牛卵母細(xì)胞體外受精技術(shù)

嚴(yán) 娟，馬洪成

陜西省城固縣畜牧獸醫(yī)工作站，陜西城固 723200

目前，我國(guó)自主選育的種公牛數(shù)量較少，大多從國(guó)外進(jìn)口。牛卵母細(xì)胞體外受精技術(shù)的發(fā)展可以幫助降低種公牛的育種成本，提高牛群的質(zhì)量和數(shù)量，從而為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。牛體外受精有望克服某些類型的不育，為未來(lái)種牛育種研究提供更多可能性。國(guó)內(nèi)牛體外受精技術(shù)雖起步較晚，但發(fā)展迅速。

1 牛卵母細(xì)胞體外受精的概念

牛體外受精技術(shù)應(yīng)用廣泛，牛卵母細(xì)胞體外受精技術(shù)是指創(chuàng)造合適的條件使公牛精子能夠在體外穿透卵子并使其受精的過(guò)程。牛體外受精過(guò)程包括卵母細(xì)胞的獲取、精子的體外獲能、體外受精和胚胎培養(yǎng)、移植4個(gè)環(huán)節(jié)。

2 牛卵母細(xì)胞體外受精技術(shù)

2.1 牛卵母細(xì)胞的獲取

卵母細(xì)胞是卵原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂后形成的有受精功能的卵細(xì)胞。確保充足和經(jīng)濟(jì)的卵母細(xì)胞是牛卵母細(xì)胞體外受精技術(shù)的第一步，也是受精的核心。

2.1.1 活體采卵，是指在活體卵巢中取出卵母細(xì)胞，以產(chǎn)生卵子。把牛的腹壁切開(kāi)，借助腹腔鏡和穿刺針將牛卵母細(xì)胞吸出，但是活體采卵技術(shù)對(duì)母體傷害較大，目前并不成熟，且成本高昂，不適合用于大規(guī)模生產(chǎn)。

2.1.2 商業(yè)屠宰場(chǎng)，這是卵母細(xì)胞的主要來(lái)源，成本低，數(shù)量豐富。從屠宰場(chǎng)被屠宰0.5 h以內(nèi)的母牛體內(nèi)取出卵巢，在無(wú)菌條件下用穿刺針抽取卵母細(xì)胞，并在顯微鏡下挑取出卵丘細(xì)胞完整的卵母細(xì)胞進(jìn)行成熟培養(yǎng)。

2.2 精子的體外獲能

體外受精使用凍精作為雄性配子的來(lái)源。解凍后的精子并沒(méi)有活力，經(jīng)上浮或離心后，質(zhì)量低的精子沉淀到下層。上浮法和離心法可提高高質(zhì)量精子的數(shù)量和濃度，且操作簡(jiǎn)便。也可將解凍精液在調(diào)整精液密度后，放于二氧化碳孵育箱中培養(yǎng)10～20 min獲能。精子獲能后游動(dòng)有力，十分活躍。在研究中可通過(guò)精子超激活運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)或穿卵實(shí)驗(yàn)判斷精子的活性。

2.3 體外受精

將牛卵母細(xì)胞置于38 ℃左右，5%的二氧化碳培養(yǎng)箱中培養(yǎng)1 d，培養(yǎng)液中添加血清、激素和生長(zhǎng)因子促進(jìn)卵母細(xì)胞成熟。待卵母細(xì)胞成熟后，轉(zhuǎn)移至受精液中（含精子1×107～6×107個(gè)/mL）,置于二氧化碳培養(yǎng)箱中共同培養(yǎng)2 d左右，完成受精作用。另外一種體外受精法為單精子注入法。這種方法的缺點(diǎn)是需借助顯微鏡，技術(shù)要求嚴(yán)格，費(fèi)時(shí)，且卵細(xì)胞容易受損傷，還可能破壞精子的遺傳物質(zhì)。在受精液加入咖啡因或肝素可提高受精率，還可以通過(guò)X和Y型精子中DNA含量的不同將XY精子分開(kāi)，以達(dá)到性別控制的目的。

2.4 胚胎培養(yǎng)和移植

影響胚胎發(fā)育的因素很多，如葡萄糖、氨基酸、生長(zhǎng)因子、血清和無(wú)機(jī)鹽離子等，在培養(yǎng)液中添加適量的谷胱甘肽可以提高囊胚率。成功受精后，轉(zhuǎn)移至受精卵培養(yǎng)液中單獨(dú)培養(yǎng)。也可通過(guò)微創(chuàng)手術(shù)將受精卵移植到母牛輸卵管中進(jìn)行胚胎培養(yǎng)和發(fā)育，這種移植技術(shù)雖然復(fù)雜，但是已有充分證據(jù)表明，體內(nèi)培養(yǎng)的胚胎質(zhì)量?jī)?yōu)于體外培養(yǎng)的胚胎。

3 小結(jié)

綜上可知，牛卵母細(xì)胞體外受精技術(shù)可以縮短育種時(shí)間，降低育種成本，還可選擇后代性別，具有良好的發(fā)展前景。牛體外受精技術(shù)的各環(huán)節(jié)包括卵母細(xì)胞的獲取、精子體外獲能、體外受精到胚胎培養(yǎng)都需要進(jìn)行更多的研究。在生產(chǎn)和研究中可通過(guò)促進(jìn)成熟卵母細(xì)胞的獲得，并改善體外培養(yǎng)條件，以提高受精率和確保胚胎的正常發(fā)育。