小泛素样蛋白修饰分子2（small ubiquitin-like modifier 2,SUMO2）可以通过SUMO化修饰与多种蛋白质结合并调节其他蛋白质的稳定性和活性,参与多种细胞过程,包括基因表达、染色体分离、DNA损伤修复和细胞应激反应等。尽管SUMO2已被证明在小鼠胚胎发育中不可缺失,然而其在早期胚胎发育中的表达和功能仍不明确。本试验首先探究SUMO2在哺乳动物早期胚胎中的表达和定位。通过对多个物种早期胚胎的高通量转录组数据进行分析,确定了多个物种早期胚胎中SUMO2的m RNA水平变化趋势。在人、牛、牦牛、山羊和小鼠早期胚胎发育过程中,SUMO2 m RNA水平呈现先上升后下降的趋势,人、牦牛和小鼠的8-细胞期胚胎中SUMO2的表达量均最高,这可能意味着SUMO2在不同物种中功能不同。在合子激活期,人、牛、山羊、猪和小鼠的克隆胚胎中SUMO2的表达量均低于体外受精胚胎。在小鼠上,通过对早期胚胎进行SUMO2蛋白的免疫荧光染色,结果表明SUMO2主要定位于细胞核,并且在8-细胞期胚胎中表达量达到峰值,随后在桑椹胚和囊胚中表达量降低。为了进一步探究SUMO2的功能,本研究通过siRNA显微注射法在受精卵中敲降SUMO2。在体外培养试验中,与对照组囊胚率（75.56%±1.31%）相比,敲降SUMO2组囊胚率（40.60%±2.34%）显著降低。通过对囊胚总细胞数和TE细胞数的统计分析发现,敲降组总细胞数相比对照组的显著减少20±2个,并且ICM细胞数与TE细胞数的比率降低,以上结果提示囊胚质量下降。为了研究敲降SUMO2影响胚胎发育的潜在原因,本研究对第一次谱系分化进行分析。通过免疫荧光染色和实时荧光定量法分别检测CDX2和OCT4的定位与表达水平,结果显示,相比对照组,敲降组的CDX2阳性细胞数减少18±3个并且表达水平降低,而OCT4在囊胚中阳性细胞数增加23±2个并且Oct4转录水平升高。除此之外,对与第一次谱系分化相关的多能性基因NANOG和SOX2进行免疫荧光染色和实时荧光定量。染色结果表明,NANOG在敲降组的桑椹胚和囊胚中均比对照组定位更加广泛,NANOG的阳性细胞数和其占总细胞数的比例显著增加,然而,两组SOX2阳性细胞数和细胞定位未发现显著差异,仅仅表现为SOX2阳性细胞数占总细胞数的比率增加,但差异不显著。定量结果显示,敲降组Nanog m RNA的转录水平在桑椹胚和囊胚中均显著高于对照组,Sox2 m RNA的转录水平仅表现为在桑椹胚中较高。由于组蛋白甲基化对转录水平有调控作用,其中H3K27me3可以沉默谱系分化中非表达的基因,因而本研究对H3K27me3进行了免疫荧光染色。在敲降组囊胚中H3K27me3水平低于对照组的胚胎。对组蛋白甲基化酶Ezh2、Suv39h1、Mll2和Mll3进行q PCR检测,结果显示敲降组Ezh2、Suv39h1和Mll3在桑椹胚阶段转录水平相比对照组均降低,而Mll2的转录水平升高。综上所述,通过分析转录组数据、定量检测与免疫荧光染色,本研究验证了SUMO2在哺乳动物早期胚胎中的表达趋势,并确定SUMO2在各物种早期胚胎发育过程中的表达模式。通过si RNA敲降试验发现了SUMO2是早期胚胎发育的关键基因,并且参与第一次谱系分化和关键的表观遗传修饰,在小鼠早期胚胎发育中发挥重要作用。