玻璃化冷冻对牦牛未成熟卵母细胞发育能力及COC转录组的影响

摘要

旨在探讨玻璃化冷冻-解冻对牦牛未成熟卵母细胞发育能力及卵丘-卵母细胞复合体(COCs)转录组的影响,为完善牦牛COCs冷冻保存技术提供理论依据。本研究将未经成熟培养的牦牛COCs进行玻璃化冷冻-解冻后分为2组,A组:COCs体外成熟(IVM)后用普通牛精子进行体外受精(IVF),获得的受精卵在G-1胚胎培养液中培养72 h后转入G-2培养液培养96 h;B组:IVF后,受精卵在G-1培养液培养120 h后转入G-2培养液培养48 h;以未进行冷冻处理的新鲜COCs作为对照组(C组):IVF后,受精卵在G-1培养液培养72 h后转入G-2培养液培养96 h。对牦牛新鲜COCs(n=3)和玻璃化冷冻-解冻的COCs(n=3)进行扩增、建库和转录组测序(RNA-seq)分析。结果发现,B组的卵裂率、囊胚率显著高于A组(P<0.05),但A组和B组的卵裂率、囊胚率均显著低于C组(P<0.05)。以|log2(fold change)|≥2,Q<0.05为阈值,牦牛冻融COCs相对于新鲜COCs共筛选出851个差异表达基因(DEGs),其中上调846个,下调5个。GO分析表明,DEGs主要富集于生物过程、细胞组分和分子功能3大类;KEGG注释结果表明,DEGs富集到258条通路,其中16条通路显著富集(P<0.05)。研究表明,IVF后在G-1培养液中培养120 h可以提高牦牛玻璃化冷冻卵母细胞的后续发育能力;玻璃化冷冻影响牦牛COCs转录组,从而降低卵母细胞的发育潜力。该发现为完善牦牛COCs玻璃化冷冻技术提供了一定的理论基础。