哺乳动物XY精子分离技术的研究

畜牧与饲料科学　Ａｎｉｍａｌ　Ｈｕｓｂａｎｄｒｙ　ａｎｄ　Ｆｅｅｄ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　２０１４，３５（７—８）：５６—５７　哺乳动物ＸＹ精子分离技术的研究　张夙夙　（陕西师范大学生命科学学院，陕西西安７１０１１９）　摘要：近几十年来Ｌ４ｒ］对动物的性别控制进行了大量的研究，其中Ｘ精子和Ｙ精子的分离技术被广泛应用　于哺乳动物性别的控制。论述了哺乳动物Ｘ精子和Ｙ精子分离的方法，并简述了Ｘ精子和Ｙ精子分离技术　存在的问题及其发展前景。　关键词：精子分离：性别控制：Ｎ－％动物　中图分类号：￥８１３；￥８１４．７　文献标识码：Ａ　文章顺序编号：１６７２—５１９０（２０１４）０７—００５６—０２　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　Ｍａｍｍａｌｉａｎ　ＸＹ　Ｓｐｅｒｍ　Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ＺＨＡＮＧ　Ｓｕ—ＳＨ　（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆＬｉｆｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，ＳｈａａｎｘｉＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ　ａｎ　７１０１１９，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｅｏｐｌｅ　ｈａｖｅ　ｆｉｎｉｓｈｅｄ　ａ　ｌｏｔ　ｏｆ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　ａｎｉｍａｌ　ｓｅｘ　ｉｎ　ｒｅｃｅｎｔ　ｙｅａｒｓ，ａｍｏｎｇ　ｔｈｅｍ　ＸＹ　ｓｐｅｒｍ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｓ　ｗｉｄｅｌｙ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｉｎ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ　ｍａｍｍａｌｉａｎ　ｓｅｘ．Ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｍａｍｍａｌｉａｎ　ＸＹ　ｓｐｅｒｍ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｗａｓ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｏｆ　ＸＹ　ｓｐｅｒｍ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ　ｗｅｒｅ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ　ｂｒｉｅｆｌｙ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｓｐｅｒｍ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ；ｓｅｘ　ｃｏｎｔｒｏｌ；ｍａｍｍａｌ　在自然条件下，动物的雌雄比例是均等的，这就　保证了动物可以无间断地繁衍后代，从而达到自然的　ＸＹ精子的分离方法主要包括离心分离法、免疫学分　离法、流式细胞分离法和化学药品处理法。　１离心分离法　生态平衡。动物性别控制是指通过人为干预ｌ１］，使动物　按照人们的意愿衍生所需性别后代的技术。动物的性　别控制具有广泛的现实意义＿２］：在临床上，通过控制性　别可以避免与性别关联的遗传病胎儿的产生：在畜牧　业上，可以按照生产需要控制动物性别以提高动物生　产的经济价值，可以增加选择家畜遗传和表型性别的　强度，加快遗传进展，缩短遗传育种进程。　由于Ｘ精子和Ｙ精子所携带的性染色体不同，这　该方法的原理是Ｘ精子的ＤＮＡ含量比Ｙ精子　高，导致Ｘ精子的密度及重量大于Ｙ精子，在离心时　Ｘ精子的沉降速度比Ｙ精子快，从而使Ｘ精子和Ｙ　精子得到有效的分离。　曹世祯等　利用Ｐｅｒｃｏｌｌ不连续密度梯度分离的　方法对奶牛精液进行分离。结果表明．经该方法配制　的奶牛定性精液对后代性别比例的影响显著：利用富　含Ｙ精子的１号和２号定性精液所产生的后代雌雄　比例分别为３６：６４和４６．３：５３．７；利用富含Ｘ精子的３　２种精子之间必然存在某些性状差异，使得应用某种　相应的方法把它们分离开成为可能口］。目前，哺乳动物　百　．—————一＊＋－＋－＋一＋一＋一＋－＋－＋一＋一＋一＋　一＋一＋一＋－＋”＋”＋・－＋一＋一＋号和４号定性精液所产生的后代雌雄比例分别为　６０．５：３９．５和６５．４：３４．６。　”＋”＋一＋一＋一＋“＋”＋　＋一＋一＋－＋”＋一＋一＋一＋”＋”—・－　－—－－　一一－－＋一一—＋一－—－　・　作者简介：张夙夙（１９９３一），－ｋ－，所学专业为生物技术。　＋－＋・．＋－＋因资源一直是众多畜牧科技研究者的主要研究方向，而　胚胎冻融技术对推进该项研究提供了有效的技术手段：　另外，通过胚胎移植技术可以最大限度挖掘出母羊的繁　殖潜能，使种母羊能够得到有效利用。　１９９３：５９—７５．　［３　３刘伯宗．山羊胚胎一步冷冻试验［Ｄ］．杨凌：西北农业大　学，１９９２－　［４］熊照成，苏雷．１１甫乳动物胚胎冷冻技术的研究进展［Ｊ］・　总之，羊是草食家畜。能将牧草和秸秆等各种粗　饲料转化为人们所需要的肉、奶、皮、毛等。我国肉羊　贵州畜牧兽医，２ｏ０６，３０（　）：１６－１８．　［５］ＴＡＤＡ　Ｎ，ＳＡＴＯ　Ｍ，ＡＭＡＮＮ　Ｅ，ｅｔ　ａ１．Ａ　ｉｍＰｌ。ａｎｄ　ｍＰｉｄ　养殖业的发展已跨人世界大国先进行列。胚胎冻融技　术作为扩繁（增加种畜数量）、育种（提高种畜质量）、保种、引种（促进优良种畜交流）的有效手段，必将为　我国肉羊的品种质量提升做出贡献，同时肉羊养殖业　的发展也必将为胚胎工程技术的发展提供舞台。　参考文献：　［１］ＷＨＩＴｒｌＮＧＨＡＭＤＧ，ＬＥＩＢＯ　ＳＰ，ＭＡＺＵＲＰ．Ｓｕｒｖｉｖａｌ　ｏｆ　ｍｏｕｓｅ　ｅｍｂｒｙｏｓ　ｆｒｏｚｅｎ　ｔｏ一１９６　ｄｅｇｒｅｅｓ　ａｎｄ一２６９　ｄｅｇｒｅｅｓ　Ｃ［Ｊ］．Ｓｃｉｅｎｃｅ，１９７２，１７８（４０５９）：４１１－４１４．　［２］　王光亚，段恩奎．山羊胚胎工程［Ｍ］．西安：天则出版社，？。　ｄ：叫　叩　：　砒　？　叫ｓｅ　ｃｅ　竺ｒｙｏｓ　ｂｙ　ｔｈｅｉｒ　ｃｒｙｏｓｕｒｖｉｖａｌ　ｒａｔｅ…．Ｔｈ。ｒｉ。ｇ。　。ｌ。ｇｙ，１９９３，４０（２）：　３３３３４４．　～［６　３王军孙博．吕文发．哺乳动物胚胎冷冻保存研究进展　［Ｊ］＿安徽农业科学２００７，３５（３４）：１１１０７—１１１０９．　．，［７］郭永光我国羊胚胎移植现状及应用前景［Ｊ］．中国草食　．动物２００６，２６（２）：５０—５２．　，［８］郭鹏，苏锐．胚胎移植技术及在畜牧业中的应用前景　［Ｊ］．农业技术与装备，２００９，１７９（１２）：２１—２３．　（ｇｒ任编辑：钱英红）　第７～８期　张夙夙：哺乳动物ＸＹ精子分离技术的研究　５７　林海萍等【５　研究表明。精液标本经Ｐｅｒｃｏｌｌ梯度离　人工授精的产母犊率４９．４％相比提高２１．３６个百分　心法处理后，由于精液中存在的白细胞等细胞成分被　点，效果明显。　有效去除，精子的各项功能指标较处理前有明显改　５结语　善，不仅提高了活动精子的回收率，而且使精子获能。　离心分离法简单快捷，但有时因为Ｘ精子间的差　２免疫学分离法　异比Ｘ与Ｙ精子间的差异还要大，使得分离结果不稳　该方法的原理是利用Ｈ—Ｙ抗体检测精子质膜上　定。免疫学分离法和流式细胞分离法均可获得高纯度的　存在的Ｈ—Ｙ抗原．以此来分离Ｘ精子和Ｙ精子。　Ｘ和Ｙ精子群，但易对Ｙ精子造成损伤。化学药品处理　陈云鹤等　研究表明，通过腹部手术对实验组雌鼠　法操作简单，从生产实用性看具有重要的意义。　每侧子宫腔内注入未稀释的Ｈ—Ｙ抗血清与豚鼠补体３　参考文献：　Ｌ，实验组雌性仔鼠百分率比对照组提高了２５％。　［１］　余荣，杨利国，周木清，等．对奶牛性别控制方法的评　贾福德等　研究表明，精子在Ｈ—Ｙ抗血清作用　价与应用建议［Ｊ］．中国奶牛，２００５（２）：３４—３７．　３０　ａｒｉｎ后，存活与死亡几乎各占５０％．将性别化后的　［２］　闫雷，张晓杰，许厚强，等．家畜性别控制的研究进展　精液进行配种受胎实验，结果奶牛产母犊率可达　［Ｊ］．畜牧与饲料科学，２００９，３０（４）：１３０—１３３．　６０．７％，比自然性比理论值提高１０．７　百分点。　［３］　张光勤，李建民．哺乳动物ＸＹ精子分离技术的研究进　３流式细胞分离法　展［Ｊ］．河南农业大学学报，２００２，３６（２）：１６８—１７１．　［４］　曹世祯，韩建林，陈亮，等．用Ｐｅｒｃｏｌｌ不连续密度梯度　该方法的原理是根据Ｘ精子和Ｙ精子上ＤＮＡ含　分离奶牛精液对控制性别比率的研究［ｊ］．中国奶牛，　量的微小差别，通过流式细胞仪进行分离，并可同时　２０００（１）：１９—２０．　测定Ｘ精子和Ｙ精子ＤＮＡ含量的微小差异。　［５］　林海萍，商学军，傅健．Ｐｅｒｃｏｌｌ梯度离心前后精子功能　曾有权等隅　利用流式细胞仪分离获得的猪的Ｘ　指标分析［Ｊ］．中华男科学，２０００，６（３）：１６１—１６３．　和Ｙ精子对母猪进行输卵管受精，结果显示：母猪怀　［６］　陈云鹤，周理良．用Ｈ—Ｙ抗体在宫内处理植入前鼠胚　孕率和产仔率均为１００％：输Ｙ精子的母猪产雄仔率　对后代性比的影响［Ｊ］．动物学研究，１９９２，１３（２）：　为１００％，比对照组母猪产雄仔率高４２．８６％；输Ｘ精　１７３—１７６．　子的母猪产母仔率为９１．６７％，比对照组母猪产母仔　［７］　贾福德，罗承浩，马俊洪．应用生殖免疫方法制作性别　率高５１．６７％，效果显著。　化冷冻精液对奶牛性别控制的研究［Ｊ］．动物科学与　曾有权等　研究表明．利用流式细胞仪分离ＸＹ精　动物医学，２００１，１８（２）：１４—１７．　子。精子分离的纯度和活力、纯度与产量成负相关关系，　［８］　曾有权，陆阳清，杨小淦，等．使用流式细胞仪分离精　并且在分离过程中Ｙ精子活力的损失较Ｘ精子大。　子进行仔猪性别控制的研究［Ｊ］．畜牧兽医学报，　４化学药品处理法　２０１２，４３（７）：１１６３—１１６９．　［９］　曾有权，陆阳清，牛金涛，等．流式细胞仪在猪性别控　该方法的原理是根据Ｘ精子和Ｙ精子嗜酸碱性　制中的应用初探［Ｊ］．安徽农业科学，２００６，３４（１８）：　不同，使用化学试剂处理阴道，改变生殖道的ｐＨ值，　４５９４—４５９６．　从而达到选择性利用精子控制动物性别的目的。　［１０］赵宗胜，代江生，李大全，等．精氨酸对绵羊性别控制　赵宗胜等㈣研究表明，精氨酸作为鲜精稀释液，　的试验报告［Ｊ］．黑龙江畜牧兽医，１９９８（４）：１０－１　１．　能够明显提高绵羊产母羔率，可达７～１２个百分点。　［１１］贺学昌，李桂英，柯成忠，等．用精氨酸稀释鲜精对细　贺学昌等｜ｌ　】研究表明，用较高浓度（５％～７％）的精氨　毛羊后代性别控制的试验报告［Ｊ］．畜牧兽医科技信　酸作为鲜精稀释液，可有效提高细毛羊产公羔的比率，　息，２０１２（１１）：３０—３２．　达７～１４个百分点。并且７％剂量组要好于５％剂量组。　［１２］岳斌，于艺辉．性控胶囊与精氨酸在奶牛性别控制中　岳斌等＿ｌ２　研究表明，使用性控胶囊和５％精氨酸　的应用试验［Ｊ］．中国奶牛，２０１２（１）：２１—２２．　处理母牛子宫后，产母犊率最高可达７０．６６％，与常规　（责任编辑：栗林）　（上接第５２页）　［９］　贾晓丽．ＵＣＰ２的研究进展［Ｊ］．赤峰学院学报：自然科　Ａ，２００８，１０５（３３）：１２０５７－１２０６２．　学版，２０１１，２７（７）：３９—４１．　『１２１胡祥上，宫德正，邹原．解偶联蛋白２在老年大鼠免疫　［１０］　ＢＯＳＳ　Ｏ，ＨＡＧＥＮ　Ｔ，ＬＯＷＥＬＬ　Ｂ　Ｂ．Ｕｎｃｏｕｐｌｉｎｇ　ｐｒｏｔｅｉｎｓ　器官中的表达［Ｊ］．怀化医学专报，２０１０，３３（４）：５４２－　２　ａｎｄ　３：ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　ｒｅｇｕｌａｔｏｒｓ　ｏｆ　ｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａｌ　ｅｎｅｒｇｙ　５４５．　ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ［Ｊ］．Ｄｉａｂｅｔｅｓ，２０００，４９（２）：１４３－１５６．　『ｌ　３］ＴＨＯＭＰＳＯＮ　Ｍ　Ｐ，ＫＩＭ　Ｄ．Ｌｉｎｋｓ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｆａｔｔｙ　ａｃｉｄｓ　ａｎｄ　［１１］ＤＩＡＯ　Ｊ，ＡＬＬＩＳＴＥＲ　Ｅ　Ｍ，ＫＯＳＨＫＩＮ　Ｖ，ｅｔ　ａ１．ＵＣＰ２　ｉｓ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｏｆ　ＵＣＰ２　ａｎｄ　ＵＣＰ３　ｍＲＮＡｓ［Ｊ］．ＦＥＢＳ　Ｌｅｔｔ，　ｈｉｇｈｌｙ　ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ　ｉｎ　ｐａｎｃｒｅａｔｉｃ　ａｌｐｈａ－ｃｅｌｌｓ　ａｎｄ　ｉｎｆｌｕ—　２００４，５６８（１／３）：４—９．　ｅｎｃｅｓ　ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｕｒｖｉｖａｌ［Ｊ］．Ｐｒｏｃ　Ｎａｔｌ　Ａｃａｄ　Ｓｃｉ　Ｕ　Ｓ　（责任编辑：钱英红）