論繁殖生物技術的運用范文

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1超數排卵和同期發情

一般母牛每次發情只排一枚卵。人們通過使用外源激素，能使母牛一次排多枚卵以生產多個胚胎，通過胚胎移植加快優良母牛的基因擴散。水牛卵巢上原始卵泡數比奶牛低30%，卵泡閉鎖率較奶牛高，且水牛對超排藥物反應力低，個體反應差異大。因此，胚胎回收率遠低于奶牛。近年來，水牛的胚胎回收率雖有很大提高，可用胚胎可高達2．5～3．0枚，但大多數仍在1．0～2．0枚左右。常用于水牛超排的促性腺激素有PMSG(孕馬血清促性腺激素)和FSH(促卵泡素)，FSH的超排效果優于PMSG，每次超排獲得有效胚胎的數量是2．09比0．56。同期發情技術可便于掌握適時輸精，縮短發情配種時間，有利于提高人工授精配種受胎率和胚胎移植受胎率。近年來，國內對水牛同期發情技術的應用做了初步研究，發展了多種同期發情方法應用于誘導發情和排卵，如孕酮法、兩次PGF2α法，GnRH結合前列腺素法、孕酮和ECG方法等。研究表明通常有優勢卵泡和黃體存在時處理成功率較高;在繁殖季節同期發情的效果較好;在乏情季節，結合使用孕酮可提高受胎率。由于水牛對激素類藥物的反應力較低，個體差異較大，而且多出現安靜發情，因此超數排卵和同期發情的效率仍然較低。需要制訂中長期的研究計劃，探討水牛卵泡發生和繁殖內分泌規律，找出有效的發情鑒定方法。

2胚胎體外生產

胚胎體外生產(IVP)包括卵母細胞體外成熟(IVM)、體外受精(IVF)和體外胚胎培養(IVC)。通過IVP可大量生產良種胚胎，是解決水牛品種改良過程中胚胎來源困難的一條有效途徑。胚胎體外生產的卵母細胞來源主要分為屠宰場卵巢和活體采卵(OPU)。屠宰場卵巢容易獲得，但由于系譜不明確，且絕大部分為沼澤型水牛卵巢，因此對水牛品種改良的意義不大。OPU通過B型超聲波引導，經子宮壁采集卵母細胞，可重復從遺傳價值較高的水牛采集卵母細胞，與體外受精技術相結合可生產大量系譜明確的胚胎，從而充分利用優良母牛的遺傳潛力。OPU與體外胚胎生產技術相結合，生產的可移植胚胎為超數排卵的2～3倍，每頭供體每月可生產更多的可移植胚胎(2．0±0．6枚)，且可克服母牛生殖道疾病對胚胎質量的影響。體外胚胎生產雖已取得一定成績，但水牛胚胎體外生產所需條件較高，需要專門的儀器設備進行操作，實質上仍處于研究階段，尚未真正應用于生產。今后應降低胚胎體外生產成本，提高體外生產效率。目前已由專業單位進行良種胚胎體外生產，而后將胚胎冷凍保存，提供給基層水牛養殖戶進行移植生產。

3胚胎移植

胚胎移植是水牛超數排卵、體外受精、體細胞核移植的最終環節，對良種水牛的擴繁具有重要意義。胚胎移植首先要解決供體母牛與受體母牛發情同期化問題，常用的方法與供體母牛情期同期化處理基本一樣，受體母牛注射兩次PG或其衍生物，使注射間隔時間11d。胚胎移植的操作關鍵是將胚胎準確地輸入到卵巢有黃體的子宮角中。由于水牛黃體突出表面不明顯，難以觸診，給胚胎移植準確到位帶來了一定困難。母牛子宮頸在發情后不久就處于基本閉鎖狀態，使輸胚管插入困難并容易造成子宮損傷，影響胚移受胎率。為了提高受胎率，一般以選用已產2胎以上的母牛作為受體母牛較好。由于受體牛的質量不能保障，所以水牛胚胎移植效率較低，一般水牛鮮胚移植受胎率只有6%～13%，個別試驗受胎率達到33．7%～66．7%，胚移受孕水牛3個月內流產比例較高，流產率有時可達40%～50%。因此應加強和建立規范的受體母牛飼養管理，開展胎兒互相作用和胚胎發育免疫學研究，以提高水牛胚胎移植效率。

4胚胎冷凍

胚胎冷凍技術可突破時間和空間限制，解決胚胎生產與移植在時間和地域方面的矛盾，實現水牛胚胎本地生產異地移植，還可長時間保存優良種水牛的遺傳資源，便于胚胎運輸，促進水牛繁殖生物技術的推廣應用。但因種種原因，水牛胚胎冷凍技術尚未得到廣泛應用。今后應深入廣泛開展水牛胚胎冷凍保存技術研究，從冷凍保護劑、冷凍方法、胚胎發育階段等方面進行深入研究，以切實提高水牛胚胎的冷凍存活率，加速胚胎冷凍技術的應用。

5性別控制

目前，實現家畜性別的人為控制主要有兩個途徑:一是X精子和Y精子的分離;二是早期胚胎的性別鑒定。研究表明，將牛的精子分離后進行人工授精，產下母水牛的成功率為94%，公水牛的成功率為91%。使用流式細胞分類儀分離X、Y精子，準確率達90%以上，分離的精子用于體外受精，生產的胚胎移植后產下經XY精子性別控制的雌雄水牛雙犢。通過胚胎分割結合PCR技術進行性別鑒定，切割胚胎移植后得到了性別控制水牛犢;其胚胎性別鑒定的準確率可達100%，胚胎分割后的存活率可達80%以上。使用性別控制技術進行繁育奶水牛的效率將比無性別控制的提高1倍左右，對加速繁殖良種水牛，推動水牛奶業發展具有重大現實意義。

6體細胞核移植及轉基因研究

體細胞核移植在短期內可大量復制具優良基因的動物個體，并為轉基因技術研究提供基礎。水牛的體細胞核移植研究開始較晚，操作復雜，影響因素較多。自2005年首例水牛體細胞克隆牛犢誕生，到目前為止，僅報道3例成活的克隆水牛。轉基因技術是基因工程和胚胎工程結合的一門生物技術。轉基因動物生產是使用轉基因工程技術將選定的目的基因導入動物染色體組，并整合表達和遺傳的過程。通過轉基因克隆方法對水牛進行定向遺傳改良和研發高效乳腺生物反應器，可解決水牛奶業開發面臨的水牛繁殖率低和產奶量低等問題，提高水牛的經濟價值。

國家轉基因專項重大課題“高繁殖力和高產奶量轉基因水牛新品種培育”立項后，已先后培育出世界首例單精子顯微授精的轉基因水牛、世界首例慢病毒介導的轉基因水牛、世界首例轉基因克隆水牛。該課題將采用先進轉基因技術改良水牛的遺傳性狀，提高水牛的繁殖力和產奶量，培育高繁殖力和高產奶量的水牛新品系，提高水牛養殖效益。水牛業是正在崛起的新興產業，水牛業的發展直接和間接影響著“三農”問題的解決，是不可忽略的問題。水牛繁殖受氣候和季節的影響較大，發情征兆不明顯給發情鑒定帶來一定困難，發情間隔時間長、受胎率低，這些因素制約著水牛的繁殖力。盡管如此，通過科研人員對水牛繁殖內分泌學的研究，以及對水牛人工授精、胚胎移植、體外受精、胚胎冷凍等生物技術的研究，使水牛繁殖性能的提高呈現了希望。隨著超數排卵、核移植、轉基因等新興生物技術在水牛生產中的研究，相信將來水牛的遺傳潛力和水牛奶業將會得到更好的發展。

作者：梁家攀單位：廣西玉林市水產畜牧獸醫局