淺談現(xiàn)代家畜繁殖技術(shù)新進展

摘 要 近年來，家畜繁殖技術(shù)發(fā)展較快。本文簡要闡述了人工授精技術(shù)（AI）、發(fā)情控制、體外受精、胚胎低溫保存、無性繁殖（克?。┪鍌€方面的家畜繁殖技術(shù)的新進展。

關(guān)鍵詞 繁殖技術(shù) 生物分子 移植 無性繁殖 進展

家畜繁殖技術(shù)是生物技術(shù)的重要分支。傳統(tǒng)的生物技術(shù)革新?lián)Q代是從20世紀(jì)70年代初期開始的。

一、家畜的人工授精

人工授精是家畜繁殖應(yīng)用最為廣泛的一項技術(shù)。在此項技術(shù)中，精液的保存，是整個家畜的人工授精過程的前提，也是關(guān)鍵一步。

1948年發(fā)現(xiàn)，在保存液中添加甘油能使精子在冷凍和解凍后仍保持受精力，這個發(fā)現(xiàn)使精液的保存進入一個新的階段。精液的保存目前大多以細管冷凍精液為主。

用于凍精的保存液力求配方簡化。有人認為牛的冷凍精液用脫脂奶稀釋保存既經(jīng)濟又效果好。1976年保加利亞試驗結(jié)果證明脫脂奶和乳糖混用效果更好。在稀釋液添加劑中除常用的甘油外，最近日木從大蒜中提取一種維生素B的衍生物TPD （Thiamin Propyl Disulfide，內(nèi)二硫化硫胺，新維生素B1），據(jù)稱對保存精液有良好作用。在凍潔稀釋液中加入Tris（ 三輕基甲基氨甲烷）己廣為應(yīng)用。此外，二甲基亞楓（DMS0），乙二胺甲乙酸（EDTA），聚乙烯吡（咯烷）酮（P.V.P），乙烯二醇等也被采用。英國試用0.025 %低濃度甲醛加入稀釋液中，發(fā)現(xiàn)對精子的脂膜在冷凍時能起到保護作用。

家畜精液凍干的研究近年來取得了進展，美國E.V.拉爾森等人將牛精液凍成顆粒，抽干至含水量25%，在25度常溫下保存約一個月，然后授精，受胎率達34%。如果凍干精液在技術(shù)上全面突破，將給家畜人工授精技術(shù)，再一次帶來革命。但是，目前在測定各公畜精液耐凍性的問題還沒完全解決，這將會影響冷凍方法的改善。冷凍精液保存期是很長的，依據(jù)理論可以無限期保存。

二、發(fā)情控制

動物發(fā)情的控制首先在于發(fā)情周期的調(diào)節(jié)（同期發(fā)情），其次就是對排卵的排制。排卵技術(shù)的成熟與否直接影響到家畜繁殖技術(shù)的發(fā)展。

Smith和Engle （1927）首先發(fā)現(xiàn)丁超排現(xiàn)象。Cole和Hart（1930）發(fā)現(xiàn)孕馬血潔可使末成熟的大鼠超排，以此奠定了超排的基礎(chǔ)。孕馬血清促性腺激素（PMSG）與另兩種垂體促性腺激素促卵胞（FSH）和促黃體素（LH）具有相似的生物活性這些使家畜超排的促性腺激素制劑引起人們的重視，但卻存在著以下3個問題：①制備中效價不精確。日前，家畜用FSH制劑的生物活性還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)；②激素制劑的生物半衰期不一致性。PMSG半衰期長，通常牛卵巢上有大量卵泡產(chǎn)生，但大多數(shù)不排卵；FSH半衰期短，卵泡產(chǎn)生的數(shù)量不多，但可利用的卵泡多。比如循環(huán)系統(tǒng)中PMSG的半衰期，在小鼠體內(nèi)是6h，大鼠是24h。③FSH和LH之間的比率影響超排。Murphy等（1989）比較了幾種商業(yè)制品中FSH與LH的比例，發(fā)現(xiàn)其中存在著批次之問的差異而引起超排效果的不同。Arm-strong等（1984）在使用LH/FSH制劑量最低，對綿羊進行超排處理，結(jié)果超排率和胚胎產(chǎn)量高。Chupin等（1985）對不同品種的牛試驗的結(jié)果表明：不同LH /FSH的比例超排反應(yīng)不同，發(fā)現(xiàn)夏洛來與荷斯坦牛在使用LH/FSH比例高的FSH制劑，尤其是在不含LH時，均產(chǎn)生高效的超排效果。追其原因可能是牛體內(nèi)的LH水平足以提供與外源FSH協(xié)同作用所需的供誘導(dǎo)超排LH量。

三、家畜體外授精方面

體外授精的技術(shù)內(nèi)容包括：卵母細胞的體外成熟；精子體外獲能等。目前，體外受精技術(shù)在日本得到很大的發(fā)展。

1985年日本首次從屠宰后母牛的卵巢取出卵子并進行體外授精，從而成功地生產(chǎn)出一頭小牛。從此以后，人們迫切期待體外授精技術(shù)能作為一種低成本的技術(shù)來生產(chǎn)和牛胚胎。1993年，日本政府制定相關(guān)法令，要求私營組織或公司帶頭把提供體外授精胚胎作為經(jīng)商的基礎(chǔ)。隨著近年來技術(shù)的進步，受胎率逐漸上升。體外授精胚胎的生產(chǎn)率得到提高，在一個卵巢生產(chǎn)三到四個胚胎已成為可能。根據(jù)母牛胭體的等級來確定從中分離卵細胞是復(fù)雜而麻煩的，由于血統(tǒng)不清楚，采用這種方法生產(chǎn)出的日本肉牛的價格并不高。所以，將來根據(jù)養(yǎng)牛主的意愿生產(chǎn)出的體外受精胚胎牛的銷售及其育肥將會增加。

與此同時，利用超聲波介導(dǎo)來吸引卵泡和卵細胞，從而生產(chǎn)體外受精胚胎技術(shù)近來得到發(fā)展，采用這一技術(shù)可以利用對超數(shù)排卵處理不起作用的供體來生產(chǎn)體外受精胚胎。所以，這一技術(shù)有希望用于使有繁殖障礙的高品質(zhì)母牛或由于年齡的原因?qū)Τ瑪?shù)排卵處理不起作用的母牛來生產(chǎn)胚胎。

四、胚胎的移植及胚胎低溫保存

世界上第一例非外科手術(shù)移植牛是在日本國家動物工程研究所誕生的，從那時起，這種技術(shù)就得到廣泛應(yīng)用。

（一）胚胎的移植

兔、羊、豬、牛、馬等家畜的受精卵移植已陸續(xù)獲得成功。用非手術(shù)法移卵有兩種方法：①用移卵器通過子宮頸直接插到子宮角；②用陰道穿刺法。整個手術(shù)僅5～10min。一般來說，手術(shù)成功率要高于用非手術(shù)法移卵的成功率。

（二）胚胎冷凍保存

胚胎冷凍保存技術(shù)山初始的緩慢冷凍發(fā)展到快速冷凍、一步冷凍、直接移植冷凍、及玻璃化冷凍。M.Kasai （1994）報道玻璃化冷凍用乙二醇，水溶性聚蔗糖，蔗糖的混合液代替以二甲基亞砜等玻璃液能較大程度減少溶液的溶性。C.Vajta等（1995）報道，體外受精發(fā)育成的半囊胚玻璃化冷凍后，采用細管內(nèi)直接脫除冷凍劑的效果好。對于牛和兔來說，胚胎的低溫保存己屬常規(guī)技術(shù)。對于豬來說，H.Nagashima等人（1994）報道，因豬胚不耐凍，所以對豬胚進行脫脂，以降低胚胎溫度敏感性。

五、無性繁殖（克隆）

動物克隆即細胞核的移植Spreeman（1983）定義胚胎細胞核移植技術(shù)是指將一個多細胞胚胎的卵裂球或細胞核，通過顯微手術(shù)和細胞融合的方法，移植到一個去核的卵母細胞或去核的受精卵中，構(gòu)成新胚胎（克隆胚胎），然后移植給受體，獲得與核供體胚胎基因型相同的后代（克隆動物）的生物技術(shù)。采用細胞核移植的方法把受精卵的基因全部置換，是基因工程在家畜品種改良中發(fā)展起來的一個重要途徑。直到1952年，Briggs和King首次獲得兩棲類美洲豹蛙的胚胎核移植后代，而Wilmut等（1997）獲得了成年綿羊乳腺上皮細胞核的克隆后代這一突破性成果，翻開了動物克隆新一頁，為動物完整復(fù)制打下了基礎(chǔ)。

六、結(jié)束語

21世紀(jì)，將是生物工程技術(shù)迅速發(fā)展日益完善的世紀(jì)，它會對傳統(tǒng)的繁殖技術(shù)帶來新的飛躍。我們相信，繁殖技術(shù)的明天一定會更加美好。