猪手工克隆重构胚胎发育效果影响的最佳VPA浓度初探

为了探讨丙戊酸(VPA)对手工克隆(HMC)重构胚胎发育效果影响的最佳浓度,本研究比较了mmol/L级别和nmol/L级别两种浓度的VPA持续地处理猪HMC重构胚24 h的发育效果。试验结果表明:两种级别的VPA对猪HMC重构胚胎发育的卵裂率的影响差异不显著(p0.05),就囊胚率和囊胚细胞数而言,mmol/L级别的VPA浓度抑制其发育,且随着浓度的升高,抑制作用表现明显。nmol/L级别的VPA浓度能促进其发育,且50 nmol/L的VPA为最佳浓度,囊胚率为44.28%,细胞数为72.33个,显著高于其他浓度处理组(p0.05)。因此,应用50 nmol/L的VPA处理可提高猪HMC重构胚胎的囊胚率及增加囊胚细胞数,提高了猪HMC胚胎的体外发育潜能。     

猪克隆胚胎激活方法优化与转人溶菌酶基因克隆猪的生产

为了提高转基因克隆效率和获得转人溶菌酶基因克隆猪,研究了不同电激活参数和化学辅助激活方法对猪克隆胚胎和孤雌胚胎体外发育的影响.结果发现:电场强度会显著影响克隆胚胎的融合率和体外发育能力(P<0.05),电脉冲次数对克隆胚胎体外发育促进作用不显著(P>0.05),而相同电激活条件下克隆胚胎和孤雌胚胎的体外发育能力变化趋势不同;电激活后再利用放线菌酮+细胞松弛素B(CHX+CB)处理4 h能显著提高克隆胚胎的囊胚率(P<0.05),而用二甲基氨基嘌呤(6-DMAP)处理没有提高克隆胚胎囊胚率(P>0.05),但6-DMAP或CHX+CB处理均可显著提高孤雌胚胎的囊胚率(P<0.05).上述结果表明,最佳的孤雌激活条件并不一定是克隆胚胎的最佳激活条件.本研究中猪克隆胚胎的最佳激活方法为1.6 kV/cm、100μs、2次直流电脉冲间隔100μs,再辅以CHX+CB处理4 h.利用优化的激活条件成功获得了乳腺特异表达人溶菌酶的转基因猪,为猪转基因育种奠定了基础.     

初次卵裂时间是猪克隆胚胎发育潜能的重要标识

初次卵裂时间与哺乳动物胚胎发育潜能有关．比较了不同初次卵裂时间(20～24 h,早期;25～36 h,中期;37～48 h,晚期;20～48 h,对照)的猪孤雌(parthenogenetic,PA)、体细胞核移植(somatic cell nuclear transfer,SCNT)胚胎的囊胚发育率、扩张囊胚发育率和囊胚细胞数,评价其体外发育能力．发现早期卵裂的PA胚胎发育到第6天的囊胚发育率显著高于中期、晚期以及对照组(P < 0.05;54.0% vs. 19.6%,5.4%,18.7%)．扩张囊胚发育率,早裂胚胎同样优于其他组．早期卵裂的SCNT胚胎发育到第6天的囊胚比率高于中期卵裂胚胎(32.2% vs. 23.5%),而晚期卵裂胚胎发育到囊胚的比率最低(6.3%)．早期卵裂的SCNT胚胎发育到第6天的扩张囊胚比率显著高于其余各组 (P < 0.05;18.9% vs. 5.9%、3.1%、7.4%)．囊胚细胞数在早期、中期、晚期三组之间表现出下降趋势．将早期卵裂的SCNT胚胎与未经挑选的对照组胚胎分别进行移植,观察其体内发育能力．移植早裂SCNT胚胎的受体在产仔数和克隆效率上均明显高于未经挑选胚胎的受体(4.7 vs. 2.1;3.9% vs. 0.9%),说明早裂胚胎着床后具有更强的发育能力．以上结果表明：初次卵裂时间可以作为猪克隆胚胎发育潜能的重要标识,选择早裂的胚胎进行移植,有助于提高克隆效率．     

桂科Ⅰ号成年公猪体细胞核移植胚胎的体外生产

目前,关于桂科Ⅰ号猪体细胞核移植胚胎体外发育的研究尚未见报道。本研究结果表明,桂科Ⅰ号成年公猪来源的皮肤成纤维细胞(adult boar fibroblast cell,ABFC)和刚出生小公猪来源的皮肤成纤维细胞(newborn boar fibroblast cell,NBFC)对体细胞核移植(somatic cell nuclear transfer,SCNT)胚胎的体外发育没有明显影响;在体外环境培养下,一种组蛋白去乙酰化酶抑制剂—Scriptaid(SCR)对桂科Ⅰ号公猪SCNT胚胎的囊胚率具有促进作用。研究进行3个实验,实验一结果表明,细胞呈现典型的成纤维细胞形态,且生长呈现S型;实验二结果表明,通过将ABFC与NBFC注射到去核的卵母细胞制作SCNT胚胎,ABFC和NBFC来源的桂科Ⅰ号公猪SCNT胚胎的融合率、分裂率、囊胚率和囊胚细胞数没有明显的差异(53.2%vs 61.7%,p0.05;72.3%vs 75.7%,p0.05;11.9%vs 11.7%,p0.05;60.7 vs 57.5,p0.05);实验三结果表明,通过500 nmol/L SCR处理ABFC来源的SCNT胚胎,与对照组相比,处理组的分裂率和囊胚细胞数没有明显的差异(82.6%vs 80.1%,p0.05;42.9 vs 41.4,p0.05);但添加500 nmol/L SCR的ABFC来源的SCNT胚胎的囊胚率明显比对照组的高(21.6%vs 11.5%,p0.05)。数据表明桂科Ⅰ号成年公猪体细胞可作为供体细胞生产克隆胚胎,并且在体外环境培养下,通过500 nmol/L SCR处理极大地提高克隆胚胎的囊胚率,本研究可为下一步生产存活的桂科Ⅰ号SCNT猪奠定基础。     

成年耳细胞克隆山羊(Capra hircus)

繁殖季节采集关中奶山羊卵巢,采集获得可用卵母细胞5.5枚/卵巢(1815/330).经约20 h 成熟培养,第一极体排放率66.17%(1201/1815).将有类第二极体排出结构的成熟卵母细胞去核,去核率75.44%(906/1201).培养济宁青山羊耳部皮肤成纤维细胞传2代后液氮冷冻,解冻培养3~6代,用0.5% FBS饥饿2~10 d作为供体细胞.利用卵母细胞胞质内注射法将分离的供体细胞核胞体注入到去核卵母细胞内,注核成功率98.12%(889/906).克隆胚胎用5μmol/L 离子酶素激活4.5 min, 在含2 mmol/L 6-二甲氨基嘌呤(6 dime-thylaminopurine,6-DMAP)的培养液中培养3 h,然后在mCR1aaBF培养液中培养36 h,卵裂率76.69%(645/841).其中由未经冷藏处理供体细胞克隆得到308枚胚胎,激活后卵裂率、4-细胞发育率、囊胚发育率分别为68.5%(211/308),59.72%(126/211)和17.46% (22/126);另外,由4℃冷藏处理24h供体细胞获得的109枚克隆胚胎,激活率、4-细胞率、囊胚率分别为72.48%(79/109),53.16%(42/79)和19.05%(8/42).统计学分析表明,4℃处理供体细胞对克隆胚胎的早期发育没有显著影响.将102枚发育至4-细胞期的克隆胚胎移植到17只自然发情2~3 d 的受体山羊输卵管,其中非冷藏供体细胞克隆的84枚胚胎移植后没有产仔.18枚冷藏体细胞克隆的胚胎移植获得1只发育足月的克隆山羊.将冷藏或非冷藏处理供体细胞克隆得到的19枚体外发育囊胚移植到自然发情6~8 d 的受体山羊,结果无一产仔.未经冷藏处理供体细胞克隆得到的18枚体外发育桑椹胚移植到自然发情5 d受体山羊后获得1只足月羔羊.微卫星引物PCR扩增结果证实2只克隆山羊来源于同一供体细胞.     

广西巴马小香猪体细胞克隆

本研究旨在检验新生广西巴马小香猪肾脏成纤维细胞支持克隆胚胎完全的体内发育潜能,亦即能通过其构建出存活的克隆猪,从而为克隆技术在广西巴马小香猪资源保存和开发上的应用奠定基础。首先制备新生雄性广西巴马小香猪肾脏成纤维细胞,用其制备体细胞核移植胚胎,追踪观察体细胞核移植胚胎体外发育潜能,最后通过胚胎移植检验其完全的体内发育潜能。实验结果表明,制备的新生雄性广西巴马小香猪肾脏成纤维细胞具有良好的细胞增殖活性,用其制备的体细胞核移植胚胎分裂率和囊胚率分别为77.7%(334/430)和16.5%(71/430),将1 658枚克隆胚胎移植给6头代孕母猪,其中2头妊娠并最终产下8头存活雄性克隆小猪和3头死胎,整体克隆效率为0.66%,存活克隆猪健康状况良好。本研究表明,新生猪肾脏成纤维细胞是一种理想的用于生产体细胞克隆广西巴马小香猪的细胞资源。     

奶牛体细胞核移植胚胎产业化生产条件优化北大核心CSCD

通过优化高产奶牛体细胞克隆胚胎体外生产技术条件,制备高质量的奶牛克隆胚胎,旨在提高奶牛体细胞核移植产业化应用效率。就受体卵母细胞去核方法、不同年龄供体牛细胞来源、血清饥饿与否以及不同气相组成培养等条件对奶牛体细胞克隆胚胎生产效率的影响进行了研究和探讨。结果表明,虽然荧光染色辅助去核和盲吸法的去核率、囊胚发育率分别为100%、24.83%和92.44%、28.26%,两者之间无显著差异(P>0.05),但盲吸法操作简单、效率高;不同年龄来源供体牛的细胞系构建的克隆胚胎的囊胚发育率分别为31.43%、25.68%,两者之间没有显著差异(P>0.05);经血清饥饿和未饥饿供体细胞重构的克隆胚胎囊胚发育率分别为24%、29.9%,两者之间没有显著差(P>0.05);富氧和低氧气相培养的克隆胚胎的囊胚发育率分别为28.26%、31.55%,两者之间差异不显著(P>0.05),低氧气相组成更有利于囊胚的发育。根据上述结果,奶牛体细胞核移植胚胎(克隆胚胎)的产业化生产条件为:供体细胞无需进行同期饥饿处理,直接注入到盲吸去核后的受体卵子透明带下构建克隆胚胎,融合后的克隆胚胎在密封的混合三气(5%CO2-5%O2-90%N2)的气相组成下进行体外培养,能保持稳定的囊胚发育率。     

曲古抑菌素A对克隆猪端粒长度的影响

端粒是染色体末端结构, 在细胞分裂时随着DNA复制而缩短, 体细胞核移植能不同程度地延长端粒长度, 但有些克隆动物端粒的长度在体细胞核移植过程中不能有效恢复, 因而这些克隆动物就会表现出早衰现象。文章发现克隆东北民猪以及eGFP、Mx和PGC1α转基因克隆猪的端粒长度与核供体成体成纤维细胞相比显著缩短(P<0.05), 表明体细胞核移植的重编程过程没能延长细胞的“寿命”。曲古抑菌素A(Trichostatin A, TSA)是一种去乙酰化酶抑制剂, 有研究表明其能提高某些物种的体细胞核重编程效率。为了使端粒长度有效恢复, 文章利用40 nmol/L TSA处理1细胞期猪克隆胚胎24 h, 结果发现, 与对照组相比, TSA处理能显著地提高克隆胚胎体外发育的囊胚率(16.35% vs. 2 7.09%, 21.60% vs. 34.90%, P<0.05), 而且囊胚期端粒长度也得到显著延长(P<0.05)。克隆胚胎移植受体后得到了TSA处理组与非处理组的克隆猪, 虽然TSA处理并没有提高克隆效率(1.3% vs. 1.7%, TSA vs. control), 但端粒长度与对照组和供体细胞相比均显著延长(P<0.05)。猪体细胞核移植不能有效恢复端粒长度, 但是TSA处理能有效延长克隆猪端粒长度。     

延迟激活对猪克隆胚胎体外、体内发育效率的影响

为了提高猪克隆效率,获得更多的克隆猪,研究了延迟激活对猪体细胞克隆胚胎体外、体内发育的影响。研究发现,和同步融合激活方法相比,延迟激活虽然会降低克隆重构胚的融合率(P 0. 05),但能够显著提高克隆胚胎的卵裂率(P 0. 01)和囊胚率(P 0. 05);延迟激活方法重构胚使用CB辅助激活4h,其囊胚率均极显著高于不使用CB组(P 0. 01);将克隆胚胎移植到126头受体母猪后,延迟激活组受体母猪分娩率显著高于同步激活组(P 0. 05),虽然在窝均总仔、窝均活仔、克隆效率方面没有显著差异,但延迟激活组显然获得了更多的克隆仔猪。以上结果说明,延迟激活方法能够提高猪克隆胚胎的体外、体内发育效率。     

体细胞核移植克隆民猪: 培养液对卵母细胞成熟及胚胎发育的影响

体外培养成熟的卵母细胞是进行克隆猪研究所需受体卵母细胞的主要来源, 卵母细胞成熟质量与体细胞核移植胚胎发育能力关系密切. 为提高卵母细胞体外成熟率和成熟质量, 进而提高体细胞核移植猪的成功率, 本实验以改进的TCM199培养液为基础液(T), 分别添加10%的猪卵泡液(T+pFF)和 10%的胎牛血清(T+FBS)后进行卵母细胞成熟培养, 以成熟率和体细胞核移植胚胎发育率等重要指标为标准, 研究了pFF和FBS对卵母细胞成熟及核移植胚胎发育能力的影响. T, T+pFF和T+FBS组在成熟培养后42 h卵母细胞成熟率分别为(53.2±3.8)%, (69.7±3.8)%和(70.2±3.7)%, 添加10%的pFF和FBS显著(P<0.05)提高了卵母细胞成熟率; 3组不同成熟培养液获得的成熟卵母细胞在体细胞核移植后囊胚发育率差异不显著, 但T+pFF组的囊胚细胞数(34.5±2.24)显著(P<0.05)高于T组的囊胚细胞数(26.6±1.25). 来自T+pFF组的体细胞核移植胚胎经手术法移植入发情周期为第0天或第1天的18头受体母猪输卵管, 其中有3头受体母猪妊娠发育到期, 获得克隆民猪14头, 其中有6头健康成活至今. 实验结果表明, 培养液中添加10%pFF可以有效提高卵母细胞成熟比例和成熟质量, 在含有10% pFF培养液中获得的成熟卵母细胞具有支持核移植胚胎全程发育的能力.