能量负平衡影响奶牛卵泡发育的机制

奶牛能量负平衡(negative energy balance,NEB)是奶牛产后泌乳初期常会发生的一种代谢性疾病,当奶牛摄入能量无法满足其消耗能量时就会达到NEB状态。奶牛处于NEB状态时易引起患病率增加、妊娠率降低、生产性能下降,给集约化奶牛生产带来很大的经济损失。随着分子、组学技术的广泛应用,奶牛泌乳初期NEB对牛卵泡发育的影响机制得到进一步揭示。本文根据近年来相关报道,综述奶牛早期泌乳NEB对牛卵泡发育分子机制相关研究进展并进行展望,以期为减少NEB对奶牛繁殖性能的不利影响提供理论参考。

性控精液对奶牛体内胚胎质量、发育和移植妊娠率的影响

[目的]研究性控精液对奶牛体内胚胎质量、胚胎发育和胚胎移植妊娠率的影响。[方法]将144头青年奶牛随机分为对照组(63头)和试验组(81头),使用促卵泡激素(FSH,260 mg/头)进行超排处理。对照组和试验组分别使用常规精液和性控精液输精,并对获得的体内性控胚胎进行移植,对胚胎生产、胚胎质量、胚胎发育和胚胎移植妊娠情况进行统计。[结果]试验组供体获得的平均可用胚胎数(5.67枚)显著(P<0.05)低于对照组(6.92枚);试验组供体获得的可用胚胎中A级胚胎比例(62.53%)、B级胚胎比例(35.29%)与对照组(A级胚胎比例66.51%、B级胚胎比例30.97%)相比差异均不显著(P>0.05);试验组供体获得的可用胚胎中桑葚胚比例(84.10%)显著(P<0.05)高于对照组(61.24%),囊胚比例(15.90%)显著(P<0.05)低于对照组(38.76%);试验组的鲜胚移植妊娠率(52.41%)显著(P<0.05)低于对照组(66.13%)。[结论]与常规精液相比,使用性控精液生产奶牛体内性控胚胎并移植后,平均可用胚胎数、可用胚胎中囊胚比例和胚胎移植妊娠率降低,可用胚胎质量未明显降低;优化性控精液使用方案和胚胎移植技术能够提高体内性控胚胎生产和胚胎移植效率。

胚胎质量和发育阶段对奶牛胚胎移植妊娠率的影响

[目的]为了评估胚胎质量和发育阶段对奶牛胚胎移植妊娠率的影响。[方法]使用63头青年奶牛作为供体进行超数排卵,评估回收胚胎质量和发育阶段。选择334头青年奶牛作为受体鲜胚移植不同质量和发育阶段胚胎。对胚胎质量分布、发育阶段分布、不同质量胚胎和不同发育阶段胚胎移植30 d妊娠率进行统计分析。[结果]可用胚胎中A级胚胎比例(60.78%)显著高于B级和C级胚胎比例(36.70%和2.52%)(P<0.05);致密桑椹胚比例(54.36%)显著高于早期囊胚,囊胚和扩张囊胚比例(18.35%,25.0%和2.29%)(P<0.05)。A级和B级胚胎移植30 d妊娠率(63.55%和64.35%)显著高于C级胚胎移植30 d妊娠率(44.44%)(P<0.05);致密桑椹胚、早期囊胚、囊胚和扩张囊胚移植30 d妊娠率差异不显著(P<0.05),早期囊胚、囊胚移植30 d妊娠率高于致密桑椹胚、扩张囊胚移植30 d妊娠率(P<0.05)。[结论]选择不同发育阶段的A级和B级胚胎能够获得较高胚胎移植妊娠率,增加早期囊胚和囊胚阶段胚胎移植数量能够提高胚胎移植妊娠率。

牦牛高原适应研究进展

牦牛广泛分布于海拔3 000~5 000 m的高原地区,是当地畜牧业经济发展的重要畜种。经过长期适应性进化,牦牛在生理结构以及遗传分子方面表现出高原适应性特征。随着组学技术的广泛应用,牦牛高原适应机制得到进一步揭示。本文参考国内外相关报道,对牦牛高原低氧适应的肺、心生理结构和分子机制,高寒环境适应的被毛周期性调控及脂肪沉积代谢的分子机制,抗病分子基础,雌雄牦牛繁殖的生理基础和分子机制相关研究进展进行综述和展望。

热应激导致奶牛胚胎质量下降的机制及解决措施

乳制品是人们生活中补充优质蛋白质的重要来源,其营养价值极高,对身体健康益处多多。日益增长的乳制品消费需求给奶业生产带来了机遇和挑战,提高奶牛的生产效率已成为研究热点。然而,现代奶业生产面临诸多困境,如夏季高温导致奶牛热应激,造成奶牛繁殖力下降。奶牛热应激对胚胎质量具有不利影响,包括胚胎细胞周期进程和细胞存活,导致胚胎质量下降,生产效率降低。此外,表观遗传修饰异常是奶牛热应激影响胚胎质量的另一机制,主要包括组蛋白修饰异常和DNA甲基化异常。大量研究表明,恢复细胞线粒体功能和使用褪黑素可以有效缓解热应激对胚胎的不良影响。因此,本文概述了热应激导致胚胎表观遗传修饰异常从而导致胚胎质量下降的机制,以及通过线粒体移植和褪黑素处理来缓解热应激以提高胚胎质量的两种解决措施,从而有利于提高奶牛的生产效率,以期为降低热应激对畜牧业造成的损失提供参考。

热应激影响奶牛胚胎发育作用机制的研究进展

奶牛热应激是高温环境引起的奶牛生理上的非特异性反应,会严重影响奶牛自身生理状态,损害胚胎发育,进而造成巨大经济损失。因此,如何提高热应激条件下奶牛胚胎发育能力,对于促进奶牛养殖业健康发展意义重大。本文就热应激对奶牛内分泌、卵母细胞及胚胎的负面影响,以及物理降温、激素治疗、添加IGF1、基因编辑技术修饰HSPA1L和PRLR基因等解决措施进行综述,为促进热应激奶牛胚胎发育提供一定参考。

能量负平衡导致奶牛繁殖力下降的机制进展

随着牛奶生产的强化,奶牛生产效率大幅提高,牛奶产量不断增加,高产奶牛的繁殖力却在不断下降,这与奶牛产后能量不平衡相关。当奶牛产后所需能量超过摄入能量时,会出现能量负平衡。研究表明,能量负平衡通过多种机制影响奶牛的繁殖力,其中包括能量负平衡引起奶牛内分泌和代谢机制的改变。因此,本文概述了能量负平衡对奶牛繁殖力的影响,以及能量负平衡导致奶牛繁殖力下降的内分泌和代谢机制,旨在为制定缓解能量负平衡的方法提供参考,以期降低能量负平衡对畜牧业造成的损失。

OPU卵母细胞体外成熟体系的优化研究进展

近年来,体外胚胎生产(in vitro embryo production,IVP)技术取得了很大进步,尤其是卵母细胞活体采卵(ovum pick-up,OPU)技术得到广泛应用。OPU是20世纪90年代发展起来的一项新型的能获得优秀种母牛卵母细胞的技术,该技术在动物胚胎生产和发育机理研究及人类辅助生育技术临床实践中有着广阔的应用前景。可以提高种母畜和珍贵野生动物的资源保护效率,提高优良母畜的遗传潜力,为奶牛生物技术发展提供必要的支撑技术。卵母细胞的质量是IVP系统取得成功的关键,卵母细胞的体外成熟(in vitro maturation,IVM)是成功受精和胚胎发育必不可少的步骤。卵母细胞IVM完成了卵母细胞的细胞质和核成熟,准备了发育至胚胎基因组激活所必需的所有必要成分。但体外成熟的卵母细胞发育能力低于体内成熟卵母细胞,卵母细胞减数分裂和细胞核质成熟不同步,氧化应激损伤等对卵母细胞成功受精和胚胎发育非常重要,因此,需要进一步提高卵母细胞体外成熟能力,以改善牛体外胚胎生产系统。本文从卵母细胞体外成熟面临的核质成熟不同步,氧化应激等问题进行概述,同时,叙述C型钠肽、褪黑素、FLI等物质对卵母细胞IVM的改善作用,以期为OPU卵母细胞体外成熟体系的优化提供一定的参考。

过表达组蛋白甲基转移酶ASH1L对牛卵丘细胞增殖和凋亡的影响

旨在探究缺失的、小的、同源异形1(absent,small,or homeotic 1-like,ASH1L)过表达对牛卵丘细胞(cumulus cells,CCs)增殖和凋亡的影响。本研究将牛ASH1L SET结构域的cDNA序列克隆到pcDNA3.1上,构建牛ASH1L过表达载体;以导入pcDNA3.1+ASH1L载体的牛CCs为过表达组(ASH1L-OE),野生型牛CCs为对照组(Control),采用免疫荧光染色检测两组细胞中ASH1L表达水平和H3K36me1/2/3甲基化水平;通过流式细胞术分析ASH1L过表达细胞的凋亡和增殖情况;采用荧光定量PCR检测两组细胞中凋亡、增殖相关基因的mRNA表达水平。以牛CCs cDNA为模板,PCR扩增获得长2487 bp的牛ASH1L SET结构域DNA片段,与pcDNA3.1载体连接;经Nhe I/Not I双酶切和测序鉴定,成功构建过表达载体pcDNA3.1+ASH1L。过表达载体转染牛CCs后,细胞中ASH 1L mRNA及其蛋白表达水平、H3K36me1/2甲基化水平均显著升高(P<0.05)。另外,ASH 1L过表达显著提高了活细胞率(91.85±1.25)%vs.(87.39±1.71)%,降低了细胞凋亡率(8.08±1.21)%vs.(12.51±1.72)%,并显著下调了凋亡基因BAX和CASPASE-3 mRNA表达水平(P<0.05),上调抗凋亡基因BCL-2 mRNA表达水平(P<0.01)。ASH 1L过表达24、36 h时,细胞增殖率、增殖相关基因PCNA、CCND 2表达水平显著升高(P<0.05)。可见,ASH 1L过表达抑制了牛CCs凋亡,诱导了细胞增殖及H3K36me1/2甲基化水平的升高,为进一步研究ASH1L对CCs生长和卵泡发育的调控提供技术和理论基础。

奶水牛发情标记物的研究进展

水牛是我国产奶畜种之一,其适应能力强,耐高温高湿、耐粗饲,其奶营养丰富,经济价值高,被誉为“奶中之王”。然而,奶水牛性成熟晚、发情症状不明显,且其发情易受环境因素影响,导致其繁殖效率低下,从而在生产中造成人力浪费和经济损失。因此,掌握有效的奶水牛发情鉴定技术进而确定最佳配种时间对奶水牛生产具有重要意义。本文参考国内外相关报道,简要总结了奶水牛各发情阶段的人工和自动化鉴定方法及其优缺点,回顾了通过血液、尿液、唾液、宫颈阴道液(cervical-vaginal fluid,CVF)以及粪便等物质鉴定奶水牛发情的相关研究,探讨了利用组学技术开发新的奶水牛发情鉴定方法的可能性,旨在为开发奶水牛发情鉴定新方法提供一定参考。

β-烟酰胺单核苷酸对牛卵母细胞脂滴含量及冷冻效果的影响

旨在探明β-烟酰胺单核苷酸(nicotinamide mononucleotide,NMN)对牛卵母细胞脂滴含量和玻璃化冷冻效果的影响。本研究将牛卵母细胞置于含1μmol·L^(-1)NMN的培养液中进行体外成熟(in vitro,IVM)、玻璃化和体外受精(in vitro fertilization,IVF),检测了牛卵母细胞的脂滴含量、活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平、凋亡水平和发育能力;添加NMN组作为NMN处理组,未添加NMN组作为新鲜对照组;添加NMN且进行玻璃化处理的作为NMN玻璃化组,未添加NMN但进行玻璃化处理的作为玻璃化对照组。结果表明,NMN组牛卵母细胞的脂滴含量、ROS水平、凋亡水平均显著低于新鲜对照组(P<0.05),卵裂率((89.57±7.58)%)和囊胚率((45.63±3.78)%)均显著高于新鲜对照组((80.77±0.70)%,(36.90±1.20)%,P<0.05);同时,NMN玻璃化组牛卵母细胞的ROS水平和凋亡水平也显著低于玻璃化对照组(P<0.05),并且解冻后的存活率((97.25±0.11)%)、卵裂率((75.47±1.11)%)和囊胚率((33.75±1.43)%)均显著高于玻璃化对照组((89.29±1.16)%、(52.00±1.26)%、(15.38±1.73)%,P<0.05)。本研究结果表明,添加NMN可以有效降低牛卵母细胞的脂滴含量,降低玻璃化牛卵母细胞的ROS水平和凋亡水平,从而提高玻璃化牛卵母细胞的发育能力。

牛胚胎基因组选择研究进展

牛胚胎基因组选择(embryonic genome selection,EGS)是指活检牛早期胚胎中部分滋养层细胞,通过微量胚胎细胞全基因组扩增,进行遗传育种值评估,筛选出优质早期胚胎。该项技术的基本步骤是:对第6天左右的早期牛囊胚进行活检取样,利用显微切割系统切取微量滋养层细胞,随后通过微量细胞全基因组扩增(whole genomic amplification),经单核苷酸多态性(single-nucleotide polymorphism)分析后,对早期胚胎进行生产性能预测,从而筛选出基因型优良的胚胎进行移植。本文总结了EGS技术中常用的活检方法、扩增方法,并概述了该技术在牛上的应用现状与该项技术当前存在的一些问题,以期为未来EGS技术的全面发展提供参考。

牛体外胚胎冷冻保存的研究进展

体外胚胎冷冻保存技术是胚胎移植技术的重要组成部分,在辅助生殖技术中发挥重要作用,同时对种质资源保存、加强遗传改良和促进优质种源国际交流等方面具有重要意义。然而,体外胚胎冷冻过程中存在脂质含量过高、活性氧水平升高及机械损伤等问题,导致体外胚胎冷冻效率低,这极大地限制了体外胚胎冷冻保存技术的广泛应用。大量研究表明,通过去脂质、优化体外胚胎培养液、人工塌陷囊胚腔和优化冷冻程序等手段,可以有效提高冷冻后胚胎的存活率和发育能力。因此,本文概述了体外胚胎冷冻保存技术的研究进展和胚胎冷冻过程中存在的问题,总结了提高体外胚胎冷冻效率的方法措施,旨在为提高体外胚胎冷冻保存效率提供一定参考。

微流体技术在家畜体外胚胎生产中的应用进展

体外胚胎生产技术是提高良种家畜繁殖效率的关键核心技术之一。然而,由于体内、外环境差异造成的卵母细胞成熟质量差、体外胚胎发育率低等问题严重制约了该技术的产业化应用。微流体技术是利用尺寸为几十到几百微米的微通道精确控制和操纵亚微米结构流体的科学与技术,由于其具有样品消耗少、分析速度快、高通量和高集成化等特点,正广泛应用于化学、医学、生命科学等领域。在家畜体外胚胎生产若干技术环节中,微流体技术显示出巨大的应用前景。本文综述了微流体技术在卵母细胞选择培养、精子分选、体外受精、体外胚胎培养以及配子和胚胎超低温冷冻保存中的应用进展,为提升家畜体外胚胎生产效率提供新思路。

添加胰岛素-转铁蛋白-亚硒酸钠对牛体外胚胎生产、低温保存及常规冷冻效果的影响

【目的】探究添加胰岛素-转铁蛋白-亚硒酸钠(insulin-transferrin-sodium selenite,ITS)对牛体外胚胎生产、4℃低温保存及常规程序冷冻效果的影响,以期应用ITS提高牛体外胚胎的生产及保存效果。【方法】对屠宰场卵巢来源的牛卵母细胞进行体外受精,①研究在胚胎体外培养后期液M2中添加ITS对囊胚率的影响,试验分为M2中添加ITS组(M2+ITS)和M2中未添加ITS的对照组(M2-control);②研究在M2中添加ITS后进一步在前期培养液M1中添加ITS对早期胚胎发育的影响,试验分为M1和M2中均添加ITS组(M1+M2+ITS)和仅M2中添加ITS的对照组(M1-control);③在三气培养条件下对ITS改善胚胎发育的效果进行评估,试验分为添加ITS组(ITS)和未添加ITS的对照组(control),以上各组均统计卵裂率、7 d囊胚率及总囊胚率;④将获得的7 d牛囊胚在添加ITS的M2保存液(Hypo-ITS组)中低温保存(4℃)24 h后复苏培养,或者在添加ITS(Cryo-ITS组)的冷冻保存液中常规程序冷冻解冻后培养,以低温保存液中未添加ITS(Hypo-control组)和冷冻液中未添加ITS(Cryo-control组)为对照,统计胚胎的存活率和孵化率。【结果】与对照组相比,M2+ITS和M1+M2+ITS组的7 d囊胚率均显著提高(P<0.05);三气培养条件下,ITS组7 d囊胚率显著提高(P<0.05)。Hypo-ITS组4℃低温保存复苏的牛胚胎存活率与对照组差异不显著(P>0.05),但孵化率显著高于对照组(P<0.05);Cryo-ITS组的常规程序冷冻解冻的牛胚胎存活率及孵化率与对照组均无显著差异(P>0.05)。【结论】ITS可作为添加剂及低温保护剂用于提高牛体外胚胎生产及低温保存效果,但在常规程序化冷冻液中添加ITS对牛体外胚胎常规程序冷冻效果的提升并不明显。

家畜卵母细胞和胚胎去脂方法研究进展

卵母细胞和胚胎冷冻技术可与超数排卵和胚胎移植等繁殖技术相结合,打破生理、地区和时间对母畜繁殖潜力的限制,对国际种源流通、优良家畜扩繁和濒危动物种质资源保存具有重要意义。然而,卵母细胞和胚胎中丰富的脂质在降温过程中容易引起膜结构损伤、内质网和线粒体损伤、脂质过氧化,降低其解冻后发育能力,这极大地限制了冷冻卵母细胞和胚胎的应用。众多研究表明,在冷冻前降低卵母细胞和胚胎的脂质含量有利于提高其解冻后的存活率、囊胚率和妊娠率。目前,常用的降脂方法包括3种,即离心极化脂滴后通过显微操作去除脂滴、添加化学物质促进脂质代谢以及通过调控脂质代谢相关基因的表达降低脂质含量。作者简要阐述了过高的脂质含量引起卵母细胞和胚胎冷冻损伤的机制,总结了离心去脂法与化学去脂法的原理、应用效果以及局限性,并探讨了通过调控脂质代谢相关基因的表达从而去脂的可能性,以期为开发更稳定的卵母细胞和胚胎冷冻技术提供一定的参考。

体细胞核移植与中心体遗传

体细胞克隆虽然在多种哺乳动物中成功获得后代,但仍存在一系列的问题需要解决。克隆胚胎的发育能力由核移植后几小时内的细胞和分子过程决定,包括染色体分离和纺锤体的重新组装。中心体的正常组成和分布能保证染色体分离的准确性及新生和出生后克隆动物发育过程中的基因组稳定性。文章在分析哺乳动物体细胞克隆存在的问题和简介中心体结构功能的基础上,综述了中心体在配子和受精卵发育过程中的遗传机制,同时阐述了体细胞克隆胚胎中心体及其相关蛋白的研究现状。

真空冷冻干燥大蒜粉的工艺

对大蒜的真空冷冻干燥工艺及脱臭方法研究结果表明,以大蒜片的形式冻干脱臭明显优于用蒜泥形式;采用酸浸泡的方法脱臭效果较好.最佳冷冻干燥过程:预冻至-35℃,加热板升到60℃后保持8.5h,再降温到40℃保持4～5h,全过程保持最高真空度.

化学去核卵母细胞为受体的小鼠体细胞核移植

【目的】本研究旨在探索一种崭新的、化学试剂诱导去核卵母细胞为核受体的、无透明带的、手工体细胞核移植方法。【方法】将第一次减数分裂期小鼠卵母细胞进行诱导去核并去除透明带,去核卵胞质与胎儿成纤维细胞粘合、电融合和SrCl2激活后,体外培养重构胚。【结果】重构胚融合率和激活率分别为84.8%和93.6%;胚胎2-细胞发育率为24.7%,4-细胞率为6.74%;2-细胞期克隆胚移植假孕受体后,没有获得怀孕受体;分别以"血清饥饿"胎儿成纤维细胞、新鲜细胞和冷冻保存细胞为供体作核移植,结果表明,冷冻保存细胞的融合率(69.3%)与其余两组(80.6%和84.8%)呈显著差异(P<0.05);激活率、2-细胞和4-细胞发育率,则3组间差异不显著(P>0.05)。【结论】本文将小鼠卵母细胞的化学去核与无透明带技术相结合,获得的克隆胚目前已发育到4-细胞期;另外,供体细胞的3种准备方式均不影响胚胎发育率。该方法属手工克隆,它的成功将会大大简化核移植程序,提高核移植总效率。