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牦牛(Bos grunniens)主要生活在中国青藏高原地区,是牧区人民的生产资料之一,但是其季节性发情和繁殖效率低的缺陷严重影响了牧区的经济收入。近年来,为改善这一现状,关于牦牛生殖生理方面开展了大量的研究,发现卵母细胞成熟质量直接影响受精后胚胎移植、发育、妊娠率以及犊牛的成活率。已有相关报道表明,组蛋白去甲基化酶调控了卵母细胞的成熟过程,且KDM1A在卵母细胞成熟发育过程的表达水平呈动态变化。但是,KDM1A是如何调控牦牛卵母细胞成熟的尚未见报道。因此本研究通过克隆获得牦牛KDM1A基因序列,并分析其生物信息学和组织表达谱,利用KDM1A特异性抑制剂GSK-KDM1A,初步探索KDM1A在牦牛卵母细胞减数分裂过程中的功能作用,结果如下:1.克隆得到牦牛KDM1A基因2 401 bp的cDNA序列。同源性结果表明,该基因在进化过程中较为保守。对其组织表达谱分析发现,其在牦牛体内广谱表达,特别是卵巢、睾丸中表达量较高,推测其在牦牛繁殖生理活动中起一定作用;2.免疫组化结果显示,KDM1A在牦牛卵巢颗粒细胞、卵母细胞中均有表达;RT-qPCR结果显示,KDM1A在卵母细胞中的表达呈动态分布,其中MⅠ期表达水平极显著低于MⅡ和GV期(P<0.01),GV期KDM1A的表达水平和MⅡ期该基因的表达差异不显著(P>0.05),表明KDM1A参与了牦牛卵母细胞减数分裂成熟过程;3.在卵母细胞成熟液中添加不同浓度GSK-KDM1A,探究其对卵丘细胞扩展程度,卵母细胞成熟率及受精后胚胎发育潜能的影响。结果显示,牦牛COCs在添加了不同浓度抑制剂培养中培养24 h后,160 nM和320 nM GSK-KDM1A处理组的卵丘细胞的扩散值、卵母细胞成熟率以及卵裂率均显著低于对照组(P<0.05);各组囊胚的形成率无显著差异(P>0.05);随后检测不同浓度GSK-KDM1A对胚胎干性转录因子表达的影响,结果显示,抑制KDM1A表达将上调OCT4、SOX2的表达(P<0.05),而NANOG的表达无显著差异(P>0.05),表明牦牛卵母细胞减数分裂成熟受KDM1A调控,且下调该基因的表达会显著降低卵母细胞成熟及胚胎的发育潜力;综上,本试验成功获得了牦牛KDM1A的基因序列,其在进化过程中高度保守;在牦牛体内广谱表达,尤其是在卵巢和睾丸器官中,表明其与牦牛的生殖生理密切相关。通过添加其特异性抑制剂,显著影响牦牛卵母细胞的减数分裂成熟及胚胎的发育潜力,揭示KDM1A参与了牦牛卵母细胞的发育并起重要作用,但其具体作用机制有待进一步研究。因此,本试验为进一步研究KDM1A功能及其在牦牛生殖生理过程中的作用奠定基础。