【摘 要】
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母猪产仔数作为猪最重要的经济性状之一,一直是猪育种领域的研究热点。木乃伊是导致母猪产仔损失的重要因素,而母猪产木乃伊的原因长期被归因于疾病和营养因素的影响。在实际生产管理中,主要采取减少妊娠母猪应激,做好环境控制和疾病防控等手段来降低木乃伊胎的产生。但是,在现代化猪场继续完善生产管理,疫苗接种和给药程序,加强妊娠母猪营养供给的今天,母猪产木乃伊的现象还是非常普遍,说明母猪自身的遗传差异对木乃伊产生
【基金项目】
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四川省科技计划项目(项目编号:20ZDYF1241);
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母猪产仔数作为猪最重要的经济性状之一,一直是猪育种领域的研究热点。木乃伊是导致母猪产仔损失的重要因素,而母猪产木乃伊的原因长期被归因于疾病和营养因素的影响。在实际生产管理中,主要采取减少妊娠母猪应激,做好环境控制和疾病防控等手段来降低木乃伊胎的产生。但是,在现代化猪场继续完善生产管理,疫苗接种和给药程序,加强妊娠母猪营养供给的今天,母猪产木乃伊的现象还是非常普遍,说明母猪自身的遗传差异对木乃伊产生的影响是不容忽视的。研究母猪产木乃伊的遗传机制可为猪产仔数的遗传改良提供理论依据。本研究在前期大白母猪木乃伊胎GWAS基础上筛选出候选基因CDK8。利用大白后备母猪卵巢组织,挖掘卵巢组织中调控CDK8基因表达的转录因子;在此基础上,探究转录因子介导的CDK8基因对猪卵巢颗粒细胞增殖和凋亡的影响,进而研究CDK8基因对母猪产木乃伊胎的影响。结果如下:(1)通过做CDK8基因的组织差异表达谱分析发现,在大白后备母猪心、肝、脾、肺、肾、腰肌、腹皮下脂肪、板油和卵巢九个组织中,CDK8基因在猪卵巢组织中表达丰度最高。卵巢组织中关于CDK8基因的FISH及定量结果显示该基因也在卵巢颗粒细胞中表达。(2)通过DNA pull down实验,确定了卵巢组织中调控CDK8基因表达的16个转录因子,根据转录因子的i BAQ值、Score值及P-value值的综合得分以及前人对这16个转录因子的相关研究,确定了与母猪产木乃伊相关系数最高的转录因子——YBX1。(3)基于STRING绘制了YBX1的相关基因网络,得到与YBX1互作的基因共50个。对51个互作基因进行GO分析和Pathway分析,发现互作基因主要参与m RNA加工、代谢和剪切以及基因表达。且51个基因大多都参与到RNA相关生物过程。(4)通过在颗粒细胞中过表达转录因子YBX1,发现CDK8基因表达量显著上调,p-SMAD3水平显著升高,BCL-2(抗凋亡因子)表达量显著上调,BAX(促凋亡因子)表达量显著下调,且BCL-2/BAX显著上调。流式细胞周期分析结果显示,该过程促进了颗粒细胞增殖。(5)通过在颗粒细胞中干扰转录因子YBX1的表达发现,CDK8基因表达量极显著下调,p-SMAD3水平显著降低,BCL-2(抗凋亡因子)表达量显著下调,BAX(促凋亡因子)表达量显著上调,且BCL-2/BAX显著下调。流式细胞周期分析结果显示,该过程抑制了颗粒细胞增殖。以上结果表明,CDK8基因在转录因子YBX1的调控下,与TGF-β/SMAD信号通路作用是影响卵巢颗粒细胞增殖的一个通路。基于卵巢颗粒细胞对卵泡发育、胚胎发育的影响,结合前人关于YBX1基因的敲减,造成小鼠后期胚胎死亡的报道及YBX1在物种间的高保守性,我们推测,由于母猪自身的遗传差异,卵泡中YBX1基因表达量较低的母猪,由于CDK8基因表达量被下调,而抑制细胞增殖,造成了颗粒细胞凋亡,进而影响了胚胎质量,这是导致母猪木乃伊发生的一个遗传通路。
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