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本论文主要研究影响水牛卵泡发育的基因BMPR-IB的克隆以及pcDNA3.1(-)真核表达载体的构建,通过慢病毒介导的RNA干扰,干扰水牛的BMPR-IB基因,细胞水平筛选最佳的慢病毒干扰表达载体,将干扰效率最佳的慢病毒载体显微注射到小鼠的受精卵中,制备BMPR-IB下调的转基因小鼠,建立转基因小鼠模型,以更加深入地了解了BMPR-IB基因的功能,并探讨是否可以通过RNAi技术降低BMPR-IB的基因表达,从而提高水牛繁殖性能,也为今后基因工程的研究奠定了基础。 通过PCR和DNA walking的方法扩增、测序和对比验证,分别克隆BMPR-IB的十个外显子共1509bp,5及3非编码区共2081bp,将克隆的十个外显子序列拼接,两端分别增加酶切位点BamHI和EcoRI,序列确定后送至上海生工生物公司合成,直接克隆到真核表达载体pcDNA3.1(-)的克隆酶切位点BamHI和EcoRI之间,然后将重组质粒转化大肠杆菌,抽取质粒DNA经PCR检测、测序和鉴定,成功构建了真核表达载体pcDNA3.1(-)-BMPR-IB,BMPR-IB的CDS区编码502个氨基酸,且蛋白表达的相对分子量大小为56.83KD;应用Ambion公司在线siRNA设计软件siRNA TargetFinder,针对水牛BMPR-IB的mRNA,依据siRNA的设计原则,排除那些与其他基因明显同源的序列,最终选择3条序列作为siRNA靶序列,它们分别位于BMPR-IB基因编码区的319bp、1044bp和1441bp处,且大小分别为21bp,以这三条siRNA结合其他序列使之在退火后能够形成shRNA,然后将其对应的cDNA序列插入到LV-shRNA-GFP的BamH I和EcoR I两个酶切位点之间,成功构建了BMPR-IB的三个LV-shRNA-GFP干扰表达载体。 pcDNA3.1(-)-BMPR-IB与慢病毒干扰载体构建成功后,共转染体外培养的CHO细胞,每组设置6个重复,同时设计细胞空白对照组和pcDNA3.1(.)-BMPR-IB+空-pshRNA-copGFP Lentivector阴性对照;通过实时荧光定量PCR方法检测三个不同干扰表达载体干扰BMPR-IB后的基因表达水平,其中LV-shRNAl与对照组相比,差异极显著(P<0.01),LV-shRNA3与对照组相比,差异极显著(P<0.01),LV-shRNA2与对照组相比,差异不显著(P>0.05),它们的干扰效率分别为20%、16%、62%,从而筛选出最佳慢病毒干扰表达载体LV-shRNA3;利用western-blot方法检测细胞中三个不同干扰载体干扰BMPR-IB后的蛋白表达水平,BMPR-IB蛋白的表达量均低于对照组,且LV-shRNA3干扰后,BMPR-IB蛋白的表达量与对照组差异极显著(P<0.01);LV-shRNA1干扰后,BMPR-IB蛋白的表达量与对照组差异不显著(P>0.05);LV-shRNA2干扰后,BMPR-IB蛋白的表达量与对照组差异显著(P<0.05),它们的干扰效率分别为11%、31%、69%,以LV-shRNA3的干扰效率最佳。将筛选出的最佳慢病毒干扰载体质粒线性化后显微注射到小鼠的受精卵中,制备BMPR-IB下调的转基因小鼠,对于显微注射的200个受精卵生产出的F0代转基因小鼠,经PCR阳性鉴定,有4只阳性小鼠,其中3只公鼠,1只母鼠,3只公鼠生产的F1代小鼠分别为11只、6只、6只,1只母鼠生产的F1代为7只,转基因小鼠的大小与野生型小鼠的大小无明显差异,说明成功制备了干扰BMPR-IB基因表达的转基因小鼠,BMPR-IB基因表达下调的小鼠具有繁殖性能。本实验建立了转基因小鼠生产模型,今后需要进一步验证BMPR-IB下调的转基因小鼠的排卵数量和繁殖性能变化,以探讨能否通过RNAi技术干扰BMPR-IB的基因表达来制备提高繁殖性能的的转基因水牛的研究工作。