哺乳动物卵母细胞成熟过程中,许多调节因子,级联反应和细胞结构参与调控。随着单细胞测序技术的应用,在哺乳动物卵母细胞成熟过程发挥重要作用的一些lncRNA/mRNA被相继挖掘,但在牛卵母细胞中的研究较少。因此,本研究通过单细胞测序分析牛卵母细胞GV和MII期差异表达转录本及其富集通路,筛选候选基因,并利用小鼠模型做初步的功能验证。本研究分别收集GV和MII期牛卵母细胞,通过单细胞测序技术及生物信息学分析,分析不同时期卵母细胞转录本的差异表达水平和富集通路,筛选差异表达mRNA和lncRNA。然后,选取基因Hdac8和H2afz,利用小鼠模型进行验证:分离12.5d胎鼠卵巢和8d新生鼠卵泡,体外敲除Hdac8或H2afz基因后,卵巢移植到肾囊下发育后进行组织学检测;卵泡体外培养并统计卵泡直径变化。主要结果如下:(1)卵母细胞 GV 和 MII 期测序分别获得 124158786、170166366、197700530和215582682、214141570、188612824条原始序列,去除低质量序列获得105569888、149196588、174851682 和 190370022、183962404、166847838 条纯净序列。(2)经筛选获得6751个差异表达mRNAs,其中3876个在MII期显著上调,2875个在MII期显著下调,GO和KEGG功能富集分析发现,显著富集的有细胞代谢过程功能术语及卵母细胞成熟、细胞周期信号通路。(3)经筛选获得2744个差异表达lncRNAs,其中1885个在MII期显著上调,859个在MII期显著下调。GO和KEGG功能富集分析发现,差异表达lncRNA cis靶基因显著富集的有生物学合成过程调节功能术语及cAMP信号通路、细胞周期信号;trans靶基因显著富集的有细胞代谢过程功能术语及细胞周期信号通路。(4)基因敲除卵巢结果显示,Hdac8-/-组卵巢内的卵泡发育缓慢,主要为初级卵泡和次级卵泡;H2afz-/-组卵巢内未见卵泡发育,而对照组可见三级卵泡。(5)基因敲除卵泡结果显示,Hdac8-/-组卵泡直径在培养的前5d增大,从第6d开始减小;H2afz-/-组卵泡直径在培养的前4d增大,从第5d开始减小;而对照组卵泡直径始终保持增大状态。综上所述,本试验首次报道了牛卵母细胞GV/MII期差异表达的mRNA/lncRNA,且差异基因功能富集主要在卵母细胞成熟、cAMP信号、细胞周期、细胞代谢和蛋白结合等通路上;候选基因Hdac8和H2afz在早期卵泡发育中发挥关键作用。