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全文共分3部分研究内容:滩羊和白来航鸡成纤维细胞库的构建及鉴定;利用滩羊细胞库细胞为供体进行核移植研究和利用白来航鸡成纤维细胞为饲养层进行干细胞研究。
以滩羊耳缘组织和7日龄白来航鸡胚为实验材料,采用贴壁培养法成功地构建了两个物种的成纤维细胞库。并按ATCC细胞库质量检测内容对所建细胞库进行了严格鉴定。结果如下:高质量地保存了43个滩羊个体的成纤维细胞217份,45个白来航鸡个体的成纤维细胞170份,其中每份细胞数量为2~3×106,细胞为典型的成纤维细胞形态;细胞冻存前和复苏后的活率为:滩羊96.75%±3.24%、93.42%±2.87%,白来航鸡93.42%±2.87%、92.79%±3.26%,差异不显著(P>0.05);两个品种复苏后细胞群体倍增时间(PDT)为48h;细菌、真菌、支原体、病毒等微生物污染检测均呈阴性;2个品种50~100个核型中正常二倍体细胞率为95.73%±3.71%和94.62%±3.26%;核型与乳酸脱氢酶(LDH)、苹果酸脱氢酶(MDH)检测表明未发生细胞交叉污染;pEGFP-N3、pDsRed-N1和pEYFP-N1等荧光蛋白基因在培养的2个品种细胞中表达率为32.3%~38.7%,细胞微细结构和生物学功能正常。实验结果表明:此项研究不仅在细胞水平上高质量地保存了滩羊和白来航鸡2个重要畜禽品种的遗传资源,而且为核移植、干细胞、细胞信号转导、转基因等方面的研究奠定了实验基础。
利用所建滩羊细胞系为供体细胞进行重构胚发育效果研究,结果表明:冻存的供体细胞与新培养供体细胞重构胚的卵裂率和囊胚率差异不显著(P>0.05);用解冻复苏后再传2、5、8代的细胞为供体细胞所得重构胚的卵裂率、囊胚率两者之间均无明显差异(P>0.05)。血清饥饿0d、3~5d、6~8d的细胞为核供体的重构胚卵裂率没有明显差异(P>0.05),但都显著高于血清饥饿9~12d组(P<0.05);饥饿3~5d组所得重构胚的囊胚率显著高于其他三组(P<0.05),饥饿9~12d组囊胚率显著低于其他三组(P<0.05)。因此,对供体细胞进行G0/G1期诱导是必要的,采用血清饥饿法时间不宜超过5d。另外,此研究表明冻存滩羊成纤维细胞的生物学特性稳定,可以作为供体细胞应用于动物克隆研究。
本研究分别用新培养的和复苏后的白来航鸡成纤维细胞制备饲养层培养5.5d鸡胚生殖腺中的原始生殖细胞,统计检验表明两种饲养层原代和传代培养的PGCs平均集落数差异不显著(P>0.05)。在此基础上,根据实验进度和技术要求将PGCs培养至第5代,共冻存PGCs8个个体、25份,每份细胞数量为2~3×106。同时,进行了形态学、微生物、核型、外源基因表达、PAS和AKP染色、免疫组化和体外诱导分化等方面的鉴定,结果如下:冻存前、复苏后PGCs活率分别为94.73%±3.05%和78.69%±2.67%,差异显著(P<0.05);细菌、真菌、支原体、病毒等微生物污染检测均呈阴性:50~100个核型中正常二倍体细胞率为93.81%±3.26%,外源基因在PGCs中的表达率为表达率为35%~40%:PAS和AKP染色结果和细胞表面抗原SSEA-1,SSEA-4,TRA-1-60,TRA-1-81的免疫反应均为阳性;并且PGCs可诱导成类胚体和成骨细胞。以上结果证实所获得的PGCs具有干细胞的基本生物学特性。此外,研究初步证明TRA-1-60,TRA-1-81可以作为鉴定鸡PGCs的表面抗原标志。同时,进一步证明了所构建的细胞库不仅能够保存重要畜禽类的遗传资源,而且还可以在干细胞等相关研究中得到广泛应用。