纳米颗粒在配子及胚胎生物技术中的应用研究进展

辅助生殖技术(ART)在不孕不育诊治、濒危物种保存、良种家畜快速高效扩繁中具有重要应用价值。ART已常规开展并在世界范围内应用,但该技术面临着效率低下等挑战。非生理状态下的培养和保存可致配子和胚胎处于氧化应激状态,越来越多的研究表明氧化应激是影响精子获能、损伤卵母细胞及胚胎发育能力的主要因素。近年来,创新性使用纳米颗粒(NPs)的相关技术和方案有效降低了配子氧化应激水平,提高了胚胎生物技术的效率。本文系统分析了NPs进入细胞的方式、分布及影响因素,深入探讨了NPs的作用机理,归纳NPs在配子、体外胚胎生产、低温保存中的应用,以期为ART总体效率的提高提供新方法和理论依据。

原花青素对青春期前羔羊卵母细胞体外成熟的影响

青春期前羔羊的卵母细胞发育能力低于成年母羊的卵母细胞,这限制了幼畜体外胚胎移植(Juvenile in vitro Embryo Transfer,JIVET)技术的广泛应用。为探讨原花青素B2(Procyanidin B2,PCB2)对提高青春期前羔羊卵母细胞发育能力的影响及其机制,本研究收集了经促性腺激素刺激的4~8周龄羔羊卵母细胞,在体外成熟液中培养。在卵母细胞成熟液中添加5μg/mL PCB2作为PCB2组,未添加PCB2组为对照组,培养24 h后测定卵母细胞第一极体排出率、孤雌激活后的卵裂率和囊胚率,并进一步测定胞内活性氧(ROS)、谷胱甘肽(GSH)含量、线粒体活性和线粒体膜电位水平等。结果表明:PCB2组卵母细胞第一极体排出率高于对照组(36.76%vs 31.11%,P<0.05),但卵裂率(49.17%vs 49.68%)及囊胚率(47.47%vs 54.06%)与对照组无显著差异;进一步研究发现在IVM液中添加5μg/mL PCB2降低了卵母细胞ROS水平(P<0.01),并提高了GSH水平(P<0.05)、线粒体活性(P<0.01)以及线粒体膜电位水平(P<0.05)。由此可见,在IVM过程中添加5μg/mL PCB2能有效降低青春期前羔羊卵母细胞的氧化应激,提升线粒体功能和成熟效率。

高产奶牛产后护理关键节点控制及对受胎率的影响

本试验旨在研究奶牛产后子宫复旧的生理变化规律,制定出一套产后护理技术程序,能够促进产后奶牛子宫复旧,缩短产后复旧时间和产犊间隔,提高高产奶牛的受胎率。本试验共分为4组,分别为奶牛产后监护组与自然恢复组、无抗治疗组与PGF2α治疗组、繁殖障碍监护组与对照组、妊娠检测直肠把握组与B超组。结果表明:(1)奶牛产后监护组的淘汰率显著低于自然恢复组,而妊娠率明显高于自然恢复组,且差异显著(P<0.05);(2)因乳品抗生素残留的存在,试验中采用了无抗组和激素处理组,产后奶牛的两种处理方法均取得较为理想的效果,但是两组之间的差异不显著(P>0.05);(3)将产后奶牛护理程序应用到大群试验中,监护群的受胎率为90.8%,极显著高于对照群(P<0.05)。(4)分别对复旧后的奶牛进行配种,在配种后30d和45d,采用B超法和直肠把握法进行妊娠检测,在30d时,两种妊娠检测方法差异显著(P<0.05),在45d时,两种妊娠检测方法之间没有差异性,都可以达到100%的妊娠检测准确性。综上所述,在本试验条件下,在奶牛产后的关键时间节点进行护理是十分必要的,可以达到早配种、早妊娠、缩短产犊间隔,增加高产奶牛养殖的经济效益和生态效益。

半胱胺对羔羊卵母细胞体外成熟及胚胎发育的影响

实验旨在研究半胱胺对4~8周龄哈萨克羔羊卵母细胞体外成熟和发育能力的影响。在体外成熟培养基中添加不同浓度的半胱胺(0、50、100、200μmol/L),统计卵母细胞卵裂率、囊胚率、成熟率、正常受精率及卵裂和胚泡率,并用SPSS 17.0进行方差分析。结果表明:与空白组相比,添加100μmol/L半胱胺可提高羔羊卵母细胞卵裂率、囊胚率、成熟率、正常受精率、卵裂率及胚泡率(P<0.05),添加100μmol/L半胱胺可提高卵母细胞的正常受精率和滋养层细胞数(P<0.05)。可见,100μmol/L半胱胺可显著改善羔羊卵母细胞的体外成熟、受精和发育能力。

羊妊娠相关糖蛋白5的制备及生物信息学分析

旨在异源表达羊妊娠相关糖蛋白5(ovPAG5),并对其蛋白结构及功能进行预测分析,为ovPAG5抗体制备和羊早孕诊断技术的研发提供技术支撑。利用生物信息学方法对ovPAG5基因的编码序列进行密码子偏好性分析,根据宿主细胞HEK293的密码子偏好性对ovPAG5基因进行优化,全基因合成后构建重组表达载体pcDNA3.1(-)-ovPAG5,转染至HEK293细胞中诱导表达重组蛋白并纯化,进一步利用生物信息学软件对ovPAG5蛋白的结构及功能进行预测。结果显示,ovPAG5基因有效密码子数(NEC)和密码子适应指数(CAI)分别为51.91和0.78,表明该基因密码子选择偏性较弱。优化后ovPAG5基因密码子适用指数(CAI)由0.78提高到0.96,GC总含量由48%提高到57%,并成功合成优化的ovPAG5基因,大小与预期结果相符。重组质粒测序结果显示,其核苷酸序列与优化后基因完全一致,氨基酸未发生突变。表达的重组蛋白ovPAG5经SDS-PAGE和Western Blot鉴定分析,其相对分子质量约52 kDa。生物信息学预测分析结果显示,ovPAG5蛋白具有2个糖基化修饰位点、12个B细胞抗原表位以及31个氨基酸残基组成的信号肽。其二级结构由无规则卷曲(40.81%)、延伸链(31.74%)、α-螺旋(22.17%)和β转角(5.29%)组成。本研究为今后ovPAG5抗体的制备和羊早孕检测技术的研发奠定了基础。

皮下埋植褪黑激素对獭兔免疫器官、性腺发育和生长性能的影响

选用60只110日龄的獭兔分成3组,分别给予皮下不埋植和埋植8、16mg组褪黑激素,测定110日龄獭兔免疫器官发育、性腺发育、生长性能和被毛密度的指标。结果表明:皮下埋植褪黑激素对獭兔免疫器官、性腺发育和生长性能的影响均不显著(P>0.05),但能显著增加(P<0.05)獭兔的被毛密度。

“动物繁殖学实验”课程建设与实践

本文介绍中国农业大学教学改革项目《"动物繁殖学实验"课程建设与实践》工作的措施和成果。概括了三年来该项目在教学手段、教学内容等方面的改革及成效。通过新实验课程教学体系的实施,提高了学生的实践与创新能力,以及教师的教学质量。

《低温生物学理论与应用》课程的教学与实践

针对十八大提出的"全面实施素质教育,深化教育领域综合改革,着力提高教育质量,培养学生社会责任感、创新精神、实践能力[1]"方针设立研究生《低温生物学理论与应用》课程。根据课程特点,引进国际Workshop的教学形式,采用理论学习密切结合动手实践的授课方式,《低温生物学理论与应用》课程教学实践效果良好,达到了理论教学与实践教学相结合。形成了科研资源优势转化成教学资源优势,教学成果促进研究生科研课题开展的良性循环。

pFF对猪卵母细胞体外成熟及发育能力的影响

探讨了两种不同成分成熟液配方(I:含PMSG、hCG、pFF与II:含FSH、LH)对猪卵母细胞体外成熟和孤雌激活发育能力的影响。结果表明:当卵母细胞分别在I和II液中成熟培养42 h后,卵母细胞存活率差异不显著(82.66%∶83.5%)(P>0.05)。对成熟卵母细胞孤雌激活后体外培养结果表明:I成熟培养组的卵母细胞卵裂率低于II成熟培养组(69.44%∶78.38%)(P<0.05)。但两组卵母细胞经144 h培养后囊胚发育率差异不显著(35.0%∶32.04%,P>0.05)。由此可知:采用不含pFF、化学成分已知的成熟液可以满足猪卵母细胞体外成熟和卵母细胞孤雌激活后的正常发育。

本科核心课程动物科学综合实习——牛生产实习的实践教学改革与提升

生产实习是提高学生综合素质的重要教学环节,自从与企业合作建设实习基地以来,不断改革、探讨和完善牛生产实习的基地设备和课程内容形式,并建立了模块化教学模式,把生产实习分为生产环节、技术环节、科研参与环节、兴趣拓展环节,从而提升了学生参与度,不断克服学生和教师因素对生产实习效果的影响,完善了实践教学效果评估方法和考核方式。

羔羊不同超排方法的筛选及其对卵母细胞体外成熟的影响

旨在比较不同超排方案对羔羊超数效果及其对卵母细胞体外成熟的效果,筛选最佳幼畜超排方案。试验以1~2月龄绵羔羊为研究对象,分为3组,其中2组(方案I和方案II注射激素)为试验超排组,1组为对照组(未注射激素),探究不同超排方法对绵羔羊卵巢的反应性、卵巢的大小及卵母细胞体外成熟的影响。结果表明,6次×12 h间隔、注射总剂量180 U促卵泡素(FSH)的超排方案Ⅱ效果优于4次×12 h间隔、注射总剂量200 U FSH的超排方案Ⅰ,超排方案Ⅱ获得发育卵泡数(348.00±8.25)枚/只优于超排方案Ⅰ发育卵泡数(265.00±6.32)枚/只;体外培养卵母细胞24 h后,超排方案Ⅱ卵母细胞成熟率45.4%优于超排方案Ⅰ卵母细胞成熟率32.2%。研究筛选出6次×12 h间隔、注射总剂量180 U FSH,第1次注射FSH时同时肌内注射330 U PMSG的超排方案为最佳幼畜超排方案。本试验结果为绵羔羊扩展体外受精所需卵子的来源,缩短世代间隔,产生大量优秀后代,加速育种进程等方向的研究奠定一定的理论基础。

校企共建动物科学生产实习基地的运行管理——以牛生产学为例

动物生产实习教学是提高农业院校学生综合素质的重要教学环节,中国农业大学自与企业共建牛生产实习基地以来,对该实习基地的管理进行不断探讨、改革和完善,建立了科学可行的基地运行模式,丰富了牛生产实习的教学内涵,提升了学生参与度,取得明显实践教学效果。

牛生产实习课程的实习方法完善与实践

生产实习是提高学生综合素质的实践教学环节。校企实习基地建成以来对生产实习教学模式进行研究改进,以创新和创业型人才为培养目标、以参与牛生产全过程为导向对牛生产实习课程方法和内容进行完善和实践;用开放教学理念和方法把该课程分成教学实习、生产实习、科研实习和兴趣实习等4个实习模块,按实习模块化实施开放式的实习方法明显提升了学生实习兴趣和专业实践能力,提高了其观察问题和解决问题的能力。

黑头萨福克绵羊胚胎玻璃化快速冻胚移植效果分析

本试验应用玻璃化胚胎冷冻方法进行黑头萨福克绵羊胚胎冷冻和移植,比较了受体羊卵巢上黄体数量、受体羊的体况、移植胚胎的数量对受体受胎率的影响。受体羊卵巢上有一个黄体的移植受胎率42.7%与有2-3个黄体受体羊移植受胎率44.4%无显著差异;受体的体况对受胎率有显著影响,中上等（含中等）体况水平的受体的受胎率47.2%显著高于中下等的受体的受胎率43.0%（P〈0.05）;使用玻璃化胚胎冷冻法的冷冻解冻胚胎移植受胎率54.2%显著高于常规胚胎冷冻法的冻胚移植受胎率44.0%（P〈0.05）;移植1枚桑葚胚（1M）的受胎率47.5%略高于移植1枚囊胚（1B）的受胎率44.3%（P〉0.05）。因此,受体羊黄体数、冷冻桑葚胚和囊胚对胚胎移植受胎率没有显著影响,而受体中上等（含中等）体况水平和玻璃化胚胎冷冻法冷冻解冻胚胎移植受胎率显著提高。

非洲猪瘟影响下生猪产业保种策略

非洲猪瘟是猪的一种死亡率很高的急性、烈性、出血性传染病,目前已在我国31个省(区、市)发生,严重影响了我国生猪产业的发展,并且对物种多样性造成破坏。为了能够更好地应对非洲猪瘟疫情,本文提出了养猪业面对严峻形势的调整策略,在全面扑杀疑似患病生猪群的同时,也应大力做好健康猪种的保种工作并提出了可行方案,确保疫病稳定时生猪产业有效恢复。

不同保存条件对猪精子质膜、顶体及线粒体损伤的研究

探明体外保存过程中精子的损伤机制对精液体外保存效果的提高具有重要意义。因此,通过研究旨在探讨不同温度及稀释液对保存过程中精子结构及功能的影响。采用联合荧光染色方法,用流式细胞仪分别对Ⅰ液(葡萄糖-卵黄-蔗糖-柠檬酸钠)(17℃和4℃)和Ⅱ液(葡萄糖-卵黄-蔗糖)(17℃)保存条件下的猪精子的质膜、顶体及线粒体的功能进行检测。结果表明,Ⅰ液保存条件下,17℃保存组的精子质膜完整率[5 d,(83.07±1.64)%]、活精子质膜磷脂酰丝氨酸(PS)未外翻比率[5 d,(84.00±2.64)%]、活精子顶体完整率[5 d,(76.72±1.07)%]和活精子高能线粒体比率[5 d,(52.01±0.37)%]显著高于4℃保存组[5 d,(21.84±0.49)%;5 d,(16.53±1.67)%;5 d,(15.44±1.25)%;5 d,(12.02±0.36)%](P<0.01);17℃保存条件下,Ⅱ液保存的精子质膜完整率[5 d,(85.24±2.66)%]、活精子高能线粒体比率[(5 d,(58.93±0.65)%]和活精子PS未外翻的比率[5 d,(87.86±0.88)%]显著优于Ⅰ液[5 d,(83.07±1.64)%;5 d,(52.01±0.37)%;5 d,(84.00±2.64)%],但在活精子顶体完整率方面[Ⅱ液,5 d,(80.57±0.52)%;Ⅰ液,5 d,(76.72±1.07)%]两者差异不显著(P﹥0.05)。可得出结论:精液体外保存过程中,精子的质膜、顶体和线粒体功能随保存时间的增加而降低;4℃比17℃保存对精子质膜、顶体和线粒体结构损伤更大;在精子质膜、顶体和线粒体方面,Ⅱ液比Ⅰ液具有更好的体外保护效果。

玻璃化冷冻后小鼠卵母细胞及其早期胚胎中DNA甲基转移酶的表达模式

卵母细胞玻璃化冷冻导致的胚胎发育阻滞与其DNA甲基化模式的异常密切相关。本研究以小鼠为模型,旨在探讨玻璃化冷冻对卵母细胞及其形成的早期胚胎中DNA甲基转移酶(DNMTs)表达模式的影响。采用免疫荧光染色结合激光共聚焦显微成像技术检测了DNMT1、DNMT3A和DNMT3B在新鲜和冷冻卵母细胞及其形成的各阶段早期胚胎中的表达与分布,结果表明:在卵母细胞及受精后的合子中冷冻组3种DNMTs的表达均出现了异常。采用实时定量PCR技术检测了新鲜和冷冻卵母细胞及其形成的囊胚中,Dnmt1、Dnmt3a和Dnmt3b的m RNA表达水平,显示在冷冻卵母细胞中3种Dnmts的表达水平均显著下降,至囊胚阶段Dnmt3b的表达水平仍然很低(P<0.05)。研究结果表明卵母细胞玻璃化冷冻导致了小鼠早期胚胎发育过程中DNMTs表达模式的异常,这可能是DNA甲基化异常的重要原因之一。

家猫卵母细胞与胚胎的冷冻保存及胚胎移植研究进展

随着生物技术日臻完善,配子与胚胎的冷冻保存,尤其是与胚胎移植联合应用已成为濒危物种保护和种质资源保存的重要手段。野生猫科动物属于濒危物种,多数研究选择与其亲缘关系最近的家猫作为研究模型,从而对野生猫科动物加以保护。截至目前,家猫配子与胚胎冷冻保存及胚胎移植的相关研究取得了长足进步,但与其他物种相比仍有许多问题亟待解决。本文简要阐述了国内外有关家猫卵母细胞和胚胎的冷冻保存以及胚胎移植相关的研究进展和发展前景,为今后相关研究和技术开发奠定基础。

晚期糖基化终末产物对雌性繁殖性能的影响研究进展

晚期糖基化终末产物(Advanced Glycosylation End Products,AGEs)是动物体内的还原糖与蛋白质或脂质发生不可逆反应形成的一种共价加成物,它是非酶糖基化的最终产物。AGEs与糖脂代谢紊乱相关。AGEs可直接或通过AGEs-AGEs受体(Receptors For Advanced Glycation End Products,RAGE)等通路引发细胞损伤。近年来,AGEs对生育力的影响受到关注。AGEs可影响卵泡生长、卵母细胞质量、胚胎发育及着床,并对子代发育产生不良影响。通过减少AGEs摄入及阻断AGEs-RAGE结合可有效降低AGEs的负面作用。本文概述了AGEs的产生及作用途径,着重阐述了其对雌性繁殖性能的影响,揭示了抑制AGEs作用的治疗策略,以期为改善雌性繁殖性能提供新方法。

基于表达谱芯片技术分析老龄化对小鼠卵母细胞发育能力的影响

探讨了生殖老化对小鼠卵母细胞后期发育及基因表达水平的影响。结果表明,与青年小鼠相比,老龄小鼠MII期卵母细胞经体外受精后早期胚胎原核形成的时间发生延迟(1 h),囊胚发育率有显著差异(61.98%vs.70.95%,P<0.05)。提取老龄和青年CD1小鼠MII期卵母细胞总RNA,使用基因表达谱芯片对其进行分析。结果表明,生殖老化导致1 737个基因表达表现出显著差异,其中64.9%的基因表达上调,35.1%的基因表达下调,生殖老化导致Hdac10等基因产生极显著的表达差异,小鼠卵母细胞质量下降,最终影响其后期发育能力。