Om基因位点杂合型雌鼠卵子细胞质物质形成机制的研究

The Ovum Mutant(Om) gene and DDK syndrome had been a model to explore the interaction mechanism between the parental genotypes and the cytoplasm of eggs in early embryonic development in mice. A lot of studies show that when the heterozygous (Om/+) females mated with males of other strains, the reproductive rate were 50% compare with the normal matings, but the mechanism of this performance has been controversial. On the other hand, it was confirmed there are some modifier genes of ovum mutant exist in many kinds of mice strains, and the functional mechanism of modifer genes remain unclear. Surrounding these two issues, the present studies will focus on the following kinds: 1.To determine the type of cytoplasm substance of eggs in heterozygous (Om/+) F1 females, and analysis the expression of Om gene in heterozygous (Om/+) females. 2. To determine the type of cytoplasm substance of eggs in heterozygous (Om/+) N2 females, and analysis the modifier genes could increase the embryonic mortality in heterozygous (Om/+) females by affecting the expression of Om allele with the allelic exclusion. Aimes of these experiments are:1.Consummating the semi-lethal mechanism of the progeny produced by the heterozygous (Om/+) F1 females. 2.Demonstration of the expression mechanism of Om alleles in heterozygous (Om/+) females. 3.Investigating the functional mechanism of the modifier genes in the heterozygous (Om/+) females.

小鼠卵子突变基因（Ovum Mutant或Om）和“DDK综合症”已成为一种探索小鼠早期胚胎发育中双亲基因型与卵子细胞质相互作用机理的研究模式。大量研究表明：杂合型(Om/+)雌鼠与其它品系雄鼠交配，繁殖率为正常值的50%，但其机理一直存在争议。另外，卵子突变基因的修饰基因也已被证实存在于多个小鼠品系，而其与Om基因的互作方式亦尚不明了。本实验的内容包括：1.确定杂合型(Om/+)F1代雌鼠卵子细胞质物质的类型；2.分析Om位点基因在杂合型雌鼠卵子中的表达方式。本实验的意义在于：1.完善杂合型(Om/+)F1雌鼠子代半数致死的机理。2.揭示杂合型雌鼠Om位点等位基因的作用机制。3.初步探究Om基因修饰基因在杂合型雌鼠中的作用方式。

杂合型（Om/+）F1（B6♀×DDK♂）雌鼠在与亚种内其他品系（+/+）雄鼠的杂交组合中，繁殖率为正常的50%，呈现半数致死现象。杂合型F1雌鼠受卵子突变基因（Om）和野生型基因（+）的共同作用，分别产生“o”和“O”两种卵子细胞质物质。研究表明，只有“o”卵子细胞质物质与精子因子“S”相遇，会因精卵不亲和而导致胚胎在发育过程中死亡。然而，对于两种卵子细胞质物质在F1卵子内的存在形式，目前存在两种假设：一是Wakasugi提出的Om位点等位基因同时表达理论。即形成的卵子内“O”和“o”两种细胞质物质同时存在，而精子因子（S）与卵子内两种物质相遇的机会均等，因此出现半数致死现象；二是赵卫东提出的Om位点等位基因排斥表达理论。他认为“O”和“o”两种卵子细胞质物质分别存在于不同的卵子内，而只有含有“o”的卵子会与精子因子“S”不亲和而死亡；含有“O”的卵子则正常形成胚胎，全部存活，最终导致了半数致死的现象。验证两种假设的真实性是本项目研究的主要目的，为进一步揭示Om位点等位基因的作用机制提供依据。.本项目通过显微注射的方法，将杂合型F1雌鼠每一个卵子的细胞质，分别注射入4个受精卵内（B6♀×B6♂），体外培养，统计发育至囊胚的个数。实验结果显示，对照组和实验组移植后受精卵发育至囊胚的总成活率分别为32.99%和17.89%，成活率均较低。实验组中移植的4个受精卵全部死亡的比例为56.84%，全部成活的比例为2.11%，2个发育至囊胚的比例为17.89%。因此，目前实验结果不符合任何一种假设。当提高胚胎体外成活率后，实验结果有倾向于等位基因同时表达理论的趋势。然而，由于实验材料中途死亡，实验数据较少，目前的数据并不能代表最终结果。准确的实验结果，仍需更多的实验数据做支撑。