动物克隆技术在加快猪的种质遗传改良、建立人类疾病动物模型和异种器官移植等方面具有巨大优势，这使猪成为生物医学领域的热点模式动物，但是猪克隆的效率非常低下，相关实验材料成熟卵子无法大量获取，而且克隆技术体系掌握不易且仍有待继续完善改进，这极大地限制了猪克隆技术的生产应用。目前，在小鼠上已有报道证实克隆胚胎发育过程中的合子基因组激活(Zygotic Genome Activation， ZGA )异常是导致克隆效率低下的主要原因之一，然而，有关猪克隆胚胎ZGA的情况还不清楚，因此继续深入探究猪克隆胚胎在ZGA时期转录及表观遗传模式的异常，并以此为切入点寻找提高猪克隆效率的有效方法具有十分重要的意义。
　　本研究通过比较猪正常体内受精胚胎和克隆胚胎在转录水平以及表观修饰上的差异，发现组蛋白修饰H3K9me3和H3K27me3大量富集导致了异常的ZGA，本研究提供了一种通过H3K27me3编写酶的抑制剂GSK126和过表达KDM4A提高猪克隆胚胎的体细胞重编程及体外发育潜能的有效策略，有助于进一步推进猪克隆胚胎的临床应用。
　　此外，猪克隆胚胎构建所需的成熟卵子长时间暴露于体外环境下会遭受严重的氧化应激伤害，导致体外老化(In Vitro Aging，IVA)。鉴于褪黑素具有高效的抗氧化应激作用，而其在猪卵子IVA上的研究甚少，因此我们希望通过探究褪黑素对缓解猪卵子IVA的作用机理寻找有效方法提高猪IVA卵子的质量，为后续获得高质量的克隆胚胎提供强有力的支持。具体结果如下：
　　1)猪克隆胚胎的发育存在ZGA延迟现象，并且在ZGA时期存在异常的转录谱，部分ZGA起始基因激活失败，还有部分供体细胞基因未能被成功转录抑制，这些异常都与猪克隆胚胎的重编程效率低下密切相关。
　　2)猪4细胞期克隆胚胎的基因组重编程抗拒区(Reprogramming-Resistant Regions，RRRs)和记忆保留区(Memory-Preserved Regions，MPRs)上均富集有高水平的H3K9me3和H3K27me3修饰，导致克隆胚胎ZGA时期基因表达异常，说明H3K9me3和H3K27me3修饰的异常富集是猪ZGA时期重编程的主要障碍。
　　3)猪克隆胚胎中的H3K4me3修饰在RRR和MPR上较少富集，并不是主要的体细胞重编程障碍。此外，猪4细胞期克隆胚胎RRR和MPR上较少富集蛋白编码基因，但是富集了很多重复序列如LINE和LTR，说明RRR和MPR主要分布在开放程度较低的异染色质区域。
　　4)联合注射KDM4A和KDM6A两种mRNA能有效擦除4细胞期克隆胚胎中的H3K9me3和H3K27me3修饰，过表达KDM4A能够显著提高克隆胚胎的体外发育潜能，但过表达KDM6A对克隆胚胎的体外发育潜能没有促进作用。
　　5)通过KDM4AmRNA注射联合GSK126处理48h后，能有效擦除猪4细胞期克隆胚胎中的H3K9me3和H3K27me3修饰，10个ZGA相关基因的表达量显著提高，而且克隆胚胎的体外发育潜能也得到了进一步提升，说明过表达KDM4A和GSK126联合处理对于促进猪克隆胚胎的发育潜能具有较好的协同作用。
　　6)褪黑素能够通过维持形态正常、缓解氧化应激水平、降低自噬及早期凋亡水平和维持线粒体膜电位稳定来提高体外老化卵子的质量，进而显著提高其胚胎发育潜能。