奶牛性別鑒定

趙元文

摘 要：通過人為干預(yù)使雌性動物按人們的意愿繁殖所需性別后代， 建立優(yōu)化商品畜群， 以提高生產(chǎn)性能和經(jīng)濟效益的一整套技術(shù)。

關(guān)鍵詞：奶牛；性別鑒定；經(jīng)濟效益

1 奶牛性別鑒定的意義

在養(yǎng)牛業(yè)中，奶牛的性別鑒定與胚胎分割、胚胎冷凍等動物繁殖新技術(shù)結(jié)合，可以顯著提高優(yōu)質(zhì)奶牛的繁育率和母犢率，加速繁育優(yōu)良品種，從而提高奶牛場的經(jīng)濟效益。另外，進行奶牛的性別鑒定和控制，可以減少或排除有害基因，防止性連鎖疾病的發(fā)生，促進家畜的遺傳進展和畜群的更新。

2 家畜性別控制的主要途徑

目前，哺乳動物性別控制技術(shù)有3種：①人工授精前主要通過免疫學(xué)方法或流式細胞分類法分離X精子和Y精子，以控制性別；②通過控制精子的受精環(huán)境來控制性別；③在胚胎移植前對早期胚胎的性別進行鑒定，以控制性別。目前，在前2種尚未取得完全成功的情況下，胚胎的性別鑒定成為性別控制的主要途徑。家畜胚胎的性別鑒定技術(shù)是家畜胚胎移植技術(shù)的一項重要內(nèi)容，是新的更高的目標之一。

3 性別決定的機理

哺乳動物的性別是由性染色體決定的，雄性為XY，雌性為XX。性別決定的性染色體模型是由Meclung于1902年提出來的，他通過對半翅目昆蟲減數(shù)分裂的觀察發(fā)現(xiàn)，一半精細胞比另一半精細胞多一段染色質(zhì)，多出來的染色質(zhì)段決定著受精卵發(fā)育的性別。后來，Wilson于1906年將這一段染色質(zhì)命名為x染色質(zhì)，定名為Y染色體。他們的研究使人類首次認識到性別與染色體有關(guān)，并確認性別是由染色體而且是特定的染色體即性染色體決定的。經(jīng)過半個多世紀的探索，學(xué)者們于1959年證明小鼠和人等哺乳動物性別決定的關(guān)鍵在于Y染色體，即只要有Y染色體存在，無論有多少x染色體（xY，XXY，XXXY），若胚胎未分化，則性腺均趨向睪丸分化而發(fā)育為雄性；若Y染色體缺失（比如XO，XX，xxx），則生殖嵴趨向卵巢分化而發(fā)育為雌性。因此，性別決定實質(zhì)是雄性決定，焦點是Y染色體。Y染色體攜帶1種編碼睪丸決定因子的基因，該因子（可能是SRY基因的產(chǎn)物）能使性腺形成睪丸而非卵巢。如果精子既不帶x染色體又不帶Y染色體，就會導(dǎo)致個體形成既不產(chǎn)生卵子又不產(chǎn)生精子的纖維性腺。因為2條x或Y染色體對于形成和維持功能性腺是必須的，而且Y染色體對于哺乳動物的性別決定是一個關(guān)鍵因素。

4 家畜早期胚胎性別鑒定方法及研究進展

4.1 胚胎性別鑒定方法

4.1.1 細胞遺傳學(xué)方法細胞遺傳學(xué)方法主要是指通過核型分析對胚胎進行性別鑒定，即通過查明胚胎細胞的性染色體類型（XX型或XY型）來鑒定胚胎性別。這是在經(jīng)典的胚胎性別鑒定的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種性別鑒定方法。其鑒別程序一般是取少量胚胎細胞進行活體細胞分析，利用乙酰甲基秋水仙堿阻止有絲分裂，經(jīng)固定染色，得到處于分裂中期的染色體分布相。該法的優(yōu)點是準確率可達100%，但采集細胞會傷害胚胎，而且獲得高質(zhì)量的中期染色體相當(dāng)困難，不適用于實際生產(chǎn)，目前主要用來驗證其他性別鑒定方法的準確率。

4.1.2 免疫學(xué)方法免疫學(xué)方法是利用H-Y抗血清或H-Y單克隆抗體檢測胚胎上是否存在雄性特異性H-Y抗原，從而進行胚胎性別鑒定的一種方法。胚胎的H-Y抗原檢測方法有細胞毒性分析法、間接熒光免疫法和囊胚形成抑制法三種。該方法操作相對簡便，可應(yīng)用于商業(yè)生產(chǎn)，胚胎可鑒別比率很高，但其準確率一直是一個人們難以逾越的障礙。另外，由于H-Y抗原是弱抗原，在操作過程中觀察人員的主觀影響很大，因而結(jié)果誤差大，在實際生產(chǎn)中目前還難以實行。

4.1.3 生物化學(xué)方法生物化學(xué)方法是指通過測定早期胚胎X染色體相關(guān)的酶活性來鑒定胚胎性別的一種方法。在哺乳動物中，同型配子組成的胚胎有2條X染色體，其中一條染色體會在胚胎早期失活。研究顯示，X染色體的失活與胚胎基因組啟動之間存在明顯的間隙。因此，在一個細胞中，與X染色體相聯(lián)系的酶的活性、濃度在雌性胚胎中是雄性胚胎的2倍。據(jù)此，將X連鎖酶的底物、輔酶和指示劑與早期胚胎一起孵育，根據(jù)胚胎著色的深淺進行分類，從而鑒定胚胎的性別。

5 家畜早期胚胎性別鑒定技術(shù)在畜牧生產(chǎn)中的應(yīng)用

針對我國基層單位奶牛場的實際情況，奶牛胎兒的性別鑒定也可以做成試劑盒的形式，即將所需的各種試劑包括酶和引物制備成試劑盒?；鶎訂挝豢芍苯淤徺I商品試劑盒，只需將技術(shù)人員稍加培訓(xùn)，然后按說明書操作，即可進行奶牛的性別鑒定，從而將這項高新技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力應(yīng)用于生產(chǎn)實踐。應(yīng)用PCR技術(shù)作奶牛的性別鑒定準確率高，是當(dāng)前較為理想的胚胎性別鑒定方法，但因胚胎切割會給胚胎帶來損傷，導(dǎo)致受胎率下降。目前，我國切割鮮胚進行移植的受胎率平均為25 %，切割凍胚移植受胎率的實驗室數(shù)據(jù)為21 %～25%。然而奶牛胎兒早期的性別鑒定作為性別控制的補充將發(fā)揮更大的效用。因此，可以預(yù)見其未來的發(fā)展趨勢是：鑒定技術(shù)和方法將更多；操作將更加簡便和迅速；靈敏度和準確性將不斷提高。但目前還應(yīng)進一步擴大試驗規(guī)模，改進試驗條件，不斷完善各個操作環(huán)節(jié)，盡量避免污染，逐步穩(wěn)定和提高家畜早期胎兒性別鑒定的準確率，從而為奶牛業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益。■endprint