ICSI受精卵胞质注射生产转基因猪胚胎的初步研究

试验旨在探讨单精子胞浆内注射（intracytoplasmic sperm injection,ICSI）法生产猪体外受精卵和应用猪ICSI受精卵进行胞质注射生产转基因胚胎的可行性。首先对比了猪体外受精（in vitro fertilization,IVF）受精卵与ICSI受精卵的胚胎发育效率;然后观察了猪ICSI受精卵的双原核形成时间及效率,对精子注射到胞质后6~18 h分6个时间段进行地衣红染色,对比精子进入卵胞质后的状态及原核形成;最后对猪IVF受精卵受精后8~10 h及ICSI受精卵受精后12~14 h进行EGFP-N1质粒（20 ng/μL）胞质注射,观察胚胎发育效率及转基因效率。结果表明,ICSI受精卵的胚胎发育率（卵裂率89.4%和67.9%、囊胚率36.5%和16.1%）显著优于IVF组（P<0.05）,适合用于猪的体外受精卵试验;猪ICSI受精卵双原核在精子注射到卵胞质后12~14 h形成,双原核形成率为54.90%,显著高于其余5个试验组（P<0.05）;ICSI受精卵胞质注射组胚胎卵裂率（86.2%和66.3%）、囊胚率（30.0%和13.6%）及转基因效率（18.5%和0）均显著高于IVF受精卵胞质注射试验组（P<0.05）。本试验结果为采用ICSI受精卵进行胞质注射生产转基因猪的研究奠定了基础。     

The Optimization of Preparating Conditions on Pig ICSI Embryos

In order to optimize the preparating conditions on pig intracytoplasmic sperm injection (ICSI) embryos,the Piezo operating system was used in this experiment and the embryonic survival rate,cleavage rate and cell numbers of blastocysts developed in various stages were measured as traditional and Piezo operating system,the concentration of CB,the operating temperature with Piezo operating system and different sperm processing method in preparating pig ICSI embryos.The results showed that Piezo operating system could significantly improve the survival rate and cleavage rate of injected oocytes (P<0.05),but there was no significant effect on blastocyst rate.There was a slight damage to oocyte added CB in the operating fluid,and adding 7.5 μg/mL CB was most concentration,30℃ was most appropriate operating temperature,but there was no significant effect of early development on pig ICSI embryos with breaking sperm tail with ultrasonic wave.The results suggested that Piezo operating system could significantly improve the survival rate.The results suggested that breaking sperm tail with ultrasonic wave,adding 7.5 μg/mL CB in operating fluid and 30℃ of operating temperature and using Piezo operating system was more suitable for preparating pig ICSI embryos.     

不同浓度DTT或GSH预处理猪精子对ICSI效果的影响

试验采用不同浓度的DTT或GSH预处理猪精子,统计ICSI后精核解聚率、雄原核形成率及胚胎发育情况.结果表明,①精核解聚率随DTT浓度的增加而提高,6 mmol/L DTT处理组的2PN 2Pb形成率(P＜0.01)和卵裂率(P＜0.05)均高于其余各组.随着DTT浓度的增加,囊胚总细胞数呈现下降趋势.表明6 mmol/LDTT预处理精子的ICSI效果较好,但DTT在促进精核解聚的同时所产生的副作用在一定程度上影响了ICSI胚胎的后期发育;②随着GSH浓度的升高,注射卵母细胞的2PN 2Pb形成率、MPN形成率和精核解聚率均呈上升趋势.0.5 mmol/L GSH处理组的卵裂率高于其余处理组(P＜0.05)和对照组(P＜0.01),囊胚发育率显著高于对照组(P＜0.05).说明0.50 mmol/L GSH处理组的ICSI效果较好;③0.5 mmol/L GSH处理组的2PN 2Pb形成率、卵裂率和囊胚总细胞数极显著高于6 mmol/LDTT处理组(P＜0.01),两者MPN形成率差异显著(P＜0.05).表明0.5 mmol/L GSH预处理精子的ICSI效果要好于6 mmol/L DTT.     

不同激活方法对猪卵胞质内单精子注射（ICSI）效果的影响

采用不同的注射方式结合人工激活方法处理猪卵母细胞,旨在探讨各处理方法对猪ICSI效果的影响。结果表明：假性注射＋未激活处理组卵母细胞的激活率虽然高于无机械刺激＋无激活处理对照组,但明显低于假性注射＋人工激活处理组;精子注射卵母细胞经CaCl2（1.8pL,30mmol/L）、离子霉素（15μmol/L,40min）和电脉冲（场强0.4kV/cm、脉冲时程90μs、1次脉冲）激活处理后,其激活率无显著性差异（P〉0.05）,CaCl2处理组的受精率显著高于离子霉素处理组（P〈0.05）,并与电激活处理组无显著性差异（P〉0.05）;但是,在假性注射组和对照组中,CaCl2处理组的孤雌发育率极显著地低于离子霉素和电激活处理组（P〈0.01）;CaCl2处理组的卵裂率（P〈0.01）和囊胚总细胞数（P〈0.05）显著高于对照组。因此,单纯注射性机械刺激对猪卵母细胞的激活效果较差,有必要进行人工激活;ICSI卵母细胞经CaCl2溶液激活处理后,能够取得较好的ICSI效果,而不显著增加其孤雌发育率。     

影响猪ICSI转基因技术效率的主要因素研究

以猪体外成熟卵子和冷冻解冻的死精子为材料,以pEGFP-N1为模式基因,探讨注射台温度、激活后6-DMAP的处理和精子与PEGFP-N1孵育液添加BSA(牛血清白蛋白)对精子胞质内注射(ICSI)转基因效率的影响。结果表明:注射台温度为30℃时的阳性率为40.07%,而38.5℃时为20.97%,差异极显著(P<0.01)。添加BSA的囊胚转基因率为55.56%,对照组为33.33%,差异极显著(P<0.01)。6-DMAP处理组与对照组的转基因率分别为52.53%和26.25%,差异极显著(P<0.01);而且6-DMAP处理组的囊胚率(9.96%)显著高于(P<0.05)对照组(2.30%)。研究表明注射台温度对转基因效率有明显影响,温度高转基因率低;精子与PEGFP-N1孵育液添加BSA对转基因胚胎发育有一定促进和保护作用,有利于提高囊胚转基因率;激活后用6-DMAP处理能提高转基因率和囊胚率。     

精子预处理和第一极体位置对绵羊胞质内显微受精的影响

实验分别采用DTT处理与不处理精子的比较;活精子和死精子进行精子胞浆内注射(ICSI);第一极体位于6点和12点的不同位置,研究3个因素对绵羊精子胞质内显微受精的影响.结果表明:DTT处理与不处理在卵裂率上差异不显著(P＞0.05),囊胚发育率差异显著(P＜0.05).在第一极体位置,死、活精子对ICSI的卵裂率及囊胚率无明显影响(P＞0.05).     

影响卵母细胞胞浆内单精子注射效率的精子相关因素

卵母细胞胞浆内单精子注射(ICSI)技术作为辅助受精的一种手段,自从出现以来,就显示出广泛的应用前景.ICSI将体外受精和胚胎的显微操作技术相结合,大大降低对精子质量的要求,在畜牧业生产实践和哺乳动物生殖生理的基础研究中都有着十分重要的意义.然而,ICSI过程中的每一个环节都可能影响到其效果,最主要和最根本的影响因素是精子和卵子本身的状态.论文就精子有关方面的因素,简要综述了精子顶体与核周鞘、细胞骨架与中心粒、DTT处理和卵母细胞激活因子(SOAF)等对ICSI的影响.     

哺乳动物精子干燥冷冻保存技术研究进展

文章阐述了哺乳动物精子干燥冷冻保存技术的原理及研究意义,回顾了近期国内外哺乳动物精子干燥冷冻保存的重要研究成果,分析了精子来源、冷冻液、干燥压强与速率、保存温度与时间等因素对哺乳动物精子干燥冷冻效果的影响。文章还总结了评价精子干燥冷冻保存效果的若干指标,如用干燥冷冻的精子进行胞浆内单精子注射(Intracytoplasmic sperm injection,ICSI)、染色体完整率、卵母细胞激活率、囊胚形成率和移植后产仔率,展望了哺乳动物精子干燥冷冻保存技术应用前景,并指出了该技术存在的问题。     

影响猪卵母细胞胞质内单精子注射效果的因素

本试验探讨了成熟培养液中不同添加物、精子的处理方法及胞质内单精子注射(intracytoplasmic sperm injection,ICSI)胚胎激活方法3个方面,研究了影响猪卵母细胞胞质内单精子注射效果的因素。结果表明,在体外成熟液中添加30 ng/mL上表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF)可以明显促进ICSI胚胎的后续发育(P＜0.05);精子的超声波处理和显微操作处理两种方法对ICSI受精卵发育的影响不明显(P＞0.05);电激活比较适合于ICSI胚胎的激活。     

猪体外受精胚胎培养条件优化的研究

试验将卵母细胞经过体外成熟、体外受精后在不同条件的PZM-3液中培养,检测卵裂率、囊胚的发育率和质量,目的是进一步优化培养条件用于体外生产猪胚胎.     

猪植入前胚胎体外培养条件的优化

探讨了更换胚胎培养液及添加FBS、高渗透压和不同浓度VE对猪卵母细胞体外受精(IVF)和孤雌激活(PA)胚胎体外发育的影响,进一步优化了猪植入前胚胎体外培养体系。试验一：在第2天、第4天更换新的培养液(换液组),在换液基础上第4天更换为添加10%FBS的培养液(FBS组)。试验二：胚胎分别在0.05 mol/L蔗糖(蔗糖组)和138 mmol/L氯化钠(氯化钠组)的PZM-3(300～320 mOsmol)中培养2 d后移至PZM-3(288 mOsmol)中培养5 d。试验三：在培养液中分别添加50、100和200 μmol/L VE。对照组均在PZM-3(288 mOsmol)中培养7 d。结果表明：试验一,IVF和PA胚胎FBS组囊胚率显著高于对照组和换液组(P<0.05);试验二,IVF胚胎氯化钠组卵裂率、囊胚率均显著高于对照组与蔗糖组(P<0.05);试验三,IVF胚胎添加100 μmol/L VE组囊胚率显著高于对照组(P<0.05)。结果提示,在换液的基础上添加FBS有利于猪IVF和PA胚胎的体外发育;氯化钠调节的高渗透压可以促进猪IVF胚胎的早期发育;添加100 μmol/L VE可以改善猪IVF胚胎的体外发育体系。     

单精注射法生产转GFP基因猪胚胎的研究

卵胞质内单精子注射(ICSI)的出现为治疗人类男性不育提供了新的途径。作为一种家畜胚胎工程新技术，ICSI可以解决猪的多精子受精问题。本研究用冷冻/解冻的猪精子与GFP基因孵育后对猪IVM卵母细胞进行ICSI，通过对猪ICSI卵母细胞发育能力和基因表达效率的分析，初步研究以精子为载体的转基因与卵细胞质内单精注射相结合的技术(SMGT-ICSI)生产转基因猪胚胎的技术路线的可行性。用GFP基因转染的精子注射后化学激活的ICSI卵母细胞基因表达率显著高于电激活处理的ICSI卵母细胞的基因表达率。用精子头部注射的猪卵母细胞和用完整精子注射的猪卵母细胞总基因表达效率无显著差异(P>0.05)。结果表明，用冷冻/解冻后的猪精子或精子头部与外源DNA孵育后通过ICSI方法生产转基因胚胎是可行的。     

四种猪血抗凝剂抗溶血效果比较及新复合型抗凝剂最佳使用条件研究

采用紫外分光光度计测定血浆液中血红蛋白的吸光值。比较添加不同抗凝剂血液保存时间,确定一种猪血新复合型抗凝剂及其最佳保存条件。试验结果表明,最佳使用条件为抗凝剂溶液浓度15%、抗凝剂添加比例4.5‰、保存温度8℃、保存时间不超过84h。     

猪场生产记录的优化和利用

猪场在配种、分娩、断奶、免疫等生产过程中会产生各种记录,根据猪场的生产规律和各种记录之间的联系．对相关记录进行优化和处理,能够使其更好地服务于猪场的生产管理、规划及种猪的选育。阐述了猪场记录的分类、记录的处理更新和猪场信息的利用。     

The Influence of Insemination Conditions on Embryonic Diversity in Gilts Depends on Their Social Condition

Contents A 22 factorial design (factors: sociel environment during rearing and insemination conditions) was applied to gilts. Social conditions differed from an age of approximately 137 days onwards, 30 gilts being individually housed (group 1) and 36 gilts being pairwise housed plus having daily boar contact from approximately 180 days of age onwards (group 2). Insemination conditions of gilts at third oestrus consisted of either only artificial insernination or artificial insemination immediately followed by mating with a vasectomized boar. Gilts were slaughtered at Day 9,10 or 11 after insemination. Experimental treatments did not affect average diameter, surface area, volume, DNA- or protein content of litters. Within-litter embryonic diversity (s.d.) increased with average embryonic development in terms of diameter in all four experimental treatments. The rate of increase, however, differed significantly between experimental treatment (P < 0.05). Mating by a vasectomized boar resulted in a greater rate of increase in within-litter diversity in individually housed gilts, but a reduced rate of increase in diversity in the pairwise housed gilts. The possible consequences of this effect regarding embryonic mortality after Day 11 of pregnancy are discussed. Although based on a relatively small number of litters (49 in total), in the present study, within-litter embryonic diversity was significantly affected by an interaction between insemination conditions and social environment of the gilts. Further research will be needed to extend the data on this relation and focus on the causal analyses of the observed phenomena. Inhalt: Einfluß von Besamungsbedingungen und sozialem Umfeld auf die embryonale Variabilität von Schweineembryonen Ein 22 faktorieller Versuchsaufbau (Faktoren: soziales Umfeld während der Ayfzucht und Besamungsbedingungen) wurde bei Sauen geprüft. Das soziale Umfeld war ab Tag 137 unterschiedlich; 30 Sauen wurden in Einzelhaltung (Gruppe 1) und 36 Sauen wurden paarweis gehalten (Gruppe 2). Ab Tag 180 hatte Gruppe 2 täglich Kontakt mit einem Eber. Sauen im dritten Östrus wurden entweder nur künstlich besamt oder wurden unmittelbar nach der künstlichen Besamung zusätzlich von einem vasektomierten Eber gedeckt. Die Sauen wurden an Tag 9,10 oder 11 nach der Besamung geschlachtet. Innerhalb der Würfe nahm die embryonale Variabilität (s.d.) bezäglich des durchschnittlichen embryonalen Entwicklung (Durchschnitt des Embryos) in allen vier Versuchsgruppen zu. Die Zunahme der embryonalen Variabilität (s.d.) unterschied sich signifikant zwischen den Versuchsgruppen (P < 0.05). Die Deckung mit einem vasektomierten Eber resultierte in einer größeren Zunahme der embryonalen Variabilität innerhalb des Wurfes bei Sauen in Einzelhaltung, jedoch zeigte sich eine verminderte Zunahme der embryonalen Variabilität bei paarweise gehaltenen Sauen. Mögliche Konsequenzen dieses Effektes im Hinblick auf die embryonale Sterblichkeit nach 11-tägiger Trächtigkeit werden diskutiert. Obwohl in der vorliegenden Studie relativ wenige Würfe (49 insgesamt) berücksichtigt wurden war die Variabilität innerhalb der Würfe signifikant beeinflußt durch eine Interaktion zwischen Besamungsbedingungen und sozialem Umfeld der Sauen. Weitere Versuche werden nötig sein, um diese Beziehungen zu sichern und sich mit den Ursachen der beobachteten Phänomene zu befassen.     

应用ICSI技术生产转基因水牛胚胎的初步研究

本研究旨在探讨水牛精子完整质膜和破损质膜的方法对水牛单精子注射(ICSI)技术转基因效果的影响。水牛精子经冻融、Triton×-100、超声波3种方法破损精子质膜后与外源质粒DNA混合,采用ICSI的方法将基因转染后的精子注射到水牛体外成熟卵内,观察水牛ICSI卵激活后的发育状态和外源基因的表达效果。结果表明:精子质膜完整性实验中,冻融破损精子质膜组早期胚胎基因表达率为21.8%,显著高于活精子组的5.1%(P<0.01);冻融组与活精子组的卵裂率、囊胚发育率均无显著差异(P>0.05)。以冻融、Triton×-100、超声波3种方法破损精子质膜,冻融组的囊胚发育率(16.7%)最高,显著高于Triton×-100组(P<0.01)。同时,冻融组的早期胚胎基因表达率亦显著高于Triton×-100组和超声断尾组(60.3%vs.31.7%vs.18.2%,P<0.01)。上述结果说明,使用ICSI技术转外源基因可获得表达EGFP基因的水牛早期胚胎;冻融精子质膜破损法能有效破损精子质膜,有利于外源DNA与精子的结合,且提高转基因效率。     

Delay in Cleavage of Porcine Embryos after Intracytoplasmic Sperm Injection (ICSI) Shows Poorer Embryonic Development

In pigs, the embryonic developmental ability after intracytoplasmic sperm injection (ICSI) is inferior to that resulting from in vitro fertilization (IVF). We evaluated the timing of cell division up to blastocyst formation on embryonic development after ICSI using either whole sperm (w-ICSI) or the sperm head alone (h-ICSI) and IVF as a control. At 10 h after ICSI or IVF, we selected only zygotes, and each of the zygotes/embryos was evaluated for cleavage every 24 h until 168 h. We then observed a delay in the 1st and 2nd cleavages of h-ICSI embryos and also in blastocoele formation by w-ICSI embryos in comparison with IVF embryos. The rate of blastocyst formation and the quality of blastocysts in both ICSI groups were inferior to those in the IVF group. In conclusion, the delay in cleavage of porcine ICSI embryos shows poorer embryonic development.     

影响胞质内单精注射受精率的相关因素

作者简要综述了胞质内单精注射技术的影响因素，包括精子状态、卵子状态、受精激活及操作技术等方面的研究，为进一步提高胞质内单精注射的技术水平奠定基础。