1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
1.本课题的意义中国是当今世界上家禽饲养最多的国家,在最近的几年来,随着人民生活水平的不断提高,各种物资需求也越来越大,其中就包含着人们对于禽类产品的需求。
过去的生长快、肉质差的肉鸡品种已经不再受到消费者的欢迎,所占市场份额也在逐年缩小,高肌肉品质的肉鸡更受到消费者的青睐。
如何在提高家禽的生产性能的同时保证禽肉的品质,避免相关生殖疾病的影响成为越来越多的人进行的研究课题。
2. 研究的基本内容和问题
研究的目标、内容和拟解决的关键问题1.项目研究目标: (1)以e15.5,e18.5和e20.5的雄性鸡胚性腺组织素材,研究双酚a处理后不同时期的雄性鸡胚性腺生长发育规律;(2)制作雄性性腺石蜡切片,观察各个时期的形态大小差异,分析双酚a对于雄性性腺发育形态上的影响;(3)采用dna,rna测量技术,检测相关基因在雄性鸡胚性腺组织中的表达规律,分析双酚a对于雄性性腺的影响,旨在为优质鸡专门化品系和配套系的选育提供技术支撑。
2.项目研究内容(1)培育鸡胚,探究e15.5,e18.5和e20.5的雄性鸡胚性腺的发育变化及组织表达差异性。
分别于这三个时间点采集性腺样品,荧光定量pcr反应检测基因表达情况。
3. 研究的方法与方案
研究方法:
本次实验的主要流程为:在旋转孵化箱内孵化种蛋共150枚,在E10.5天时,2/3的鸡蛋注射0.05ug/mL的BPA作为处理组,1/3的鸡蛋注射PBS溶液作为对照组(隔一天进行注射)。孵化至E15.5,E18.5,E20.5三个时期采集鸡胚性腺组织,用作切片,DNA和RNA等实验材料。
技术路线:
(1)双酚A注射
采集E15.5,E18.5和E20.5的鸡胚性腺组织,并对鸡蛋蛋重,鸡胚重,蛋胚比进行记录比较,数据分析通过方差分析使用SAS 9.0软件。P 0.05被认为是显著的差异。
(2)石蜡切片制作
1) 固定:4% 甲醛固定至少24h,流水冲洗3h以上(过夜)
2) 脱水:50% 酒精3h以上(可以在里面过夜)
70%酒精2 h以上(可以在里面过夜)
80%酒精2 h(或在里面过夜)
95%酒精Ⅰ 1 h
95%酒精Ⅱ 1 h
100%酒精Ⅰ 30 min
100%酒精Ⅱ 30 min
3) 透明:二甲苯酒精1:1溶液15 min或稍长
二甲苯I 10 min(建议稍微长一些,大部分发亮为标整)
二甲苯II 5 min
4) 包埋: 二甲苯石蜡1:1 15 min
石蜡Ⅰ 1 h
石蜡Ⅱ 20 min(建议:如浸蜡不好时间可以稍长一些)
注意:培养的是不是很小,就必须减少时间。
切片贴片:厚度5-10微米,48到60度之间的水温贴片。60℃烤片8 h。
(3)HE染色
1)脱蜡 : 二甲苯Ⅰ 6 min
二甲苯Ⅱ6 min
2)浸水: 100%酒精Ⅰ 4 min
100%酒精Ⅱ4 min
90%酒精 3 min
80%酒精 3 min
70%酒精 3 min
蒸馏水 3 min
3)染色: 苏木精染液 3min
自来水冲洗2 min左右
酸水分色 (0.5 mHcl)15 s,提3下左右(1%的盐酸和70%的酒精)
自来水浸泡 30 min左右 兰化
4) 脱水:70%酒精 3 min
80%酒精 3 min
90%酒精Ⅰ 3 min
5)伊红: 30s
95%酒精Ⅱ 30 s
100%酒精Ⅰ 3 min
100%酒精Ⅱ 3 min
6)透明: 二甲苯Ⅰ 5 min
二甲苯Ⅱ 5 min
7)封片: 滴加中性树胶,再用盖玻片封片
(4)DNA提取
1) 破碎:将分离出不同胚龄生殖嵴或性腺置于均质管中,放入3-5颗磁珠,加入1 ml2 %的CTAB提取缓冲液和2 %PVP-40,均质仪破碎30 s;
2) 裂解:破碎后的溶液转入2ml EP管中,再加入20μlβ-巯基乙醇,涡旋混匀,65 ℃水浴1 h,水浴过程中振荡3次左右;
3) 抽提:向离心管中加入500μl氯仿:异戊醇(24:1),颠倒充分混匀5min,室温,12000 rpm离心15 min;
4) 重抽提:吸取500μl上清液,加入等体积氯仿:异戊醇(24:1),颠倒混匀,室温,12000 rpm离心10 min;
5) 沉淀:吸取上清液,加满-20 ℃预冷的异丙醇,轻轻颠倒混匀。4℃冰箱静置30 min,4 ℃,8000 rpm离心10 min,白色沉淀即为DNA;
6) 洗涤:弃上清,-20 ℃预冷的75 %乙醇洗涤,涡旋震荡,4 ℃,10000rmp离心两次,每次10min;
7) 风干和溶解:用微量移液器将EP管中剩余液体吸尽,置于超净台内风干,直至DNA呈透明状,加入20μl ddH2O溶解;
8) 测定:紫外分光光度计测定DNA浓度,A260/A280在1.6-1.8 DNA纯度良好;
9) 稀释:将DNA稀释至300 ng/μl,4℃储存备用。
(5)DOT实验
1)在尼龙膜上用铅笔轻轻标记点样位置,按浓度梯度在相应位置加上不同处理组的DNA样品,在室温条件下,干燥15 min;
2)在1200 J/cm2的紫外交联仪上交联10 min;
3)将尼龙膜置于5%脱脂奶粉在室温条件下封闭1 h;
4)含有5 %脱脂奶粉的TBST1000倍稀释相应的一抗,在4 ℃条件下孵育12 h。在摇床上置于TBS-T中清洗3次,每次5min;
5) 含有5 %脱脂奶粉的TBST5000倍稀释HRP标记的二抗,室温条件下在摇床上孵育2 h。在摇床上置于TBS-T中清洗3次,每次5min;
6) 使用ECL显色液在暗室显影,上机检测。
(6)总RNA提取
1)采集卵巢组织,现用匀浆机破碎,然后加入1 ml Trizol充分匀混匀,转移到1.5ml RNase free EP管中,室温静置5 min后;
2)然后加入200 μl氯仿,剧烈振荡15-30s,充分混匀。
3)使用冰冻离心机在4℃的条件下,以12,000 rpm的转速离心15min,离心结束后,可看到管内分三种不同的部分,分别为无色水相,中间氯仿相以及红色的酚相;
4)RNA沉淀:在RNase free EP管中加入400 μl的异丙醇,然后小心吸取400 μl上层水相,充分混匀,4℃的条件下静置15 min,以12,000rpm离心10 min;
5)用移液枪小心吸走上清液并弃掉,然后用1 ml 75%的无RNA酶的酒精清洗沉淀,剧烈震荡,在4℃的条件下,以7,500 rpm离心10min,在超净台内放置风干;用20ul无RNase free溶解的RNA,并置于-80℃的冰箱保存备用。
6)总RNA浓度的测定:ND-2000微量分光光度计RNA的浓度及纯度。RNA的纯度在1.8~2.1为纯度良好,即OD260/OD280(A260/280)的比值。
(7)cDNA的合成
反转录操作步骤如下:
1)准备反转录试剂(置冰上);
2)依次往PCR管加入以下试剂:
试剂 使用量
5X PrimeScript RTMaster Mix (Perfect Real Time) 2μl
Total RNA 500ng
RNase Free dH2O Upto10μl
3)反应程序:混匀离心后在PCR仪上37°C,15 min;85°C,5 s;然后将所得cDNA产物于4 °C保存;(也可室温静置10 min后上机)
4)用Primer 5.0软件设计引物,送至金唯智生物工程技术有限公司合成,引物序列、产物长度及退火温度等如表2-1所示。引物用灭菌的双蒸水稀释至100 uM浓度,-20℃储存;使用浓度为10 uM,于4℃放置。
PCR的扩增,反应体系为20 ul
试剂 使用量
cDNA 模板 2.0 ul
Taq 酶 10ul
上游引物 0.5 ul
下游引物 0.5 ul
ddH2O 调至总体积20 ul
反应条件:
95℃ 3 min1 cycle
94℃ 30 s
60℃ 30 s 34 cycles
72℃ 1 min
72℃ 5 min1 cycle
4℃ Forever
(8)引物设计
运用NCBI找出基因登录号及基因序列,通过Primer3.0软件进行引物设计。本次实验所设计的引物如下:运用NCBI和Primer3 Input软件对鸡的减数分裂和DNA甲基化等基因进行引物设计,并送与金唯智公司合成(见表1)。
表1.荧光定量PCR引物序列表
Table.1 Primers are for QTR-PCR analysis.
Gene | Accession no | Primer sequence (5’ to 3’) | Product length (bp) | |
Dazl | NM_204218 | gtcaacaacctgccaaggat tccacattgtccaggaatga | 207 | |
β-actin | NM_205518 | atgaagcccagagcaaaaga ggggtgttgaaggtctcaaa | 223 | |
Cav | NM_00110566 | tggaaggccagttttaccac gcccatagcctcaaacagag | 240 | |
piwi | NM_001098852 | Tcacctgagcaaagacaac tcccgtaaaggacagtaag | 126 | |
(9)半定量分析
1)制胶
1g琼脂糖溶于72ml水中,冷却至60℃,10 ml的10× MOPS电泳缓冲液和18 ml的37% 甲醛溶液(12.3M)。
10×MOPS电泳缓冲液
浓度 成分
0.4M MOPS,pH 7.0
0.1M 乙酸钠
0.01M EDTA
灌制凝胶板,预留加样孔至少可以加入25μl溶液。胶凝后取下梳子,将凝胶板放入电泳槽内,加足量的1×MOPS电泳缓冲液至覆盖胶面几个毫米。
2)电泳
上样前凝胶须预电泳5min,随后将样品加入上样孔。5–6V/cm电压下2h,电泳至溴酚兰指示剂进胶至少2–3cm。
3)紫外透射光下观察并拍照
可行性分析:
双酚A暴露会导致雄性生殖系统的DNA甲基化改变,本研究初步探究双酚A作为一种DNA甲基化药物对鸡胚雄性性腺的表观遗传学影响。其结果将为环境雌激素双酚A所造成的生殖系统疾病的 分子机制研究奠定了基础。4. 研究创新点
1. 观察不同时期雄性鸡胚的性腺发育机制
2. 用双酚A作为影响因子来设计实验
5. 研究计划与进展
2018.9-2018.10
(1)实验的前期准备,资料检索,优化实验方案。
(2)种蛋孵化,取不同胚龄雄性鸡胚性腺进行切片,he染色比较不同时期雄性性腺发育变化。
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