动物繁殖中的线粒体DNA遗传“瓶颈效应”

线粒体是动物细胞的“能量工厂”,也是拥有遗传物质(线粒体DNA)的半自主性细胞器。线粒体DNA是多拷贝基因,野生型与突变型同时存在的现象称为线粒体DNA异质性。存在异质性的线粒体DNA可以通过母系遗传传递给下一代,而且出现子代个体间线粒体DNA基因型分离、等位基因频率发生变化的现象,由此引出了对线粒体遗传“瓶颈效应”的研究。线粒体在动物配子生成和早期胚胎中发挥关键作用,研究线粒体DNA“遗传瓶颈”对揭示动物繁殖活动的机制有重要意义。

白藜芦醇和褪黑素对绵羊胎儿成纤维细胞转染及卵母细胞体外成熟的影响

试验旨在利用白藜芦醇(Re)和褪黑素(MT)提高绵羊胎儿成纤维细胞电穿孔转染(电转)效率、优化卵母细胞体外成熟体系,以提高转基因动物生产效率。将绵羊胎儿成纤维细胞分为6组:对照组、添加白藜芦醇高、中、低(R^(-5)、R^(-6)、R^(-7))3种浓度组及白藜芦醇和褪黑素联合添加组(R^(-5)M^(-5)、R^(-6)M^(-7)),通过电转效率和细胞凋亡情况确定电转体系优化方案;通过对细胞周期、线粒体膜电位及活性氧(ROS)的检测研究其作用机制。将绵羊卵母细胞分为对照组及白藜芦醇和褪黑素(R^(-5)M^(-5)、R^(-6)M^(-7))联合添加组,通过绵羊卵母细胞体外成熟后卵丘细胞扩展、第一极体排出及体外受精胚胎的卵裂率检测其对卵母细胞体外成熟的作用。研究结果显示,分离的绵羊胎儿成纤维细胞P3代增殖旺盛,细胞生长曲线呈典型的S型;与对照组相比,所有试验组胎儿成纤维细胞的电转效率均显著提高(P<0.05),R^(-5)M^(-5)组电转效率最高;R^(-6)M^(-7)组显著降低细胞凋亡率(P<0.05),R^(-5)、R^(-6)、R^(-5)M^(-5)和R^(-6)M^(-7)组均显著促进细胞增殖(P<0.05);R^(-6)、R^(-7)、R^(-5)M^(-5)和R^(-6)M^(-7)组G1期细胞增加,S期细胞相对减少,但差异均不显著(P>0.05);R^(-6)、R^(-7)、R^(-5)M^(-5)和R^(-6)M^(-7)组成纤维细胞内ROS水平均显著降低(P<0.05),R^(-6)、R^(-5)M^(-5)和R^(-6)M^(-7)组线粒体膜电位均显著增加(P<0.05);R^(-6)M^(-7)组显著促进绵羊卵丘细胞扩展、提高卵母细胞第一极体排出率和体外受精胚胎发育能力(P<0.05)。综上,白藜芦醇和褪黑素可以优化绵羊胎儿成纤维细胞电转体系,提高卵母细胞体外成熟效率,为白藜芦醇和褪黑素在转基因动物生产中的应用提供参考依据。

褪黑素对羊精液冷冻后精子运动能力和产羔率的影响

为了探究褪黑素(melatonin,MT)对冷冻精液解冻后运动能力、妊娠率和产羔性能的影响,试验选取湖羊精液,在冷冻液中添加褪黑素1×10^(-7)mol/L(1组)、1×10^(-5)mol/L(2组)、1×10^(-3)mol/L(3组),对照组不添加褪黑素,对4个组精液进行冷冻,测定了各组解冻前后精子运动能力;采用各组冻后精子对母羊进行人工授精,测定妊娠率和产羔性能。结果表明:湖羊精液冷冻前活力、平均曲线运动速度(VCL)、平均直线运动速度(VSL)、平均路径运动速度(VAP)、精子平均侧摆幅值(ALH)和直线运动精子活率均显著高于冻后各组(P<0.05);冷冻解冻后1组精子活力显著高于3组和对照组(P<0.05),VCL显著高于对照组(P<0.05);2组精子活力、VCL、VSL、直线运动精子活率显著高于1组、3组、对照组(P<0.05),VAP、ALH显著高于对照组(P<0.05);3组VCL显著高于对照组(P<0.05)。母羊妊娠率1,3组和对照组相比差异不显著(P>0.05);2组妊娠率最高,显著高于3组和对照组(P<0.05)。1,2,3组产羔率和羔羊成活率与对照组无显著差异(P>0.05)。说明冷冻稀释液中添加褪黑素1×10^(-7),1×10^(-5),1×10^(-3)mol/L均有利于提高冷冻精液解冻后的运动能力和输精的妊娠率,其中添加1×10^(-5)mol/L的效果最好。