牛卵母细胞孤雌激活研究

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作用 5min 两种方法都有较高的卵裂率,0. 2 0 % H Y A 作用 5 m i n 或 0 . 5 0 % H Y A 作用 10min 处理卵母细胞,其卵裂率仅为 50% 和 21.4%,与前两者相比差异显著。
2.2 不同电激活方法对牛卵母细胞激活 的影响
卵母细胞经脱卵丘后,各组的激活率, 卵裂率,囊胚率见表 1。1.6kV/cm,直流脉 冲重复次数为 1 次的效果最好,但与 1.6kV/ cm,直流脉冲重复次数为 2 次的差异不显 著,说明在 1.6kV/cm 的直流电压下可以很 好的激活牛的卵母细胞。
摘 要 本文探讨了 H Y A (透明质酸酶)的浓度和作 用时间对牛体外成熟卵母细胞脱卵丘的影 响,不同强度电脉冲 + 乙醇 +6-DMAP 对牛体 外成熟卵母细胞的孤雌激活作用以及和乙醇 + 6 - D M A P 激活的比较。对电融合脉冲强度, 脉冲次数进行了优化。结果表明:卵母细胞 成熟培养 22h,用 0.20%HYA 作用 10min 或 0. 50%HYA 作用 5min 效果较好。在激活电压 1 . 6kV/cm、20 μ s/ 次、间隔 1s ,脉冲次数 为 1 次的条件下的激活效果较好,在此条件 下与乙醇 +6-DMAP 激活相比较,孤雌激活胚 胎的囊胚率分别为 19.6% 和 26.9 %,差异不 显著。 关键词 牛;卵母细胞;孤雌激活
有必要对融合条件进行探索。孤雌激活是很 好的技术工具,本文研究了牛卵母细胞孤雌 激活方法的优化。
1 材料与方法
1.1 材料 本研究用于卵母细胞成熟、激活以及 孤雌胚发育的生化试剂:TCM199(GIBCO)、 胎牛血清 F C S ( G I B C O ) 、双抗( P / S , GIBCO),其它均购自 Sigma 公司。电融合 仪(澳大利亚 CryoLogic,VOL TAINEP-1)。 配制各种液体所用的水均为MilliQ过滤的超 纯水。 1. 2 方法 1.2.1 卵巢卵母细胞的采集 屠宰场采集牛卵巢,为本地黄牛和奶 牛卵巢。将采集的卵巢置于38.5℃含青霉素 100IU/ml,链霉素 100 μ g/ml 的灭菌生理 盐水的保温瓶中,2h 内运回实验室。用预温 的生理盐水清洗卵巢。用带 12# 针头的 10mL 注射器吸取卵巢表面 2 - 8 m m 大小的卵泡, 卵泡液收集于 6cm 灭菌培养皿中。然后在体 视显微镜下挑选含有完整卵丘细胞层且胞质 均匀的卵丘 - 卵母细胞复合体(COCs),并 用 DPBS(136.87mmol/L NaCl+2.68mmol/ L KCl+1.47mmol/L KH PO +8.09 mmol/
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L Na2HPO4+0.33mmol/L 丙酮酸钠,用时加 入 10% 的 FCS)清洗后备用。
1.2.2 COCs 筛选与体外成熟培养 培养前,将洗卵液 H-M199 和成熟培养 液分别置于 35mm 玻璃皿中和四孔板中加入 500ul 成熟液并覆盖300ul的石蜡油,在38. 5℃、5%CO 、饱和湿度下培养箱中平衡 2h。
卵母细胞的充分激活是提高核移植效 率的关键因素之一,目前核移植效率很低。 早期胚胎的质量与体内胚胎相比仍有很大差 距,在早期胚胎体外培养时,如果胚胎所处 的条件不当,就会出现“发育阻断”现象,导 致这些发育异常的因素是克隆动物体内的某 些基因不正常表达和细胞核的甲基化异常造 成的。因此,重构胚的激活方法和激活是否 完全对克隆胚胎的发育有十分重要的影响。
参考文献 [1] 曾松亭.我国超级稻产业的科技发展与 展望.广东农业科学.2006 年第 7 期 [2] 李克勤.发展超级稻 提高水稻综合生 产能力 [J].中国稻米.2005 年 01 期 [3] 陈友订.广东省超级稻育种研究进展与 展望 [J].广东农业科学.2005 年 01 期 [4] 江奕君,林青山.华南双季超级稻育种 的实践与体会[J].广东农业科学.2005 年 01 期 [5] 林青山,江奕君.华南超级稻育种及示 范推广[J].广东农业科学.2005 年 04期 [6] 谢华安.中国特别是福建的超级稻研究 进展 [J].中国稻米.2004 年 02 期 [7] 雷秉乾.加强超级稻研究开发 促进水 稻生产再上台阶[J].湖南农业.2005 年 06 期 [8] 青先国,王学华.超级稻研究的背景与 进展[J].农业现代化研究.2001 年 02期 [9] 林贤青.超级稻在不同水分管理条件下 的营养、生理和生态特性研究[D].浙江大 学.2005 年 [10] 程式华.粮食安全与超级稻育种.中国 稻米 [11] 李克勤.发展超级稻提高水稻综合生 产能力.中国稻米 [12] 徐庆国. 超级稻的研究现状与发展对 策探讨. 作物研究 [13] 陈温福,徐正进,张龙步.水稻超高产育 种 -- 从理论到实践.沈阳农业大学学报 J [14] 陈友订.广东省超级稻育种研究进展 与展望.广东农业科学
1.2.4.2 乙醇,6-DMAP 的激活和发育 培养
将电激活后的卵放入无水乙醇 7 %+ IVC 中静置激活 7min,再在含 2mmol/L 6- D M A P 的培养液中,于 3 8 . 5 ℃、5 % C O 2 和饱和湿度条件下活化 4h。待激活完毕,用 I V C 液洗涤 3 次,然后移入 I V C (S O F - aa+3mg/ml BSA)培养,第 2 天起检查卵 裂率,培养 7d 后检查囊胚率。
3 、提高超级稻生产机械化水平 水稻生产的全程机械化是提高我国稻 农收入的一个重要手段。经过近几年的发 展,我国水稻机械化水平在一定程度上得 到了较大的提高。过去,我国的水稻生产 机械主要用于北方稻区,且多为中大型机 械,这在广阔平整的北方稻田有一定的用武 之地。根据统计资料,北方稻区水稻播种面 积和产量虽只有全国的 10%,但机插面积占 全国的 92%,其中东北占近 80%,机械直播 面积占全国的 65%,机械收获面积占全国的 25%。而在我国水稻主产区的南方地区,超 级稻生产的机械化程度较低,除了在水稻种 植的前期和水稻生长过程中的管理阶段初步 实行了机械化外,超级稻生产的两个重要阶 段——移栽和收获,机械化程度很低,特别 是移栽机械化目前仍处于攻坚阶段。移栽与 收获这两个阶段是我国水稻生产较为费工费 劳时期,人工费用的 50% 以上集中在这两个 阶段,目前收割机械化水平有了较大提高, 而提高我国南方稻产区超级稻生产移栽机械 化将是我国水稻机械今后研究的重点和难 点。若要提高稻农的种稻收益,超级稻生产 的机械化是一项必备要件。根据研究和分析 的结果,实行机械化生产的稻产区,水稻产 后损失少,亩产量较高,与手工劳动和半机 械化生产相比,亩成本利润率高出 10-15 个 百分点,每亩的纯收入高出50.6-60.3元,超 级稻由于其产量高,影响大,机械化生产尤 其是小型水稻生产机械显得尤为重要。
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表 2 化学激活与最佳电化激活方法的比较
-9ຫໍສະໝຸດ Baidu-
利于提高稻农经济收益 在本项研究所调查的水稻种植区的省
市县及农户的情况来看,目前 80% 以上的 农民水稻种植规模都在 10 亩以下,规模经 营户的种植面积占水稻面积比重不高,农 户数量比例更小,它们所生产的稻谷产量 一般在 450 公斤左右,较高的晚粳稻和一季 的杂交稻亩产量也在 550 公斤以下(据调 查)。成本利润率在 35% 左右。如果农民能 够广泛种植亩产量在700公斤超级籼粳型新 品种,在目前的生产条件和稻谷价格水平 下,农民至少能够在每亩稻田上获得 480 元 的纯利润,成本利润率可达到 50% 及以上。 也就是说,一个以纯水稻生产的农户在规模 化种植条件下(如 100 亩),能在稻田上至少 获得 4.8 万元纯收入,再加上当前国家对稻 农的各类粮食补贴,其年收入完全可以高于 外出务工的收入,使其在不离开家乡的前提 下,也能达到小康致富的目的,这对一个专 业水稻生产的农民来说,不仅可以取得较好 的收入,也能提高水稻生产条件与水稻生产 技能。从投入产出率来看,一元钱的投入能 够有 0.5 元以上的回报率,这又在一定程度 上大大地缩短了与种植其它经济作物和开办 私营小企业的收入差距。规模化与专业化的 水稻生产既集约与保护了耕地的利用效果, 又稳定了我国水稻生产的面积,更有利于我 国水稻产量提高与良种的推广。

收集的 C O C s 先用 H - M 1 9 9(T C M 1 9 9 + 1 0 μ g/mlHepes +0.05%FBS+100IU/mlP/S) 洗涤,再用成熟培养液(含 25mM Hepes,0. 55mg/ml 丙酮酸钠,10%FCS,10 μ g/mL
表 1 不同电场强度对牛体外成熟卵母细胞激活的影响
2.3 化学激活与电激活方法比较 见表 2,乙醇 + 6-DMAP 和电激活 + 乙 醇 +6-DMAP 两种激活方法都对卵母细胞有 较高的激活率, 两者的差异不显著。核移植 时,当供体细胞移入受体细胞时,需要对卵 母细胞进行融合。这说明采用电激活( 1 . 6kv/cm,1 次)+ 乙醇 +6-DMAP 可以用于核 移植。

1mmol/L MgCl 、0.05%BSA)中平衡 1- 2
2min 后转入充满融合液的极间距为 0.1mm 的融合槽中,在解剖镜下用吸管调整各个卵 母细胞之间的距离进行激活,激活后的卵放 到 F M 液中,待全部激活后将卵移入 H - M199 中洗涤,然后放入 IVM 中,在培养箱 中培养 30min。计算融合率。实验分 6 组,固 定脉冲时间为 20 μ s,在 3 种电压(1.7kV/ cm,1.6kV/cm,1.5kV/cm)下分别对卵母 细胞通以一个直流脉冲和两个直流脉冲(2 次激活间隔时间 0.5s)。评估不同的直流脉 冲对卵母细胞电融合率的影响。
为了克服胚胎体外激活、融合中存在 的缺陷,近年来人们对牛卵母细胞的激活体 系和方法进行了系统研究。牛卵母细胞的人 工激活方式很多,目前常用的激活方法是物 化联合激活法,电激活与乙醇、6 - D M A P 联合使用可取得较佳的激活效果,但最佳的 激活方法目前还不一致。电激活可使一部分 重构胚发生碎片化和死亡,相当一部分重构 卵在电激活后死掉或者发生形态异常,所以
FSH,20 μ g/mL LH,1 μ g/mL 17-E , 2
100IU/mlP/S 的 TCM- 199)中洗涤。然后, 将 COCs 移入成熟培养液中,在培养箱中成 熟培养 22h。
1.2.3 体外成熟卵的检查 观察第一极体排出情况:将充分扩展 的 COCs 置于含 0.2% 或 0.5% 透明质酸酶的 H-M199 中,培养箱中消化颗粒细胞 10min 或 5min 后,将带有少量致密卵丘的卵母细 胞移入新鲜的 H-M199 中,用 100 μ L 的移 液枪反复吹打去掉成熟卵母细胞表面的卵丘 细胞,使卵母细胞成为裸卵。在体视显微镜 下,选择排出第一极体进入 M Ⅱ期的卵母 细胞进行孤雌激活。 1.2.4 牛卵母细胞的孤雌激活及发育培 养 1.2.4.1 电激活 选择明显具有第一极体的成熟卵母细 胞,在激活液 FM(0.3mol/L 甘露醇、0. 5mmol/L Hepes、0.05mmol/L CaCl 、0.
1.2.5 数据分析 所有试验重复 3 次以上,采用 SPSS 统 计软件检验,进行差异显示性分析。
2 结果
2. 1 HYA 对卵母细胞体外发育的影响 卵母细胞经 HYA 处理后,本实验采用 1.6kv,20us,脉冲次数为两次来激活卵母细 胞。0.20%HYA 作用 10min 和 0.50%HYA
农 业
中国科技信息 2008 年第 20 期 CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Oct.2008
牛卵母细胞
孤雌激活研究
邓守龙 1.2 王安江 2 曹文广 1 1.中国农业科学院北京畜牧兽医研究所 100193 2.新疆农业大学动物科学学院 830052
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