中国农业科学 ›› 2023, Vol. 56 ›› Issue (6): 1189-1203.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2023.06.014
潘阳阳1,2(), 王靖雷1,2, 王萌1,2, 王立斌1,2, 张倩1,2, 陈睿1, 张甜甜1, 崔燕1,2, 徐庚全1,2, 樊江峰1,2, 余四九1,2(
)
收稿日期:
2021-11-23
接受日期:
2022-04-28
出版日期:
2023-03-23
发布日期:
2023-03-23
联系方式:
潘阳阳,E-mail:panyangyang_2007@126.com。
基金资助:
PAN YangYang1,2(), WANG JingLei1,2, WANG Meng1,2, WANG LiBin1,2, ZHANG Qian1,2, CHEN Rui1, ZHANG TianTian1, CUI Yan1,2, XU GengQuan1,2, FAN JiangFeng1,2, YU SiJiu1,2(
)
Received:
2021-11-23
Accepted:
2022-04-28
Published:
2023-03-23
Online:
2023-03-23
摘要:
【目的】明确牦牛早期胚胎发育过程中核旁斑点形成的关键时期,确定其参与形成长链非编码RNA(Long non-coding RNA,LncRNAs),探索核旁斑点形成对后续胚胎发育能力的影响及调控机制。【方法】体外受精生产牦牛胚胎,DAPI染色标记结合核旁斑点结构蛋白1(paraspeckle Protein 1,PSPC1)mRNA实时荧光定量PCR(real-time fluorescence quantitative PCR,qRT-PCR)检测确定牦牛早期胚胎发育核旁斑点形成关键时期,免疫荧光技术验证胚胎PSPC1蛋白表达水平;qRT-PCR检测核旁斑点形成相关LncRNAs核旁斑点组装转录因子1(encoding nuclear paraspeckle assembly transcript 1,NEAT1)、共激活因子相关的精氨酸甲基转移酶1(coactivator associated arginine methyltransferase 1,CARM1)及54 kD核结合蛋白(non-POU domain containing octamer-binding protein,p54nrb)mRNA在各时期胚胎中表达水平;RNA干扰技术抑制合子PSPC1 mRNA水平,比较后续各阶段胚胎发育率,通过分析囊胚细胞总数、滋养层细胞数(trophoblast cells,TE)、内细胞团数(inner cell mass,ICM)评估囊胚质量;检测对照组和PSPC1 mRNA干扰组囊胚中B-细胞淋巴瘤/白血病-2原癌基因(B-celllymphoma/leukemia-2,Bcl-2)和B细胞淋巴瘤/白血病基因伴随蛋白x(B-cell lymphoma/leukemia associatedx protein,Bax)表达水平。【结果】(1)在不同发育阶段胚胎细胞的细胞核均可观察到核旁斑点,但2-细胞和4-细胞时期胚胎细胞核中核旁斑点更为清晰,2-细胞至桑椹胚阶段PSPC1 mRNA呈现高水平表达,其中4-细胞到桑椹胚阶段PSPC1 mRNA水平最高,PSPC1蛋白荧光强度在此阶段最强。(2)NEAT1、CARM1及p54nrb mRNA均在2-细胞到桑椹胚阶段呈现高水平表达,其中NEAT1和p54nrb在4细胞时期水平最高,CARM1在2-细胞到桑椹胚3个阶段表达水平差异不显著(P>0.05)。(3)PSPC1 mRNA干扰组桑椹胚与囊胚发育率均显著降低,且桑椹胚发育率降低幅度高于囊胚,PSPC1 mRNA干扰组囊胚细胞总数显著低于对照组,其中以ICM细胞数降低为主,TE细胞数在两组之间差异不显著。(4)PSPC1 mRNA干扰处理组囊胚中促细胞凋亡因子Bax mRNA和蛋白均显著增加,抑凋亡相关因子Bcl-2 mRNA和蛋白降低,且囊胚中内细胞团发生裂解。【结论】牦牛早期胚胎发育核旁斑点形成的关键时期为2-细胞至桑椹胚阶段,其中主要集中在4-细胞时期,且PSPC1、NEAT1、CRAM1、p54nrb在核旁斑点形成时期呈高水平表达。干扰牦牛合子PSPC1 mRNA导致后续胚胎发育能力降低,并通过诱导ICM凋亡降低囊胚质量,影响囊胚中细胞命运决定。
潘阳阳, 王靖雷, 王萌, 王立斌, 张倩, 陈睿, 张甜甜, 崔燕, 徐庚全, 樊江峰, 余四九. 牦牛早期胚胎核旁斑点形成及对后续发育的影响[J]. 中国农业科学, 2023, 56(6): 1189-1203.
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表2
试验所用引物信息表"
基因 Gene | 引物序列 Primer sequence(5'→3') | Tm (℃) | 产物大小 Amplicon size (bp) | GenBank登录号 GenBank accession No. |
---|---|---|---|---|
NEAT1 | F:GAACTTGTCAATACCAGCAGC | 56 | 291 | XR_001351403.1 |
R: CAACAACTTTCCCGTCTTACC | ||||
PSPC1 | F :GGACATCACCGAGGACGACT | 60 | 145 | NM_001075277.1 |
R: GCCATCCAGCTCTGCTTTTG | ||||
P54nrb | F:CTTTATCCGCTTGGAAACAC | 55 | 209 | NM_001046554.1 |
R:CCACAATGACTACAGCCCTC | ||||
CARM1 | F:GTCATTCATCATCACCCTG | 50 | 274 | XM_024994894.1 |
R:AATCTTGTCCTTGAAGTCTGT | ||||
Bax | F:TTTGCTTCAGGGTTTCATC | 59 | 174 | NM173894.1 |
R:CAGCTGCGATCATCCTCT | ||||
Bcl-2 | F: CTGCACCTGACGCCCTTCAC | 62 | 236 | NM001166486.1 |
R: GCGTCCCAGCCTCCGTTGT | ||||
β-actin | F:CTTCAACACCCCTGCCAT | 60 | 238 | JF830811 |
R: CTCGGCTGTGGTGGTGAAG |
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