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本文研究了巢式PCR法鉴定牛胚胎性别的技术,并优化了PCR反应体系和反应条件,以期该技术能在生产中得到应用。试验结果如下:
利用所选用的引物组合建立了基本的PCR反应体系,研究了该反应体系中Mg<2+>浓度、Taq酶含量、引物浓度、退火温度以及循环次数对PCR扩增效果的影响。试验结果表明,Mg<2+>浓度、退火温度、循环次数对该反应体系影响较大,Taq酶含量和引物浓度影响较小。最终建立了一套扩增效果好、性能稳定的性别鉴定反应体系。该PCR反应体系对母牛DNA的扩增只有一种产物(255bp),而对公牛DNA的扩增有两种大小不同的产物(255bp,187bp)。
优化后的反应体系为:第一轮扩增体积30μl,含外引物0.2μM,Mg<2+>2.0mM,Taq酶1.5U,dNTPs(2.5mM)1.0μl。然后取第一轮产物1μl作为第二轮扩增的模板,同时加入SRY基因引物和内标基因引物0.2μM,Mg<2+>2.0mM,Taq酶1.5U,dNTPs(2.5mM)1.0μl,反应体积30μl。反应条件,预变性94℃,5min;变性94℃,30s;退火57℃,30s;延伸72℃,1min;最后72℃延伸5min。第一轮20个循环,第二轮25个循环。
利用优化后的反应体系对颗粒细胞和精子进行扩增,以验证该反应体系的灵敏度和特异性。试验结果表明,该反应体系完全适合于对胚胎细胞进行性别鉴定,并且在试验过程中为减少模板丢失,细胞模板可不经提取直接进行扩增。
另外,还应用优化后的体系分别以牛、山羊、猪、人以及小鼠的.DNA为模板,同时使用SRY基因引物和内标基因引物进行特异性检测。试验结果表明,除了公山羊的DNA样品在内标基因引物上有扩增产物之外,其余样品都没有扩增产物,说明该反应体系具有较高的特异性。人的DNA没有扩增产物,表明可以排除操作人员的污染问题。猪和小鼠的DNA没有扩增产物,说明本实验室中经常接触的猪和小鼠的实验材料也不会对鉴定结果产生污染。
本试验对已知性别的87个牛基因组DNA进行了准确率的测定,鉴定结果与实际性别完全相符,准确率达100%。试验中共对32枚胚胎进行鉴定,并进行一次重复试验,前后两次鉴定结果均一致,说明该体系适合于牛胚胎的性别鉴定。试验中还发现,操作液中含有血清的胚胎扩增时,可以看到洗卵液受到雌性DNA的污染,尽管没有影响到胚胎性别鉴定的结果判定,但是还是有一定影响;操作液中不含有血清的胚胎扩增时,可以看到洗卵液没有受到外源DNA的污染,对胚胎性别鉴定的结果判定没有任何影响,鉴定结果一目了然。所以为了克服胚胎性别鉴定中血清的污染,提高性别鉴定的准确率,还是建议操作者在进行胚胎性别鉴定操作时要优先使用无血清操作液。