发明内容
本发明的目的在于提供一种利用羔羊卵巢中卵母细胞在体外生产胚胎的方法,特别是一种利用羔羊超数排卵后的卵巢中卵母细胞在体外生产胚胎的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
成熟液配制:在M199培养基原液中加入: 8~12μg/mL FSH(促卵泡素)、8~12μg/mL LH (促黄体素)、0.5~1.5μg/mL E2 (雌激素)、0.05~0.15mmol/L β-巯基乙醇和10~20%ESS(发情母羊血清),培养液在使用前制作成40~60μL/滴的成熟液微滴,在培养箱中平衡1~3h。
卵母细胞培养:将采集到的COCs(卵丘-卵母细胞复合体)移入成熟液微滴中,每滴成熟液微滴中移入10~20枚卵母细胞为好,在38~39℃、4~6% CO2 、饱和湿度环境下培养22~26h,COCs中的卵母细胞成熟为卵子。
上述COCs最好先在成熟液中洗涤1~2次后,再移入成熟液微滴中进行培养。
受精液配配制:在SOF(输卵管合成液)中加入:0.1~0.2 μmol/L青霉胺(Penicillamine)、0.1~0.2 μmol/L亚牛磺酸(Hypotaurine)、5~10 μg/mL肝素(Heparin)和2~10% ESS(发情母羊血清),在受精前1~2h,在培养皿或培养板中制做受精液滴,每滴40~60μL。
所述受精液滴在制作后最好覆盖上石蜡油。
精液处理:取新鲜或者解冻后的精液,稀释成4×106 ~6×106 /mL的精子稀释液,在所述的每个受精液滴中移入8~12μL精子稀释液,将受精液滴连同培养皿或培养板一同放入CO2培养箱中平衡2h以上。
上述的精液,最好采用Percoll 梯度(45%/90%)离心法收集活力较好的精子,之后再进行稀释。
体外受精:将成熟液中的成熟卵子按每个受精液滴中30~50个成熟卵子的比例移入受精液滴中,然后放入在38~39℃、4~6% CO2 、饱和湿度环境的培养箱中进行体外受精并培养18~24h。
所述的成熟卵子最好在HSOF中洗涤2~4次后,再移入受精液滴中进行体外受精和培养。
上述的受精液滴在移入成熟卵子后之后最好再在每滴受精液滴中加入5~10μL精子稀释液。
上述成熟液中培养的成熟卵子在使用前最好将卵子间相互分离,所述分离用采用移液器在原成熟盘中反复吹打培养成熟COCs方法实现。
胚胎发育液为配制:在SOF 中加入 1~3% BME(EAA) (必需氨基酸)、1~3% MEM(NEAA)(非必需氨基酸)、0.5~5% BSA(胎牛血清)、0.05~0.15 mmol/mL Glutamine(谷氨酰胺) 和0.4~6 mg/mL Mys-Inositol(肌醇),将胚胎发育液按照50-100μl的容积在培养板或培养皿上做成液滴状,在培养箱中平衡1-3h。
所述胚胎发育液滴在制作后最好覆盖上石蜡油。
受精卵子培养:精子与卵子受精培养18~24h后,除去受精卵子周围的颗粒细胞和附着的精子,以15-40枚/滴的密度放入胚胎发育液滴中,在饱和湿度的培养箱中,38~39℃、4~6%CO2下进行体外培养6-8天,受精卵子即发育为胚胎,此时即可将成活的胚胎殖入代孕母羊体内发育成胎儿。
上述的卵母细胞的采集:最好选择性成熟前的雌性羔羊进行采集,优先选择出生后4-10周龄的性成熟前的雌性羔羊。
采集前最好经PMSG-FSH(孕马血清联合促卵泡素)作超数排卵处理2~5次,每次间隔12小时;手术法取出并固定卵巢,注射器抽取COCs(卵丘-卵母细胞复合体)。
与现有技术相比,本发明特别是利用幼年羔羊超排处理后采集的卵母细胞进行体外胚胎生产,具有卵母细胞采集数量多、胚胎生产效率高、培育羔羊后代所需时间短等优点,因而在大规模体外胚胎生产应用中具有优势。
本发明对于解决当前优质胚胎来源不足的问题还具有重要意义,特别是利用优良母羔羊品种体外大量生产优质胚胎并进行胚胎移植生产后代,有利于缩短优良品种繁殖的世代间隔,大幅提高畜群的遗传改良速度与生产效率。若配合克隆及转基因动物生产技术,除可提供家畜遗传育种、免疫及细胞生物学等相关领域的研究之用外,还可以加速改善优良基因性状种群的选拔、生产高价生物医药产品供人类临床医学之用,具有广阔的应用前景。
具体实施方式
试剂:下列试剂均使用SIGMA公司产品:M199培养液(Gibco),促卵泡素(FSH)(Vetrepharm),促黄体素(LH)LH和孕马血清(PMSG) (宁波)。
实施例1:
卵母细胞的采集:选用4-10周龄的性成熟前绵羊母羔羊。采集前连续两天注射4次FSH,每次40mg,最后一次还同时注射500IU PMSG,通过手术法暴露出卵巢,并固定。采用含有采卵液(M199原液+25mmol/L HEPES+0.2% BSA(胎牛血清)的10ml注射器抽吸卵巢上的卵泡,抽吸完毕将含有COCs的液体放置在采卵液中,并统计卵母细胞数量。
成熟液配制:在M199培养基原液中加入: 10μg/mL FSH(促卵泡素)、10μg/mL LH (促黄体素)、1μg/mL E2 (雌激素)、0.1mmol/L β-巯基乙醇,并按体积加入20%ESS(发情母羊血清),在培养箱中平衡2h。
卵母细胞培养:所述培养液制作成50μL/滴的成熟液微滴,将采集到的COCs先在成熟液中洗涤2次,移入成熟液微滴中,每滴成熟液微滴中以20枚卵母细胞,在38.5℃、5% CO2 、饱和湿度环境下培养24h, COCs中的卵母细胞成熟为卵子。
精子处理:在SOF(输卵管合成液)中加入:0.1μmol/L青霉胺(Penicillamine)、0.1μmol/L亚牛磺酸(Hypotaurine)、10μg/mL肝素(Heparin),按体积再加入10% ESS作为受精液,在受精前2h,在培养皿中制做受精液滴,每滴50μL,受精液滴在制作后覆盖上石蜡油,取冷冻精液,在39℃下解冻,采用Percoll 梯度(45%、60%、90%)离心法收集活力较好的精子,稀释成5×106 /mL的精子稀释液,在所述的每个受精液滴中移入10μL精子稀释液,将受精液滴连同培养皿一同放入CO2培养箱中平衡2h以上。
体外受精:将成熟液中的成熟卵子采用移液器在原成熟盘中反复吹打的方法将卵子间相互分离,在HSOF中洗涤2~4次后,按每个受精液滴中50个成熟卵子的比例移入受精液滴中,之后再在每滴受精液滴中加入10μL精子稀释液,然后放入在38.5℃、5% CO2 、饱和湿度环境的培养箱中进行体外受精并培养24小时。
胚胎发育液配制:在SOF 中,按体积加入 2% BME(EAA) (必需氨基酸)、2% MEM(NEAA)(非必需氨基酸)和2% BSA(胎牛血清) ,按重量加入0.1mmol/mL Glutamine(谷氨酰胺) 和3 mg/mL Mys-Inositol(肌醇),将胚胎发育液按照50μL的容积在培养板或培养皿上做成液滴状并覆盖上石蜡油,在培养箱中平衡1-3h。
受精卵子培养:精子与卵子受精培养后,除去受精的卵子周围的颗粒细胞和精子,在胚胎发育液中清洗2次后,以20枚/滴的密度移入胚胎发育液滴中,在饱和湿度的培养箱中,38.5℃、5%CO2进行体外培养7天后,卵子即发育为胚胎,此时即可将成活的胚胎殖入代孕母羊体内。
实施例2:卵母细胞的采集:选用4-10周龄的性成熟前绵羊母羔羊。采集前连续两天注射2次FSH,每次50mg,最后一次还同时注射400IU PMSG,通过手术法暴露出卵巢,并固定。采用含有采卵液(M199原液+20mmol/L HEPES+0.3% BSA(胎牛血清)的10ml注射器抽吸卵巢上的卵泡,抽吸完毕将含有COCs的液体放置在采卵液中,并统计卵母细胞数量。
成熟液配制:在M199培养基原液中加入: 8μg/mL FSH(促卵泡素)、12μg/mL LH (促黄体素)、1.5μg/mL E2 (雌激素)、0.15mmol/L β-巯基乙醇,并按体积加入20%ESS(发情母羊血清),使用前制作成40μL/滴的成熟液微滴,在培养箱中平衡1h。
卵母细胞培养:将采集到的COCs先在成熟液中洗涤1次后,在每滴成熟液微滴中移入10枚卵母细胞,在38.8℃、6% CO2 、饱和湿度环境下培养22h。
受精液配制:在SOF(输卵管合成液)中加入:0.2μmol/L青霉胺(Penicillamine)、0.1μmol/L亚牛磺酸(Hypotaurine)、5μg/mL肝素(Heparin)和(按体积)10% ESS,作为受精液,受精前1h在培养板中制做受精液滴,每滴60μL,所述受精液滴在制作后覆盖上石蜡油,将受精液滴连同培养皿或培养板一同放入CO2培养箱中平衡3h。
精子处理:取新鲜或者解冻后的精液,采用Percoll 梯度(50%、70%、90%)离心法收集活力较好的精子,稀释成6×106 /mL的精子稀释液,在上述的每个受精液滴中移入8μL精子稀释液。
体外受精:将成熟液中的成熟卵子,用移液器在原成熟盘中反复吹打将卵子间相互分离,将成熟卵子在HSOF(浓度为10 mmol/L. HEPES[4-羟乙基哌嗪乙硫磺酸]的SOF液)中洗涤2次后,按每个受精液滴中40个成熟卵子的比例移入受精液滴中,之后再在每滴受精液滴中加入5μL精子稀释液,然后置于38℃、4%CO2的饱和湿度的培养箱中受精20h。
胚胎发育液配制:在SOF 中,按体积加入 1% BME(EAA) (必需氨基酸)、1% MEM(NEAA)(非必需氨基酸)5% BSA(胎牛血清) ,按重量加入0.15 mmol/mL Glutamine(谷氨酰胺) 和6 mg/mL Mys-Inositol(肌醇),将胚胎发育液按照80μl的容积在培养板或培养皿上做成液滴状并覆盖上石蜡油,在培养箱中平衡1h。
受精卵子培养:精子与卵子受精培养,除去受精的卵子周围的颗粒细胞和精子,在胚胎发育液中清洗2次后,在每个胚胎发育液滴中移入30枚卵子,在饱和湿度的培养箱中,38~39℃、4~6%CO2进行体外培养6-8天后,卵子即发育为胚胎,此时即可将成活的胚胎殖入代孕母羊体内。
实施例3:卵母细胞的采集:选用4-10周龄的性成熟前绵羊母羔羊。采集前连续两天注射4次FSH,每次50mg,最后一次还同时注射500IU PMSG,通过手术法暴露出卵巢,并固定。采用含有采卵液(M199原液+30mmol/L HEPES+0.2% BSA(胎牛血清)的10ml注射器抽吸卵巢上的卵泡,抽吸完毕将含有COCs的液体放置在采卵液中。
成熟液配制:在M199培养基原液中加入: 12μg/mL FSH(促卵泡素)、8μg/mL LH (促黄体素)、1.5μg/mL E2 (雌激素)、0.15mmol/L β-巯基乙醇,并按体积加入20%ESS(发情母羊血清),使用前制作成60μL/滴的成熟液微滴,在培养箱中平衡3h。
卵母细胞培养:将采集到的COCs先在成熟液中洗涤2次,在每滴成熟液微滴中移入15枚卵母细胞,在38.3℃、6% CO2 、饱和湿度环境下培养26h, COCs中的卵母细胞成熟为卵子。
受精液配制:在SOF(输卵管合成液)中加入:0.15μmol/L青霉胺(Penicillamine)、0.15 μmol/L亚牛磺酸(Hypotaurine)、6μg/mL肝素(Heparin)和(按体积)8% ESS,作为受精液,受精前1.5h,在培养皿中制做受精液滴,每滴40μL,在受精液滴上覆盖上石蜡油,将受精液滴连同培养皿或培养板一同放入CO2培养箱中平衡4h以上。
精子处理:取新鲜精液稀释成4×106 /mL的精子稀释液,在所述的每个受精液滴中移入8μL精子稀释液。
体外受精:将成熟液中的成熟卵子,用移液器在原成熟盘中反复吹打将卵子间相互分离,将成熟卵子在HSOF(浓度为8 mmol/L HEPES[4-羟乙基哌嗪乙硫磺酸]的SOF液)
中洗涤2~4次后,按每个受精液滴中40个成熟卵子的比例移入受精液滴中,之后再在每滴受精液滴中加入5μL精子稀释液,然后置于39℃、6%CO2的饱和湿度的培养箱中受精20h。
胚胎发育液配制:在SOF 中,按体积加入3% BME(EAA) (必需氨基酸)、1.5% MEM(NEAA)(非必需氨基酸)和4% BSA(胎牛血清) ,按重量加入0.15 mmol/mL Glutamine(谷氨酰胺) 和2mg/mL Mys-Inositol(肌醇),将胚胎发育液按照100μl的容积在培养板或培养皿上做成液滴状并在发育液滴上覆盖石蜡油,在培养箱中平衡2h。
受精卵子培养:以35枚/滴的密度移入胚胎发育液滴中,在饱和湿度的培养箱中,38℃、4%CO2进行体外培养8天后,卵子即发育为胚胎,此时即可将成活的胚胎殖入代孕母羊体内。
实施例4:卵母细胞的采集:选用4-10周龄的性成熟前绵羊母羔羊。采集前连续两天注射3次FSH,每次45mg,最后一次还同时注射450IU PMSG,通过手术法暴露出卵巢,并固定。采用含有采卵液(M199原液+15mmol/L HEPES+0.5% BSA(胎牛血清)的10ml注射器抽吸卵巢上的卵泡,抽吸完毕将含有COCs的液体放置在采卵液中。
成熟液配制:在M199培养基原液中加入: 9μg/mL FSH(促卵泡素)、11μg/mL LH (促黄体素)、1.2μg/mL E2 (雌激素)、0.08mmol/L β-巯基乙醇,并按体积加入18%ESS(发情母羊血清),使用前制作成60μL/滴的成熟液微滴,在培养箱中平衡3h。
卵母细胞培养:将采集到的COCs先在成熟液中洗涤2次后,在每滴成熟液微滴中移入20枚卵母细胞,在39℃、5.5% CO2 、饱和湿度环境下培养23h, COCs中的卵母细胞成熟为卵子。
受精液配制:在SOF(输卵管合成液)中加入:0.1 2μmol/L青霉胺(Penicillamine)、0.2 μmol/L亚牛磺酸(Hypotaurine)、5μg/mL肝素(Heparin)和(按体积)6% ESS,作为受精液,在受精前1.2h,在培养皿或培养板中制做受精液滴,每滴50μL,受精液滴在制作后覆盖上石蜡油,将受精液滴连同培养皿或培养板一同放入CO2培养箱中平衡5h以上。
精子处理:取新鲜精液稀释成5×106 /mL的精子稀释液,在所述的每个受精液滴中移入10μL精子稀释液。
体外受精:将成熟液中的成熟卵子按每个受精液滴中30个成熟卵子的比例移入受精液滴中,之后再在每滴受精液滴中加入10μL精子稀释液,然后置于38.6℃、4.5%CO2的饱和湿度的培养箱中受精24h。
胚胎发育液配制:在SOF 中,按体积加入 1.2% BME(EAA) (必需氨基酸)、3% MEM(NEAA)(非必需氨基酸)和5% BSA(胎牛血清) ,按重量加入0.15 mmol/mL Glutamine(谷氨酰胺) 和6 mg/mL Mys-Inositol(肌醇),将胚胎发育液按照60μl的容积在培养皿上做成液滴状并在发育液滴上覆盖石蜡油,在培养箱中平衡2h。
受精卵子培养:精子与卵子受精培养24小时后,除去受精的卵子周围的颗粒细胞和精子,在胚胎发育液中清洗1-2次后,以20枚/滴的密度将受精卵子移入胚胎发育液滴中,在饱和湿度的培养箱中,38.7℃、5.5%CO2进行体外培养6天后,卵子即发育为胚胎,此时即可将成活的胚胎殖入代孕母羊体内。
实施例5:卵母细胞的采集:选用4-10周龄的性成熟前绵羊母羔羊。采集前连续两天注射2次FSH,每次50mg,最后一次还同时注射550IU PMSG,通过手术法暴露出卵巢,并固定。采用含有采卵液(M199原液+25mmol/L HEPES+0.5% BSA(胎牛血清)的10ml注射器抽吸卵巢上的卵泡,抽吸完毕将含有COCs的液体放置在采卵液中。
成熟液配制:在M199培养基原液中加入:10μg/mL FSH(促卵泡素)、0μg/mL LH (促黄体素)、01.5μg/mL E2 (雌激素)、00.15mmol/L β-巯基乙醇,并按体积加入20%ESS(发情母羊血清),使用前制作成60μL/滴的成熟液微滴,在培养箱中平衡1.5h。
卵母细胞培养:将采集到的COCs先在成熟液中洗涤2次,在每滴成熟液微滴中移入20枚卵母细胞,在38.5℃、5% CO2 、饱和湿度环境下培养22h, COCs中的卵母细胞成熟为卵子。
受精液配制:在SOF(输卵管合成液)中加入:0.1μmol/L青霉胺(Penicillamine)、0.2 μmol/L亚牛磺酸(Hypotaurine)、5μg/mL肝素(Heparin)和(按体积)2% ESS,作为受精液,在受精前2h,在培养皿或培养板中制做受精液滴,每滴60μL,所述受精液滴在制作后覆盖上石蜡油,将受精液滴连同培养皿或培养板一同放入CO2培养箱中平衡3h。
精子处理:取冷冻的精液,在39℃水浴中解冻后采用Percoll 梯度(45%、60%、75%、90%)离心法收集活力较好的精子,稀释成5×106 /mL 的精子稀释液,在所述的每个受精液滴中移入12μL精子稀释液。
体外受精:将成熟液中的成熟卵子,用移液器在原成熟盘中反复吹打将卵子间相互分离后,将成熟卵子在HSOF(浓度为8 mmol/L. HEPES[4-羟乙基哌嗪乙硫磺酸]的SOF液)中洗涤3次,按每个受精液滴中40个成熟卵子的比例移入受精液滴中,之后再在每滴受精液滴中加入10μL精子稀释液,置于38.8℃、4.2%CO2的饱和湿度的培养箱中受精18h。
胚胎发育液配制:在SOF 中,按体积加入 1.5% BME(EAA) (必需氨基酸)、1.5% MEM(NEAA)(非必需氨基酸)和1% BSA(胎牛血清) ,按重量加入0.1 mmol/mL Glutamine(谷氨酰胺) 和5 mg/mL Mys-Inositol(肌醇),将胚胎发育液按照50μl的容积在培养板或培养皿上做成液滴状并在发育液滴上覆盖石蜡油,在培养箱中平衡1h。
受精卵子培养:精子与卵子受精培养18~24小时后,除去受精的卵子周围的颗粒细胞和精子,将受精的卵子在胚胎发育液中清洗2次,以15枚/滴的密度移入胚胎发育液滴中,在饱和湿度的培养箱中,39℃、6%CO2进行体外培养6天后,卵子即发育为胚胎,此时即可将成活的胚胎殖入代孕母羊体内。
实施例6:卵母细胞的采集:选用4-10周龄的性成熟前绵羊母羔羊。采集前连续两天注射2次FSH,每次50mg,最后一次还同时注射550IU PMSG,通过手术法暴露出卵巢,并固定。采用含有采卵液(M199原液+35mmol/L HEPES+0.5% BSA(胎牛血清)的10ml注射器抽吸卵巢上的卵泡,抽吸完毕将含有COCs的液体放置在采卵液中。
成熟液配制:在M199培养基原液中加入:12μg/mL FSH(促卵泡素)、12μg/mL LH (促黄体素)、1μg/mL E2 (雌激素)、0.15mmol/L β-巯基乙醇,并按体积加入18%ESS(发情母羊血清),使用前制作成55μL/滴的成熟液微滴,在培养箱中平衡2h;
卵母细胞培养:将采集到的COCs先在成熟液中洗涤2次后,在每滴成熟液微滴中移入20枚卵母细胞,在38℃、6% CO2 、饱和湿度环境下培养26h, COCs中的卵母细胞成熟为卵子。
受精液配制:在SOF(输卵管合成液)中加入:0.15μmol/L青霉胺(Penicillamine)、0.12 μmol/L亚牛磺酸(Hypotaurine)、6μg/mL肝素(Heparin)和(按体积)6% ESS,作为受精液,在受精前1h,在培养皿或培养板中制做受精液滴,每滴55μL,所述受精液滴在制作后覆盖上石蜡油,将受精液滴连同培养皿或培养板一同放入CO2培养箱中平衡2h。
精子处理:取新鲜或者解冻后的精液,采用Percoll 梯度(50%、60%、70%、80%、90%)离心法收集活力较好的精子,稀释成5.5×106 /mL的精子稀释液,在每个受精液滴中移入10μL精子稀释液。
体外受精:将成熟液中的成熟卵子,用移液器在原成熟盘中反复吹打将卵子间相互分离,将成熟卵子在HSOF中洗涤4次后,按每个受精液滴中40个成熟卵子的比例移入受精液滴中,之后再在每滴受精液滴中加入8μL精子稀释液,然后置于38℃、6%CO2的饱和湿度的培养箱中受精20h。
胚胎发育液配制:在SOF 中,按体积加入 3% BME(EAA) (必需氨基酸)、3% MEM(NEAA)(非必需氨基酸)和05% BSA(胎牛血清) ,按重量加入0.05 mmol/mL Glutamine(谷氨酰胺) 和0.5 mg/mL Mys-Inositol(肌醇),将胚胎发育液按照70μl的容积在培养板或培养皿上做成液滴状并在发育液滴上覆盖石蜡油,在培养箱中平衡1h。
受精卵子培养:精子与卵子受精培养18~24小时后,除去受精的卵子周围的颗粒细胞和精子,在胚胎发育液中清洗1-2次,以30枚/滴的密度移入胚胎发育液滴中,在饱和湿度的培养箱中,38.5℃、5%CO2进行体外培养7天后,卵子即发育为胚胎,此时即可将成活的胚胎殖入代孕母羊体内。