优化牛体外胚胎生产技术体系的研究进展

本文阐述了体外受精技术在牛胚胎工程和育种研究中的重要意义，介绍了牛体外胚胎生产技术各阶段的研究进展，分析了当前牛体外卵母细胞成熟、体外受精及早期胚胎体外培养的研究现状，并提出了有效的措施。     

山羊辅助生殖技术

辅助生殖技术(ART)在山羊的繁育中具有重要作用.因为操作简单和成本低,同期发情和人工输精是使用最广泛的辅助生殖技术.由于结果具有不可预见性,超数排卵和胚胎移植(MOET)使用的并不十分广泛.使用经内窥镜从有价值的母畜采集的卵母细胞有助于提高MOET的结果并扩大其应用范围.胞质内精子注射(ICSI)技术能够利用精子作为载体生产转基因动物,以及使用无运动能力的冻干精子.转基因和克隆技术可以显著影响今后的山羊繁育,但是需要提高技术的效率.     

犬精液冷冻与人工授精的进展

详述了国内外大精液冷冻与人工授精（AI）技术的研究及利用现状,针对大精液的采集、稀释、平衡、冷冻、解冻和输精等主要技术环节进行了总结分析,试图概括本领域已有的成果和经验,找出存在的问题,以利该技术在我国的进一步研究和推广。     

犬繁殖调控技术研究进展

综述了精液冷冻保存和人工授精、早期妊娠诊断、发情调控、诱导分娩、胚胎移植及克隆等犬繁殖调控技术的研究进展。     

牛胚胎体外生产技术概要

胚胎体外生产也称体外受精技术,是继人工授精、胚胎移植技术之后,家畜繁殖领域的第三次革命。牛胚胎体外生产包括卵子的成熟培养、精子获能、体外受精和胚胎早期培养等4个连续过程。自1982年以来,家畜体外受精技术,尤其是牛体外受精技术的发展十分迅速,仅仅10年时间,就已从理论     

VE对犬卵母细胞体外成熟的影响

在基础培养液中分别添加浓度为0,50,100,200μmol/L的VE,研究不同浓度VE对成熟情况的影响。结果表明,体外培养48h后VE浓度为50μmol/L组GV期的比率显著高于100和200μmol/L组(P<0.05);100μmol/L组GVBD期的比率显著低于其它组(P<0.05);达到MI-MII期的比率各组之间差异不显著(P>0.05),但100μmol/L组MI-MII期的比率相对较高。体外培养72h后,VE浓度为200μmol/L组的GV期的比率显著高于对照组和100μmol/L组(P<0.05),与50μmol/L组之间差异不显著(P>0.05);达到GVBD和MI-MII期的比率各组之间均差异不显著(P>0.05)。因此,VE对犬卵母细胞的核成熟没有明显促进作用。     

雌二醇对犬卵母细胞体外成熟的影响

为探讨雌二醇(E2)对犬卵母细胞体外成熟的影响,在基础培养液中分别添加浓度为0,1.0,2.0,3.0μg/mL的雌二醇。结果表明,体外培养48h后E2浓度为2.0μg/mL组犬卵母细胞达到MI-MII期比率为20.9%,高于浓度为0组(12.9%)、1.0μg/mL组(14.6%)和3.0μg/mL组(15.0%),差异不显著(P>0.05)。体外培养72h后E2浓度为2.0μg/mL组犬卵母细胞达到MI-MII期比率为23.3%,高于浓度为0组(14.0%)、1.0μg/mL组(16.7%)和3.0μg/mL组(15.7%)差异不显著(P>0.05)。可见,在基础培养液中添加浓度为2.0μg/mL的雌二醇(E2)可促进犬卵母细胞核成熟到MI-MII期,但效果并不明显。     

家畜胚胎体外生产技术

家畜胚胎体外生产技术是胚胎工程技术的重要内容之一。本文对家畜胚胎体外生产的相关主要技术环节,包括卵母细胞的体外成熟技术、体外受精技术及早期胚胎的体外培养技术等进行了综述,同时对该技术的发展前景进行了展望。     

猪囊胚的体外生产技术

利用屠宰场猪卵巢卵母细胞经体外成熟、体外受精后,体外培育至囊胚阶段,并以体外生产的猪囊胚细胞数来衡量囊胚质量.试验共对5 84 9枚猪卵母细胞进行体外成熟、体外受精,其中3974枚卵母细胞在体外受精后发生卵裂,卵裂率为6 6 4 %±1 6 % ,2 136枚发育形成囊胚,占卵裂胚数的5 6 2 %±2 4 % ,占卵母细胞数的36 7%±1 3% ;检查了98枚囊胚,其平均细胞数为4 1 6±1 8;另外又检查了4 7枚囊胚,其平均内细胞团细胞数为3 85±0 5 6、滋养层细胞数为4 4 70±2 87.     

微流控技术在解决猪体外受精中多精入卵问题中的应用进展

凭借自动化、高灵敏度和高精确度的优势,微流体技术可以实现复杂精细的生物学实验流程控制,保证对试验现象与试验结果的实时准确获取。通过检索近年来微流体装置在哺乳动物卵母细胞体外成熟、体外受精以及胚胎体外培养中的研究报道,总结了微流控技术在哺乳动物胚胎学研究中的应用,提出了将微流控技术应用于猪体外受精技术,目的在于解决并克服猪体外受精中存在的多精入卵,为完善猪体外受精技术提供可行的解决方案,同时为人类医学辅助生殖技术的优化完善提供新思路。     

奶牛性控胚胎体外生产的影响因素及控制措施

针对奶牛胚胎体外生产环节,对体外受精和培养等技术进行了研究,旨在建立奶牛性控胚胎体外生产技术体系。结果表明,卵母细胞外周卵丘细胞至少保持3层以上,在成熟基础液中添加10ng/ml的EGF,利于核质成熟;在精子获能液中添加咖啡因降低精子的存活时间;牛胚胎前3d用CR1aa BSA培养,再用SOFaa 5?S培养,获得高的囊胚发育率,并且添加50ng/mlIGF-I后胚胎的发育得到了很大的改善。利用性控精液进行体外受精,受精率有轻微下降,但对生产的胚胎发育质量无明显(P>0.05)影响,胚胎移植后受胎率为40%左右。     

家畜体外受精技术研究进展

综述了家畜卵母细胞的采集和体外成熟培养,体外受精及胚胎培养的研究进展,指出了家畜体外受精技术存在的问题和发展前景。     

磷酸二酯酶抑制剂对水牛卵母细胞体外成熟的影响

[目的]探讨磷酸二酯酶抑制剂米力农(milrinone)对水牛卵母细胞成熟的影响。[方法]水牛卵母细胞分成3组,分别在含0、50、100μmol/L的milrinone的成熟液中培养16 h后,每组的一半卵母细胞用来染色,检验核成熟情况;另一半卵母细胞再在不含milrinone的成熟液中培养12 h,挑选形态正常的卵母细胞受精后培养。[结果]添加50和100μmol/L milrinone的成熟液成熟的卵母细胞的生发泡破裂(GVBD)比率分别为25.9%和12.1%,显著低于对照组(76.9%);但另一半卵母细胞再培养、受精后试验组(50、100μmol/L mil-rinone)的分裂率(59.3%和61.2%)和囊胚率(35.9%和31.1%)与对照组(56.7%和28.8%)相比均无显著性差异(P0.05)。[结论]milrinone对水牛卵母细胞的成熟具有明显的抑制作用,成熟抑制解除后水牛卵母细胞仍可保持较高的发育潜能。     

猪体外胚胎生产的研究进展

与牛羊等动物的体外胚胎生产（in vitro production，IVP）技术相比，猪IVP技术尚不成熟。猪IVP主要存在卵母细胞的细胞质成熟差、多精子受精率高和胚胎质量差的问题，这严重制约了该繁殖生物技术在转基因猪生物反应器领域的应用。笔者在查阅近10年的国内、外相关研究后，从如何优化猪卵母细胞的体外成熟（in vitro maturation，IVM）、体外受精（in vitro fertilization，IVF）和胚胎的体外培养（in vitro culture，IVC）3个方面进行了探讨。     

颗粒细胞对山羊卵泡卵母细胞体外成熟和体外受精的影响

试验系统研究了颗粒细胞对山羊卵泡卵母细胞体外成熟和体外受精的影响。COCs、机械裸卵和自然裸卵的体外成熟率分别为68.3%、45.6%和6.1%,组间差异显著(P<0.05),卵裂率分别为41.5%、8.1%和0,差异显著(P<0.05)。对照组和15×104个/ml、150×104个/ml颗粒细胞组卵母细胞体外成熟率分别为65.9%、60.2%和64.6%,无显著差异(P>0.05),但均显著高于1 500×104个/ml(50.0%)和1.5×108个/ml(30.3%)颗粒细胞组(P<0.05)。颗粒细胞单层共培养系统卵母细胞成熟率为75.8%,显著高于150×104个/ml颗粒细胞条件培养液组(63.4%)和M199培养液组(66.7%)(P<0.05)。颗粒细胞单层共培养系卵裂率为50.0%,显著高于150×104个/ml条件培养液组(36.7%)和M199培养液组(38.2%)(P<0.05)。     

山羊小腔卵泡卵母细胞的体外受精试验

抽吸法采集２￣６ｍｍ山羊卵巢大腔卵泡卵母细胞后，以１．５ｍｍ间距纵横切割卵巢，回收（２ｍｍ小腔卵泡卵母细胞。随机测量其直径为１２９．８６±１８．８４μｍ。将２１８枚卵丘细胞层致密完整的卵母细胞分别培养于含颗粒细胞并用２０ｍＭ ＨＥＰＥＳ缓冲的①ＴＣＭ１９９＋１％ＧＳ，②①＋ＦＳＨ，ＬＨ（１０μｇ／ｍＬ）＋１７β－Ｅ２（１μｇ／ｍＬ），③②＋ＩＴＳ（５μｇ／ｍＬ Ｉｎｓｕｌｉｎ，Ｔｒａｎｓｆｅｒｒｉ     

山羊大腔卵泡卵母细胞的体外成熟和体外受精

从屠宰场采集卵巢。抽吸法回收2～6mm大腔卵泡卵母细胞。随机抽样后,测量其直径为167.42±17.43μp。A,B级卵泡卵母细胞进行体外成熟培养,其成熟率为67.50％。山羊新鲜精液以BO液或MD-H液处理后,与体外成熟卵母细胞进行授精,受精率分别为56.61％（17／30）和63.33％（19／30）,两组间差异不显著（P＞0.05）。BO和MD-H液均适宜于山羊精子获能处理。体外受精卵的2细胞胚发育率为16.67％（6／36）,4细胞胚发育率为2.78％（1／36）。     

玻璃化冷冻对猪卵母细胞体外发育能力的影响

采用猪未成熟(GV期)和体外成熟(MⅡ期)卵母细胞分组进行冷冻保护剂毒性试验,试验组经冷冻液处理,对照组不用冷冻液处理。结果表明,GV期与MⅡ期卵母细胞相比,两者经冷冻保护剂处理后,其存活率、体外受精胚卵裂率均无显著差异(P>0.05);试验组GV期卵母细胞存活率、体外成熟率及体外受精胚卵裂率虽略低于对照组(85.9%,72.4%和50.9%对91.3%,73.9%和53.3%),但差异不显著(P>0.05);试验组MⅡ期卵母细胞存活率虽显著低于对照组,但卵裂率与对照组无显著差异(P>0.05)。表明所用冷冻液及其处理程序,对卵母细胞无明显毒性。分3组对猪卵母细胞进行冷冻保存试验:I组为对照组;II组为GV期卵母细胞冷冻组;III组为MⅡ期卵母细胞冷冻组。结果表明,经开放式拉管(Open pulled straw,OPS)法玻璃化冷冻后,GV期和MⅡ期卵母细胞均获得较高的形态正常率,但GV期卵母细胞冷冻后存活率要显著高于MⅡ期卵母细胞(P<0.05)。经玻璃化冷冻后,GV期卵母细胞的体外成熟率和卵裂率均明显低于新鲜卵母细胞(42.6%和7.79%对73.9%和53.3%,P<0.05),MⅡ期卵母细胞冷冻-解冻后未获得卵裂。在GV期卵母细胞冷冻组,154枚卵母细胞冷冻后经体外成熟、体外受精及体外培养,共有12枚发生卵裂,其中6枚发育至8-细胞,3枚发育至16-细胞,3枚发育至桑椹胚。本研究表明,所用冷冻方案更适合于猪GV期卵母细胞的冷冻保存。     

家畜繁殖生物技术研究现状及趋势

牛胚胎移植技术已趋于成熟。我国新疆牧科院用一步细管法移植牛冻胚受胎率达41%;牛和羊鲜胚四分胚移植也产下1头犊牛和6只羔羊。家畜体外受精,因卵子体外成熟和受精卵体外培养尚不过关,目前仍停留在实验室阶段。胚胎性别鉴定,1990年Koopman发现单拷贝基因,该基因是Y染色体的性决定区,命名为SRY,可利用PCR技术制成雄性特异DNA探针盒,进行马、牛、羊、猪早期胚胎性别鉴定。北京农学院等单位用PCR扩增牛SRY序列进行奶牛胚胎性别鉴定准确率达100%。英、日、法等国已获得牛胚胎细胞核移植后代;我国也获得1只核移植兔。北农大和新疆牧科院合作以绵羊精子为载体导入牛生长激素基因rMTbGH DNA成功,外源基因整合率为3%。     

水牛胚胎体外生产研究综述

近年来采用其它家畜上的程序来进行水牛体外胚胎生产(invitroproduction,IVP)引起了越来越多的关注。水牛胚胎体外生产已获得了较高的卵母细胞成熟率、受精率和卵裂率,但囊胚发育率和体外胚的移植成功率仍较低,水牛IVP胚胎体外生产效率比黄牛低得多。在IVP技术应用于水牛生产育种之前,还有一些问题必须解决。笔者对水牛胚胎体外生产的不同技术,包括未成熟卵母细胞的体外培养成熟和受精以及胚胎体外培养卵裂发育至囊胚等进行综述。还讨论了胚胎体外生产存在的问题及可能的解决方案。