养猪生产中后代性别的预选——发展现状和应用前景

动物精子的性别可通过流式精子分选仪和DNA标识进行鉴定,而利用鉴定性别的精子(即性控精子)并借助人工授精技术或其它授精技术产生的后代,在过去5年中估计已多达30000个(其中大多数是母牛)。有关文献资料证明,能有效地区分X精子和Y精子的唯一标记物是精子染色体中的DNA。众所周知,目前世界各地采用的方法是Beltsville精子分选技术,该技术根据X精子群和Y精子群中DNA相对含量上的差异,用荧光染液(Hoechst33342染液)标记精子,随后利用流式细胞仪分选经荧光标记的精子,从而达到分离精子的目的。目前,X精子或Y精子正常的生产速度是每小时1500万个,该项技术已在家畜、实验动物和动物园动物中应用,如果将该技术应用在人上,在预选后代性别比例上可达90%～95%的成功率。因动物品种不同,性控精子在动物体内的授精部位也不相同。常规的人工授精技术、宫内授精技术、输卵管内授精技术、用于胚胎移植的体外受精(in-vitro fertilization,IVF)技术或子宫角深部授精技术均能有效地使动物怀孕,至于利用哪种技术进行性控精子的精则取决于动物品种。尽管所有动物都能获得高纯度的分选精子,但是在实际生产中利用低剂量精子还难以让母猪怀孕。子宫角深部授精技术每次授精0.5～1.00亿个性控精子已能产生可喜的效果:利用特制的输精管,输入常规人工授精所需精子量的五十分之一的性控精子,足以使动物怀孕。性控精子通过常规的授精技术能够被猪成功利用前,还需重新设计输精管,同时输精的次数和每次授精时精子数量也需作进一步的研究。分选精子的低温保存技术已被牛人工授精普遍采用。尽管已能利用冷冻的性别分选精子生产小猪,但是性别分选精子经冷冻和解冻处理后在常规生产中的应用还未达到最理想的效果。本文将讨论猪精子性别分选的最新研究成果及其发展趋势,并重点探讨将性别分选技术应用于养猪生产中必须对其进行必要的技术开发。     

两种激活处理促进小鼠孤雌胚胎原核形成

不同人工处理方法激活哺乳动物卵母细胞的机理相似,但其激活效率存在差异。本研究以昆明（KM）、129/Sv×KM F1和C3H×KM F1雌鼠来源的卵母细胞为对象,利用氯化锶（SrCl2,Sr2＋）联合细胞松弛素B（cytochalasin B,CB）（Sr2＋＋CB）和离子霉素（ionomycin,Ion）联合6-二甲胺基嘌呤（6-dimethylaminopurine,6-DMAP）（Ion＋6-DMAP）两种激活方法处理下对比分析不同品系小鼠卵母细胞的激活效率,并以卵母细胞原核形成率、原核数量和孤雌胚胎体外发育来评价两种激活剂的激活效率。研究结果表明,Ion＋6-DMAP激活卵的1原核比率显著高于2原核（p〈0.05）,Sr2＋＋CB激活卵的2原核比率显著高于1原核（p〈0.05）;KM、129/Sv×KM F1和C3H×KM F1各组孤雌胚胎卵裂率和激活率没有显著差异（P〉0.05）,但129/Sv×KM F1和C3H×KM F1囊胚发育率显著高于KM组（p〈0.05）。3种小鼠品系的卵母细胞用Sr2＋＋CB处理的孤雌胚胎发育率显著高于Ion＋6-DMAP。结果证明,Sr2＋＋CB处理小鼠卵母细胞的激活效率明显优于Ion＋6-DMAP;129/Sv×KM F1和C3H×KM F1的孤雌胚胎体外发育率显著高于KM小鼠,为研究小鼠遗传背景影响孤雌胚胎发育的机理提供参考。     

奶牛X性控冻精的卵胞质内精子注射研究

探讨奶牛X性控冻精的卵胞质内单精子注射(ICSI)技术的可行性及显微操作条件对奶牛X性控冻精ICSI效果的影响.结果表明,注射运动性控冻精ICSI卵的卵裂率和囊胚发育率均高于不运动组,但差异不显著(P>0.05).分别用5%、8%和10%聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的精子操作液处理性控冻精,进行ICSI操作,ICSI卵的卵裂率差异不显著;但PVP在5%和10%时,正常卵裂率分别是78.4%和69.1%(P<0.05),囊胚率分别是29.7%和20.4%(P<0.05).精子显微注射时,将卵母细胞的极体调整在相当于时钟6点与12点的位置时,所获ICSI卵的卵裂率差异不显著,但正常卵裂率(76.4%,66.7%)和囊胚率(28.6%,19.0%)明显提高(P<0.05).结论认为,进行奶牛X性控冻精ICSI操作时,应选用运动精子,并用含5%PVP的精子操作液进行处理,而且注射在卵母细胞极体置于6点的位置,有利于ICSI卵体外发育.     

利用精子介导法建立hHT/hDAF双基因转移小鼠模型

为探讨超急排斥反应(Hyperacute rejection,HAR)及延迟性异种排斥反应(Delayed xenograft rejection,DXR)的分子调控机制,采用优化的精子介导法(Sperm-mediated gene transfer,SMGT)对建立hHT/hDAF双基因转移小鼠模型进行了研究。结果表明,应用树枝状聚合物(Dendrimers)优化SMGT后,2细胞胚GFP+RFP的阳性率达到4.51%,同对照组相比差异极显著(P0.01)。选取标记基因GFP+RFP双阳性的胚胎进行移植后获得36只仔鼠,PCR及Southern Blot检测结果表明,17只小鼠PCR结果呈hHT+hDAF双阳性,其中5只小鼠Southern Blot结果呈hHT+hDAF双阳性。上述结果表明,成功建立了Hht/hDAF双基因转移小鼠模型。     

异源精子诱导栉孔扇贝雌核发育二倍体的微管动态变化

采用紫外线遗传灭活的长牡蛎（Crassostrea gigas）精子激活栉孔扇贝（Chlamys farreri）卵子,并用6-DMAP诱导染色体加倍的方法,获得第二极体抑制型雌核发育二倍体早期胚胎。多聚甲醛固定、免疫荧光染色后,运用荧光显微镜观察栉孔扇贝正常发育卵子和异源精子诱导的雌核发育卵子,对其受精过程中微管的动态变化过程进行观察和分析。结果表明：（1）正常发育组受精卵内以微管为基础的纺锤体能够顺利地组装并引导卵细胞进行减数分裂和第一、第二极体的排放,以及雌、雄原核融合和第一次卵裂;（2）异源精子诱导雌核发育的卵子经6-DMAP处理后,部分微管变得模糊或消失,纺锤体受到破坏导致染色体的分离无法进行,第二极体的形成受到抑制并使雌核染色体二倍化;去除6-DMAP作用后,微管重新组装,雌核分裂重新启动继而进行卵裂;精核保持固浓缩状态或轻微膨胀形成雄性原核,但卵裂后期则以致密的染色质体（DCB）形式存在于分裂沟上或进入一个卵裂球中。结果证实,长牡蛎精子经紫外线遗传灭活后可顺利进入并激活栉孔扇贝成熟卵子但不参与合子核的形成,6-DMAP也可有效抑制第二极体的排放而获得雌核发育二倍体胚胎。本实验结果为研究异源精子诱导栉孔扇贝雌核发育的可行性提供了细胞学依据。     

虾夷扇贝精子的主要生理特性与低温保存

试验结果表明,虾夷扇贝精子的最适盐度为23.2～32,最适pH 7.0～8.5.4℃,未稀释精液样品保存5 d后,精子仍有(26±4)%的活力,而经海水稀释后的精液保存70 h后,最高活力仅为(11±1.41)%,用抗冻液稀释的精液,4℃保存5 h后,得到最高的精子活力仅为(24.7±4.16)%.添加抗冻剂后,-18℃的保存效果明显低于4℃保存的未稀释样品.用4℃保存的未稀释精液与栉孔扇贝卵子进行杂交试验,保存3 d内的精子获得的授精率与对照组差异不显著(P0.05).杂交组的幼虫可以正常发育至D形幼虫,与自交组无区别.     

白色脂肪棕色化及其与疾病的相关性研究进展

脂肪组织主要包括白色脂肪组织和棕色脂肪组织。白色脂肪组织的主要功能是储存能量,棕色脂肪组织的主要功能是产热耗能。白色脂肪棕色化的信号通路复杂多样,其相关的转录因子有过氧化物酶体增殖物激活受体(peroxisome proliferator-activated receptors, PPARs)、PR结构域蛋白16(PR domain containing 16, PRDM16)和过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅助激活因子-1α(peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1α, PGC-1α),同时也受骨形态发生蛋白(bone morphogenetic proteins, BMPs)和鸢尾素(irisin)的调节。白色脂肪棕色化能够激活米色细胞,增加机体的产热耗能,是治疗肥胖、胰岛素抵抗、脂肪肝、心脑血管疾病等的新方向。然而,白色脂肪棕色化是一把双刃剑,可能引起动脉粥样硬化、恶病质和肝脂肪变性等多种疾病。因此,文章对白色脂肪棕色化的调控因素、信号通路及其对疾病的影响进行综述,以期为发挥白色脂肪棕色化的优势、减...     

性控奶山羊精液X和Y精子分离比例检测方法的建立

旨在建立可以定量计算奶山羊精液中X、Y精子数量的双重TaqMan荧光定量PCR方法,用以检测经过分离的奶山羊精液X和Y精子的数量和比例,为性控技术的开发和生产应用提供技术支撑.本研究选择X、Y染色体中特异基因F9及ZFY片段设计引物,建立标准曲线,优化荧光定量PCR反应体系和条件.通过对阳性标准品梯度稀释以及对60支已...     

NO信号分子对精子功能的影响

一氧化氮(NO)是一种活性氮物质(reactive nitrogen substance, RNS),参与多种雄性生殖过程。近年来研究表明：NO在精子发生、功能改善、获能、凋亡和受精等一系列生理过程中发挥了重要作用。NO具有双重性,既是细胞毒性分子,也是维持精子正常生理功能的关键分子。过量的NO对精子是有害的。NO通过多种通路调节精子的功能,对维持精子各种生理过程的稳定有着重要作用。现总结近年来关于NO对精子功能影响的研究进展,以期为改善精子功能,提高受精率等生殖生物学研究提供参考。     

陆地棉转录因子GhNAC78基因的特征及功能分析

本实验室从陆地棉中克隆得到GhNAC78,分析了其基因特征及功能。该基因cDNA全长为937 bp,开放阅读框为876bp,编码291个氨基酸,隶属于NAM转录因子亚家族。体外转录激活实验表明,GhNAC78具有转录激活活性。上游启动子区1537 bp序列的生物信息学分析可知其包含多种激素、胁迫和光响应元件,表明GhNAC78广泛地参与植物生长发育和胁迫响应的调控。荧光定量结果显示,GhNAC78在棉花叶片衰老过程中高调表达,推测其参与叶片衰老的调控。