OPU 技術(shù)應(yīng)用對牛產(chǎn)業(yè)的推動作用

鄂志強，金敬棟，高青山

（延邊大學(xué)，吉林 延吉 133002）

活體采卵（OPU）是繼體外胚胎生產(chǎn)（IVP）、胚胎移植（TE）之后，用于家畜高效擴繁的熱門技術(shù)，后兩者和OPU 技術(shù)相比超數(shù)排卵獲得卵母細(xì)胞的效率低下，屠宰場取卵巢抽取卵母細(xì)胞種源不明，所以O(shè)PU 技術(shù)漸漸被人們認(rèn)同。在牛實際產(chǎn)中OPU 技術(shù)面臨3 個問題。第一，OPU 的效率受到多方因素影響，如供體牛之間的差異（品種、年齡、健康狀況）、采卵頻率、采卵季節(jié)與溫度、是否使用激素處理、真空泵壓力等[1]。第二，在采卵過程中可能會對卵母細(xì)胞和卵丘細(xì)胞會造成傷害導(dǎo)致卵母細(xì)胞的受精率和發(fā)育率不理想。而且長時間頻繁的OPU 操作對供體牛的卵巢以及生殖能力是否具有負(fù)面影響也有很大爭議，仍需進(jìn)行試驗觀察。第三，主要是由于OPU 技術(shù)相對于另外兩種而言操作難度更大，花費更高、儀器昂貴難以在養(yǎng)殖企業(yè)中應(yīng)用。這也是OPU 技術(shù)能否用于實際生產(chǎn)的關(guān)鍵問題。針對這些問題可以采取企業(yè)和高校、研究所相結(jié)合，實現(xiàn)產(chǎn)、學(xué)、研三位一體，從而促進(jìn)我國優(yōu)質(zhì)牛群的蓬勃發(fā)展。

1 OPU 概述

活體采卵（OPU），主要是通過超聲波儀器或內(nèi)窺鏡引導(dǎo)對供體母牛卵巢上的卵泡進(jìn)行穿刺抽取卵泡液從而獲得卵母細(xì)胞的技術(shù)。相比于超數(shù)排卵與屠宰場取卵巢抽取卵母細(xì)胞，OPU 不但可生產(chǎn)出種源明確的卵母細(xì)胞，還能加快卵母細(xì)胞的收集效率?？墒剐誀詈瓦z傳力優(yōu)良的母牛利用率大幅提高。通常OPU 技術(shù)與體外生產(chǎn)胚胎（IVP）技術(shù)結(jié)合進(jìn)行卵母細(xì)胞體外成熟、體外受精從而發(fā)展到囊胚階段，然后通過胚胎移植（TE）將胚胎移植到受體母牛體內(nèi)或者對胚胎進(jìn)行冷凍保存。OUP/IVP 技術(shù)不但能生產(chǎn)遺傳穩(wěn)定的胚胎還能在體外受精（IVF）階段通過控制精子性別來控制胚胎性別[2]。和傳統(tǒng)的育種相比OPU 技術(shù)不依賴供體牛的繁殖狀態(tài)可以縮短時代間隔、提高選擇強度。

2 OPU 方法

2.1 傳統(tǒng)手術(shù)法

傳統(tǒng)手術(shù)法主要通過暴露卵巢的方式，使用采卵針直接穿刺卵泡來獲得卵母細(xì)胞。同時，這種手術(shù)法結(jié)合超數(shù)排卵技術(shù)可以簡單直接有效地獲取優(yōu)質(zhì)卵子，提高其采卵效果。但這種傳統(tǒng)手術(shù)法會對母牛造成極大的應(yīng)激，嚴(yán)重影響母牛的身體健康和未來的妊娠分娩能力，重復(fù)性差，對于牛產(chǎn)業(yè)的長期發(fā)展不利。

2.2 內(nèi)窺鏡采卵法

操作時將穿刺針穿入內(nèi)窺鏡的進(jìn)針孔中，穿刺針的針尖與內(nèi)窺鏡光源截面平行，轉(zhuǎn)動螺旋將針固定，根據(jù)內(nèi)窺鏡里顯示不同圖像觀察其卵泡的形態(tài)，找到優(yōu)勢卵泡后，進(jìn)行穿刺采卵。內(nèi)窺鏡法的優(yōu)點是通過內(nèi)窺鏡顯示的圖像進(jìn)行穿刺，使穿刺卵泡的效率大大提高，減少了對供體牛卵巢組織的損傷，使采卵間隔時間縮短，從而獲得更多的可用卵子和更高的卵子回收率。

2.3 B 超法采卵

內(nèi)窺鏡采卵法在實際操作過程中需要很高的技術(shù)性，需要將新型的B 超介導(dǎo)技術(shù)結(jié)合到活體采卵技術(shù)中。B 型導(dǎo)引法主要利用不同卵巢對反射強度不同的原理，將探頭置入到陰道穹窿處與卵巢接觸，卵泡和卵巢結(jié)構(gòu)會在屏幕上顯示不同的圖像，操作者可按圖像顯示進(jìn)行采卵操作，這樣的活體采卵方式對供卵母牛的應(yīng)激小，也不影響母牛的生殖妊娠，因此，在超聲波掃描儀的引導(dǎo)下，母?？梢赃B續(xù)進(jìn)行活體采卵，有利于體外胚胎生產(chǎn)技術(shù)工作的開展，可用于批量化胚胎移植。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷改善，活體采卵操作應(yīng)變得規(guī)模化、簡單化、成效化。通過對三代取卵方法的比較，可以看出B 超法采卵更具有潛力[3]。然而，采卵效果還有許多未知的因素影響著試驗結(jié)果，譬如卵泡直徑及性周期、不同生長階段、激素的處理、采卵頻率等。對這些因素綜合分析更有利于OPU 技術(shù)在實際生產(chǎn)中應(yīng)用。

3 OPU 技術(shù)的的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前OPU 技術(shù)的對牛生產(chǎn)中的應(yīng)用大致有3 個方面：第一，在當(dāng)前核心育種規(guī)劃中，母牛繁殖是遺傳進(jìn)展的重中之重，這可以使商品種群和育種群之前的延滯時間縮短。OPU 技術(shù)的實際生產(chǎn)應(yīng)用歸根結(jié)底是為了生產(chǎn)出性狀優(yōu)良并且較為一致的后代、提高優(yōu)質(zhì)母牛和具有繁殖能力母牛的利用效率，從而縮短育種年限。第二，OPU 技術(shù)可用于三月齡以后的犢牛、育成牛、成年牛和老年牛妊娠三個月以內(nèi)的牛。對于圍產(chǎn)期、超數(shù)排卵效果不明顯、輸卵管堵塞、患有子宮疾病以及對超排激素不敏感抑制了超數(shù)排卵的高產(chǎn)奶牛，均可使用OPU 技術(shù)收集卵母細(xì)胞。第三，使用OUP/IVP 技術(shù)培養(yǎng)胚胎，將其冷凍保存能實現(xiàn)在世界范圍內(nèi)傳播遺傳資源，推動育種規(guī)劃的全球化。相比運輸活體，胚胎的運輸價格低廉、方便快捷，有效抑制動物體所攜帶的病原體的傳播。

4 OPU 技術(shù)應(yīng)用對牛產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的影響

在牛產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)中主要是OPU 技術(shù)、IVP 技術(shù)、TE 技術(shù)相結(jié)合，OPV/IVP 在較短的時間里生產(chǎn)出較多的胚胎，在通過TE 技術(shù)產(chǎn)生大量的犢牛[4]。OPV/IVP 不依賴供體牛年齡和自身狀態(tài)，可在3 月齡之后的犢牛以及妊娠3 月齡之前的動物身上采集卵母細(xì)胞。OPU 技術(shù)收集卵母細(xì)胞數(shù)量龐大。一頭母牛在自然交配或人工授精的狀態(tài)下每年最多生產(chǎn)一頭犢牛，利用超數(shù)排卵和胚胎移植技術(shù)一頭牛最多可以得到40枚胚胎，數(shù)量依舊有限。按一頭牛移植成功率50%計算可產(chǎn)生大約20 頭犢牛。而OPU 技術(shù)每頭供體牛每次可收集10～40 枚卵母細(xì)胞，每年犢牛的生產(chǎn)數(shù)量最多可達(dá)到80～100頭，在現(xiàn)有的繁殖技術(shù)中最為高效[5]。OPU 技術(shù)對地方良種的保護(hù)和改良地方品種具有積極的影響，可以通過OPU 技術(shù)收集地方良種牛的卵母細(xì)胞，在通過IVP 與胚胎移植使種群迅速擴繁。

5 OPU 技術(shù)前景

當(dāng)今OPU 技術(shù)的研究重點應(yīng)該放在改進(jìn)和簡便采卵程序，提高卵母細(xì)胞收集率，降低生產(chǎn)中的成本上。這樣才能推進(jìn)OPU 技術(shù)在實際生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，才能擁有更廣闊的發(fā)展前景，才能擁有更豐厚的價值回報[6]。

OUP/IVP 是當(dāng)前可進(jìn)行胚胎移植（TE）的前提。伴隨著家畜生殖技術(shù)水平的不斷提高，也使家畜遺傳育種學(xué)不斷進(jìn)步，對生產(chǎn)出種源明確的卵母細(xì)胞以及胚胎的需求也越發(fā)的急切。超數(shù)排卵獲得的卵母細(xì)胞由有較高的變異率，同時伴隨的很多不可預(yù)知的因素。而從屠宰產(chǎn)直接獲取卵巢收集卵母細(xì)胞雖然方便快捷、成本較低，但供體牛的遺傳背景不夠清晰明確，無法用其生產(chǎn)優(yōu)良后代。OPU 技術(shù)可解決上述問題也將成為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)胚胎的主要手段。

OPU/IVP 與ET 相結(jié)合在畜牧業(yè)發(fā)達(dá)的地區(qū)如歐美、荷蘭、日本、加拿大和大洋洲等地已成為良種牛群擴繁的重要輔助生殖技術(shù)，已經(jīng)投入到實際的生產(chǎn)應(yīng)用中。OPU 結(jié)合體外受精（IVF）在卵母細(xì)胞受精時選用可控性別的精子能實現(xiàn)按人類的生產(chǎn)需要對胚胎性別進(jìn)行控制。目前牛基因測序已經(jīng)結(jié)束，伴隨著數(shù)量性狀位點測繪完成，使用OPU 技術(shù)收集的卵母細(xì)胞種源清晰，這會使牛胚胎發(fā)育的研究上升到分子水平，也將使牛胚胎的生產(chǎn)具有更高的經(jīng)濟價值和實用價值。

當(dāng)前在我國的畜牧業(yè)生產(chǎn)中良種牛群的覆蓋率僅占全國的15%左右，有85%是依靠國外進(jìn)口。通過育種改善我國牛群生產(chǎn)性能，發(fā)展我國地方良種牛群，優(yōu)化牛群結(jié)構(gòu)，才能推動我國畜牧業(yè)的發(fā)展。而這些問題的核心為種源問題，所以如何利用OPU 技術(shù)開發(fā)種質(zhì)資源實現(xiàn)高效率的良種擴繁為我國畜牧業(yè)的頭等大事。

6 結(jié)論

OPU 是收集高質(zhì)量以及地方良種牛卵母細(xì)胞的高效方法，再結(jié)合IVF 使性狀優(yōu)良的公牛和母牛的遺傳增益進(jìn)一步提高。是推動良種牛的擴繁、牛群結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、地方良種資源的保護(hù)以及畜牧業(yè)的發(fā)展中不可或缺的方法。在未來OPU技術(shù)一定能投入到實際生產(chǎn)中，在牛產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)中扮演著不可或缺的角色。