山羊精子结合和内化外源DNA的特征及影响因素

外源DNA与精子相互作用后的定位及内化率是精子载体法制备转基因动物的关键环节.实验以标记的DNA片段为示踪材料,就精子与外源DNA相互作用的基本特征及影响因素进行了研究.结果表明:山羊精子可自发性结合外源DNA,外源DNA最初结合于顶体后区质膜外表面,随后部分内化进入细胞内.精子对外源DNA的结合和内化能力随供体的不同而差异明显,在实验所检查的35只公羊中,结合率(DNaseⅠ消化前)波动于4.6%～62.4%,内化率(DNaseⅠ消化后)波动于2.1%～53.8%,个体间差异显著(P<0.01).对于同一供体的精子而言,阻止DNA结合的最主要因素是精浆,与射出的原精液相比,洗涤后精子的结合率和内化率分别提高了3倍和5倍;其次精子获能也将导致结合率和内化率降低(P<0.01).死精子不能完成外源DNA的内化过程,但反复冻融导致质膜破裂的死精子具有更高的结合率,而且阳性率与动物个体无关.上述结果提示,筛选合适的精子供体,采用优化的转染处理方法是提高精子载体方法效率的前提和保证.     

“两步法”体外培养山羊卵母细胞的超微结构观察

有假说认为,卵母细胞在体外培养过程中,如果延长GV期,可促进卵母细胞进一步成熟,因而提高发育潜能。采用山羊半卵泡和卵母细胞共培养,抑制卵母细胞GVBD发生,从而延长GV期。比较了共培养前后和恢复成熟培养后卵母细胞的超微结构变化,其目的从亚细胞水平寻找卵母细胞进一步成熟的证据。研究发现,常规成熟培养：有卵周隙存在,但不贯通,局部区域卵膜与透明带结合紧密;部分皮质区尚有细胞器存在;微绒毛大部分从透明带中撤出,倒伏于质膜表面,数量较多,形态较为粗大;皮层颗粒质膜下部分单层分布,部分散布于皮质区;线粒体均匀散布于卵质中央区。共培养前：卵母细胞的卵周隙尚未形成,微绒毛没有从透明带中撤出;线粒体等细胞器分布于皮质区,皮层颗粒成簇状分布,皮质区富含细胞器。共培养后：局部形成卵周隙,微绒毛已自透明带中撤出,数量较多,垂直或倒伏于卵膜表面;线粒体以簇状分批开始内移,皮层颗粒已部分单层分布于质膜下,部分皮质区缺乏细胞器。恢复成熟培养后：卵周隙进一步扩大并且贯通,微绒毛数量减少并且绝大多数垂直于卵膜;线粒体在卵质中央区均匀分布,皮层颗粒卵膜下单层分布,大部分皮质区无细胞器存在。利用“两步法”培养得到的卵母细胞与体外常规成熟培养的卵母细胞相比,更有利于皮层颗粒的质膜下单层分布,卵母细胞卵周隙的形成与贯通,微绒毛数量减少和垂直于卵膜表面,无细胞器皮层区的进一步形成。因此,更有利于卵母细胞胞质的进一步成熟。     

板角山羊mtDNA Cyt b基因变异特点及系统进化研究

测定了板角山羊品种13个个体的细胞色素b基因全序列(1140 bp),比较分析了群体中细胞色素b基因的碱基组成和序列间碱基的变异情况,结果显示:在该品种(群体)中细胞色素b基因序列中6个变异位点上观察到11次T-C间和2次A-G间的碱基转换,除了有2次T-C间碱基转换发生在密码子第2位点为非同义突变以外,其余的11次碱基转换发生在密码子第3位点,均为同义突变;有1次T-G间碱基颠换发生在密码子第2位点,为非同义突变;观察到5种单倍型,单倍型多样度为0.8077.并以绵羊为外群,与山羊属其他种的同源区序列构建系统发生树.结果显示, 在系统地位上板角山羊与胃石山羊有较近的亲缘关系.     

全球消灭天花后的新兴/再发问题

介绍近30年来人猴痘流行模式的改变可能形成新兴的局部公共卫生问题。纵观天花及猴痘生物战剂研究动向,对天花“卷土重来”的潜在危险应当提高警惕。     

山东地方山羊BMP15基因多态性与产羔数性状关联分析

利用PCR、克隆测序、序列拼接获得山羊(Capra hircus)BMP15基因全长。利用F-CSGE技术分析两个外显子,发现山羊BMP15编码序列的第901处发生了A→G单碱基突变,该突变使得第301位氨基酸(成熟蛋白质第32位氨基酸)由丝氨酸变为甘氨酸。利用LDR技术对济宁青山羊、鲁北白山羊和沂蒙黑山羊进行突变检测,并进行其与产羔数的关联分析。结果表明,该突变对济宁青山羊产羔数没有显著影响,但对鲁北白山羊及沂蒙黑山羊产羔数均有显著影响(P0.05)。GG型和AG型的鲁北白山羊产羔数分别比AA型多0.34只(P0.01)和0.31只(P0.01)。AG型沂蒙黑山羊的产羔数比AA型多0.13只(P0.01)。初步表明,BMP15是控制鲁北白山羊和沂蒙黑山羊多胎性状的一个主效基因或是与之存在紧密遗传连锁的分子标记。     

抗凝血酶Ⅲ转基因山羊外源基因拷贝数及其蛋白表达量的测定

目的:检测抗凝血酶Ⅲ(ATⅢ)转基因山羊外源基因的拷贝数及ATⅢ蛋白的表达量,分析拷贝数与蛋白表达量的相关性。方法:用Primer 5.0软件设计外源基因ATⅢ及山羊管家基因GAPDH的引物,以倍比稀释的标准品进行实时荧光定量PCR,制作标准曲线,通过标准曲线计算外源基因拷贝数;通过酶显色底物法检测ATⅢ蛋白的含量。结果:依据ATⅢ和GAPDH基因标准曲线方程计算得到的山羊个体间外源基因的拷贝数相差很大,最少的为5,最多为25,且不同转基因山羊间ATⅢ表达水平的差别达10倍以上。结论:外源基因表达水平在受到拷贝数的影响外,也受到整合位点等其他因素的重要影响。     

成年耳细胞克隆山羊(Capra hircus)

繁殖季节采集关中奶山羊卵巢,采集获得可用卵母细胞5.5枚/卵巢(1815/330).经约20 h 成熟培养,第一极体排放率66.17%(1201/1815).将有类第二极体排出结构的成熟卵母细胞去核,去核率75.44%(906/1201).培养济宁青山羊耳部皮肤成纤维细胞传2代后液氮冷冻,解冻培养3~6代,用0.5% FBS饥饿2~10 d作为供体细胞.利用卵母细胞胞质内注射法将分离的供体细胞核胞体注入到去核卵母细胞内,注核成功率98.12%(889/906).克隆胚胎用5μmol/L 离子酶素激活4.5 min, 在含2 mmol/L 6-二甲氨基嘌呤(6 dime-thylaminopurine,6-DMAP)的培养液中培养3 h,然后在mCR1aaBF培养液中培养36 h,卵裂率76.69%(645/841).其中由未经冷藏处理供体细胞克隆得到308枚胚胎,激活后卵裂率、4-细胞发育率、囊胚发育率分别为68.5%(211/308),59.72%(126/211)和17.46% (22/126);另外,由4℃冷藏处理24h供体细胞获得的109枚克隆胚胎,激活率、4-细胞率、囊胚率分别为72.48%(79/109),53.16%(42/79)和19.05%(8/42).统计学分析表明,4℃处理供体细胞对克隆胚胎的早期发育没有显著影响.将102枚发育至4-细胞期的克隆胚胎移植到17只自然发情2~3 d 的受体山羊输卵管,其中非冷藏供体细胞克隆的84枚胚胎移植后没有产仔.18枚冷藏体细胞克隆的胚胎移植获得1只发育足月的克隆山羊.将冷藏或非冷藏处理供体细胞克隆得到的19枚体外发育囊胚移植到自然发情6~8 d 的受体山羊,结果无一产仔.未经冷藏处理供体细胞克隆得到的18枚体外发育桑椹胚移植到自然发情5 d受体山羊后获得1只足月羔羊.微卫星引物PCR扩增结果证实2只克隆山羊来源于同一供体细胞.     

山羊品种间体细胞核移植研究

萨能奶山羊是著名的奶用山羊品种,波尔山羊则是世界著名的肉用山羊品种。为了研究波尔山羊体细胞在奶山羊卵母细胞中的去分化,我们针成年波尔山羊的颗粒细胞或耳皮肤成纤维细胞作为供核细胞（试验组）,移入奶山羊中Ⅱ期的去核卵母细胞透明带下,经电融合和离子霉素与6－二甲基氨基嘌呤－DMAP）激活,直接移入同期发情奶山羊输卵管或经体内培养,将发育的重构胚移入同期发情羊子宫内。妊娠早期作B超诊断,确立妊娠的观察至足月。同时将奶山羊的35日龄胎儿成纤维细胞作供核细胞（对照组）,按试验组同样方法处理,将重构胚直接移入同期发情的奶山羊输卵管内。结果：试验组,波尔羊颗粒粒细胞与耳皮肤成纤维2细胞的融合率分别为78．2％（115／147）,57．4％（116／202）,重构胚卵裂率为85．8％（115／134）,桑椹胚,囊胚的发育率38．8％（52／134）,早期妊娠三头,分别于妊娠40,60,60日龄终止妊娠。对照组,融合率为89．5％（136／152）,早期妊娠率为42．9％（6／14）,四头受体足月分娩,产四头公羊羔,其中三头存活,一头分娩时死于肺不扩张,并体重过大,显示胎儿过大综合症。经基因型鉴定证实,这四头克隆羔羊均源于同一胎儿成纤维细胞系。以上结果表明,波尔羊体细胞核在奶山羊卵母细胞中能够去分化,并维持一定程度的发育。     

BLOC1S1促进山羊精原干细胞增殖

随着基因编辑技术迅速发展,研究精原干细胞(spermatogonial stem cells, SSCs)对精子发生及其调控机制研究、转基因动物研发、基因治疗和不孕不育症的治疗以及珍稀物种的保护均具有重要意义。溶酶体相关细胞器生物合成复合体1亚基1 (biogenesis of lysosome-related organelles complex 1subunit 1, BLOC1S1)具有抗布鲁氏菌的潜能,研究BLOC1S1对山羊SSCs的影响不仅能探究BLOC1S1促进SSCs增殖的能力,还能为其抗病育种研究提供细胞学基础。本研究通过同源重组构建BLOC1S1过表达载体,通过慢病毒包装、转染与嘌呤霉素筛选成功构建了山羊精原干细胞BLOC1S1过表达细胞株。通过实时荧光定量PCR (real time quantitative PCR, RT-qPCR)检测BLOC1S1的过表达效率为18倍,同时细胞生长曲线、流式细胞术检测细胞周期、5-乙炔基-2’脱氧尿嘧啶核苷(5-ethynyl-2’-deoxyuridine, EdU)染色等实验结果表明,BLOC1S1能显著增加山羊SSCs...     

基于宏基因组研究植物乳酸菌或博落回提取物对山羊回肠微生物合成维生素B12的影响

【目的】探索研究反刍动物胃肠道微生物合成维生素B₁₂的方法,并评估植物乳酸菌或博落回提取物对断奶山羊回肠食靡微生物合成维生素B₁₂的影响。【方法】选取体重相近年龄相仿的断奶黑山羊20只,随机分为对照组(CON, n=7)、乳酸菌组(LAC, n=7)和博落回组(MAC, n=6)。CON组饲喂普通的日粮,LAC组饲喂基础日粮+10 g/d的植物乳酸菌(Lactobacillus plantarum P-8 strains, 4.0×10⁹ CFU/g),MAC组饲喂基础日粮+0.3 g/d的博落回提取物(Macleaya cordata 3.75%)。试验结束后,采集回肠中段食靡样品。利用宏基因组测序技术,比对最新功能基因数据库VB12Path和公共数据库KEGG,分析植物乳酸菌和博落回提取物对山羊回肠食靡微生物合成维生素B₁₂的影响。【结果】结果显示,比对VB12Path数据库共注释到55个与维生素B₁₂合成相关的基因。与CON组相比,LAC组和MAC组中合成维生素B₁₂基因的丰富度和均匀度降低(P<0.05）。3组间基因的β多样性也有显著的差异(P<0.05);比对KEGG数据库共注释到49个与维生素B₁₂合成相关的基因,LAC组的多样性与CON组没有差异,但MAC组的α多样性显著降低(P<0.05)。值得注意的是,比对VB12Path数据库和KEGG数据库均发现LAC组和MAC组中参与前咕啉2合成途径、参与无氧合成途径、有氧合成途径、参与重排转换途径以及腺苷钴胺素合成途径的部分基因(gltX、cbiT、cobT和btuD等)的丰度均显著地高于CON组(P<0.05)。【结论】2个数据库比对后的相似结果表明博落回提取物在对断奶山羊回肠微生物合成维生素B₁₂相关代谢上与植物乳酸菌的作用相似,均可以通过改变其多样性和提高部分关键基因的丰度,从而影响微生物合成维生素B₁₂的潜能,为后期博落回提取物和植物乳酸菌在畜牧养殖中的运用提供一定的理论支撑。此外,2个数据库比对的差异提示未来研究胃肠道微生物维生素B₁₂相关代谢时,应用多个数据库比对,能更全面精确地进行评价,为后期分析过程奠定研究基础和提供新的思路。