母源基因在猪卵母细胞成熟及胚胎发育中作用

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1、·124·AnimalHusbandry＆VeterinaryMedicine2015Vol.47No.11母源基因在猪卵母细胞成熟及胚胎发育中的作用*杨洋，林叶，邢伟楠，段晓宇，倪华，侯晓明(东北农业大学生命科学学院，黑龙江哈尔滨150030)摘要:卵母细胞成熟和胚胎的早期发育是由多因素调控的复杂的生物过程，母源基因及合子基因的表达变化控制着个体的发生，决定着所有生命的进程。母源基因是指受精前卵子发育时母体细胞转录生成的RNA以及其蛋白产物，定位于成熟的卵母细胞胞质中，母源基因在卵母细胞成熟和胚胎的早期发育过程中起着相当重要的作用。对母源基因的研究将为我们解释胚胎发育过程中的生命现

2、象及解决生殖发育方面的问题提供有力的理论依据。目前关于母源基因的研究多集中于传统的模式生物中，而对畜牧业生产中重要的经济动物却涉及很少。本文以母源基因在猪卵母细胞成熟和胚胎发育中的研究现状作一综述，希望为经济动物的繁殖及发育研究提供一定的参考依据。关键词:母源基因;卵母细胞;胚胎;猪中图分类号:S828文献标志码:A文章编号:0529－5130(2015)11－0124－03卵母细胞成熟和胚胎个体的发育是一个相当复杂1母源基因概述的、由多种因素调控的生物过程。明确生物体配子形成及早期胚胎发育的分子调控机制，不仅能够更好的母源基因是指受精前即卵子发育时母体细胞转录了解生物体的发育过程，

3、还可以为我们指导经济动物生成的RNA甚至翻译的蛋白质，储存在成熟的卵细的生产提供重要的理论依据。猪作为典型的经济动胞质中。母源基因的产物是在配子发育及受精之后逐物，明确其卵母细胞成熟及胚胎发育过程的调控机渐产生，母源基因的这种表达模式预示着它在这一过［7］制，能够为在生产实践中做到经济动物的科学繁殖提程中起着关键的作用。受精卵在胚胎发育过程中供重要的研究基础。随着传统的发育生物学与其他学表达的基因称为合子基因，受母源基因产物激活，合科的相互渗透，对生物体发育的研究已不仅停留在表子基因间紧密联系先后表达，协调有序地调控胚胎的［10］观方面，调控发育的分子机制越来越受到重视。有报图式形成

4、，促使胚胎不断进行接下来的发育步骤。道指出，胚胎的早期发育并不是由胚胎的基因组绝对因此，母源基因在早期胚胎发育过程中的表达模式及控制的，而是由储存在卵的细胞质中以mRNA和蛋其对合子基因的调控方式正越来越引起人们的关注。白的形式存在的母源基因(maternalgene)进行主要目前在小鼠中发现100多种与其发育关系密切的卵母［1］细胞基因，但研究透彻的还非常少［11］。的控制。在卵母细胞发育的过程中母源基因的mR-NA逐渐合成，而其蛋白产物是在第2次减数分裂或最早在果蝇的研究中已经明确，母源基因对卵母受精之后才生成［2］。母源基因表达的过程如果发生细胞向胚胎转变以及胚胎的早期发育起着

5、关键作用。异常，即使以后相同的合子基因能够表达正常，会对科学家们以果蝇为研究材料，筛选突变体并定位克隆基因组稳定性造成影响，也很可能造成早期胚胎发育突变的基因，发现母源基因的表达产物能够控制果蝇［3］。因此，母源基因的正常表达不仅对卵子和胚胎的极性，进而认识到母源基因对胚胎发育停滞或异常的重要性。最早在小鼠中发现的母源基因HSF1和健康的卵的形成有重要意义，并且在胚胎的早期发育［4］Mater(后来称为Nlrp5)的突变体可以引起胚胎致中也起着关键作用。目前，对母源基因的研究主［12］［5－9］死。目前在小鼠中已经报道了30多个对雌雄原核要涉及人、小鼠、鸡、牛和绵羊等，但对于畜牧的融

6、合、母源产物的清除、胚胎合子基因组激活、早业中重要的经济动物猪的研究却鲜有报道。本文拟对［13］期卵裂以及胚胎致密化等有影响的母源性基因。母源基因的定义、功能以及其在猪卵母细胞形成及胚近年来，人们把对母源基因的研究转向哺乳动物，发胎早期发育中的研究状况作一综述。现母源基因同样在哺乳动物发育中起着关键作用。收稿日期:2015－08－05;修回日期:2015－09－102母源基因在猪卵母细胞发育中的作用基金项目:黑龙江省青年科学基金项目(QC2012C097);国家自动物在胚胎期性别分化后，雌性胎儿的原始生殖然科学基金人才培养项目(J1210069/J0106)作者简介:杨洋(1992－

7、)，女，硕士研究生细胞分化为卵原细胞，卵原细胞在卵泡这一结构中发*通信作者:侯晓明，副教授，博士，研究方向:发育生物学、育，分别经过初级卵泡、次级卵泡、三级卵泡和成熟［14］泌乳生物学，E－mail:xiaominghou@126.com卵泡的过程，其中的卵母细胞逐步发育成熟。伴畜牧与兽医2015年第47卷第11期·125·随卵母细胞生长的是核糖体和信使RNAs转录活化，是胚胎构造由简单到复杂的过程。大多数动物中，贮卵母细胞生长和分化结束而达到成熟，该过程