绵羊胞内单精子注射技术

本文的主要目标是建立绵羊胞内单精子注射技术(intracyioplasmic sperm injection,ICSI)。并且尝试了ICSI技术生产绵羊转基因胚胎的可能性。实验1比较了绵羊卵母细胞孤雌激活的3种化学方法。结果显示,Ionomvcin/3 h/6-dimethylaminopurine(6-DMAP)和Ionomycin激活胚的卵裂率(71.7%和91.8%)和囊胚率(17.4%和11%)显著(P<0.01)高于Ca~(2+)激活胚(18.4%和0)。Ionomycin/3 h/6-DMAP激活胚的囊胚发育形态和比例相对较高。实验2中,活精子注射至卵母细胞质后,用Ionomycin/3 h/6-DMAP激活,排出第二极体(PB2)的71枚ICSI胚胎用SOFaaBSA溶液培养,卵裂率为71.8%(51/71),显著(P<0.01)高于体外受精(41.4%,IVF)和阴性对照胚胎(30.2%,sham-ICSI)。培养7天后,sham-ICSI组没有囊胚生成;ICSI和IVF胚胎的囊胚率分别为7.0%(5/71)和16.1%(9/56),两者差异不显著(P>0.05)。这些ICSI囊胚在冷冻前后均能孵化,显示初步建立了绵羊ICSI技术。另外,我们探索了ICSI技术生产转基因胚胎的可能性,-20℃冻融1次的死精子与pEGFP-N1质粒共注射,33枚2-细胞期ICSI胚胎中,2枚可见GFP蛋白。其中1枚停止发育,另外1枚继续发育至16-细胞期,仍然可见GFP基因的表达。4枚解冻的ICSI囊胚手术移植给2只发情同期化受体绵羊,60天时,B超未见怀孕。本文初步结果表明,ICSI技术生产转基因绵羊有可能性,需深入研究。     

显微受精废弃的人类卵母细胞体外成熟及孤雌激活

以卵胞浆单精注射(intracytoplasmic sperm injection,ICSI)后废弃的未成熟人类卵母细胞(生发泡期卵母细胞(the germinal vesicle,GV)和第一次减数分裂中期卵母细胞(the metaphase,MI))为材料,使用卵母细胞体外成熟培养液培养未成熟的卵母细胞,分别在人类绒毛膜促性腺激素(human chorionic gonadotrophin,hCG)注射后45、60、84 h观察卵母细胞成熟情况.分别使用钙离子载体(calcium ionophore,CI)A23187联合6-二甲基氨基嘌呤(6-DMAP)法或精子提取物卵胞质内注射(sperm extracts intracytoplasmic injection,SEII)法两种不同的激活方法对体外成熟MII的卵母细胞进行孤雌激活,评价其体外发育潜能.MI卵子体外成熟率要显著高于GV(75.2%vs 30.6%)(P<0.01).与CI/6-DMAP法相比使用SEII/6-DMAP法在激活率(87.5%vs 70.2%)上要明显高于CI/6-DMAP法(P<0.05),但在卵裂率(65.7%vs 72.5%)和桑囊率(0%vs 5.0%)上SEII/6-DMAP法要低于CI/6-DMAP法.注射hCG 45 h组的卵母细胞激活率(91.3%vs 57.9%)、卵裂率(85.7%vs 57.9%)及桑囊率(9.5%vs 0%)均显著高于注射hCG 60 h组(P<0.01).56.8%(117/206)的ICSI废弃的未成熟卵母细胞可以在体外发育成熟,激活后具有一定的发育潜能,卵龄对卵母细胞的质量和发育能力影响较大.     

两种激活处理促进小鼠孤雌胚胎原核形成

不同人工处理方法激活哺乳动物卵母细胞的机理相似,但其激活效率存在差异。本研究以昆明(KM)、129/Sv×KM F1和C3H×KM F1雌鼠来源的卵母细胞为对象,利用氯化锶(SrCl2,Sr2+)联合细胞松弛素B(cytochalasin B,CB)(Sr2++CB)和离子霉素(ionomycin,Ion)联合6-二甲胺基嘌呤(6-dimethylaminopurine,6-DMAP)(Ion+6-DMAP)两种激活方法处理下对比分析不同品系小鼠卵母细胞的激活效率,并以卵母细胞原核形成率、原核数量和孤雌胚胎体外发育来评价两种激活剂的激活效率。研究结果表明,Ion+6-DMAP激活卵的1原核比率显著高于2原核(p0.05),Sr2++CB激活卵的2原核比率显著高于1原核(p0.05);KM、129/Sv×KM F1和C3H×KM F1各组孤雌胚胎卵裂率和激活率没有显著差异(P0.05),但129/Sv×KM F1和C3H×KM F1囊胚发育率显著高于KM组(p0.05)。3种小鼠品系的卵母细胞用Sr2++CB处理的孤雌胚胎发育率显著高于Ion+6-DMAP。结果证明,Sr2++CB处理小鼠卵母细胞的激活效率明显优于Ion+6-DMAP;129/Sv×KM F1和C3H×KM F1的孤雌胚胎体外发育率显著高于KM小鼠,为研究小鼠遗传背景影响孤雌胚胎发育的机理提供参考。     

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.     

6-DMAP对小鼠卵母细胞减数分裂启动及孤雌发育作用

小鼠卵泡卵母细胞体外培养过程中加入2 mmol/L 6-DMAP可抑制卵母细胞自发的染色质浓缩和生发泡破裂(GVBD)。源自超排的MⅡ期卵母细胞则能为6-DMAP所激活。hCG注射后18—19h的卵母细胞置于2 mmol/L6-DMAP的CZB溶液中培养0.5 h、1h、2h、3h,卵母细胞的激活率分别为26.1%、75.2%、75.8%、77.3%、;卵裂率分别为88.2%、73.2%、67.0%、58.4%。与乙醇激活法相比,6-DMAP处理引起了不同的孤雌激活类型。     

化学联合激活可明显提高小鼠孤雌胚胎发育率

为探讨一种高效的小鼠卵母细胞孤雌激活的方案,进一步提高孤雌囊胚发育率。用不同浓度的氯化锶及不同作用时间的乙醇,并分别联合6-DMAP对不同卵龄小鼠卵母细胞进行活化,统计小鼠卵母细胞卵裂率和体外发育状况。结果显示,15～16h、18～19h和20～21h卵龄组卵母细胞经6mmol/LSrCl2联合6-DMAP处理后,三组的激活率随卵龄增长而升高,其中20～21h卵龄组显著高于15～16h、18～19h组(P<0.05),激活胚胎的发育率以18～19h时最高;6mmol/L和10mmol/L的SrCl2联合6-DMAP均能有效地激活小鼠卵母细胞,激活率分别为76.4%和83.6%,桑葚胚率分别为50.0%和56.3%;70ml/L乙醇联合6-DMAP以处理7min组获得了较好的激活率和囊胚发育率,分别为77.1%和42.4%,囊胚率均显著高于4min和10min处理组(P<0.05)。6-DMAP与SrCl2或乙醇联合应用可以有效抑制第二极体的排出,提高激活胚的二倍体比率;孤雌囊胚的平均细胞数显著低于正常受精囊胚(P<0.05)。不同激活方案对孤雌活化胚的核型和发育能力的作用差异较大,小鼠卵母细胞孤雌激活率与卵龄...     

蛋白质合成抑制剂亚胺环己酮(CHX)对猪卵母细胞体外成熟的影响

研究了蛋白质合成抑制剂亚胺环己酮 (CHX)对猪卵母细胞体外成熟过程中的GVBD、染色质凝集、MⅡ期成熟及卵丘细胞扩展的作用。结果表明 :( 1)培养液中添加CHX ,可抑制卵母细胞GVBD的发生 ,而且此作用是浓度依赖性的 ,但CHX的抑制效果是完全可逆的 ;( 2 )在含 10 μg/mlCHX液中分别培养 0、 6、 12和 2 4h后转入正常培养液再继续培养至 4 8h ,卵母细胞成熟率分别为 84 1%、 77 1%、 4 8 9%和 2 7 8% ;( 3 )正常培养液中培养 0、 6、 12、 2 4、 3 6和 4 8h后 ,再转入浓度为 10 μg/mlCHX液中继续培养至 4 8h ,卵母细胞成熟率分别为 0、 0、 0、 3 1 3 %、 65 4 %和 79 5 % ;( 4 )CHX对卵丘细胞扩展的影响随培养时间延长而增强 ,在CHX中处理时间为 16h或更长 ,完全抑制卵丘细胞的扩展     

影响猪体细胞核移植重构胚体外发育的若干因素

以卵丘细胞为核供体细胞组成重构胚,卵裂率达到56.7%,发育至桑椹胚达11.7%、孵化囊胚率为6.7%,显著高于成纤维细胞组成的重构胚(p<0.05)。我们研究了卵母细胞的采集方法,激活方法和卵龄对卵丘细胞核移植重构胚体外发育的影响。以血清饥饿法将卵丘细胞诱导至GO或G1期,抽吸法/解剖法采集卵母细胞,体外培养33或44 h,将卵丘细胞置于去核卵母细胞的卵周隙中,重构胚以钙离子载体A23817或电脉冲结合6-DMAP激活处理,体外培养6天,结果表明,卵母细胞采集方法、激活液中细胞松弛素(CB)并不影响重构胚的发育(以卵龄44h的卵母细胞为受体);而以电脉冲结合6-DMAP激活处理能提高重构胚发育能力(以卵龄33 h的卵母细胞为受体)(p<0.05)。本研究显示,以电脉冲结合6-DMAP激活卵丘细胞重构胚,能在体外发育至囊胚     

绒山羊表达红色荧光及转胰岛素样生长因子Ⅰ基因体细胞核移植胚胎的制备

利用含有红色荧光和Neor基因双选择标记的IGF1毛囊特异表达载体pCDsR-KI转染绒山羊胎儿成纤维细胞,经G418筛选获得具有红色荧光的IGF1转基因细胞.核移植操作前,通过比较卵母细胞体外成熟培养不同时间的成熟率以及核与极体的距离,确定20h为绒山羊卵母细胞的最佳成熟时间.比较了不同激活方法和培养体系对孤雌胚激活效率和孤雌胚早期发育的影响,结果表明：IA23187＋6-DMAP组的激活效率和囊胚率（88.7%＆21.6%）均稍高于乙醇＋6-DMAP组（86.4%＆20.4%）,但二组相应数据之间差异均不显著（P〉0.05）,选择前者作为转基因核移植胚的激活方案;SOFaa和CR1aa两种体外培养体系中,孤雌胚卵裂率（86.8%vs83.9%）和囊胚率（23.1%vs17.2%）均差异不显著（P〉0.05）,选择结果较好的SOFaa组.比较了不同电融合参数的融合效果,结果表明：190V/mm处理组结果（62.4%）显著高于130V/mm（32.8%）和200V/mm（42.9%）组（P〈0.05）.通过T-SCNT获得转基因重构胚胎203枚,48h卵裂率为79.3%（161/203）,第7~9天囊胚发育率为15.3%（31/203）.所得到的31枚囊胚中,较强表达红色荧光蛋白的囊胚数为17枚（阳性率为54.8%）.随机挑选两枚红色荧光囊胚以PCR法进行鉴定,结果全部为转基因阳性.以上结果显示：（i）表达载体的红色荧光蛋白和Neor基因可以正常表达可获取转基因细胞和阳性转基因胚胎;（ii）所制备转基因囊胚仍有部分不表达红色荧光蛋白,说明即使选择转基因阳性细胞进行核移植所得囊胚也并非全部为转基因阳性,在囊胚期进一步筛选是必要的;（iii）通过TSCNT操作及优化,成功获得了表达红色荧光并同时转有IGF1基因的绒山羊胚胎,为绒山羊的转基因研究提供基础数据.     

实验兔胞内单精子注射技术

目的 建立实验兔胞内单精子注射技术(intracytoplasmic sperm injection,ICSI).方法 实验1比较了hCG注射后不同取卵时间对ICSI胚体外发育的影响.实验 2 比较了不同的激活方式对ICSI胚体外发育的影响.实验 3 比较了不同状态的兔精子ICSI胚胎体外发育结果.结果 (1)hCG注射后14 h取卵,其卵裂率、桑椹胚率和囊胚率(82.2%、72.9%和62.2%)都比16 h(75.9%、70.0%和53.3%)的高,但是差异无显著性(P>0.05);18 h取的卵注射后不能卵裂.(2)机械刺激组和离子霉素 6-DMAP组,ICSI后其卵裂率分别为82.2%和81.1%(P>0.05),桑椹胚率分别为72.9%和66.2%(P>0.05),囊胚率分别为51.3%和62.3%(P<0.05),机械刺激组和离子霉素组之间卵裂率和桑椹胚率差异无显著性,但是囊胚率差异有显著性.(3)新鲜精子组和冻融活精子组卵裂率(81.1%和68.8%)和囊胚率(62.3%和40.4%)差异有显著性(P<0.05),而桑椹胚率(66.2%和61.9%)差异无显著性(P>0.05).结论 精子冷冻前后,通过ICSI所得的桑椹胚均能孵化,表明已初步建立了实验兔的ICSI技术.