体细胞核移植生产转基因牛胚胎的研究

为了优化利用体细胞核移植生产转基因牛早期胚胎的体系,以携带绿色荧光蛋白-新霉抗性双标记基因的pMSCV质粒转染的胎牛耳成纤维细胞为供体,以体外成熟的牛卵母细胞为受体构建克隆胚,研究供体细胞的传代次数对转基因胚的影响和重构胚在不同电场条件下（电场强度、直流电脉冲次数）融合效率及其在不同体外培养系统中的发育效果。结果表明：传代5次的细胞做核供体较有利于转基因胚的发育;在电场条件为电场强度1.6 kV/cm、直流脉冲1次的融合率最高;负压单层细胞共培养体系中的转基因囊胚发育率较好,与未转基因体细胞核移植胚的发育相比无显著差异（P〉0.05）。     

电激活对完全体外化牛细胞核移植的影响

牛卵母细胞在体外成熟２３～２４ｈ时去核，去核卵用８０Ｖ／ｍｍ４０μｓ两次电脉冲激活（Ⅰ组）或不激活（Ⅱ组），然后将体外受精、发育的８～３２细胞期胚胎的单个卵裂球注入卵周隙，用８０Ｖ／ｍｍ４０μｓ两次电脉冲诱导卵裂球与去核卵母细胞融合。Ⅰ组操作后存活率和融合率（８８．４％和５５．０％）显著低于Ⅱ组（９５．９％和６５．１％，Ｐ＜０．０５）。融合卵体外培养２４ｈ和５～８ｄ后，Ⅰ组核移植胚胎的卵裂率和桑椹／囊胚发育率（６３．０％和１５．２％）与Ⅱ组（５０．５％和７．８％）无显著差异，但Ⅰ组结果均好于Ⅱ组。将来自两组的２５枚桑椹和囊胚移植到１６头同期受体，在已检查过的８头受体中２头受体妊娠，其中１头于妊娠后４个多月流产，１头于妊娠期满后产出一雄性牛犊。研究结果表明：去核卵母细胞的电激活尽管对重组卵的存活与融合不利，但可改善核移植胚的卵裂和发育。本研究在我国首次获得牛细胞核移植的成功，证明用ＩＶＭ卵母细胞和ＩＶＦ胚胎进行完全体外化的牛细胞核移植是可行的。     

免胚胎细胞核移植重组胚的发育力

以兔为模型 ,对影响胚胎细胞核移植重组胚发育力的电融合与激活参数、体外培养系统进行了探索性研究。结果表明 ,有利于重组胚发育力的适宜电融合与激活参数为 2 0 0 V/ m m的电场强度、10 0μs的脉冲宽度 ;在不同的体外培养系统中 ,TCM- 199培养液内于兔胎儿成纤维细胞饲养层 (REF feeder)上共同培养的重组胚获得了最高的 2～ 4-细胞发育率和桑椹胚或囊胚的发育率 ,分别为 6 5 .7%和 2 2 .9%;移植 111枚重组胚给 9只假孕母兔 ,其中 2只妊娠 ,1只完成足月妊娠产出 2只克隆仔兔 ,另 1只在妊娠 2 2 d流产 1只克隆死胎。     

牛体外受精胚胎细胞核移植的实验研究

将采自肉联厂屠宰车间的牛卵巢中的卵母细胞置于ＴＣＭ－１９９＋１０％ＥＣＳ（０ｄ）＋ＦＳＨ（１万ＩＵ／Ｌ）＋ＬＨ（５ｍｇ／Ｌ）中培养成熟，用含０．３％透明质酸酶的消化液将卵母细胞周围的卵丘细胞去掉，并以７．５ｍｇ／Ｌ的ＣＢ液处理后，用微吸管吸去透明带内的第一极体及极体下面的部分卵母细胞质，然后将经体外受精并发育至８～１６细胞期胚胎的卵裂球注入去核卵母细胞的卵周隙中，再将移核胚置于电融合槽内进行融合（电场强度为１２００Ｖ／ｃｍ，持续时间为８０μｓ，１次脉冲刺激）。将融合的胚胎移入生长有单层贴壁颗粒细胞的发育培养液（ＴＣＭ－１９９＋１０％牛血清）中培养，观察移核胚的融合率及发育率，部分去核卵母细胞经染色后观察去核率。结果表明：（１）移核胚的融合率为８６．９％（５３／６１）；（２）发育至２～８细胞期的胚胎占培养的移核胚胎总数的２１．３％（１０／４７）；（３）卵母细胞的去核率为６８．２％（４５／６６）。     

哺乳动物胚胎细胞核移植

本文介绍了哺乳动物胚胎细胞核移植技术。对供核胚胎的来源、受核卵的来源、核移胚植的方法、核移胎隔合后的培养以及核移植的前景等方面进行了综述。     

家兔胚胎细胞核移植与连续移植

将发育不同时期的兔胚和移核胚的卵裂球细胞核与去核的成熟卵母细胞共同组成移核胚,通过中间受体培养和移植实验检验胚胎的发育能力。结果表明,（１）兔囊胚之前各个时期的胚胎细胞核均可使移核胚发育到囊胚;（２）胚胎极化前后的卵裂球参与组成的移核胚发育到囊胚的比例无显著差异。但极化后 ６４细胞胚的卵裂球与去核卵母细胞的融合率低于极化前的 ８细胞胚胎卵裂球;（３）兔 １６细胞胚与去核的卵母细胞组成的移核胚可以发育到期,产仔率为 ３．１６％ ;（４）兔移核胚卵裂球用于连续核移植,其后 ２ 代均可发育成囊胚,其中第 １ 代移核胚与第 ２ 代移核胚发育率相似,但显著高于第 ３ 代移核胚;（５）兔移核胚和各代连续移核胚卵裂球与去核卵的融合率无显著差异。     

牛体细胞核移植胚胎的批量化生产

利用2枚显微去核后的半卵与1枚供体细胞同步融合,并结合微穴法(WOWs)培养体系批量化生产成年牛克隆胚胎(日产40～80枚).结果,重构胚电融合率95.7%(3059/3197)、卵裂率87.1%(2637/3027)、囊胚率41.1%(1244/3027)和可冻胚率(72.5%,933/1244)均达到较高水平.克隆胚胎采用玻璃微管玻璃化冷冻保存数月后移植,30日龄时妊娠率为28.1%(48/171),已经产下5头足月克隆牛续.结果表明,该方法具有产业开发潜力.     

牛孤雌生殖胚与体外受精胚体外发育比较

从卵巢采集的卵丘-卵母细胞复合体(COCs)经体外成熟培养24 h后,随机分为2组分别用于孤雌激活与体外受精.在相同培养条件下,比较孤雌生殖胚与体外受精胚的发育率和发育速度.结果表明将牛孤雌生殖胚与体外受精胚分别置于mSOFaa和mBECMaa培养液中培养,卵裂率(89.3%vs.80.1%;83.2%vs.82.5%)、囊胚发育率(27.5%vs.24.0%;28.9%vs.21.9%)和孵化率(58.7%vs.56.7%;51.5%vs.53.3%),均无显著差异(P＞0.05);孤雌生殖胚与体外受精胚在体外发育的速度基本相同.对孤雌生殖胚胎进行培养可以代替体外受精胚胎筛选最佳体外培养系统.     

Cellular Composition and Viability of Cloned Bovine Embryos Using Exogene-Transfected Somatic Cells

The present study compared the efficiency of transgenic (TG) cloned embryo production by somatic cell nuclear transfer (SCNT) with fetal-derived fibroblast cells (FFCs) which were transfected with pEGFP-N1 to in vitro-fertilized (IVF), parthenogenetic and SCNT counterparts by evaluating the rates of cleavage and blastocyst formation, apoptosis rate at different developmental stages, cell number, ploidy and gene expression in blastocysts. In SCNT and TG embryos, the rates of cleavage and blastocyst formation were significantly lower (p < 0.05) than those of IVF controls, but it did not differ between SCNT and TG embryos. In IVF control, 86.7% embryos displayed diploid chromosomal complements and the rates were significantly (p < 0.05) higher than those of SCNT and TG embryos. Most TG embryos (79%) with FFCs expressed the gene by both PCR and under fluorescence microscopy. The expression of apoptosis by TUNEL was first detected at six to eight cell stages in all embryos of IVF, SCNT and TG groups, but the expression rate at each developmental stages was significantly higher (p < 0.05) in SCNT and TG embryos than in IVF counterparts. The expression rate in inner cell mass (ICM) of TG embryos was significantly higher (p < 0.05) than in SCNT and IVF embryos. These results indicate that the high occurrence of apoptosis observed in SCNT and TG embryos compared with IVF counterparts might influence the developmental competence. Moreover, the SCNT embryos derived using non-transfected donor cells exhibited a lower apoptosis expression in ICM cells than in TG embryos derived using pEGP-N1-transfected donor cells suggesting a possible role of negative gene effect in TG embryos.     

Efficient Production of Cloned Bovine Embryos Using cdc2 kinase Inhibitor

This study was carried out to compare the effects of the combination of ionomycin with a H1‐histone kinase inhibitor (dimethylaminopurine, DMAP) or cdc2 kinase inhibitor (sodium pyrophosphate, SPP) on the development of reconstituted bovine eggs. For this study, the enucleated bovine oocytes were injected with a presumptive primordial germ cell pre‐treated with 1% sodium citrate, and randomly allocated into three activation groups: Group 1 (ionomycin 5 μm , 5 min), Group 2 (ionomycin + DMAP 1.9 mm , 3 h), and Group 3 (ionomycin + SPP 2 mm , 3 h). The reconstituted eggs were compared on the rates of cleavage and development with the blastocyst stage and the ploidy of embryos at 96 h post‐activation. Cleavage rates and blastocyst development in Groups 1, 2 and 3 were 7 and 0%, 63 and 17%, and 53 and 14%, respectively. The chromosomal composition differed significantly (p < 0.05) among treatments. Although the embryos in Group 1 had significantly lower developments, 60% of embryos evaluated had diploid chromosomal sets. In contrast, ～60% of embryos in Group 2 had abnormal ploidy (21% polyploid and 38% mixoploid). In Group 3, the appearance of abnormal chromosome sets was reduced with the proportion of diploid embryos being increased to 86% (19 of 22), significantly higher (p < 0.05) than in Group 2. It can be concluded that the use of SPP with ionomycin reduces greatly the incidence of chromosomal abnormalities, and may be applicable for the activation of nuclear transplant bovine embryos.     

牛胚胎玻璃化超快速冷冻一步法移植试验

应用 30 %乙二醇 0 .3mol/ L 蔗糖 - m- PBS液 (VS1)、30 %乙二醇 0 .3m ol/ L 蔗糖 5 %葡聚糖 (T- 5 0 0 ) - m-PBS液 (VS2 )、30 %乙二醇 0 .3mol/ L蔗糖 10 %葡聚糖 (T- 5 0 0 ) - m- PBS液 (VS3)玻璃化超快速冷冻奶牛胚胎 ,一步法移植。结果显示 ,VS1、VS2、VS3组玻璃化超快速冷冻奶牛胚胎解冻后的形态正常率分别为 10 0 % (2 0 / 2 0 )、95 %(19/ 2 0 )和 5 5 .6 % (5 / 9) ;培养存活率分别为 70 % (14 / 2 0 )、75 % (15 / 2 0 )和 2 2 .2 % (2 / 9) ;囊胚孵化率分别为 0、2 0 % (4/2 0 )和 0。VS1、VS2组玻璃化冷冻奶牛胚胎解冻后的形态正常率极显著地高于 VS3组 (P<0 .0 1) ;VS1、VS2组玻璃化冷冻奶牛胚胎解冻后的培养存活率分别显著 (P<0 .0 5 )和极显著 (P<0 .0 1)地高于 VS3组。 VS1组冷冻的胚胎经一步法移植了 5头 (1枚 /头 ) ,未获得妊娠 (0 / 5 ) ;VS2组冷冻的胚胎用一步法移植了 10头 (1枚 /头 ) ,结果获得 2头妊娠(2 / 10 ) ,并产下 2头正常犊牛。     

几种冷冻条件对牛体外受精卵发育率的影响

试验比较了乙二醇 (EG)、丙二醇 (PG)、二甲基亚砜 (DMSO)、甘油 (G)和不同的投液氮温度 (- 33℃或 - 4 0℃ )对牛体外受精卵冷冻后发育率的影响。结果 :投液氮温度无论是 - 33℃或 - 4 0℃ ,均以 1.5 mol/ L EG的冷冻效果为最好 ,与 1.5 mol/ L PG相比 ,受精卵的发育率差异显著 (39.7% vs19.2 % ;4 7.8% vs2 4 .7% ,P <0 .0 5 ) ;同 1.5mol/ L DMSO和 1.5 mol/ L G相比 ,受精卵的发育率差异极显著 (39.7% vs 16 .1% or 13.3% ;4 7.8% vs 19.2 % or17.3% ,P <0 .0 1)。 - 4 0℃投液氮 ,受精卵冷冻后的发育率略高于 - 33℃ ,但差异不显著 (P >0 .0 5 )。以 2 5 % EG 2 5 % PG作为细胞外玻璃化溶液对牛体外受精卵进行冷冻 ,冷冻后受精卵的发育率达 5 8.9% ,高于用 1.5 mol/ L EG冷冻在 - 4 0℃投液氮这一处理 (47.8% ) ,但无统计学上差异 (P >0 .0 5 )。然而 ,试验组冷冻后受精卵的发育率均极显著低于对照组 (80 .6 8% ,P <0 .0 1)。结果表明 ,投液氮温度以 - 4 0℃为较好 ,防冻剂以 EG的冷冻效果为最佳。玻璃化冷冻法完全可以应用于冷冻牛体外受精卵     

鉴别牛早期胚胎性别PCR方法引物的设计与筛选

根据牛Y-染色体特异重复序列、睾丸特异蛋白基因以及性别决定基因序列设计合成5对公牛Y-染色体特异引物，依据牛骨胳肌α肌动蛋白前体基因和微卫星DNA序列设计合成4对牛DNA特异引物(内标引物)。单重PcR扩增牛基因组DNA，筛选出4对牛Y-染色体特异引物和1对牛DNA特异内标引物。将不同的Y-染色体特异引物与内标引物组合，多重PCR扩增牛基因组DNA、已知性别的牛成纤维细胞和克隆胚胎，筛选出2个可用于牛早期胚胎性别鉴别的PCR引物组合：B34／A12和B78／A12。     

切割取样后胚胎的冷冻保存技术的研究

研究了切割取样后小鼠胚胎和牛胚胎冷冻-解冻的技术方法。结果表明：（1）分别以10％甘油、10％乙二醇作为冷冻液以及在以上两种冷冻液中分别添加10％葡聚糖＋0．1mol／L蔗糖作为冷冻液常规方法冷冻切割后的小鼠胚胎，冷冻-解冻后体外培养72h总发育率分别为56．9％（259／455）、81．8％（604／738）、84．8％（540／637）和59．5％（308／518）。（2）取样后胚胎体外短暂培养（0-4h）并不能提高切割取样后小鼠胚胎冷冻-解冻体外培养发育率。（3）切割取样小鼠胚胎在25％甘油＋0．25mol／L蔗糖＋20％的血清为冷冻液，在-100～-110℃左右熏蒸2min快速冷冻后体外培养发育率为73．3％（33／45），切割取样牛胚胎快速冷冻-解冻移植妊娠率为57．1％（4／7）。     

高通量SNP芯片在牛体外早期胚胎染色体质量鉴定中的初步应用

旨在基于高通量SNP芯片建立一种可评估牛早期胚胎染色体质量和生产性能的方法,为胚胎牛育种提供技术支撑。本研究通过胚胎切割技术分别对荷斯坦奶牛体内囊胚(n=27)、体外囊胚(n=21)、体外2细胞胚胎(n=6)和8细胞胚胎(n=5)进行切割取样并统计发育率,其中体内囊胚组分为1/2体内胚组(切取半个胚胎)和体内滋养层(trophoblast cells, TE)组(切取体内胚胎少量TE),体外囊胚组、体外2和8细胞胚胎分别为体外TE组(切取体外胚胎少量TE)、体外2细胞(切取体外2细胞胚胎的1个卵裂球)和8细胞组(切取体外8细胞胚胎的1个卵裂球)。切割取样后进行全基因组扩增(whole-genome amplification, WGA),对扩增成功且DNA量大于1 000 ng的样品进行SNP芯片检测,芯片检出率大于90%的进行生产性能评估,低于90%的进行染色体片段缺失分析和数据填充。结果显示：1)切割部分TE后,体内TE组剩余部分和体外TE组剩余部分继续培养24 h后的发育率分别为(94.4±5.6)%和(90.5±6.6)%,而1/2体内胚组剩余部分的发育率显著降低,仅为(22....     

牛磺酸对牛体外受精早期胚胎发育的影响

研究了牛体外受精后早期胚胎体外发育时向其基础培养液中加入牛磺酸对胚胎桑椹胚率、囊胚率和孵化囊胚率的影响.试验1:以TCM-199 10?S为基础培养液(对照组),再加入7、14 mmol/L的牛磺酸(试验组),试验组与对照组的桑椹胚率分别为48.1%、47.4%和43.2%;囊胚率分别为26.4%、22.3%和21.0%;孵化囊胚率分别为21.8%、18.7%和0.试验2:IVF后2细胞、4～8细胞及8～16细胞期,在基础培养液中分别添加7 mmol/L的牛磺酸时,桑椹胚率分别为48.7%、57.1%和52.0%,囊胚率分别为25.1%、30.7%和27.9%,孵化囊胚率分别为25.9%、28.6%和25.0%;而添加14 mmol/L牛磺酸时,桑椹胚率分别为50.4%、56.4%和55.4%,囊胚率分别为26.5%、31.3%和27.7%,孵化囊胚率分别为27.5%、31.1%和29.9%.结果表明,体外发育培养液中添加7 mmol/L牛磺酸可显著提高桑椹胚率和囊胚率(P＜0.05),并且在4～8细胞期添加14 mmol/L牛磺酸最为合适.