减数分裂相关基因与犏牛雄性不育的关系研究

减数分裂相关基因与犏牛雄性不育的关系研究牦牛是中国的主要牛种之一,它具有很强的抗逆性、肉质好、用途广泛等优点,是青藏高原高寒牧区人民赖以生存的生产、生活资料。但其生产性能低,于是人们采用种间杂交改良的方式,利用杂种优势提高后代乳肉生产性能。将黄牛和牦牛杂交,杂种一代犏牛具有很强的杂种优势：生长发育快、早熟,适应范围扩大,世代间隔缩小,畜群周转加快,奶、肉、役力都大幅度提高,深受牧区、半农半牧区和邻近农区群众的欢迎。但由于种间杂交,生殖隔离的作用在这些杂交后代犏牛上体现为雄性不育,因而无法将杂种的优良性状通过横交的方式固定下来,这成为牦牛杂交改良中的一大难题。因此探明犏牛雄性不育机制成为近年来牦牛杂交改良和育种有待解决的难题。研究发现犏牛雄性不育可能与精子发生过程中的减数分裂密切相关。Cdc2.Cdc25A、vasa、pum2基因是影响减数分裂的重要基因,为探讨减数分裂与犏牛雄性不育的关系,本文采用RT-PCR和荧光定量PCR技术对Cdc2、Cdc25A、vasa和pum2基因的组织表达特征以及在黄牛、牦牛和犏牛睾丸组织中的表达水平进行分析。1.黄牛、牦牛和犏牛睾丸组织中Cdc2基因mRNA表达水平研究本实验根据牛Cdc2基因序列（GenBank登陆号为NC007329）设计引物,并以黄牛、牦牛和犏牛睾丸组织RNA为模板,PCR扩增,该基因在黄牛、牦牛和犏牛睾丸组织都有表达,产物为283bp；通过RT-PCR险测Cdc2基因在牦牛睾丸、附睾、副性腺、垂体、下丘脑、心脏、肝脏、脾脏、肾脏、肺脏、胸肌,卵巢等组织中的表达情况,结果显示该基因在各组织中都有表达,验证了它广泛表达的特点并说明它是细胞周期运行和细胞增殖的主要调控者。通过荧光定量PCR检测犏牛及其亲本睾丸组织中Cdc2基因的表达水平,结果显示：Cdc2基因在在犏牛睾丸组织中的表达水平显著低于其在黄牛、牦牛睾丸组织中的表达水平（P<0.05）。说明Cdc2基因mRNA表达水平与犏牛雄性不育有一定关系。2.黄牛、牦牛和犏牛睾丸组织中Cdc25A基因mRNA;表达水平研究本实验根据牛Cdc25A基因序列（GenBank登陆号为BC151493）设计引物,并以黄牛、牦牛和犏牛睾丸组织RNA为模板,PCR扩增,该基因在黄牛、牦牛和犏牛睾丸组织都有表达,产物为385bp；通过RT-PCR检测Cdc25A基因在牦牛睾丸、附睾、副性腺、垂体、下丘脑、心脏、肝脏、脾脏、肾脏、肺脏、胸肌,卵巢等组织中的表达情况,结果显示该基因在各组织中都有表达,验证了它广泛表达的特点并说明它是细胞周期运行和细胞增殖的主要调控者。通过荧光定量PCR检测犏牛及其亲本睾丸组织中Cdc25A.基因的表达水平,结果显示：Cdc25A基因在犏牛睾丸组织中的表达水平显著低于其在黄牛、牦牛睾丸组织中的表达水平（P<0.05）。表明Cdc25A基因mRNA表达水平与犏牛雄性不育有一定关系。3.黄牛、牦牛和犏牛睾丸组织中vasa基因mRNA表达水平研究本实验根据牛vasa基因序列（GenBank登陆号为NM173979）设计引物,并以黄牛、牦牛和犏牛睾丸组织RNA为模板,PCR扩增,该基因在黄牛、牦牛和犏牛睾丸组织都有表达,产物为172bp；通过RT-PCR检测vasa基因在牦牛睾丸、附睾、副性腺、垂体、下丘脑、心脏、肝脏、脾脏、肾脏、肺脏、胸肌,卵巢等组织中的表达情况,结果显示该基因在仅在生殖细胞中表达,是影响精子发生的重要候选基因.通过荧光定量PCR检测犏牛及其亲本睾丸组织中vasa基因的表达水平,结果显示：它在犏牛睾丸组织中的表达水平显著低于其在黄牛、牦牛睾丸组织中的表达水平（P<0.05）。说明vasa基因mRNA表达水平与犏牛雄性不育有一定关系。4.黄牛、牦牛和犏牛睾丸组织中pum2基因mRNA表达水平研究本实验根据牛pum2基因序列（GenBank登陆号为XM₈64456）设计引物,并以黄牛、牦牛和犏牛睾丸组织RNA为模板,PcR扩增,该基因在黄牛、牦牛和犏牛睾丸组织都有表达,产物为220bp；通过RT-PCR检测pum2基因在牦牛睾丸、附睾、副性腺、垂体、下丘脑、心脏、肝脏、脾脏、肾脏、肺脏、胸肌,卵巢等组织中的表达情况,结果显示