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。     

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。     

显微注射转基因用猪胚胎获得研究

本文从猪胚胎的体外成熟和体内成熟两方面对显微注射用猪胚胎的获取进行了初步研究。实验结果表明 ;超数排卵母猪的手术冲胚是获取显微注射用猪胚胎的最佳方法 ,该方法获得的胚胎数量多 ,质量好 ,转基因效率高。体外成熟法获得可供显微注射用猪胚胎的效率低 ,基因转移的总效率也很低。     

猪ICSI胚胎制备条件的优化

为了进一步优化猪胞浆内单精子注射（intracytoplasmic sperm injection,ICSI）胚胎制备条件,本试验将Piezo操作系统应用于猪ICSI胚胎制备过程中,并以胚胎各阶段存活率、分裂率和囊胚率作为衡量指标,对比Piezo操作系统与传统斜口针操作、Piezo操作条件时操作液中添加CB浓度、操作台温度及精子的不同处理方法对猪ICSI胚胎发育的影响。结果表明,Piezo操作系统可以显著提高注射卵的存活率和卵裂率（P<0.05）,但对囊胚率没有显著影响（P>0.05）;利用Piezo进行猪ICSI时,操作液中添加CB,可以减少显微操作时注射针卵母细胞的损伤,其中以7.5 μg/mL CB效果最佳;操作台温度30℃最适合制备猪ICSI胚胎;精子预先进行超声波断尾处理对猪ICSI胚胎的早期发育无显著影响。研究结果表明,精子预先进行超声波断尾处理后,操作液中添加7.5 μg/mL CB、操作台温度30℃,应用Piezo操作系统比较适合猪ICSI胚胎制备。     

猪的胚胎(受精卵)移植

猪在家畜中繁殖力最高,因此胚胎移植技术对于提高猪个体繁殖能力的价值就不如对繁殖力较低的牛和羊等大。但从育种方面来说,用卵移植法在短时期内使个体母猪产生大量后代或从未成熟母猪得到受精卵以缩短世代间隔却仍然是有价值的。卵移植在猪育种工作中实     

影响山羊胞质内单精子注射(ICSI)效果的因素研究

从鲜精与冻精、激活方法以及气相条件3个方面,开展影响山羊卵母细胞质内单精子注射（ICSI）效果的因素研究。结果发现：冻精受精率显著高于鲜精（52.21%VS 26.44%,P〈0.05）;与离子霉素5 min＋6-DMAP 3 h联合激活相比,离子霉素单独处理15 min能相对安全、简捷地激活ICSI后的山羊卵母细胞;低氧（5%O2）气相条件下的囊胚率（19.59%）显著高于高氧（20%O2）气相条件下（7.81%）的囊胚率（P〈0.05）。     

体细胞核移植技术生产猪植酸酶转基因胚胎的研究

为获得具有植酸酶腮腺特异性表达的猪转基因克隆胚胎,本研究使用植酸酶腮腺特异性表达的DNA质粒(包含腮腺分泌蛋白(parotid secretary protein,PSP)启动子与终止子序列、Neo筛选基因、绿色荧光蛋白(EGFP)报告基因和高比活的植酸酶appA基因),采用脂质体转染和基因素418(G418)药物抗性筛选的方法获取稳转细胞系,并利用体细胞核移植技术获得植酸酶转基因胚胎。结果表明,本研究构建的DNA质粒可用于细胞筛选,且质粒越小,细胞的转染效率越高,14.89 kb的YM6552仅获得了7.1%的转染率,EGFP质粒则获得了43.4%的转染效率。在单克隆形成上,较小的pYN3600也获得了更高的单克隆形成数(25个),其中表达EGFP的单克隆有14个,植酸酶PCR阳性集落有11个,高于YM6552的单克隆数(19、8和6)。转基因细胞构建重构胚胎后,所有的胚胎均能表达绿色荧光蛋白,虽其体外发育能力有所下降,但差异不显著(P>0.05)。综上所述,本研究所采用的植酸酶质粒、细胞筛选方法和核移植技术可生产植酸酶重构胚。     

显微注射针对猪ICSI胚胎的发育和EGFP表达效率的影响

本实验以猪体外成熟卵子以及冷冻解冻后失活的精子为材料,以无BSA且成分明确的TL-HEPES溶液为操作液,探讨显微注射过程中分别使用钝口针和磨口针进行注射,对猪卵子的激活、ICSI胚胎的发育及EGFP表达效率的影响。结果表明:成熟后的猪卵子在不进行精子注射和电激活的情况下,使用钝口针空注射后,卵裂率显著高于磨口针(P<0.05)。分别使用钝口针和磨口针对成熟后的猪卵子进行精子注射,不论进行或不进行电激活,使用钝口针注射,卵子的卵裂率、囊胚率和胚胎EGFP的表达效率均显著高于磨口针(P<0.05)。本实验研究发现,使用钝口针进行注射有利于猪ICSI卵子的激活,胚胎的发育以及胚胎中EGFP表达效率。     

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。     

奶水牛卵胞质内单精子注射（ICSI）胚胎体外发育潜能的研究

本试验以奶水牛为研究对象,探讨卵胞质内单精子注射(ICSI)操作液中添加不同浓度聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、细胞松弛素(CB)、透明质酸(HA)对早期胚胎发育的影响。旨在探寻一套适合奶水牛ICSI的操作程序,为高效生产奶水牛体外胚胎提供科学依据。结果表明:4%PVP组卵裂率高于6%PVP组和8%PVP组(65.8%vs59.5%、44.4%,P<0.05);4%PVP组囊胚率高于6%PVP组(21.0%vs16.2%,P<0.05)和8%PVP组(21.0%vs8.3%,P<0.01);添加CB组的卵裂率高于未加CB组(73.3%vs68.9%,P>0.05),添加CB组囊胚率高于未加CB组(22.2%vs20.0%,P<0.05);操作液中添加1.5mg/mLHA更有利于胚胎的发育。1.5mg/mLHA组和4%PVP组相比较,操作过程中润滑作用相似,HA组卵裂率略高于PVP组(71.0%vs65.8%,P<0.05);HA组囊胚数略高于PVP组(22.6%vs21.0%,P>0.05)。     

碱处理精子进行家兔ICSI介导转基因的初步研究

采用10 mmol/L NaOH碱处理家兔精子使精子破膜后,和外源基因共同孵育,然后通过ICSI技术导入卵母细胞。另设无碱处理无质粒孵育组和碱处理后精子无质粒孵育空白组,观察并比较胚胎的发育情况。结果:精子碱处理与质粒孵育对胚胎的发育无显著影响(P>0.05),ICSI介导转基因后观察囊胚出现绿色荧光,占总囊胚数的34.78%,外源性DNA的转入率为19.51%。试验初步建立了用碱处理精子结合家兔ICSI的转基因方法。     

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。     

拉曼光谱结合支持向量机对猪胞质内单精子显微注射胚胎性别的鉴定分析

【目的】 探求一种无损的、非侵入性的、快速的胚胎性别鉴定方法。【方法】 以207个猪卵胞质内单精子显微注射(intracytoplasmic sperm injection,ICSI)胚胎及其培养液为研究对象,单个胚胎经巢式PCR扩增鉴定其性别后随机分成训练集和测试集,同时利用拉曼光谱技术获取单个ICSI胚胎培养液的拉曼光谱。原始光谱经过处理后,采用支持向量机(support vector machine,SVM)算法构建分类模型,先用训练样本进行训练和建模,然后预测测试样本的性别,结合PCR性别鉴定的结果,计算分类准确率。【结果】 通过巢式PCR对207个胚胎进行性别鉴定,鉴定出71个雄性胚胎、128个雌性胚胎,8个样品扩增失败。猪ICSI雄性胚胎培养液在1 082和1 360 cm^-1拉曼位移处特征峰强度明显高于雌性胚胎,构建的胚胎性别鉴定模型的分类准确率为81.5%,雌性和雄性胚胎的分类准确率分别为81.3%和81.8%。【结论】 本研究将拉曼光谱技术与SVM法相结合构建了胚胎性别鉴定模型,分类准确率达到81.5%,提供了一种新的、无损的胚胎性别鉴定方法。     

猪受精卵移植技术进入生产领域

猪的受精卵移殖技术已在日本伊藤忠饲料公司进入生产实用阶段,从而使猪的繁殖速度在现阶段比人工授精方法提高近3倍,并首次进入商业生产领域。该公司已确立了不施行开腹手术就能连续回收受精卵的技术,不过授精前,事先要给母猪的子宫施行缩短术。从理论上讲,一头优秀母猪一年能回收17次     

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）。     

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。     

胞质内精子注射及其影响因素的研究

作者综述了胞质内精子注射(ICSI)技术的原理及其在人及其他动物上的研究应用，阐述卵子、精子操作技术等对ICSI结局的影响，指出目前存在的问题和应用前景。     

猪受精卵的移植

受精卵移植技术能最大限度地利用良种母猪的遗传能力,可将新品系引入闭锁培育的特定家系群和可将具有特定遗传性状的受精卵在国内或国际间进行输送,可用于作为在大规模养猪时能将猪病危险性减到最小程度的培育SPE种猪群的繁殖手段。为了有效地利用受精卵移植的上述优点,必须提高受胎成功率,增加每胎的产仔数,同时做到能多次反复回收良种母猪(供体)的受精卵,如果这些问题解决了,则猪受精卵移植技术在商业上实用就有了可能性,将会为养猪业开创一崭新的局面。     

胚胎干细胞在生产转基因动物中的应用研究

胚胎干细胞的研究是当前生物技术领域研究的热点之一,尤其是在生产转基因动物方面具有极大的科研及应用价值。本文就动物胚胎干细胞的研究概况、生物学特性、在生产转基因动物中的应用现状作了阐述,同时对尚需解决的学术及技术关键问题进行了研究与探讨。