【摘要】：體外胚胎生產(chǎn)作為一項高效的輔助生殖技術,對提高家畜繁殖效率及遺傳改良有重要意義,玻璃化冷凍由于其成本低、操作簡單、效率高等優(yōu)點,日益為廣大科研工作者和臨床工作人員所采用。但體外生產(chǎn)胚胎相比于體內(nèi)生產(chǎn)胚胎在細胞代謝、冷凍耐受性和超微結(jié)構(gòu)等方面存在差異,這些可能與印跡基因表達異常和表觀遺傳修飾異常相關。玻璃化冷凍卵母細胞與新鮮卵母細胞相比,其發(fā)育能力和受精能力受到影響,原因與玻璃化冷凍會影響卵母細胞成熟過程中重要發(fā)育基因的表達有關。本研究采用單細胞全基因組甲基化測序技術對牛體內(nèi)生產(chǎn)囊胚、體外新鮮卵母細胞IVF囊胚及玻璃化冷凍卵母細胞IVF囊胚的全基因組甲基化水平、DMR區(qū)域聚類分析及差異甲基化基因的GO注釋和KEGG功能富集進行初步探索,主要研究結(jié)果如下:1、對體內(nèi)生產(chǎn)囊胚、新鮮卵母細胞IVF囊胚進行全基因組甲基化測序及分析發(fā)現(xiàn),體內(nèi)生產(chǎn)囊胚的全基因組甲基化水平高于新鮮卵母細胞IVF囊胚,在1149個DMR區(qū)域中體內(nèi)生產(chǎn)囊胚的甲基化水平有1099個DMR區(qū)域的甲基化水平高于新鮮卵母細胞IVF囊胚。對差異甲基化基因進行GO注釋,在細胞生長發(fā)育、細胞骨架、ATP結(jié)合等條目中有較多的基因富集,通過KEGG功能富集分析,在PI3K-Akt通路、卵母細胞減數(shù)分裂、卵母細胞成熟等通路中有差異甲基化基因富集。最終篩選得到IGF1、SVIL、CDC20重要的差異甲基化基因。2、對新鮮、玻璃化冷凍卵母細胞IVF囊胚進行全基因組甲基化測序及分析發(fā)現(xiàn),新鮮卵母細胞IVF囊胚的全基因組甲基化水平高于玻璃化冷凍卵母細胞IVF囊胚,在151個DMR區(qū)域中新鮮卵母細胞IVF囊胚有122個DMR區(qū)域的甲基化水平高于玻璃化冷凍卵母細胞IVF囊胚。對其差異甲基化基因進行GO注釋,在細胞生長、細胞發(fā)育、細胞骨架等條目中有較多的基因富集,通過KEGG功能富集分析,在MAPK等通路中有差異甲基化基因富集。最終篩選得到FAM3D、EGFR、MAP4K4重要的差異甲基化基因。3、對體內(nèi)生產(chǎn)囊胚、玻璃化冷凍卵母細胞IVF囊胚進行全基因組甲基化測序及分析發(fā)現(xiàn),體內(nèi)生產(chǎn)囊胚的全基因組甲基化水平高于玻璃化冷凍卵母細胞IVF囊胚,在1572個DMR區(qū)域中體內(nèi)生產(chǎn)囊胚有1546個DMR區(qū)域的甲基化水平高于玻璃化冷凍卵母細胞IVF囊胚,對差異甲基化基因進行GO注釋,在細胞生長發(fā)育、ATP結(jié)合等條目中有較多的基因富集,通過EKGG功能富集分析,在間隙連接、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工、卵母細胞減數(shù)分裂、卵母細胞成熟等通路中有差異甲基化基因富集。并最終篩選得到IGF,IGF1R,IGF2BP3,FGFR2重要的差異甲基化基因。
【圖文】：

和其他哺乳動物的未成熟卵母細胞（Edwards et al.,1965），并生理學或醫(yī)學獎。世界上第一頭體外受精奶牛是由本杰明·布回收和胚胎移植到輸卵管完成的(Brackett et al.,1982)。胞核移入去核卵母細胞中，使其發(fā)育為新的胚胎并最終發(fā)育為綿羊通過體細胞核移植出生之后（Wilmut et al.,1997），在其被研究。而牛是使用 SCNT 技術中最廣泛的物種（Oback et：體細胞核移植技術已經(jīng)成功應用于克隆精英公牛（Hoshino etYonai et al.,2005）以及保護瀕臨滅絕的牛（Wells et al.,1998）。引進、縮短育種進程、提高畜禽繁殖效率發(fā)揮了重要意義。、生產(chǎn)用于生物醫(yī)學的轉(zhuǎn)基因動物以及保護瀕危物種等方面發(fā)，在 2005 年到 2013 年世界不同地區(qū)體外胚胎移植數(shù)目呈逐年胚胎移植數(shù)占總胚胎移植數(shù)的 40%左右，世界不同地區(qū)體外胚乳制品和肉牛行業(yè)中活體采卵(Ovum pick up，OPU)和 IVF 的George et al.,2016）。每年有 40 多萬只動物通過 IVM、IVF、r，

染色體_DMR 起始位點_DMR 終止位點基因名稱樣品名稱IVF_1 IVF_2 IVF_3 Invivo_1 Invivo_2 chr12_79437702_79438377 STK24 0 0 0 60.68 65.28 chr18_35244513_35244759 RIPOR1 0 0 0 58.33 53.33 chr15_84856664_84856897 THYN1 0 0 0 46.15 33.33 chr21_66183514_66183653 CCDC85C 0 0 0 35.71 57.22 chr5_56243393_56243911 KIF5A 0 0 0 66.67 56.94 chr3_120321409_120321870 RNPEPL1 0 0 0 57.14 50 chr3_118297756_118298265 TRAF3IP1 0 0 0 51.43 50 chr1_127137411_127141747 PCOLCE2 0 0 0 50 80 chr21_68565095_68565458 DYNC1H1 0 0 0 50 62.5 2.4.6 牛體內(nèi)生產(chǎn)囊胚、新鮮卵母細胞 IVF 囊胚 DMR 區(qū)域的聚類分析如下圖 2.2 所示，列舉了體內(nèi)生產(chǎn)囊胚、新鮮卵母細胞 IVF 囊胚 DMR 聚類圖，，個 DMR；每列表示一個細胞樣品，右側(cè)標尺數(shù)值為甲基化水平（0-100）。如右圖所和 Invivo 組聚類明顯，并且 IVF 組的甲基化水平顯著低于 Invivo 組的甲基化水平。
【學位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S823

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本文編號：2702979