基于代谢组学的水牛早期胚胎发育潜能预测模型建立的初步研究

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1、分类号刍圣!竺UDC硕士学位论文基于代谢组学的水牛早期胚胎发育潜能预测模型建立的初步研究李迪学科专业动物遣佳直独堑繁殖指导教师虚直逸教援睦田渲婴究．旦论文答辩日期至Q兰呈生鱼旦!日学位授予日期——答辩委员会主席虿焦题班宜旦广西大学学位论文原创性和使用授权声明本人声明所呈交的论文，是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除已特Jj,IDD以标注和致谢的地方外，论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得广西大学或其它单位的学位而使用过的材料。与我一同工作的同事

2、对本论文的研究工作所做的贡献均已在论文中作了明确说明。本人在导师指导下所完成的学位论文及相关的职务作品，知识产权归属广西大学。本人授权广西大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权保存并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本学位论文属于：口保密，在年解密后适用授权。，耐不保密。(请在以上相应方框内打“√”)论文作者签名：套、盟指导教师签作者联系电日期：2p

3、f；、6、J7日期戳彦“孑电子邮箱：fiol,．小西f鳓孕．阴M基于代谢组学的水牛早期胚胎发育潜能预测模型建立的初步研究摘要胚胎代谢组学的变化动态地反映了胚胎发育状态及其对内外环境做出的应答，可作为胚胎发育潜能的评价标准。基于胚胎代谢组学的整体预测模式比以形态学为基础的传统评价方法对胚胎发育潜能的预测具有更好的一致性和预见性。本研究通过建立单胚胎培养体系，借助代谢组学的理论和方法，初步建立了早期胚胎发育潜能的预测模型。本研究分为三个部分，简述如下：研究一，通过改良当前水牛胚胎体外培养体系，初步建立了培

4、养效果较好的单胚胎培养系统。本实验中，将水牛胚胎的体外培养分为两步。第一步是水牛卵子进行体外受精后，将假定受精卵移入提前培养好的单层细胞中，第二步将成功发育至桑葚胚的胚胎移入无血清微滴中进行单胚胎培养。实验结果显示，两步法培养水牛单胚胎，相比较于传统方法培养水牛胚胎，培养效率(指桑葚胚发育至囊胚效率)较低(51．2％V．S40．4％，)，但优于一些文献报道中的无血清单胚胎培养实验的囊胚发育率。两步法无血清的单胚胎培养平台的建立，为后续代谢组学研究奠定了基础。研究二，探讨了两步法培养水牛胚胎过程中第二步

5、培养时血清和BSA在水牛胚胎发育过程中拉曼指纹图谱的变化。结果显示，在血清培养系统中，不同来源的血清会导致胚胎培养液拉曼光谱出现较大的背景差异；而用BSA替代血清，其培养液胚胎培养液拉曼光谱背景信号相对一致。这些结果充分说明，通过建立无血清培养系统，更有利于胚胎后续代谢指纹图谱的分析。研究三，利用代谢组学的基本方法初步建立了基于支持向量机的水牛胚胎拉曼光谱分析模型。收集不同发育结果的胚胎培养液的拉曼数据，通过对支持向量机相关参数的优化，初步建立了水牛胚胎培养液拉曼光谱分析模型，并获得了较理想的预测结果

6、，可以得到98．6％的分类准确率和100％的预测成功率。总之，本研究通过优化现有水牛早期胚胎体外培养体系，初步建立了水牛单胚胎培养系统；进一步探讨了单胚胎培养系统中血清和BSA在水牛胚胎发育过程中拉曼指纹图谱的变化：通过利用不同方法优化支持向量机参数，初步建立了基于支持向量机的水牛胚胎拉曼光谱分析模型，并获得了较理想的预测结果，可以得到98．6％的分类准确率和100％的预测成功率。本研究从新的整体的观点考察水牛胚胎发育过程的动态规律，基于拉曼光谱检测的特征，使建立的模型在整体、客观、快速、准确和无损伤

7、检测方面具有明显优势，是对水牛传统胚胎发育潜能评价体系的补充和发展。关键词：水牛单胚胎培养；代谢组学；拉曼光谱；发育潜能预测PRELIMINARYSTUDYONESTABLISHMENTOFAPREDICTIONMODELFORTHEDEVELOPMENTALPOTENTIALOFEARLYBUFFAL0EMBRYOBASEDONMETABONOMICSABSTRACTThedynamicalchangesofembryonicmetabolism，whichreflecttheembryonicde

8、velopmentalstateandresponsetointemalandexternalenvironment，canbeusedasevaluationcriteriaoftheembryonicdevelopmentpotential．Theeffectofoverallpredictionmodelbasedonembryonicmetabolismcangetbeaerconsistencyandpredictabilitythanthat