中国牛胚胎移植技术产业化前景

22
10
45. 45
35
20
57. 14
228
111
48. 68
表 9 宁夏自产胚胎移植结果
胚胎 品种 移植数( 头) 妊娠数( 头) 妊娠率( %)
利木赞
21
11
52. 38
鲜胚 荷斯坦
74
42
56. 76
小计
95
53
55. 79
利木赞
27
13
48. 15
冻胚 荷斯坦
143
66
46. 15
小计
170
新疆新科力生物技术研究所与新疆物华 胚胎生物工程中心等单位; 宁夏农科学院与宁 夏四正生物工程中心等共同完成, 结果如下。 3. 1 胚胎引进
从新西 兰、加 拿大、美国 进口安 格斯肉 牛、西门塔尔牛、利木赞牛胚胎 1762 枚; 其中 新疆 1300 枚, 宁夏 462 枚。 3. 2 胚胎生产 3. 2. 1 自 1998 ) 2001 年 4 月, 新疆累计生 产各类牛胚胎 4743 枚( 见表 1) ; 宁夏生产胚 胎 706 枚 ( 其中 130 枚从 新疆 购入) ( 见表 2) , 总计 5449 枚。
表 5 甘油、乙二醇冷冻胚的效果比较
防冻剂 冻胚数 存活数 存活率 移植数 妊娠数 妊娠率
乙二醇 431 416 96. 52 416 228 54. 81
甘 油 59
46 79. 66 46
19 41. 30
注: 两者差异显著 P < 0. 05。
3. 3 胚胎移植结果 三年来, 新疆( 1998- 2000 年) 以土种牛
51
48
29
17
平均回收卵 8. 75 ? 7. 52 8. 32 ? 6. 21 7. 93 ? 7. 70 7. 47 ? 8. 46
平均可用胚 6. 69 ? 6. 02 6. 19 ? 5. 23 6. 10 ? 7. 09 4. 12 ? 3. 14
注: P > 0. 05。
3. 2. 3 工厂化生产胚胎 12
397
244
5. 08
104
81
4. 50
721
533
5. 67
629
484
5. 20
928
657
5. 52
849
429
4. 42
608
410
7. 32
773
459
7. 91
2050 1241
6. 50
274
205
6. 40
7333 4743
5. 88
注: 1. XM 为西 门塔尔牛; HB 为荷斯坦 牛; AG 为安 格 斯牛; 2. 中科院动物所的激素。
此外, 河北、山东、河南等省区也积极开 展牛胚胎移植产 业化方面 的研究。与此同 时, 以内蒙古大学旭日干院士为首的还承担 了国家/ 8630 中试项目, 从澳大利亚、加拿大 生产体外受精胚胎, 取得了巨大成果。
3 / 8630中试项目( 1998 ) 2001)
1998 年, 新疆新科力生物技术研究所与 宁夏农业科学院畜牧研究所, 联合承担了国 家/ 8630中试项目 ) ) ) / 牛胚胎移植技术产业 化研 究0 。 项 目要 求 在 三 年 期 间 完成 生 产 优 质牛胚胎 1500 枚, 进口胚胎 700 枚, 移植后 产犊 1000 头 ( 其中 新 疆 800 头、宁 夏 200 头) 。项目完成后建成以生产牛胚胎、移植推 广、技术服务为一体的胚胎移植股份有限公 司。
79
46. 47
3. 4 经营方式 新疆新科力生物技术研究所是股份制的
民营企业, 它以本身的技术和市场来经营操 作。目前已与新疆物华畜牧股份有限公司呼 图壁胚胎生物工程中心, 以及察布查尔县中 洲生物工程公司等建立长期的合作关系, 建 成了生产牛胚胎为主的基地。呼图壁种牛场 有荷斯坦牛 1800 头, 其中核心群 246 头年平 均产奶量达 9505kg, 为全国之首; 另有西门 塔尔牛 400 余头年平均产奶量为 7200kg, 以 上述两品 种为供体牛, 可年产胚 胎 5000 余 枚, 成立 有胚胎生物 工程中 心, 技术 力量雄 厚。中洲公司是新建的企业, 有安格斯肉牛、 西门塔尔牛和荷斯坦牛, 目前具备年产 1000
利用 CIDR 处理
供体牛, 可任意控制供体牛的发情周期, 进行 批量胚胎生产, 表 4 为 1 周内处理的结果, 1d 为 1 组。 表 4 利用 CIDR 处理安格斯牛的超排效果
组别 头数
一
7
二
8
三
8
四
8
五
9
六
8
七
8
合 计 56
回收卵
103 89 76 97 72 73 98 608
可用胚
70 70 36 92 28 35 79 410
平均可用胚
10 8. 75 4. 50 11. 50 3. 11 4. 37 9. 87 7. 32
3. 2. 4 胚胎的冷冻保存 在 1999 年以前一
直采用甘油作为防冻剂, 2000 年以后用乙二
醇。冷冻 ) 解冻后的胚胎, 经培养后的存活 率为 95% ( 200/ 210) , 移植后的效果见表 5。
为受体共移植 3756 头次, 妊娠 2005 头总妊 娠率为 53. 38% 。其中 鲜胚移植 936 头次, 妊娠率为 63. 25% , 最高为 75% ( 30/ 40) ; 冻 胚 2820 头次, 妊娠率为 50. 11% , 最高为 67. 44% ( 29/ 43) ( 见表 6、7) ; 2001 年( 截止 6 月 底) 移植冻胚 1013 头次; 宁夏移植 493 头次 ( 表 8、9) , 总计 5272 头次。
11
2001 年
草食家畜( 增刊)
表 1 新疆 1998 ) 2001 年不同品种牛的超排效果 头、枚
处理
平均
年 度 品种
回收卵 可用胚
供体牛
可用胚
XM
48
1998
HB
18
XM
94
1999
HB
93
XM
119
2000
HB
97
AG
56
2001 XM
58
( 截止 5 HB
191
月底) AG
32
合计
806
2 中国发展概况
在中国牛胚胎移植技术起步较晚, 1978 年手术胚胎移植奶牛诞生, 1980 年非手术移 植成功, 1982 年冷冻胚胎移植成功。八十年 代以来, 掀起全国的研究高潮, 20 几个省区 近三十个单位开展牛胚胎移植的研究工作。 由于, 当时缺乏必要的仪器设备, 特别是国产 激素质量不过关, 加上技术不熟练, 其结果是
表 6 新疆鲜胚移植结果
年度 1998 1999 2000 合计
移植数( 头) 妊娠数( 头) 妊娠率( % )
169
98
57. 99
332
213
64. 16
435
281
64. 60
936
592
63. 25
草食家畜( 增刊)
2001 年
表 7 新疆冻胚移植结果
年度 1998 1999 2000 合计
2001 年
草食家畜( 增刊)
中国牛胚胎移植技术产业化前景
郭志勤 ( 新疆畜牧科学院, 新疆 乌鲁木齐 830000)
家畜胚胎移植技术是继人工授精之后, 发展起来的繁殖高新技术, 目前已成为扩大 优秀家畜遗传资源的主要手段, 在全世界范 围内得到广泛应用。中国虽然起步较晚, 但 近期发展较快, 已基本具备产业化应用条件, 发展前景广阔。
内蒙古家畜改良工作站/ 九五0期间, 承 担了农业部的重点项目, 从加拿大进口 3000 枚肉牛胚胎, 并利用内蒙古宝克种畜有限公 司的安格斯肉牛、海福特肉牛生产胚胎。据 报道, 累计处理供体肉牛 435 头次, 平均获可 用胚为 5. 15~ 6. 78 枚; 该站自 1992 ) 1999 年累计移 植受体牛 4862 头次, 总妊 娠率为 47. 84% 。
新疆畜牧科学院自 1985 年以来, 先后组 建了/ 新疆家畜生物工程实验中心0 ( 1988) ,
截止目前以推广到全疆三十多个县市, 并和 八个省 区合作, 累 计处理供体牛 1500 余头 次, 生产胚胎 8000 余枚, 进口 3000 余枚( 包 括/ 9480 项目 1020 枚, 自治 家畜改良站 165 枚) , 移植受体牛近万头次, 目前移植鲜胚的 妊娠率为 64% ( 最高 75% ) , 冻胚 50% ( 最高 65% ) 。
移植数( 头) 妊娠数( 头) 妊娠率( %)
421
194
46. 08
875
394
45. 03
1524
825
Байду номын сангаас
54. 13
2820
1413
50. 11
表 8 宁夏进口冻胚移植结果
品种 利木赞 夏洛来
西门塔尔 荷斯坦 合计
移植数( 头) 妊娠数( 头) 妊娠率( %)
134
60
44. 78
37
21
56. 76
1 国外发展概况
自 1951 年美国 Willett 等第一头胚胎移 植牛诞生以来, 这项技术发展很快。1975 年 成立国际胚胎移植学会, 1976 年牛的非手术 胚胎移植成功, 并得到推广应用。1977 年开 始进入商业化应用, 13 个国家成立了数百家 商业性的胚胎 移植公司。1978 年仅北美移 植后妊娠的牛达 1 万头, 此后北美每年约有 10 万头胚胎移植牛妊娠; 其中 70% 为肉牛, 其余为奶牛。到 1990 年, 美国荷斯坦牛核心 母牛群的 27. 5% 和最好种公牛的 44% 来自 胚胎移植的后代, 在欧洲牛冷冻胚胎的使用 率达 47. 8% , 其中法国为 14416 枚, 荷兰为 12798 枚。目前据不完全统计全世界年产胚 胎移植牛超过 35 万头, 美国、法国等发达国 家, 每年参加后裔测定的青年公牛 80% 来自 胚胎移植所产的后代。
收稿日期: 2001- 05- 25 中图分类号: S814. 8 文献标识码: A 文章编号: 1003- 6377( 2001) S0- 0010- 05
10
随着现代生物工程技术的发展, 胚胎移 植作为应用基础技术得到更深层次的广泛应 用。已作为研究胚胎或体细胞克隆、性别控 制与鉴别、生产转基因牛和开展/ MOET0育 种等方法的主要手段。与此同时, 胚胎移植 技术本身也 在超数排 卵、胚 胎保存、胚胎分 割、体外受精以及活体采集卵母细胞生产胚 胎等方面取得很大进展。目前每处理 1 头供 体牛, 获可用胚 5~ 6 枚, 鲜胚移植后的妊娠 率达 60% ~ 65% , 冻胚为 45% ~ 55% ; 体外 受精的卵母细胞体外培养成熟率达 90% , 受 精率达 70% ~ 85% , 囊胚率为 25% ~ 35% ; 体外受精冷冻胚胎的妊娠率为 30% ~ 40% ; 活体采卵的采集率 60% ~ 70% , 可用卵母细 胞可达 90% 以上, 体外受精后的细胞分裂率 为 40% ~ 50% , 发育成可用胚近 20% 。加拿 大、澳大利亚、新西兰等国, 已大量利用屠宰 场取的卵巢, 进行商业化生产体外受精胚胎, 每枚售价约 50 美元。
6. 20 7. 92 4. 50 6. 97 7. 55 2. 40 5. 94 6. 67
3. 2. 2 供体牛重复超排效果 据以往对荷 斯坦牛的观察, 每头供体牛每年 可超排理 4 ~ 5 次, 每次间隔 2~ 3 个月。
表 3 荷斯坦牛重复超排效果
项 目 第一次 第二次 第三次 第四次
供体牛( 头)
表 2 宁夏 1998 ) 2001 年的超排效果
头、枚
年度 利木赞 夏洛来
总
品种
1998 2000 2001 小计 2000 2001 小计
计
处理 供体牛
5 25 8 38 11 5 16 54
回收卵 可用胚
38
31
238
198
46
36
322
265
107
83
21
12
128
95
450
360
平均 可用胚
草食家畜( 增刊)
2001 年
浪费了很多财力、物力, 进展不大。为此, 有 关部门先后在西安( 1983) 、南昌( 1985) 、唐山 ( 1986) 和北京( 1988) 召开了四次全国性牛胚 胎移植技术座谈会和研讨会, 从而进一步推 动了中国牛胚胎移植技术的发展。
直到 1991 ) 1995 年间, 中国年平均超排 处理 供 体 牛 300 ~ 500 头 次, 移 植 受 体 牛 1000 余头。/ 八五0期间, 由北京奶牛中心等 单位承担农业部攻关项目/ 奶牛 MOET 核心 群的建立0, 新疆畜牧科学院承担了部分奶牛 胚胎移植的研究工作, 截止 1995 年 9 月底, 累计处理供体牛 278 头次, 平均获可用胚6. 3 枚; 以荷斯坦牛为受体移植 1214 头次, 妊娠 658 头次, 总妊娠率为 54% , 其中青年受体牛 鲜胚的妊娠 率高达 70% ( 240/ 343) , 冻胚为 53% ( 133/ 251) 。从 1996 年以来(/ 九五0期 间) , 牛 胚胎 移植 技术 分 别列 入国 家攻 关、 / 8630中试和农业部重点项目。由中国农业 科学院畜牧所与黑龙江、河北、北京等地联合 承担的国家/ 九五0攻关项目。五年来, 累计 处理供体肉牛 545 头, 平均获可用胚 5. 6 枚, 处理奶牛 827 头, 平均可用胚 5. 9 枚; 肉牛胚 胎移植 受体牛 4971 头次, 妊娠率 为51. 3% (其中有部分鲜胚), 奶牛胚胎移植受体牛 3964 头次, 妊娠率为 51. 5% ( 以冻胚为主) 。