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采用胚胎体外生产技术，可以有效地利用屠宰场废弃的动物卵巢，大量廉价地在实验室生产胚胎，这对加速我国家畜良种繁殖具有重要的现实意义。但目前猪卵母细胞体外成熟和胚胎体外生产效率还比较低。GDF9作为一种重要的卵源旁分泌因子，具有促进卵泡向雌性生殖方向发育，从而提高卵母细胞发育能力的作用。本研究通过向猪卵母细胞体外成熟培养液中单独添加GDF9和抗GDF9抗体，从正反两方面来探究GDF9对猪卵母细胞体外成熟和早期胚胎发育的生物学作用，为猪胚胎的体外生产奠定理论基础。主要实验内容如下: 第一部分GDF9对猪卵母细胞体外成熟和早期胚胎发育的影响 采集屠宰场废弃的猪卵巢，收集COCs进行体外成熟培养，44h后统计核成熟率，并对成熟卵母细胞用化学方法孤雌激活，48h后统计卵裂率，168h后统计囊胚率，并收集囊胚统计总细胞数。此外，收集培养44h的成熟卵母细胞进行皮质颗粒染色，统计胞质成熟率。在本次试验中，对未成熟卵母细胞进行两种处理，即在成熟培养液中分别加入GDF9（浓度梯度为0，100，200，300 ng/mL）和抗GDF9抗体（浓度梯度为0，2.5，5，10μg/mL），然后检测上述指标。结果表明，GDF9对核成熟、胞质成熟、卵裂及囊胚总细胞数无显著影响，但可显著提高囊胚率，且这种作用具有剂量依赖性，在浓度为200ng/mL时达到最大。 第二部分GDF9对猪卵母细胞体外成熟与发育微环境影响的研究 采集屠宰场废弃的猪卵巢，收集COCs进行体外成熟培养，44h后依据文献方法对卵丘细胞扩散情况进行分析，并收集卵丘细胞，用血球计数板对卵丘细胞增殖情况进行统计，收集成熟培养液，用ELISA方法检测培养液中孕酮含量。在本次试验中，选取对胚胎发育有显著差异的添加物浓度:200ng/mL的GDF9和10μg/mL抗GDF9抗体分别加入猪卵母细胞成熟培养液中进行处理，然后检测上述指标。结果表明，200ng/mL的GDF9可促进卵丘细胞扩散、增殖，抑制孕酮分泌，从而抑制黄体化，创造适合卵子发育的微环境。 第三部分GDF9对猪卵丘细胞基因表达的研究 采集屠宰场废弃的猪卵巢，收集COCs进行体外成熟培养，44h后收集卵丘细胞，抽提其总RNA，经反转录获得cDNA，将HAS2（与卵丘扩散相关）、CSTB（与囊胚发育相关）、FST（与卵母细胞成熟和发育相关）基因与内参基因ACTB同时进行QPCR扩增，记录各个基因扩增的的ct值。在本次试验中，与第二部分相同，选取对胚胎发育有显著差异的添加物浓度:200ng/mL的GDF9和10μ g/mL抗GDF9抗体分别加入猪卵母细胞成熟培养液中进行处理，然后计算上述基因的表达量。结果表明，200ng/mL的GDF9促进卵丘细胞中HAS2表达，抑制CSTB和FST表达。 结论:GDF9通过促进卵丘细胞扩散、增殖，抑制孕酮分泌，促进卵丘细胞中HAS2表达，抑制CSTB和FST表达，从而创造适合卵子发育的微环境，最终提高猪卵子的体外发育能力和早期胚胎的发育质量。