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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,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。