胚胎移植

 

　　将家畜的受精卵或发育数日的胚胎,从某一个体(供体)移植到同种动物的另一个体（受体）,使之继续发育的技术。也称受精卵移植或卵移植，俗称人工授胎或借腹怀胎。经胚胎移植产生的后代从受体得到营养发育成新个体，但其遗传物质则来自它的真正亲代，即供体动物和与之交配的公畜。
　　意义  利用胚胎移植，可以开发遗传特性优良的母畜的繁殖潜力,较快地扩大良种畜群。在自然情况下,牛、马等母畜通常一年产1胎,一生繁殖后代仅10头左右，猪也不过百头。采用胚胎移植则使优良母畜免去了冗长的妊娠期；胚胎取出后,不久即再次发情、配种和受精,从而可在一定时间内产生较多的后代。如向供体注射促性腺激素，还可诱发其在一个发情期中排出比自然情况下更多的卵子，取得多个胚胎以供移植之用。
　　在肉用养牛业中，应用胚胎移植技术向母牛的两个子宫角分别移植一个胚胎，或在母牛配种受胎之后再移植一个外源胚胎，可以提高母牛群的繁殖率。当某一优良个体卵巢机能正常，但由于某种原因不能妊娠产仔时，可将胚胎移植到其他母畜体内得到后代。此外，由于胚胎可以长期保存和远途运输,还为家畜基因库的建立,品种资源的引进和交换，以及减少疾病传播等提供了更好的条件。
　　概况  胚胎移植最早纯属生物科学实验性质。英国剑桥大学的W.希普氏在1890年将纯种安哥拉兔的两个胚胎移植到一头已与同种交配、毛色特征完全不同的比利时兔的输卵管内，结果生出4只比利时仔兔和2只由移植的胚胎发育而成的安哥拉仔兔。20世纪30年代以来，以兔、小白鼠和大白鼠等为对象的试验持续不断，但家畜方面的应用研究开展较晚。牛和猪的胚胎移植迟至1951年才分别在美国和苏联报道成功。马的胚胎移植于1972年由英国人试验成功。胚胎的收集、培养、冷冻长期保存以及显微外科操作和移植技术等都在60年代以后才取得重要进展。70年代以后，许多西方国家开始在奶牛业中发展从事胚胎移植的商业企业。1985年美国和加拿大利用胚胎移植繁殖的良种达10万头左右。但其他家畜的胚胎移植发展较慢。
　　中国对家畜胚胎移植的试验研究是在70年代后期开始的。60年代曾在兔体上进行试验。自1975年以来，对羊、牛、马的胚胎移植陆续试验成功。同时进行了绵羊、奶牛和兔的冷冻胚胎移植，以及从国外引进胚胎等尝试。(见彩图)

　　原理和操作程序  早期发育的胚胎在子宫角或输卵管内处于游离状态，因而在配种后的适当时间，可利用特定的器具和生理溶液将其冲出，移植到另一头同种动物的相应部位（子宫角或输卵管）中。如移植后胚胎所处的生理环境与移植前相同,与它的发育阶段相适应,即可继续发育。胚胎从一动物体移至另一动物体内的位置转移对胚胎虽有一定影响，但不会危及生命。移植存活的最重要因素是受体和供体的发情时间相同，移植的部位和胚胎原来所处的部位一致。此外，还要在操作过程中避免胚胎和生殖道内膜受到损害。
　　简单的胚胎移植只是将胚胎从一动物体内取出，立即移植到其他动物体内即告结束。现代实用性家畜胚胎移植的工作程序主要包括下列环节：①选择生殖机能正常、具有优良遗传特性的母畜作为供体，在发情周期的中后期,注射促性腺激素（有时需再注射前列腺素）,激发卵巢使之超数排卵（见发情和排卵）。然后用优良公畜的精液进行人工授精2～3次，使之产生多数胚胎。②一般在人工授精后3～8天内，以外科手术方法（在腹壁适当部位剖一切口）或非手术方法（将专门的导管插入子宫,只适用于牛、马等大家畜）,用生理培养液将胚胎由子宫角或输卵管冲出。③对采集的胚胎进行鉴定，选出正常者用于移植。也可以进行培养,或在零下196℃的液态氮中长期保存，待需要时再行移植。④在受体发情后的相应时间(一般和供体发情时间相差不能超过一天)，按上述采集胚胎的相同途径，利用移植管将胚胎移植到受体的一定部位内。为此，在供体发情时须选择同时自然发情的母畜留作受体，或在对供体进行激素处理诱发超数排卵的同时，选择若干适用的受体也注射激素，使之与供体同时发情，但不配种，留待移植之用。如使用冷冻保存的胚胎，应先选出受体母畜，待其自然发情后再根据胚胎的发育日龄进行移植（见图）。

　　趋势  由于胚胎移植的成功率目前一般仅为50％左右，其实际应用的规模尚受到限制。需要进一步研究和解决的问题包括：有效而可靠的超数排卵方法和具有理想遗传品质的供体，以保证能得到优良的多数胚胎；提高冷冻保存胚胎的存活率，简化冷冻技术；改进收集和移植胚胎的非手术方法，提高收集率和移植成功率；加强对除牛以外的其他家畜的胚胎移植研究等。与此同时，70年代以后出现的一系列应用显微外科方法对胚胎进行“加工”和“改造”的胚胎生物技术，如早期胚胎的性别鉴定，卵母细胞的人工培养和体外受精，用实验室内生产的胚胎移植至母畜体内,胚胎的分割和细胞移植,以及人工制造同卵双胞胎或同卵多胞胎等，也将促使胚胎移植技术的应用不断扩大、深化。
　　参考书目
　R. H. F. Hunter, Physiology and Technology of Reproduction in Female Domestic Animals,Academic Press,1980.

 

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