猪是畜牧生产和生物医学研究中重要的经济与模式动物,早期胚胎体外生产是优良种猪繁育和生物医学模型猪制备的关键环节,但体外生产的猪胚胎发育能力远不及自然受精和其他物种的体外生产胚胎,主要原因是对猪早期胚胎发育中表观遗传调控机制缺乏足够的了解。组蛋白精氨酸甲基化作为一种真核生物表观遗传修饰在细胞分化和发育中有重要调控作用。最近研究发现,CARM1特异性催化产生的H3R17me2a参与调控小鼠早期胚胎发育,但CARM1在猪早期胚胎发育中的催化底物及作用尚不清楚。本研究旨在揭示CARM1在猪早期胚胎发育中的催化底物及作用,为提高猪早期胚胎发育能力提供理论参考,主要研究结果如下。分析猪CARM1基因结构,发现CARM1包含15个外显子,定位于2号染色体,m RNA全长为3118 bp,编码区全长为1758 bp,编码585个氨基酸。比对猪与人、小鼠CARM1核苷酸和氨基酸序列同源性,结果显示CARM1保守性较高。定量PCR结果表明,CARM1 m RNA在猪卵母细胞和早期胚胎均有表达,4-细胞和8-细胞胚胎时期表达量较高,囊胚时期表达量最低。免疫荧光染色结果显示,猪卵母细胞和早期胚胎中H3R2me2、H3R17me2a和H3R26me2呈动态变化。利用小分子抑制剂探究CARM1活性抑制对猪早期胚胎发育影响,发现27μM CARM1抑制剂显著降低2-细胞、4-细胞胚胎和囊胚H3R26me2水平,但对H3R2me2和H3R17me2a水平没有影响;同时CARM1失活导致囊胚率显著降低。利用RNAi技术探究CARM1在猪早期胚胎发育中作用。结果显示,CARM1敲低显著降低孤雌激活和体外受精囊胚率和囊胚质量,以及孤雌2-细胞、4-细胞胚胎和囊胚H3R26me2水平,但CARM1敲低并未影响同时期胚胎中H3R2me2和H3R17me2a水平。综上所述,猪早期胚胎发育中CARM1 mRNA表达及H3R2me2、H3R17me2a和H3R26me2修饰呈动态变化,CARM1在猪胚胎中特异性催化H3R26me2并参与调控猪早期胚胎发育及囊胚质量。