胚胎移植

胚胎移植

胚胎移植又稱受精卵移植,俗稱人工授胎或借腹懷胎,是指將雌性動物的早期胚胎,或者通過體外受精及及其他方式得到的胚胎,移植到同種的、生理狀態相同的其他雌性動物體內,使之繼續發育為新個體的技術。它的本質是生產胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁殖後代的過程。它的意義是可以充分發揮雌性優良個體的繁殖能力。
  • 中文名稱
    胚胎移植
  • 別名
    受精卵移植,借腹懷胎
  • 意義
    分發揮雌性優良個體的繁殖能力
  • 生理學基礎
    相同的生理環境等
  • 出現時間
    1890年
  • 套用
    胚胎移植前遺傳學診斷等

基本簡介

將家畜的受精卵或發育數日的胚胎,從某一個體(供體)移植到同種動物的另一個體(受體),使之繼續發育的技術。也稱受精卵移植或卵移植,俗稱人工授胎或借腹懷胎。經胚胎移植產生的後代從受體得到營養發育成新個體,但其遺傳物質則來自它的真正親代,即供體動物和與之交配的公畜。

發展歷程

胚胎移植最早純屬生物科學實驗性質。英國劍橋大學的W.希普氏在1890年將純種安哥拉兔的兩個胚胎移植到一頭已與同種交配、毛色特征完全不同的比利時兔的輸卵管內,結果生出4隻比利時仔兔和2隻由移植的胚胎發育而成的安哥拉仔兔。20世紀30年代以來,以兔、小白鼠和大白鼠等為對象的試驗持續不斷,但家畜方面的套用研究開展較晚。牛和豬的胚胎移植遲至1951年才分別在美國和蘇聯報道成功。馬的胚胎移植于1972年由英國人試驗成功。胚胎的收集、培養、冷凍長期儲存以及顯微外科操作和移植技術等都在60年代以後才取得重要進展。70年代以後,許多西方國家開始在奶牛業中發展從事胚胎移植的商業企業。1985年美國和加拿大利用胚胎移植繁殖的良種達10萬頭左右。但其他家畜的胚胎移植發展較慢。

胚胎移植

中國對家畜胚胎移植的試驗研究是在70年代後期開始的。60年代曾在兔體上進行試驗。自1975年以來,對羊、牛、馬的胚胎移植陸續試驗成功。同時進行了綿羊、奶牛和兔的冷凍胚胎移植,以及從國外引進胚胎等嘗試。(見彩圖)   原理和操作程式  早期發育的胚胎在子宮角或輸卵管內處于遊離狀態,因而在配種後的適當時間,可利用特定的器具和生理溶液將其沖出,移植到另一頭同種動物的相應部位(子宮角或輸卵管)中。如移植後胚胎所處的生理環境與移植前相同,與它的發育階段相適應,即可繼續發育。胚胎從一動物體移至另一動物體內的位置轉移對胚胎雖有一定影響,但不會危及生命。移植存活的最重要因素是受體和供體的發情時間相同,移植的部位和胚胎原來所處的部位一致。此外,還要在操作過程中避免胚胎和生殖道內膜受到損害。

簡單的胚胎移植隻是將胚胎從一動物體內取出,立即移植到其他動物體內即告結束。現代實用性家畜胚胎移植的工作程式主要包括下列環節:①選擇生殖機能正常、具有優良遺傳特徵的母畜作為供體,在發情周期的中後期,註射促性腺激素(有時需再註射前列腺素),激發卵巢使之超數排卵(見發情和排卵)。然後用優良公畜的精液進行人工授精2~3次,使之產生多數胚胎。②一般在人工授精後3~8天內,以外科手術方法(在腹壁適當部位剖一切口)或非手術方法(將專門的導管插入子宮,隻適用于牛、馬等大家畜),用生理培養液將胚胎由子宮角或輸卵管沖出。③對採集的胚胎進行鑒定,選出正常者用于移植。也可以進行培養,或在零下196℃的液態氮中長期儲存,待需要時再行移植。④在受體發情後的相應時間(一般和供體發情時間相差不能超過一天),按上述採集胚胎的相同途徑,利用移植管將胚胎移植到受體的一定部位內。為此,在供體發情時須選擇同時自然發情的母畜留作受體,或在對供體進行激素處理誘發超數排卵的同時,選擇若幹適用的受體也註射激素,使之與供體同時發情,但不配種,留待移植之用。如使用冷凍儲存的胚胎,應先選出受體母畜,待其自然發情後再根據胚胎的發育日齡進行移植。

基本意義

利用胚胎移植,可以開發遺傳特徵優良的母畜的繁殖潛力,較快地擴大良種畜群。在自然情況下,牛、馬等母畜通常一年產1胎,一生繁殖後代僅10頭左右,豬也不過百頭。採用胚胎移植則使優良母畜免去了冗長的妊娠期;胚胎取出後,不久即再次發情、配種和受精,從而可在一定時間內產生較多的後代。如向供體註射促性腺激素,還可誘發其在一個發情期中排出比自然情況下更多的卵子,取得多個胚胎以供移植之用。

胚胎移植

在肉用養牛業中,套用胚胎移植技術向母牛的兩個子宮角分別移植一個胚胎,或在母牛配種受胎之後再移植一個外源胚胎,可以提高母牛群的繁殖率。當某一優良個體卵巢機能正常,但由于某種原因不能妊娠產仔時,可將胚胎移植到其他母畜體內得到後代。此外,由于胚胎可以長期儲存和遠途運輸,還為家畜基因庫的建立,品種資源的引進和交換,以及減少疾病傳播等提供了更好的條件。

發展歷程

由于胚胎移植的成功率目前一般僅為50%左右,其實際套用的規模尚受到限製。需要進一步研究和解決的問題包括:有效而可靠的超數排卵方法和具有理想遺傳品質的供體,以保證能得到優良的多數胚胎;提高冷凍儲存胚胎的存活率,簡化冷凍技術;改進收集和移植胚胎的非手術方法,提高收集率和移植成功率;加強對除牛以外的其他家畜的胚胎移植研究等。與此同時,70年代以後出現的一系列套用顯微外科方法對胚胎進行“加工”和“改造”的胚胎生物技術,如早期胚胎的性別鑒定,卵母細胞的人工培養和體外受精,用實驗室內生產的胚胎移植至母畜體內,胚胎的分割和細胞移植,以及人工製造同卵雙胞胎或同卵多胞胎等,也將促使胚胎移植技術的套用不斷擴大、深化。

胚胎移植步驟

受精卵在體外培養48~72小時可發育到8~16細胞期胚胎。此時依據患者的年齡、曾經懷孕與否及胚胎的質量,決定移植胚胎的數目,多餘的胚胎可冷凍儲存。胚胎移植其實很簡單,就是挑選發育良好的胚胎通過形似針劑的移植導管重新放回子宮腔。胚胎移植後需要補充激素,一般是採用註射法給予黃體酮支持黃體。

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