System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种PGAM2在布莱凯特黑牛育种中的应用制造技术_技高网

一种PGAM2在布莱凯特黑牛育种中的应用制造技术

技术编号:43300423 阅读:1 留言:0更新日期:2024-11-12 16:16
本发明专利技术属于分子生物育种技术领域,提供了一种PGAM2在布莱凯特黑牛育种中的应用:筛选PGAM2含量高的个体作为优质种公牛。本发明专利技术通过试验证明PGAM2可以促进睾丸支持细胞增殖与糖酵解代谢,产生生精细胞发育所需的能量底物——乳酸,并调控血睾屏障的形成以及支持细胞与生殖细胞间的信息交流,进而促进精子发生。本发明专利技术为优质布莱凯特肉牛的育种提供了新的方向。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于分子生物育种,具体涉及一种通过pgam2在布莱凯特黑牛育种中的应用。


技术介绍

1、公开该
技术介绍
的信息旨在增加对本专利技术总体背景的理解,而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

2、在肉牛生产中繁殖力是最主要的经济性状之一,对于种公牛,其繁殖性能的高低主要由精液品质决定,在睾丸组织中睾丸发育和精子发生过程的正常进行是保证精液品质的前提。其中精子发生过程受睾丸组织中多种细胞的相互调节,如睾丸支持细胞、间质细胞以及生精细胞等。其中支持细胞为精子发生过程提供能量和营养物质支撑,支持细胞的糖酵解代谢过程可将葡萄糖转变为乳酸,同时分泌细胞因子和激素类物质,为生殖细胞的生长发育提供能量基质,从而推动精子发生过程的顺利完成;支持细胞可以阻止毒性物质进入生精细胞,且吞噬和清除由于养分短缺等问题导致的凋亡生精细胞和残体,避免生精损伤;支持细胞也是睾丸中血睾屏障的主要组成部分,血睾屏障是通过支持细胞间的紧密连接为基础将生殖细胞淋巴系统和循环系统分开,为精子发生过程提供免疫保护;支持细胞之间的相互作用可以为生殖细胞提供形态支持,与生殖细胞协同调节精子发生过程。因此,维持支持细胞数量和功能对于提高种公牛的繁殖力至关重要。

3、磷酸甘油酸变位酶(phosphoglycerate mutase,pgam)最早是在酵母中发现,后来科研人员发现其在多种生物体内均有表达。pgam是糖酵解通路中的关键酶,其主要功能是催化糖酵解过程中的3-磷酸甘油酸(3-phosphoglycerate,3-pg)转化为2-磷酸甘油酸(2-phosphoglycerate,2-pg),通过3-pg与2-pg之间的转化平衡来参与其他代谢过程。研究发现pgam有五个亚型,分别为pgam1-5,pgam2为其中一员。在癌细胞中的研究表明,pgam2在warburg效应中起着重要作用(即糖酵解增加)。在肌细胞中的研究表明,pgam2缺失会造成肌动蛋白聚合点丢失。除此之外,kondoh等研究表明,当pgam2表达水平在小鼠胚胎成纤维细胞中提高2倍时,可使小鼠胚胎成纤维细胞无限增殖并抵抗ras诱导的衰老。另外对其同家族基因的研究发现,pgam1通过直接与acta2相互作用来调节微丝组装。微丝构成f-肌动蛋白,参与组成细胞骨架,为血睾屏障相关蛋白提供附着位点,包括紧密连接蛋白、间隙连接蛋白和基质特化蛋白,因此其对血睾屏障功能至关重要。另外,微丝参与形成黏着斑与黏着带,黏着斑调控细胞黏附、机械传感和控制细胞生长及分化的信号。lu等人在对胶质瘤细胞的研究中发现,沉默pgam4可减弱t98g人脑胶质瘤细胞的细胞活力、增殖和糖酵解,抑制体内肿瘤生长,而过表达pgam4通过调节糖酵解途径促进u251人神经胶质细胞瘤细胞的细胞活力、增殖和糖酵解。cheng等人发现pgam5在肝癌中高表达,敲低pgam5能抑制肿瘤的生长,其主要机制是pgam5能与bcl-xl发生相互结合并使其稳定,抑制bax和细胞色素c介导的凋亡信号,进而有助于肿瘤细胞存活。

4、布莱凯特黑牛是国内第一个通过体细胞核移植培育成功的肉牛新种质,是通过体细胞克隆等现代生物技术结合常规育种杂交方法,对鲁西黄牛和渤海黑牛进行改良使后代表现出优良特性的组合。该杂交种质充分显现了杂种优势,保留了牛肉质特性和部分外表特征,获得了鲁西黄牛和渤海黑牛适应本土环境和地理条件的生理特性。该牛最大的特点是肉质好,呈典型的大理石花纹,又称“雪花肉”,肉质细嫩多汁,含铁量丰富,肌间脂肪中饱和脂肪酸含量低,不饱和脂肪酸含量高,风味独特,肉质鲜美,口感特别,营养丰富,肉用价值极高。在2015年,该品种被专家认定为新种群,是生产大理石纹牛肉的优秀牛种。种公牛的繁殖力是一项重要的经济性状,它直接影响着母牛的生产性能和繁殖效率。提高种公牛繁殖力,可以提高母牛受孕率和胎儿质量,从而提高繁殖效果,为加快布莱凯特黑牛的选育提供可行的途径。因此,进一步优化布莱凯特黑牛的种质资源为该品种的进一步推广具有重要意义。


技术实现思路

1、为解决现有技术存在的问题,本专利技术提供了一种通过pgam2筛选布莱凯特黑牛优质种公牛的方法,pgam2在调节牛睾丸支持细胞增殖凋亡及糖酵解代谢以及调节牛睾丸支持细胞肌动蛋白细胞骨架的应用中,其促进乳酸生成,为生殖细胞发育提供能量,调控血睾屏障的形成以及支持细胞与生殖细胞间的信息交流,从而影响精子发生。

2、为实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案。

3、pgam2(phosphoglycerate mutase 2,磷酸甘油酸变位酶2)基因在布莱凯特黑牛育种中的应用。

4、所述应用为筛选pgam2含量高的个体作为种牛。

5、所述应用为使用药物或基因工程的方法使种牛或种牛睾丸组织高表达pgam2。

6、一种工程化牛体细胞,所述细胞为将pgam2基因在牛睾丸支持细胞内敲低或敲除或过表达。

7、一种上述工程化牛体细胞的制备方法,包括以下步骤:

8、(1)从牛的睾丸组织中分离获得支持细胞;

9、(2)将pgam2基因过表达或sirna/shrna质粒转染睾丸支持细胞;

10、(3)筛选后获得pgam2基因表达上调或下调的支持细胞。

11、所述sirna的核苷酸序列分别如seq id no: 7和8,seq id no: 9和10,seq idno:11和12所示。

12、上述工程化牛体细胞可用于pgam2对牛睾丸支持细胞增殖、凋亡、糖酵解代谢、肌动蛋白细胞骨架影响的试验;或,靶向pgam2药物的筛选。

13、本专利技术具有以下优点:

14、本专利技术通过试验证明pgam2可以通过调节布莱凯特黑牛睾丸支持细胞微丝骨架调控血睾屏障的形成以及支持细胞与生殖细胞间的信息交流,并通过调节睾丸支持细胞增殖、凋亡及糖酵解,促进乳酸与atp生成,从而促进精子发生。在育种中应筛选pgam2含量高的个体作为优质布莱凯特黑牛种公牛。本专利技术为优质布莱凯特肉牛的育种提供了新的方向。

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【技术保护点】

1.PGAM2基因在布莱凯特黑牛育种中的应用。

2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,筛选PGAM2含量高的个体作为种牛。

3.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,使用药物或基因工程的方法使种牛或种牛睾丸组织高表达PGAM2。

4.一种工程化牛体细胞,其特征在于,所述细胞为将PGAM2基因在牛睾丸支持细胞内敲低、敲除或过表达。

5.一种如权利要求4所述的工程化牛体细胞的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述siRNA的核苷酸序列分别如SEQID NO: 7和8,SEQ ID NO: 9和10,SEQ ID NO:11和12所示。

7.一种如权利要求4所述的工程化牛体细胞的应用,其特征在于,所述工程化牛体细胞用于PGAM2对牛睾丸支持细胞增殖、凋亡、糖酵解代谢、肌动蛋白细胞骨架影响的试验;或,筛选靶向PGAM2的药物。

【技术特征摘要】

1.pgam2基因在布莱凯特黑牛育种中的应用。

2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,筛选pgam2含量高的个体作为种牛。

3.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,使用药物或基因工程的方法使种牛或种牛睾丸组织高表达pgam2。

4.一种工程化牛体细胞,其特征在于,所述细胞为将pgam2基因在牛睾丸支持细胞内敲低、敲除或过表达。

5.一种如权利要求4所述的工程化牛体细胞的制...

【专利技术属性】
技术研发人员:董雅娟王秀源刘瑞莉
申请(专利权)人:青岛农业大学
类型:发明
国别省市:

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