牛胚胎移植受体的选择方法探讨
2023-12-19
来源:易榕旅网
维普资讯 http://www.cqvip.com 第22卷第4期 综述 49 牛胚胎移植受体的选择方法探讨 梁坤,王洪宝,韩永胜,李同豹 (黑龙江省动物胚胎工程重点实验室,齐齐哈尔牛的胚胎移植就是把供体牛的胚胎移植到适宜 的受体牛子宫内,母牛的发情、排卵、受精、黄体的形 161041) 境的必要保证,否则,胚胎将无法在子宫内存活。此 外,阴道炎、习惯性流产等产科疾病也应引起足够的 重视。 成、胚胎的发育、运行、附植、妊娠以及分娩是一个复 杂的生理系统,所以,把供体牛的胚胎移植到具有相 1.3营养及体况(膘情) 营养对母牛一生的繁殖 同生理环境的受体牛子宫内尤为重要。其中,移植 所用的胚胎绝大多数是发育到第7天的桑椹胚或囊 胚,因此被移植到子宫内的胚胎并不立即附植,而要 游离存在l3~23天,与子宫发生紧密联系要在受精 后60(45--75)天 。另外,胚胎死亡也大多发生在 最初妊娠的I8天 ]。故保证胚胎在子宫内附植前 的存活也至关重要。由此可见,受体牛的选择在胚 胎移植中占有重要的地位。又因其影响因素较多, 技术性较强,故成为我国奶牛胚胎移植妊娠率很不 稳定的一个重要因素。本文将从四个方面介绍受体 牛的选择方法,希望对同行有所帮助。 l受体牛的初步选择 在对受体牛进行严格选择前,应对受体牛有一 个初步的选择,以减少人力、物力的浪费,甚至影响 总的妊娠率;同时也能及早发现问题、解决问题,使 其成为以后选择受体牛的基础。 1,1发情周期正常正常母牛的发情周期一般为 21(18~24)天,除了妊娠时和产后一段时期内,发情 周期总是周而复始,一直到衰老停止性机能活动为 止。若发情周期不正常,表面上看母牛并没有什么 异样,但深层原因极有可能是由于母牛患有繁殖疾 病或是饲养管理较差造成的。有一点不容忽视,即 供、受体牛的发情同期化及胚胎能否在子宫内存活 都将很难掌握。 1.2无产科疾病胚胎移植时受体牛子宫内被细 菌感染是受胎率低的重要原因,而且子宫在黄体期 的抗感染能力要比发情期差 。。因此,选择无子宫 疾病的受体牛是为胚胎生存创造一个无菌的生理环 收稿日期:200l—l1—20 第一作者简介:梁坤(1973~),男.学士,助理研究员。 从事奶牛繁殖及动物胚胎工程方面的研究。 文章编号:1007—9726(2002)04—0049—03(823.36) 性能具有缓慢的、长期的作用。有研究表明,营养对 母牛繁殖力影响的作用机制是 :反映体内营养贮 备、代谢和生理状态的综合信息,经神经传导到系统 (性中枢),引起中枢神经纤维末梢分泌神经递质或 激素,调节丘脑下部的分泌活动,从而影响牛的生殖 活动。而体况(膘情)是母牛体内的营养状况和饲养 管理的一种反映,因此,选择具有良好体况(3~4 分) 的受体牛是母牛发情、排卵、胚胎的附植及妊 娠的基础。 1.4其他方面对受体牛的年龄一般无特别要求, 只要符合上述条件,均可作为受体牛的初步选择对 象。但为了保证较高的移植妊娠率和体现胚胎移植 的应用价值,应尽量选择青年母牛和低产母牛做受 体;另外选择性情温顺的,无传染疾病及影响牛体况 的其他疾病;产犊性能好的以及产后在60天以上, 无流产史的也很必要。但子宫颈堵塞或配种时根本 通不过子宫颈的一般也不作为选择对象。 2对受体牛发情的选择 经初步选择的受体牛要根据发情状况做进一步 的选择。无论是自然发情还是药物催情,发情表现 正常(站立接受它牛爬跨)的同时也要进行直肠检查 排卵情况,因为外观发情表现正常,并不意味着卵泡 能够排卵。但应注意:第一,对48小时以内未排卵 的卵泡继续进行直检,无法准确判断卵泡的排出与 卵泡退化在形态上有何不同;第二,卵泡不排卵也不 能无休止的检查,这样既费时费力,又对卵巢刺激较 大。故我们在实践中认为,发现母牛发情后48小时 以内卵泡排卵的称为正常排卵,否则即确定此卵泡 是排卵迟缓或者将会退化。据对按此方法选择的 137头次受体牛的统计,均在发情后48小时以内排 卵,移植妊娠率为59.9%(82/137),妊娠率是很高 的。Roberts认为牛胚胎死亡大多发生在妊娠最初 的l8天 ,胚胎发育时期和受体牛子宫环境不同步 维普资讯 http://www.cqvip.com 中国草食动物 2002钲 将导致:第一,子宫环境只允许同步胚胎发育,而对 非同步胚胎有毒害作用;第二,不同步胚胎不能发出 它们存在的足够信息。因此,保持胚胎在相对一致 的子宫环境内是移植成功的关键。当然,也有许多 报道,牛的晚期囊胚、早期囊胚和桑椹胚对同期化的 要求不太严格,提前或往后一天胚胎是可以接受的。 但大量的实践证明,对于早期囊胚,在发情期的第7 天移植妊娠率明显高于第6天和第8天的移植妊娠 率。另外,对发情时的受体牛进行进一步选择也有 益于产科疾病的检查。 3对受体牛黄体(第7天)的选择 3.1黄体的功能黄体主要分泌孕激素,它一方面 抑制卵泡的成熟发育,另一方面使子宫内膜为胚胎 的附植发生必要的变化,也是整个妊娠阶段孕激素 的主要来源。牛是单胎动物,一个发情周期只有一 个黄体。因此,胚胎移植时受体牛第7天黄体的发 育状况直接影响移植妊娠率。 3.2黄体的判断黄体的判断方法较多且因人而 异。桑润滋等 把黄体分为三个等级:一级,黄体丰 满,触摸黄体明显突出卵巢表面;二级,黄体发育较 好,突出黄体明显;三级,黄体小,突出不明显。三个 等级黄体胚胎移植妊娠率分别为70%,57.1%和 25%。何协超等[3 通过直肠检查发情后第7天(发 情日为0天)的黄体认为,大小在15 mm以上,有明 显突出卵巢表面,而且有冠状,弹性适中的为一级黄 体;大小在l0~15 mm有突出,弹性适中的为二级 黄体;小于10 mm或虽大于10 mm,但是突出不明 显,弹性太软或太硬的为三级黄体;其它为四级黄 体。对于1、2级和3、4级黄体移植妊娠率分别为 47.6%和23.5%。高建明等 对牛卵巢的黄体分 为五种形态并进行组织学研究,结果表明,圆锥状、 火山口状、蘑菇状比扁平片状、表面无黄体型的毛细 血管丰富且管腔较大。并指出,1、2、3型黄体为功 能性黄体,4、5型为非功能性黄体。毛细血管丰富 及管腔较大可能有利于黄体分泌的孕酮和体内营养 的运输,从而有利于母畜的妊娠。另外,也有实验表 明,黄体以及卵巢的弹性也影响受胎率,黄体有弹性 与没有弹性的妊娠率分别为54.8%和l4.3%。佐 腾等 报道卵巢有弹性和没有弹性的受胎率分别为 6I.3%和44.1%,同时认为黄体有弹性、卵巢柔软 的情况下有良好的受胎率;但卵巢上有黄体的同时 存在滤泡的情况时受胎率低。笔者在牛冷冻胚胎移 植实践中认为,第7天的黄体根部在10 mm以上, 突出部分不是太硬或太软且卵巢柔软、没有大泡存 在时均有较好的妊娠率。 4测定乳或血中孕酮选择受体牛 以上选择受体牛中涉及到的母牛的发情、黄体 的发育以及生殖疾病均是采用直肠检查来确定的。 然而,直肠检查比较繁杂,需要逐渐积累经验。而 且,毕竟隔了一层直肠壁,其准确度总要受到限制, 很难避免误诊。特别是目前从事牛胚胎移植工作的 除了研究部门外,多数是农场或基层从事冻精改良 人员,移植可以基本操作,但直肠检查发情时的卵泡 及第7天黄体发育状况缺乏经验,需要其它手段的 配合。 通过测定乳或血中孕酮(放免或酶免)水平来监 测奶牛的繁殖状态在国外已有二十多年的历史,美 国、英国、加拿大等畜牧业发达国家已相当普遍。我 国目前报道不多,多为实验性质,特别是用于受体牛 的选择,未见相关报道。性周期第7天左右的奶牛 正处于黄体生长期,而且牛的发情周期中血浆或乳 中孕酮含量在第7天开始迅速上升,到第l0天达到 峰值“ 。因此,此时采用放射免疫分析方法来测定 乳或血中孕酮水平,为预选受体牛,提高移植妊娠效 果可提供科学依据。鉴于母牛在生理状态下,其正 常性周期发情时乳中孕酮水平≤5n ̄ml,建议对受 体牛进行两次测定:①发情时进行第一次检测;②发 情后第6天或第7天进行第二次检测。以5 ng/ml 为标准,超过5 n Ⅱll为高,低于5 n Ⅱll为低,如果 两次检测结果是“低一高”时可以证明母畜的发情状 况与黄体功能较为理想,否则受体牛就可能患有繁 殖疾病。此时若能把直肠检查与测定乳或血中孕酮 水平结合起来选择受体牛,其移植妊娠率定会有所 提高。 5结论及展望 影响胚胎移植效果的因素很多。如胚胎的质 量,移植技术水平,受体牛的饲养管理等因素。尽管 有研究表明质量高的胚胎比质量低的胚胎妊娠率 高,但也有好的胚胎不能引起妊娠,而一些质量差的 胚胎不仅能导致妊娠并且在一些受体牛可获得较高 的妊娠率。这可以说明以下4个问题:第一,胚胎质 量以外的因素影响着妊娠率,尤其是受体母牛的选 择非常重要;第二,胚胎质量的形态学评定可能存在 缺陷,制约着妊娠率的稳定及提高;第三,移植操作 水平的差异能够造成移植妊娠率的不同,这影响着 妊娠率的客观统计;第四,不同的受体牛对认为质量 差的胚胎承受能力可能存在差异,但这很难掌握。 因此,随着胚胎质量评定,移植 (下转第24页) 维普资讯 http://www.cqvip.com 24 3讨论 中国草食动物 2002年 3.3本项研究应用ch—T,Iodogen和NBS三种氧 化剂进行了比较实验。结果证明,氧化剂的选择是 重要的,Iodogen与0IP的比值为l:l,而NBS则为 3.1生物活性蛋白的同位素示踪,通常选用 I 或” I。当前多选用 I,因为 I半衰期长,测量效 率高,但其能量比却低,故操作时的防护较简单;它 还可无载体,使标记物放射比提高。一般讲 I标 记的化合物较稳,可以连续使用数周,利用率高。本 次所标记的公驼OIP蛋白却是例外,应用NBS法碘 标的OIP蛋白在体外稳定只有72小时,便会发生 “脱碘”反应,这就需要掌握卵泡发育的规律,准确计 3:l,过多的使用氧化剂可能会氧化损伤0IP蛋白 生物活性。反应的时间、温度和酸碱度也须注意,但 最终选用NBS法,以减少氧化剂的用量,取得中等 标记率,保护OIP活性为原则的标记实验已在进行 之中。 致谢:本项研究在北京原子能院401所有关人 算卵泡成熟的时间,适时地完成公驼OIP蛋白的碘 标过程,并将碘标的OIP蛋白在标记后40~50小时 内输入发情母驼体内。 3.2关于“脱碘”问题的初步探讨:Na1 I在生物蛋 白质标记中,主要在酪氨酸残基侧链集团上的氢原 子发生了置换反应,其反应后的酪氨酸分子式表明, 员指导下,于北京和西安完成;参加实验的技术人员 还有张丁联。王斌工程师和李富军、汪静两位博士, 谨致谢意。 参考文献 [1]潘光武,樊立民。陈志田。等.应用高效液相色谱法分 离纯化双峰驼诱导排卵因子的研究[J].草与畜杂志。 1997,(4):9~13. 碘标的位置是酪氨酸苯环上的羟基邻位产生了亲碘 的取代反应。如下式。 I・ [2]潘光武,陈志田,李冬.等.双峰驼诱导排卵活性蛋白 氨基酸组成的分析[J].中国农业科学.1997,30(4): 83~87. … 0H I c c o00H [3]潘光武.陈志田.刘湘涛。等.双峰驼诱导排卵因子氨 基酸组成的分析[J].中国兽医科技,1998.29(7):10 ~上述取代反应是在实验条件下人为造成的,因 此,取代反应能否相对稳定,与很多因素有关:公驼 精清的OIP是一种生物活性蛋白,其内含有公驼诱 12. [4]潘光武.刘湘涛.陈志田.等.双峰驼诱导排卵因子结 构的研究[J].中国草食动物。2001.21(5):10~12. [5]潘光武,陈志田,肖昭彭,等.双峰驼精清及其活性组 分凝集素寡糖的初步研究[J].中国兽医学报.1998. 18(4):355~357. 导排卵因子(OFF),该因子生物活性很强,厌氧怕 热,在室温下进行氧化反应,与其后不稳定的产物不 无关系,此外氧化剂的性质和反应条件也必须予以 考虑。“脱碘”问题给发情母驼的OIP示踪带来时 空上的紧迫感,但周密的策划,尽力在各环节降温降 压,本项实验仍可进行。 (上接第50页) 技术以及供、受体牛生理环境差异的进一步研究,一 [6] 王浩丹.应用Iodog ̄法 碘化标记多肽激素的研究 (日文)[J].东京女子医科大学学报.1998.(3):100~ 105. 出版社.1986.187. 郭志勤.等.家畜胚胎工程[M].中国科技出版社. 1998.66. 定会对受体牛选择的准确性有很大的帮助。另外, 根据目前牛场及养牛户的饲养水平来看,若对受体 牛进行细致的选择,必将造成适宜受体牛的减少,这 何协超,等.影响牛胚胎移植妊娠率的因素分析[J]. 动物科学与动物医学,2001,(4):11~14. 张永根.营养与体况对奶牛繁殖性能的影响及作用 机理[J].黑龙江畜牧兽医.1994.(2):35--39. 不利于牛胚胎移植产业化的发展;若不进行严格、规 范的选择,移植妊娠率又难以提高。由此可见,牛胚 桑润滋,等.黑白花奶牛胚胎移植中国黄牛的配套技 术研究[J].国外畜牧学一草食家畜(增刊),1991,2~ f 胎移植技术以外的因素同样制约着受体牛选择的发 展。笔者相信,奶牛饲养管理技术水平和疾病防治 5. 手段的不断提高,同样会对受体牛选择及选择范围 的扩大具有极大的推动作用。 参考文献 c1]jE京农业大学主编.家畜繁殖学cM].(第二版)农业 高建明,等.牛卵巢黄体类型与卵泡生长发育关系的 组织学研究[A].第十届全国动物繁殖学术讨论会论 文集[C].2000. 日本家畜人工授精协会.家畜人工授精讲习会.家畜 受精卵移植篇[M].1997.214--231.