发明内容
本发明的目的是提供一种小鼠X/Y精子分离精液的生产方法及应用,将小鼠X/Y精子分离,并实现在体外受精或人工授精实验中使用,从而控制小鼠的子代性别,为小鼠X/Y精子分离技术在实验动物上的应用,提供了有效的技术支持。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:一种小鼠X/Y精子分离精液的生产方法,其特征在于:它包括以下步骤:
一、配制X/Y精子上机分离液,pH值7.0-7.4,由以下组分组成:
Tris三羟甲基氨基甲烷 270~320mM
柠檬酸 70~90mM
果糖 60~80mM;
二、小鼠X/Y精子分离精液的生产方法,包括以下步骤:
(1)、将输精管和附睾放入预热的1ml上机分离液中,用镊子轻轻将精子挤出来;在37℃的培养箱中将精子及输精管和附睾组织共培养10~15min;
(2)、用针从培养皿中将输精管和附睾组织挑出,使精子与上机分离液混匀,用移液枪把混合液转移到5ml离心管中;
(3)、检测新鲜精液的浓度和活力;
(4)、用10ug/ml Hochest 33342在37℃温水浴中染色45min;
(5)、根据小鼠X/Y精子分离的DNA含量差异设定流式细胞分离机参数,通过流式细胞分离机分离X和Y精子;
(6)、根据分离精子累计显示,取分离的X精子和Y精子40~50万,用小鼠体外受精液回收分离好的精子;
(7)、检测分离后小鼠精液的浓度和活力;
(8)、检测分离后小鼠精液的纯度。
所述小鼠X/Y精子分离的DNA含量差异设定为3.2%,流式细胞分离机参数为:第一相区初取精子喷流总数的40%,第二相区X/Y单性精子分离取率30%。
所述流式细胞分离机分离X和Y精子,X和Y精子分离数度控制在100~300个/秒。
上述小鼠X/Y精子分离精液用于冷冻、体外受精、人工受精和胞质内精子注射。
本发明的优点和有益效果是:
1、应用小鼠X、Y精子DNA含量的差异,通过流式细胞方式分离X和Y精子,然后制成性别控制精液,以体外受精方式根据实际需要来控制小鼠产子的性别。
2、本发明的方法通过添加上机分离液来保护小鼠的鲜精,有效的保护了小鼠精子的活力,X或Y精子分离纯度达到80~88%,提高分离效率。
3、使用本发明的产品和方法能够适用于小鼠的生产和繁殖,为小鼠模型群体的重建、小鼠育种和小鼠模型的生物净化等研究提供有力保障。
具体实施方式
下面将结合具体实施方案对本发明的方法做更详细的说明。本领域技术人员应当理解,下述实施例均用于对本发明所要求保护的范围进行实例性的描述,以此概括本发明的各参数的相对范围,因而不能将之理解为对本发明的一种具体限制。下述实施例中所用的试验材料,如无特殊说明,均为自常规生化试剂商店购买得到的。
一、配制X/Y精子上机分离液,pH值7.0-7.4,由以下组分组成:
Tris三羟甲基氨基甲烷 270~320mM
柠檬酸 70~90mM
果糖 60~80mM;
Hochest 33342,产地:美国,商标:Sigma,货号:B-2261;
KSOM-AA,产地:美国,商标:Millipore,货号:MR-106-D;
Tris三羟甲基氨基甲烷,产地:美国,商标:ANGUS,货号:D609FA6031;
柠檬酸,产地:美国,商标:Sigma,货号:V900129;
果糖,产地:美国,商标:VWR,货号:1087C100;
BSA,产地:美国,商标:Gibco,货号:15260-037;
M2,产地:美国,商标:Sigma,货号:M7167;
35mm培养皿,产地:美国,商标:Corning,货号:430165;
60mm培养皿,产地:美国,商标:Corning,货号:430196;
60mm套皿,产地:美国,商标:FALCON,货号:353037。
实施例1:
小鼠X精子分离精液的制作和体外受精:
1、小鼠X精子分离精液的制作:
(1)、无菌取出12周龄ICR雄鼠的输精管和附睾,用棉纸除去脂肪和血液,放在显微镜下观察,将输精管和附睾放入预热的1ml上机分离液中,用30号针头的尖在附睾上划3~5次,并向下划开输精管,用镊子轻轻将精子挤出来,在37℃的培养箱中将精子及输精管和附睾组织共培养10~15min;
(2)、用针从培养皿中将输精管和附睾组织挑出,使精子与上机分离液混匀,用移液枪把混合液转移到5ml离心管中;
(3)、使用精子密度仪-活力仪检测新鲜精液的浓度1亿/ml和活力65%;
(4)、用10ug/ml Hochest 33342在37℃温水浴中染色45min;
(5)、小鼠X/Y精子分离的DNA差异设定为3.2%,根据小鼠X/Y精子DNA含量差异设定流式细胞分离机参数:第一相区初取精子喷流总数的40%,第二相区X/Y单性精子分离取率30%;通过流式细胞分离机分离X和Y精子,使X/Y精子分离数度控制在100~300个/秒;根据分离精子累计显示,取分离的X精子40~50万,用小鼠体外受精液KSOM-AA(MilliporeMR-106-D)回收分离好的精子;
(6)、使用精子密度仪-活力仪检测分离后小鼠精液的浓度40-50万/ml和活力45%;
(7)、使用精子纯度仪检测分离后小鼠精液的纯度87%;
2、体外受精:
(1)、将回收到的分离好的精液放入60mm中间带孔培养皿(Falcon 353037)内,移入37℃,5%CO2培养箱中,培养20min,准备用于卵子采集的培养皿,60mm培养皿(Corning430165)用KSOM-AA+0.04%BSA(Gibco 15260-037)在每个培养皿里做2个90ul的大滴,6-7个30ul小滴;
(2)、20min后取出精子培养皿,各取10ul加到卵子采集的培养皿中90ul受精滴中,再放到37℃,5%CO2培养箱培养40min,受精时小鼠X或Y精子的终浓度为1~2.5×106个/ml;
(3)、在hCG注射13h后脊椎脱臼处死雌鼠,迅速剥离出输卵管并放入M2培养液(Sigma M7167)中,将壶腹部撕破使卵丘团流出,取2个卵丘团放入90ul受精滴中,将受精培养皿放入37%,5%CO2培养箱中静置4h;
(4)、将受精培养皿从培养箱中取出,在上述步骤(1)的KSOM-AA-0.04%BSA 30ul小滴中连续洗6-7次,去除多余的精子和碎片,与此同时,观察受精的卵子中两个原核存在与否,第二极体是否排出;
(5)、将洗好的受精卵移到20ul KSOM-AA-0.04%BSA培养滴中,10个卵/滴,将培养皿移入37%,5%CO2培养箱中过夜培养;
(6)、早晨检查2-细胞胚胎数量;
(7)、将2-细胞胚胎移入假孕0.5d的小鼠输卵管内,每侧移植10个2-细胞胚胎;
(8)、统计新生小鼠数量,获得7只小鼠,6只雌的,1只雄的,性别控制准确率85.71%。
实施例2
小鼠Y精子分离精液的制作和体外受精:
1、小鼠X性控精液的制作:
(1)、无菌取出12周龄ICR雄鼠的输精管和附睾,用棉纸除去脂肪和血液,放在显微镜下观察,将输精管和附睾放入预热的1ml上机分离液中,用30号针头的尖在附睾上划3~5次,并向下划开输精管,用镊子轻轻将精子挤出来,在37℃的培养箱中将精子及输精管和附睾组织共培养10~15min;
(2)、用针从培养皿中将输精管和附睾组织挑出,使精子与上机分离液混匀,用移液枪把混合液转移到5ml离心管中;
(3)、使用精子密度仪-活力仪检测新鲜精液的浓度1亿/ml和活力65%;
(4)、用10ug/ml Hochest 33342在37℃温水浴中染色45min;
(5)、小鼠X/Y精子分离的DNA差异设定为3.2%,根据小鼠XY精子DNA含量差异设定流式细胞分离机参数:第一相区初取精子喷流总数的40%,第二相区X/Y单性精子分离取率30%;通过流式细胞分离机分离X和Y精子,使X/Y精子分离数度控制在100~300个/秒,X或Y精子分离纯度达到80~88%,根据分离精子累计显示,取分离的Y精子40~50万,用小鼠体外受精液KSOM-AA(Millipore MR-106-D)回收分离好的精子;
(6)、使用精子密度仪-活力仪检测分离后小鼠精液的浓度40-50万/ml和活力45%;
(7)、使用精子纯度仪检测分离后小鼠精液的纯度85%;
2、体外受精:
(1)、将回收到的分离好的精液放入60mm中间带孔培养皿(Falcon 353037)内,移入37℃,5%CO2培养箱中,培养20min,准备用于卵子采集的培养皿,60mm培养皿(Corning430166)用KSOM-AA+0.04%BSA(Gibco 15260-037)在每个培养皿里做2个90ul的大滴,6-7个30ul小滴;
(2)、20min后取出精子培养皿,各取10ul加到卵子采集的培养皿中90ul受精滴中,再放到37℃,5%CO2培养箱培养40min,受精时小鼠X或Y精子的终浓度为1~2.5×106个/ml;
(3)、在hCG注射13h后脊椎脱臼处死雌鼠,迅速剥离出输卵管并放入M2培养液(Sigma M7167)中,将壶腹部撕破使卵丘团流出,取2个卵丘团放入90ul受精滴中,将受精培养皿放入37%,5%CO2培养箱中静置4h;
(4)、将受精培养皿从培养箱中取出,在KSOM-AA-0.04%BSA中连续洗6-7次,去除多余的精子和碎片,与此同时,观察受精的卵子中两个原核存在与否,第二极体是否排出;
(5)、将洗好的受精卵移到20ul KSOM-AA-0.04%BSA培养滴中,10个卵/滴,将培养皿移入37%,5%CO2培养箱中过夜培养;
(6)、早晨检查2-细胞胚胎数量;
(7)、将2-细胞胚胎移入假孕0.5d的小鼠输卵管内,每侧移植10个2-细胞胚胎;
(8)、统计新生小鼠数量,获得6只小鼠,1只雌的,5只雄的,性别控制准确率为83.33%。
本发明应用小鼠X、Y精子DNA含量的差异,通过流式细胞方式分离X和Y精子,然后制成性别控制精液,用于小鼠的体外受精、人工受精和胞质内精子注射,按照需要定向繁育雄鼠或雌鼠,或者通过小鼠X/Y精子分离精液生产性控胚胎,再进行胚胎移植,加快特殊品系小鼠的繁育速度。