热应激对牛卵子及其胚胎表观遗传修饰与发育能力的影响

作     者：冯肖艺 张培培 张航 郝海生 杜卫华 朱化彬 崔凯 赵学明 FENG Xiaoyi;ZHANG Peipei;ZHANG Hang;HAO Haisheng;DU Weihua;ZHU Huabin;CUI Kai;ZHAO Xueming

作者机构：青岛农业大学动物科技学院青岛266109 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所北京100193 

出 版 物：《畜牧兽医学报》 (ACTA VETERINARIA ET ZOOTECHNICA SINICA)

年 卷 期：2024年第55卷第6期

页      面：2460-2473页

核心收录：

学科分类：0905[农学-畜牧学] 09[农学] 090501[农学-动物遗传育种与繁殖] 

基　　金：国家自然科学基金国际合作项目(32161143032) 国家重点研发计划政府间重点专项(2022YFE0100200) 农业农村部和财政部资助:现代农业产业技术体系资助(CARS-36) 中国农业科学院科技创新工程(ASTIP-IAS06) 

主　　题：热应激 牛 卵子 表观遗传修饰 发育能力 

摘      要：旨在探究热应激对牛卵子及其胚胎表观遗传修饰与发育能力的影响。本研究将卵子置于体外热应激条件下培养(41℃12 h+38.5℃12 h),进行体外成熟(in vitro maturtion, IVM)和体外受精(in vitro fertilization, IVF),检测对照组(38.5℃24 h)和热应激组牛卵子和胚胎的发育能力及表观遗传修饰组蛋白H1、组蛋白H2、组蛋白H4和DNA甲基化的修饰水平。本研究还检测了卵子活性氧(reactive oxygen species, ROS)水平、线粒体膜电位(mitochondrial membrane potential,ΔΨm)水平及与表观遗传修饰和发育能力相关基因的表达水平。结果表明,热应激处理组卵子成熟率((59.21±4.29)%)、卵裂率((57.78±4.58)%)和囊胚率((22.31±1.67)%)均显著低于对照组((85.10±6.75)%、(78.64±2.46)%、(42.64±1.38)%,P0.05);热应激组牛卵子及各阶段胚胎表观遗传修饰组蛋白H1、组蛋白H2、组蛋白H4、DNA甲基化水平显著低于对照组(P0.05);热应激组牛卵子ΔΨm水平显著低于对照组(P0.05);热应激组牛卵子ROS水平显著高于对照组(P0.05);热应激组牛卵子表观遗传修饰相关基因DNMT1、DNMT3A、DNMT3B、Histone H2A、SMYD3、IGF-2R的mRNA表达水平显著低于对照组(P0.05);热应激组牛卵子发育能力相关基因C-MOS、GDF-9和POU5F1的mRNA表达水平显著低于对照组(P0.05)。本研究表明,热应激显著降低了牛卵子和胚胎表观遗传修饰组蛋白H1、组蛋白H2、组蛋白H4、DNA甲基化水平,显著降低了牛卵子ΔΨm水平及与表观遗传修饰和发育能力相关基因的mRNA表达水平,显著提高了ROS水平,降低了卵子质量。