提高胚胎移植效率的一项胚胎工程新技术。将哺乳动物的早期胚胎人为地分割成二等份或四等份,然后再将其移入同期受体中,借以成倍地扩大胚胎数量。胚胎分割也是哺乳动物变相的无性繁殖(Modified cloning)的一种手段(见家畜核移植)。哺乳动物胚胎分裂球(细胞)在未分化之前
提高胚胎移植效率的一项胚胎工程新技术。将哺乳动物的早期胚胎人为地分割成二等份或四等份,然后再将其移入同期受体中,借以成倍地扩大胚胎数量。胚胎分割也是哺乳动物变相的无性繁殖(Modified cloning)的一种手段(见家畜核移植)。哺乳动物胚胎分裂球(细胞)在未分化之前,每一个分裂球都具有发育成一个完整个体的全能性(tatipotent),然而,随着胚胎分割次数的增加和分割胚细胞数量的减少,分割胚的存活力明显下降。胚胎活力与胚胎活细胞数呈正相关。所以,采用胚胎分割方法复制同基因型的胚胎,不可能做到多次切割和复制。
胚胎切割技术是继胚胎移植和胚胎冷冻技术之后,自20世纪80年代初期发展起来的一项新技术。自法国1982年首次切割7天的牛胚胎成功之后,牛切割半胚的移植妊娠率有明显地提高,并逐步简化了胚胎切割方法。自80年代中期,中国家畜胚胎切割技术的研究也取得了较大的进展,绵羊、山羊和牛胚胎相继取得移植成功的结果。
胚胎分割结合胚胎冷冻技术,可以人为地造成同卵孪生或多生动物出生的时间差。采用胚胎分割方法可以生产相同基因型和性别的同卵双胎、三胎和四胎。与此同时,利用此项技术可以生产同卵(同基因型)的孪生或多生动物。这种遗传上完全相同的动物,除对家畜育种具有特殊的意义之外,同时也是动物遗传学、免疫学、营养、饲养学等研究的最理想的试验材料。在奶牛育种中利用此项技术,可以进行种公牛的后裔测定,即将已确定为雄性的牛胚胎分割成四等份,其中1枚1/4鲜胚先移入同期受体,其余3枚1/4胚冷冻贮存。鲜胚移植成活的公犊经17个月饲养后即可采精冻存后裔测定使用的精液,随即屠宰。待后裔测定结果确定后,将冻存的3枚1/4胚解冻移植,成活的公犊分放在人工授精中心,投入使用。这样可以节省大量为等待测定结果而花费的公牛饲养费用,同时还可以扩大良种公牛的利用头数。
在初期多借助于显微操作器,在显微镜下切割胚胎。其基本操作方法是,在显微操作器的一侧操作臂上安装固定吸管,将胚胎固定住,另一侧安装切割针或刀,将胚胎等份切开。胚胎切割前可先用胰蛋白酶处理,使透明带软化,便于切割。也可以不经酶处理直接切割。随着胚胎切割技术广泛地应用于生产,要求进一步完善胚胎切割技术,力求此项技术能够做到简易、快速、可靠,并便于在生产现场操作。为此,中国于1987年研究推出了一种简易胚胎切割方法,只需一根玻璃切割针,手持玻璃针在普通实体显微镜下即可操作,实用价值较高,并于同年利用此项技术,切割移植成功同卵双胎羊羔。
胚胎切割有以下3方面的技术要求:①胚胎切割方法简易、快速、可靠;②切割半胚或1/4胚大小均匀;③切割后胚胎细胞损伤要少。
在一般情况下,切割半胚应重新装入空透明带中再移植。最近几年为简化胚胎切割程序,切割后裸胚可直接移植,对妊娠率无明显影响。
在生产条件下,较大数量的移植牛分割半胚,妊娠率可达50.2%(即1枚整胚可以获得1头牛犊,按整胚计算妊娠率为100%),其中同卵孪生的占27.7%。
影响半胚移植妊娠率的几个因素:①胚胎质量(等级)对半胚的活力有明显的影响。1级+2级胚胎切割后,半胚活力明显优于3级+4级胚胎。②胚胎发育阶段对半胚的移植成活率无明显影响,但从桑椹到囊胚半胚妊娠率有下降的趋势。③胚龄对半胚移植成活率似无影响。④受体牛与供体牛的发情同期程度对半胚移植妊娠率似有影响。受体发情较供体晚24小时者,较早12小时及24小时者,妊娠率较高。
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