基于轉錄組學鑒定荷斯坦青年母牛繁殖力性狀相關基因及機理研究
發(fā)布時間:2020-10-13 20:46
在過去的20年里中國荷斯坦奶牛在選擇強度的加大下,單產水平急劇攀升而繁殖力緩慢下降,與其他奶業(yè)發(fā)達國家繁殖力發(fā)展規(guī)律基本一致,高產奶牛在生理和代謝方面都發(fā)生了極大變化來適應高產的生產環(huán)境,一般在規(guī)模奶牛場受精率在90%左右,而產犢率在60%左右,在生產中存在30%左右的胚胎丟失或胎兒死亡,因此,早期隱性流產是影響繁殖力的重要因素,基于上述背景,本研究開展了以下方面的工作:1.荷斯坦青年母牛孕酮分泌范型建立與早期隱性流產研究隨機選取100頭13月齡-14月齡中國荷斯坦青年奶牛作為研究對象,配種當天計作0天,其后每隔3天尾跟采血1次,直到配種后60天,同時在30天與60天B超妊娠檢查時做好每頭牛的繁殖記錄,每頭牛做好標記,采血后立即離心取血漿進行孕酮測定,孕酮測定采用放射免疫法測定,數(shù)據(jù)分析采用SAS軟件單因素方差分析,結果顯示了正常妊娠組56頭牛孕酮分泌范型:第 3 天為 1.255ng/mL±0.554 ng/mL,第 6 天 2.973 ng/mL±1.241 ng/mL,第9天4.237ng/mL±1.590ng/mL,第3天到第9天孕酮水平急劇升高,第21天5.957 ng/mL±2.524 ng/mL,大于2ng/mL,隨后孕酮水平保持在6ng/mL,符合早期胚胎發(fā)育所需的組織營養(yǎng)特別是孕酮的需求變化,根據(jù)孕酮分泌范型結合母牛個體孕酮曲線急劇下降節(jié)點判定早期隱性流產組牛17頭:第18天3頭,第21天3頭,第33天3頭,第39天3頭;第45天2頭,第51天3頭;60天受胎率為70%,早期隱性流產率17%。2.荷斯坦青年母牛早期隱性流產轉錄組測序與候選基因篩選選取青年荷斯坦母牛早期隱性流產組第18天、第21天、第33天、第39天和第51天各3頭,相對應天數(shù)正常發(fā)育組各3頭為對照,采用RNA-Seq技術對其進行轉錄組測序研究,結果顯示:第18天發(fā)現(xiàn)32個差異表達基因,其中15個基因上調,17個基因下調;第21天發(fā)現(xiàn)175個差異表達基因,102個上調,74個下調;第33天發(fā)現(xiàn)5個差異表達基因,1個基因上調,4個下調;第39天發(fā)現(xiàn)10個差異表達基因,2個上調,8個下調:第51天發(fā)現(xiàn)2個上調基因,0個下調基因。根據(jù)生物信息學相關分析共篩選出6個早期隱性流產相關候選基因:p38、Fas、CDH2、VCAM1、MMP14、EEF1A1。3.荷斯坦青年母牛繁殖力生物信息學分析通過生物信息學研究發(fā)現(xiàn):p38和Fas可能調控了黃體細胞凋亡;CDH2基因表達產物作為鈣離子依賴的細胞粘附素家族一員,可能在調節(jié)胚胎神經管的形成起到重要作用,基因的下調導致早期胚胎死亡;VCAM1基因表達的糖蛋白分子,可能介導了早期胚胎與子宮內膜的粘附作用;MMP14基因表達一種鋅依賴型蛋白水解酶,在早期胚胎侵潤子宮內膜起到關鍵作用,EEF1A1是真核生物翻譯延長因子三者共同作用完成早期胚胎的附植準備工作。
【學位單位】:寧夏大學
【學位級別】:博士
【學位年份】:2019
【中圖分類】:S823.3
【部分圖文】:
圖1-丨牛9?期胚胎發(fā)育過程??Figl-l?Early?embryonic?development?of?cattle??卵裂牛等哺乳類卵由卵巢釋放后,受精發(fā)生在輸卵管靠近卵巢一端的壺腹部,牛等哺??乳類動物較其他類動物卵裂較為緩慢,12-14小時卵裂1次,其卵裂球排列方式較為獨特,??第1次卵裂為經線卵裂,第2次卵裂?個卵裂球為緯線卵裂,另一個為經線卵裂。??桑葚胚階段牛等哺乳類在8細胞階段卵裂球細胞之間存在足夠的空間呈現(xiàn)松散狀態(tài),??但在第3次卵裂后它們突然擠在一起,形成一個緊密的細胞球體,緊密化的16個細胞期被??稱為桑椹胚階段。緊密化后位于外層的細胞將形成滋養(yǎng)層細胞,內部的細胞發(fā)育成胚胎。??囊胚階段桑椹胚繼續(xù)細胞分裂,形成?個中空的細胞球,這個具有空腔的胚胎叫做囊??胚,在囊胚內遷向子宮過程中,囊胚不斷膨脹,透明帶起到防止囊胚與輸卵管壁粘著的作用,??從而防止異位妊娠的發(fā)生,牛在受精后第4天到達子宮,開始進行附植前準備工作;同時隨??著細胞分裂,囊胚發(fā)生原腸作用,期間由于細胞的之間的位置發(fā)生巨大變動,最終形成了三??層(外胚層、中胚層、內胚層)結構的胚胎結構。??1.2.2影響早期隱性流產的因素??1.2.2.1黃體功能不足??
,,相比優(yōu)勢卵泡14.5±0.2mm,也可能減少了胚胎識別的妊娠蛋白blFN-t(bTP)有關。??1.2.2.2.母胎識別及妊娠??在母胎界面的識別方面,干擾素一tau,起到關鍵的作用P1,在早期胚胎發(fā)育方面,黃淋巴系統(tǒng)重建,母體免疫系統(tǒng)不僅要從子宮與孕體上接受胚胎,也要從孕體與母體全身來受胚胎,母體在外周免疫細胞的作用下,將受孕信息傳遞到各個器官,包括子宮和母體的管,準備胚胎發(fā)育附植,早期懷孕黃體的淋巴系統(tǒng)的重建對母體的免疫信號起到了關鍵作母胎界面方面,胚胎信號現(xiàn)在子宮內發(fā)出信號說明自己的存在,結果是阻止了?PG2a的泌,在反芻類,牛上面是blFN-t(bTP),在胚胎發(fā)育過程的第15天由滋養(yǎng)層細胞分泌??高效的阻止PG2a的分泌同時需要胚胎占據(jù)同側的子宮角的黃體作用,在胚胎發(fā)育的第17變化較大,如果沒有足夠的blFN-t(bTP)分泌來防止黃體的退化,胚胎發(fā)育將遲緩。??h可能通過促進blFN-i(bTP)的分泌來維持妊娠,奶牛在胚胎識別期血漿高水平的有利于生產高質量的胚胎t35%高水平的blFN-i(bTP)可以加速黃體的生產和阻止了?KJ2?的放,大量的biFN-i(bTP)在子宮內膜上皮細胞中也被發(fā)現(xiàn),同樣是維持妊娠的作用,作用理基本是通過減少了雌激素的受體數(shù)量,從而減少了?PG2a的分泌〖3738],?blFN-t(bTP)在子上皮細胞阻止催產素的信號傳導,在磷脂酶、環(huán)氧化酶2和PGF的作用都受到了相應的響,這些酶都是磷脂合成花生四烯酸重要作用,而花生四烯酸是合成PG2a的前體物質[#43??rT.-??CLregression??
與GWAS技術將產后發(fā)情時間和初情期的月齡定位到5號和14號染色體上;奶牛方面,??Hoglund?[ID5】2009年報道與奶牛繁殖力有關的QTL在染色體丨,2,7,9,丨0.24,26上面。??MarinalW20l3年也進行了繁殖性狀的基因定位如圖1-3。??1?2?3?4?5?6?7?8?9?10?11?12?13?14?15?■?Age?at?puberty??j.?I*?????*?*?*?■?Calving?ease?and?calf?perfonnance??????I。???■?J?:?寒?裊。Conception?rate????2???e?A??*??1°?#?I?rs*?■?|?|?Daughter?pregnancy?rate??■?,?D?〇■?c?□?Fertility??!???I?〇??????|?|?Firs!?service?conception?????C?*?°?;?■?Gestation?length??nu?E*?-?#?:??。_?丨?????■?Heifer?pregnancy??16?17?18?19?20?21?22?23?24?25?26?27?28?29?X?.das.?^nicc??%?□?Interval?to?first?conception?after?calving????:?????|?Non-retum?to?estrous?rate??O?o??????%
【相似文獻】
本文編號:2839686
【學位單位】:寧夏大學
【學位級別】:博士
【學位年份】:2019
【中圖分類】:S823.3
【部分圖文】:
圖1-丨牛9?期胚胎發(fā)育過程??Figl-l?Early?embryonic?development?of?cattle??卵裂牛等哺乳類卵由卵巢釋放后,受精發(fā)生在輸卵管靠近卵巢一端的壺腹部,牛等哺??乳類動物較其他類動物卵裂較為緩慢,12-14小時卵裂1次,其卵裂球排列方式較為獨特,??第1次卵裂為經線卵裂,第2次卵裂?個卵裂球為緯線卵裂,另一個為經線卵裂。??桑葚胚階段牛等哺乳類在8細胞階段卵裂球細胞之間存在足夠的空間呈現(xiàn)松散狀態(tài),??但在第3次卵裂后它們突然擠在一起,形成一個緊密的細胞球體,緊密化的16個細胞期被??稱為桑椹胚階段。緊密化后位于外層的細胞將形成滋養(yǎng)層細胞,內部的細胞發(fā)育成胚胎。??囊胚階段桑椹胚繼續(xù)細胞分裂,形成?個中空的細胞球,這個具有空腔的胚胎叫做囊??胚,在囊胚內遷向子宮過程中,囊胚不斷膨脹,透明帶起到防止囊胚與輸卵管壁粘著的作用,??從而防止異位妊娠的發(fā)生,牛在受精后第4天到達子宮,開始進行附植前準備工作;同時隨??著細胞分裂,囊胚發(fā)生原腸作用,期間由于細胞的之間的位置發(fā)生巨大變動,最終形成了三??層(外胚層、中胚層、內胚層)結構的胚胎結構。??1.2.2影響早期隱性流產的因素??1.2.2.1黃體功能不足??
,,相比優(yōu)勢卵泡14.5±0.2mm,也可能減少了胚胎識別的妊娠蛋白blFN-t(bTP)有關。??1.2.2.2.母胎識別及妊娠??在母胎界面的識別方面,干擾素一tau,起到關鍵的作用P1,在早期胚胎發(fā)育方面,黃淋巴系統(tǒng)重建,母體免疫系統(tǒng)不僅要從子宮與孕體上接受胚胎,也要從孕體與母體全身來受胚胎,母體在外周免疫細胞的作用下,將受孕信息傳遞到各個器官,包括子宮和母體的管,準備胚胎發(fā)育附植,早期懷孕黃體的淋巴系統(tǒng)的重建對母體的免疫信號起到了關鍵作母胎界面方面,胚胎信號現(xiàn)在子宮內發(fā)出信號說明自己的存在,結果是阻止了?PG2a的泌,在反芻類,牛上面是blFN-t(bTP),在胚胎發(fā)育過程的第15天由滋養(yǎng)層細胞分泌??高效的阻止PG2a的分泌同時需要胚胎占據(jù)同側的子宮角的黃體作用,在胚胎發(fā)育的第17變化較大,如果沒有足夠的blFN-t(bTP)分泌來防止黃體的退化,胚胎發(fā)育將遲緩。??h可能通過促進blFN-i(bTP)的分泌來維持妊娠,奶牛在胚胎識別期血漿高水平的有利于生產高質量的胚胎t35%高水平的blFN-i(bTP)可以加速黃體的生產和阻止了?KJ2?的放,大量的biFN-i(bTP)在子宮內膜上皮細胞中也被發(fā)現(xiàn),同樣是維持妊娠的作用,作用理基本是通過減少了雌激素的受體數(shù)量,從而減少了?PG2a的分泌〖3738],?blFN-t(bTP)在子上皮細胞阻止催產素的信號傳導,在磷脂酶、環(huán)氧化酶2和PGF的作用都受到了相應的響,這些酶都是磷脂合成花生四烯酸重要作用,而花生四烯酸是合成PG2a的前體物質[#43??rT.-??CLregression??
與GWAS技術將產后發(fā)情時間和初情期的月齡定位到5號和14號染色體上;奶牛方面,??Hoglund?[ID5】2009年報道與奶牛繁殖力有關的QTL在染色體丨,2,7,9,丨0.24,26上面。??MarinalW20l3年也進行了繁殖性狀的基因定位如圖1-3。??1?2?3?4?5?6?7?8?9?10?11?12?13?14?15?■?Age?at?puberty??j.?I*?????*?*?*?■?Calving?ease?and?calf?perfonnance??????I。???■?J?:?寒?裊。Conception?rate????2???e?A??*??1°?#?I?rs*?■?|?|?Daughter?pregnancy?rate??■?,?D?〇■?c?□?Fertility??!???I?〇??????|?|?Firs!?service?conception?????C?*?°?;?■?Gestation?length??nu?E*?-?#?:??。_?丨?????■?Heifer?pregnancy??16?17?18?19?20?21?22?23?24?25?26?27?28?29?X?.das.?^nicc??%?□?Interval?to?first?conception?after?calving????:?????|?Non-retum?to?estrous?rate??O?o??????%
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本文編號:2839686
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