We examined the effect of ploidy on mitochondrial DNA (mtDNA) copy number in embryos and the amount of cell-free mitochondrial and nucleic DNA content (cf-mtDNA and cf-nDNA) in spent culture medium (SCM). Oocytes collected from the ovaries were matured, activated, incubated in medium containing cycloheximide (CHX) or CHX and cytochalasin B (CB) for 4.5 h to produce haploid or diploid embryos (H-group and D-group embryos). These embryos were cultured for 7 days, and the blastocysts and SCM were examined. The amount of mtDNA and nDNA was determined by real-time PCR. The rate of development to the blastocyst stage was higher for the D-group than for the H-group. Moreover, D-group blastocysts had less mtDNA compared to the H-group blastocysts. After activation, the mitochondrial content was constant before the blastocyst stage in D-group embryos, but increased earlier in H-group embryos. The amount of cf-mtDNA in the SCM of D-group blastocysts was greater than that of H-group blastocysts. However, when the cf-mtDNA in the SCM of 2 cell-stage embryos (day 2 post-activation) was examined, the amount of cf-mtDNA was greater in the H-group than in the D-group embryos. When D-group embryos were cultured for 7 days, a significant correlation was observed between the total cell number of blastocysts and cf-nDNA content in the SCM. Hence, although careful consideration is needed regarding the time point for evaluating mtDNA content in the embryos and SCM, this study demonstrates that mtDNA in the embryos and SCM was affected by the ploidy of the embryos.

中文翻译：

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猪孤雌生殖激活胚胎培养基中游离DNA含量与线粒体DNA拷贝数的比较分析

我们检查了倍性对胚胎中线粒体 DNA (mtDNA) 拷贝数以及废培养基 (SCM) 中无细胞线粒体和核酸 DNA 含量（cf-mtDNA 和 cf-nDNA）的影响。从卵巢收集的卵母细胞成熟、活化，在含有放线菌酮 (CHX) 或 CHX 和细胞松弛素 B (CB) 的培养基中培养 4.5 小时，以产生单倍体或二倍体胚胎（H 组和 D 组胚胎）。将这些胚胎培养 7 天，检查囊胚和 SCM。mtDNA和nDNA的量通过实时PCR确定。D组发育到囊胚阶段的速度高于H组。此外，与 H 组囊胚相比，D 组囊胚具有更少的 mtDNA。激活后，D组胚胎在胚泡期前线粒体含量不变，但在 H 组胚胎中增加较早。D组囊胚SCM中cf-mtDNA的量大于H组囊胚。然而，当检查 2 个细胞阶段胚胎（激活后第 2 天）的 SCM 中的 cf-mtDNA 时，H 组中的 cf-mtDNA 量大于 D 组胚胎中的 cf-mtDNA。当 D 组胚胎培养 7 天时，在 SCM 中观察到囊胚总细胞数与 cf-nDNA 含量之间存在显着相关性。因此，尽管需要仔细考虑评估胚胎和 SCM 中 mtDNA 含量的时间点，但本研究表明胚胎和 SCM 中的 mtDNA 受胚胎倍性的影响。然而，当检查 2 个细胞阶段胚胎（激活后第 2 天）的 SCM 中的 cf-mtDNA 时，H 组中的 cf-mtDNA 量大于 D 组胚胎中的 cf-mtDNA。当 D 组胚胎培养 7 天时，在 SCM 中观察到囊胚总细胞数与 cf-nDNA 含量之间存在显着相关性。因此，尽管需要仔细考虑评估胚胎和 SCM 中 mtDNA 含量的时间点，但本研究表明胚胎和 SCM 中的 mtDNA 受胚胎倍性的影响。然而，当检查 2 个细胞阶段胚胎（激活后第 2 天）的 SCM 中的 cf-mtDNA 时，H 组中的 cf-mtDNA 量大于 D 组胚胎中的 cf-mtDNA。当 D 组胚胎培养 7 天时，在 SCM 中观察到囊胚总细胞数与 cf-nDNA 含量之间存在显着相关性。因此，尽管需要仔细考虑评估胚胎和 SCM 中 mtDNA 含量的时间点，但本研究表明胚胎和 SCM 中的 mtDNA 受胚胎倍性的影响。在 SCM 中观察到囊胚的总细胞数与 cf-nDNA 含量之间存在显着相关性。因此，尽管需要仔细考虑评估胚胎和 SCM 中 mtDNA 含量的时间点，但本研究表明胚胎和 SCM 中的 mtDNA 受胚胎倍性的影响。在 SCM 中观察到囊胚的总细胞数与 cf-nDNA 含量之间存在显着相关性。因此，尽管需要仔细考虑评估胚胎和 SCM 中 mtDNA 含量的时间点，但本研究表明胚胎和 SCM 中的 mtDNA 受胚胎倍性的影响。