2.單親純合雙倍體動(dòng)物的育成。單親純合雙倍動(dòng)物育成技術(shù)又稱為雌核發(fā)育技術(shù)。這是一種相當(dāng)于植物中由花粉培育成純合雙倍體植株的技術(shù),其結(jié)果都是培育出具有兩套完全一致的染色體及基因的個(gè)體。
眾所周知,不論在生產(chǎn)上還是在科學(xué)試驗(yàn)中都需要純系動(dòng)物。為了得到一個(gè)純系動(dòng)物,一般要花費(fèi)數(shù)年時(shí)間,甚至一生的光陰。既使對(duì)世代周期較短的小鼠,采用了最有效的兄妹交配方法,還需要連續(xù)兄妹交配20代以上才能獲得純系動(dòng)物,這也要幾年時(shí)間。如果采用單親純合雙倍體育成的技術(shù)來(lái)育成一個(gè)純系動(dòng)物,則將大大地縮短育種周期,小鼠只需三周,牛也只需幾個(gè)月。具體方法見(jiàn)圖3-6。
圖3-6 單親雙位體動(dòng)物育成(雌核發(fā)育)
首先將兩個(gè)不同品系的的近交系進(jìn)行雜交(例如SJLXBL/10),交配后,在精核與卵核尚未融合之前,從母鼠子宮內(nèi)沖取受精卵并用極細(xì)的吸管將雄核去掉。然后在細(xì)胞松馳素B的處理下使雌核加倍,形成二倍體細(xì)胞,二倍體細(xì)胞在體外繼續(xù)培養(yǎng)到胚囊期后,移植到養(yǎng)母的子宮內(nèi)使胚胎繼續(xù)發(fā)育,直至出生。一般選擇毛色與雙親不同的品系作為養(yǎng)母,以易于區(qū)分。本例中是選擇毛色為野生色的BL/10XSJL雜交鼠作為養(yǎng)母的。養(yǎng)母本身沒(méi)有經(jīng)過(guò)交配,因而出生的小鼠均為移植進(jìn)去的胚胎發(fā)育而成,它表現(xiàn)出親母鼠純合的性狀。若出生的新生鼠表現(xiàn)為野生色,則說(shuō)明實(shí)驗(yàn)技術(shù)失敗,并未剔除精核。
單親純合雙倍體技術(shù)也已在魚(yú)類和家兔中獲得成功。
3.細(xì)胞核移植系的產(chǎn)生。在單親純合雙倍體育成技術(shù)中已提到了核移植技術(shù),但這僅是該技術(shù)的初步。若能將受精卵中的精核,與卵核都移出,然后再將來(lái)自其它細(xì)胞新核移入受精卵,并能順利地完成新胚胎的正常發(fā)育,核移植技術(shù)就算成功了。以前,完整的核移植技術(shù)僅在兩棲類和昆蟲(chóng)中取得成功。1981年日內(nèi)瓦大學(xué)的伊爾曼斯(K.Illmensee)和美國(guó)杰克遜研究所的霍普(P.C.Hoppe)首次在小鼠中完成了核移植技術(shù),開(kāi)創(chuàng)了哺乳動(dòng)物核移植成功的先例。具體方法見(jiàn)圖3-7。
圖3-7細(xì)胞移植系的產(chǎn)生
。1)將內(nèi)細(xì)胞塊細(xì)胞里的核用吸管吸出。
。2)將取出的核輸?shù)搅硪粋(gè)精核與卵核尚未融合的受精卵內(nèi)。
。3)吸出該受精卵本身的精核與卵核。
。4)受精卵在體外發(fā)育到胚胎細(xì)胞。
。5)將胚盤(pán)細(xì)胞移植到白色的養(yǎng)母小鼠的子宮內(nèi)。
。6)出生的小鼠長(zhǎng)出灰毛,說(shuō)明細(xì)胞移植系實(shí)驗(yàn)成功。
。1)首先用灰色的小鼠品系進(jìn)行雌雄交配(也可用其它毛色的品系),從母體的子宮內(nèi)獲得胚盤(pán)細(xì)胞。胚盤(pán)細(xì)胞包括營(yíng)養(yǎng)外胚葉細(xì)胞和內(nèi)細(xì)胞塊細(xì)胞兩種,后者將來(lái)可形成胚胎。若錯(cuò)誤地取了營(yíng)養(yǎng)外胚葉細(xì)胞就要導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。
。2)用極細(xì)的吸管取出內(nèi)細(xì)胞塊細(xì)胞的細(xì)胞核,并將它注到剛受精的、但卵核與精核尚未融合的黑色小鼠的受精卵內(nèi)。
。3)從黑色小鼠的受精卵內(nèi)取出吸管時(shí),將黑色鼠受精卵原有的卵核和精核吸出。
。4)將處理過(guò)的受精卵在體外培養(yǎng)到胚盤(pán)細(xì)胞期,再將它移植到白色的養(yǎng)母小鼠的子宮內(nèi),讓它繼續(xù)發(fā)育。
(5)產(chǎn)出的新生小鼠必須會(huì)長(zhǎng)出灰色的毛,這就是細(xì)胞核移植鼠。
由于主要的遺傳物質(zhì)存在于細(xì)胞核中,所在核移植的受體將具有與核移植供體完全相同的遺傳基礎(chǔ)。因此,細(xì)胞核移植系技術(shù)在動(dòng)物育種工作中具有十分重要的意義。因?yàn)樗笾参镏械慕M織培養(yǎng)那樣,可以利用一頭優(yōu)質(zhì)的動(dòng)物(例如高產(chǎn)的奶牛)復(fù)制出與它生得完全一樣的成千上萬(wàn)的細(xì)胞核移植系動(dòng)物。