动物胚胎工程的研究现状及在生产中的应用

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1、动物胚胎工程的研究进展及在畜牧业中的应用摘要：动物胚胎工程是用人工方法对动物卵母细胞或胚胎进行改造的技术。胚胎工程技术研究的目的，是对哺乳动物的胚胎在体外进行人为控制操作，让其继续发育，进而获得优良或珍稀动物个体，并应用这类技术进行基础研究和应用开发性研究。近年来动物胚胎程技术发展迅速，并逐步在畜牧业中推广运用，显示出良好的应用前景。关键词：胚胎工程；进展；胚胎移植；动物克隆；胚胎干细胞动物胚胎工程是用人工方法对动物卵母细胞或胚胎进行改造的技术，包含胚胎移植、排卵控制、胚胎冷冻保存、体外受精与显微受精、胚胎分割、胚胎性别鉴定、胚胎

2、冷冻保存、动物克隆和转基因动物等内容［1］。目前，胚胎工程已在遗传学、医学、发育生物学、动物育种学上得到广泛应用。将动物胚胎工程技术应用于畜牧业生产，取得了巨大的经济效益与社会效益。、动物胚胎工程技术的研究进展1、胚胎移植胚胎移植是胚胎工程的一项极其重要的基本技术，采用任何新技术所产生的胚胎，都必须通过胚胎移植才能得到后代。科学家酋先成功移梢了兔胚胎，随后小鼠、大鼠及多种哺乳动物的胚胎移梢试验相继获得了成功。胚胎移植技术已被证实是奶牛繁育的一次重大变革，极大提高了优秀母牛的利用率，有利于产生更多优秀后备母牛和更多优质种公牛。在现场

3、条件下，奶牛的鲜胚移植妊娠率已达到60%〜85%,冻胚移植妊娠率达50%〜70%。胚胎移植已在我国高技术研究和有关学科的基础研究屮得到广泛的应用［2］。2、排卵控制排卵控制涉及排卵时间控制和排卵数量控制。控制排卵时间的H的是得到特定发育阶段的卵母细胞，如做微注射转基因使用的原核胚。排卵数量的控制又称为超数排卵［31，是为了获得更多的卵子。目前在控制排卵中常用的激素有FSH、LH、PMSG、HCG和PGF2a及类似物。在正常情况下，哺乳动物一次排卵数极其有限。经超数排卵处理，排卵数则可增加数倍至10余倍。因此，在生产上或科学试验中，

4、通过超数排卵处理可获得大量胚胎

5、4］。3、胚胎冷冻保存配子与胚胎的冷冻保存即是在超低温状态下贮存精子、卵子或胚胎而不丧失其活力。胚胎冷冻保存分短期低温和长期储备保存。短期低温保存时间不能太长，主要原因是在短期保存的温度条件下，细胞内成分特别是酶不稳定，但其优点是不需要经受冻一融的复杂过程。长期储备保存打破了时间和空间的限制，可随时随地移植，便于地区和国际间的品种资源交流［5］。冷冻保存的胚胎应等待受体动物生殖系统的生理状态处于与胚龄同期化时移植，以提高胚胎移植成功率。卵母细胞的冷冻保存可为体外受精、核移梢、基因转移等生物技术提供充

6、足的材料，同时也可为动物的资源保存提供可能。哺乳动物胚胎保存时间长短与保存温度有很人关系，有人用液氮保存819d的山羊胚胎，移植受体的妊娠率仍有25%。液氮保存15年的绵羊冷冻精液，解冻后输精的受胎率也可达46%［61o4、动物克隆动物克隆即无性繁殖，是指用人工方法，取出核供体(胚胎细胞或体细胞)和核受体(去核的原核胚或成熟的卵母细胞)，进行体外重构，体外培养、胚胎移植，扩增同基因型动物。继1987年胚胎细胞核移植成功后，已重复克隆牛达6个世代，已产生第3代克隆牛，并创造由一枚胚胎克隆得到190枚克隆胚胎的记录。1997年第一例胚

7、胎克隆绵羊——“多利”羊诞生轰动了世界，它的深远意义是体细胞克隆成功。我国也相继研制成功克隆羊，并繁殖了后代。动物克隆技术突破了传统的有性繁殖理论，该技术的应用可避免有性繁殖带来的遗传核漂变，完整地、原样地复制后代，对遗传资源的保护、优良个体的扩群具有特殊意义^1。5、胚胎干细胞胚胎干细胞(ES细胞)是从附着前早期胚胎內细胞团(ICM)或附着后胚胎原始生殖细胞(PGCs)分离兑隆出来的一种具无限增殖能力和全能分化能力的干细胞。ES细胞既像培养的一般细胞那样，可扩增、遗传操作选择和冻存且不失其全能性；乂类似于胚胎细胞，含有正常的二倍

8、体核型，具有发育的全能性和多能性［91。体外培养的ES细胞并不完全等同于胚胎的内细胞团细胞，体外培养条件的改变都能影响ES细胞的分化潜能，它可以分化成多种组织细胞，但不能分化成所有组织并最终发育成个体。目前真正能从早期胚胎的内细胞团中分离井建立ES细胞株的脊椎动物仅有小鼠和人。另外，小鼠8.5円龄胚的原始生殖细胞(PGCs)在饲养细胞上，当有干细胞因子(SCF)、白血病抑制因子(1^)和碱性纤维母细胞生长因WbFGF)存在时，能够得到在体外传代并保持其未分化状态的细胞株。这种细胞叫胚胎生殖细胞(EGcells)。EG细胞不仅在形态

9、上，而且当注入到囊胚中去或在体外诱导分化时具有与ES细胞类似的性质。因而在广义上这两种细胞都称为胚胎干细胞［w］。ES细胞在生命科学的各个领域都有着重要而深远的影响，尤其在克隆动物、转基因动物生产、发育生物学、药物的发现、筛选、动物和人类疾病模型、