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一种高产奶卵裂球重构胚胎的制备方法

阅读:745发布:2022-06-19

专利汇可以提供一种高产奶卵裂球重构胚胎的制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种高产奶 牛 卵裂球重构胚胎的制备方法,属于胚胎学领域。本方法具体如下:1、制备体外成熟 奶牛 卵母细胞;2、解冻高产奶牛冷冻精子;3、制备32细胞期以上高产奶牛 体外受精 胚胎;4、采用piezo 操作系统 构建高产奶牛胚胎卵裂球重构胚胎;5、重构胚 胎体 外培养。本发明通过使用piezo操作系统制备高产奶牛胚胎卵裂球重构胚胎,取代 现有技术 中使用激光破膜仪或者斜口针制备重构胚胎的步骤,piezo操作系统将 电压 效应产生的脉冲经由显微 注射针头 直接作用于欲注射的细胞表面,大大减少了对胚胎的损伤,提高了重构胚胎的存活率。,下面是一种高产奶卵裂球重构胚胎的制备方法专利的具体信息内容。

1.一种高产奶卵裂球重构胚胎的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)、制备体外成熟奶牛卵母细胞:
a.将屠宰场采集的奶牛卵巢放入添加双抗的25℃灭菌生理盐中恒温保存7h内带回实验室,依次用30℃、35℃无菌生理盐水洗涤,分别洗涤2次后置39℃水浴锅中备用,10毫升一次性注射器抽吸法获取卵丘-卵母细胞复合体(COCs);
b.将捡取的卵丘-卵母细胞复合体(COCs)用提前2h于39℃水浴锅中预热的含有5%胎牛血清(FBS)的DPBS缓冲液洗涤3次,再用提前2h于39℃培养箱中预热的体外成熟培养液洗涤3次后置于CO2培养箱中进行体外成熟培养,采用五孔板培养,培养浓度:100-150枚/500μL;培养条件39℃,5%CO2,饱和湿度;培养时间22-24h;
体外成熟培养液配方:TCM-199(Gibco)+10%FBS+10μL/mL双抗(即100IU/mL)+10IU/mL人绒毛膜促性腺激素(HMG)+1μg/mL雌二醇(E2);
(2)、解冻高产奶牛冷冻精子:西蒙塔尔牛冷冻精液用BO液上浮法处理,奶牛冷冻精液购买于武汉市奶牛改良站,品种为西蒙塔尔奶牛;精子的处理方法:从液氮罐取细管冻精放入37℃水浴中30~40s快速解冻,用75%酒精消毒后剪开细管,将精子放入含有1mLBO液的离心管中,用移液枪轻轻吹打后,上下颠倒几次,置于二培养箱中静置20-30min,使精子上浮,上浮后将上浮的精子离心处理,1500r/min,5min,用BO’液再次离心处理两次,
1500r/min,5min;
(3)、制备32细胞期及以上高产奶牛体外受精胚胎:
a.步骤(1)b体外成熟后的卵母细胞经2%透明质酸酶消化脱去卵丘细胞后置于体外受精液BO’中平衡30min;
b.步骤(2)中处理好的精子加入含有步骤(3)a中卵母细胞的体外受精微滴中,精子的终浓度为3×105个/mL;
c.体外受精6h后,用移液器轻轻吹打受精卵,除去浮在受精卵表面的精子,用提前2h于
39℃培养箱中预热的体外受精胚胎培养液洗涤三遍后置于培养液中进行培养;培养浓度:
50μL的培养滴中培养10-15个受精卵;24h半量换液,5d后可获得32细胞期或以上胚胎;
BO液的配方:6.55mg/mL氯化钠+0.3mg/mL氯化+0.249mg/mL氯化+0.0497mg/mL氯化镁+0.0869mg/mL磷酸二氢钠+3.104mg/mL碳酸氢钠+2.5mg/mL葡萄糖+0.055mg/mL丙酸钠+0.065mg/mL青霉素+0.05mg/mL硫酸链霉素
BO’液的配方:BO液+5mM咖啡因+10mg/mL肝素钠+3mg/mLBSA;
(4)、采用piezo操作系统构建高产奶牛胚胎卵裂球重构胚胎:
a.取发育至32细胞期以上体外受精胚胎用0.25%链霉蛋白酶消化透明带,获得单个卵裂球,转移至含10%FBS的TCM-199操作滴中备用;
选用内径40μm、外径180μm的固定针从时针9点方向吸卵母细胞,并且使第一极体处在
1-3点方向,选用内径15-20μm的注射针从3点方向进针采用piezo操作系统,利用其电压效应产生的脉冲经注射针头作用于细胞表面,破透明带和细胞膜,去除含有第一极体在内的遗传物质;piezo去除第一极体参数:破透明带3,破细胞膜1;将去掉第一极体的卵母细胞转移至放置有卵裂球的操作微滴中备用;
胚胎重构时,选用内径40μm、外径180μm的固定针从时针9点方向吸卵母细胞,选用内径
15-20μm的注射针吸取其中一个卵裂球采用piezo操作系统破透明带置于已经去除包含有第一极体及遗传物质的卵母细胞透明带下备用;
或者
a’.选用内径40μm、外径180μm的固定针从时针9点方向吸卵母细胞,并且使第一极体处在1-3点方向,选用内径15-20μm的注射针从3点方向进针采用piezo操作系统,利用其电压效应产生的脉冲经注射针头作用于细胞表面,破透明带和细胞膜,去除含有第一极体在内的遗传物质。piezo去除第一极体参数:破透明带3,破细胞膜1;将去掉第一极体的卵母细胞转移至放置有卵裂球的操作微滴中备用;取发育至32细胞期及以上体外受精胚胎转移至含
10%FBS的TCM-199操作滴中备用;
胚胎重构时,选用内径40μm、外径180μm的固定针吸取32细胞期及以上体外受精胚胎,选用内径15-20μm的注射针利用piezo操作系统吸取其中一个卵裂球并将其置于已经去除包含有第一极体及遗传物质的卵母细胞透明带下备用;制备注射针的玻璃管购自于eppdorf公司,由发明人自己制备,注射针的针尖为平直的,针尖至针杆弯曲处的内针管内径均为15-20微米,长度为6-10mm,针杆弯曲度为150度;固定针的针尖为平直的,外径180微米,内径40微米,针杆弯曲角度为150度;
(5)、重构胚胎体外培养:
a.将制备的重构胚胎在融合液中洗涤3次后移入融合槽;
b.利用BTX-2001融合仪进行细胞融合,融合参数:110V 30μs 2DC;
c.融合后的胚胎用胚胎培养液CRlaa洗涤3次置入提前2小时平衡过的CRlaa培养基中培养,培养条件:39℃,5%CO2,饱和湿度,24h半量换液,培养7d观察囊胚发育率;
培养液CRlaa配方:114.7mM NaCl、3.1mM KCl、26.2mM NaHCO3、0.4mM丙酮酸钠、5.0mM乳酸半钙、3mg/mL BSA、1.0Mm L-谷酰胺。

说明书全文

一种高产奶卵裂球重构胚胎的制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于胚胎学领域,具体涉及一种高产奶牛卵裂球重构胚胎的制备方法。

背景技术

[0002] 应用体外受精方法可充分利用屠宰场废弃的卵巢和优质奶牛的冷冻精液进行胚胎体外生产,不仅成本低廉,而且效果稳定,不需要对母牛进行超数排卵及同期发情处理,大大减少工作量、降低生产成本,同时大幅度提高优良种公畜的利用率,使优良种公畜获得大量的后代,从而扩大其在畜群遗传改良中的作用。
[0003] 胚胎细胞核移植技术是指将一个多细胞胚胎的卵裂球和细胞核,通过显微操作技术和细胞融合的方法,移植到一个去核卵母细胞或去核受精卵中,构成新胚胎,然后移植给受体,获得与核供体胚胎基因型相同的后代的生物技术。通过胚胎克隆可大量扩增遗传性状优良的动物,加速遗传改良和育种进程。以屠宰场废弃的奶牛卵巢中的卵母细胞和高产奶牛体外受精胚胎卵裂球细胞为研究对象,通过显微操作技术进行胚胎克隆,制备高产奶牛卵裂球重构胚胎,能够提供大量的优质胚胎,为生产提供便利。现有技术一般采用激光破膜仪或者斜口针制备重构胚胎,这两种方法在制备的过程中对细胞的损伤比较大。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于针对上述现有常用的方法中出现的缺点,提供一种采用piezo操作系统制备高产奶牛胚胎卵裂球重构胚胎的方法,减小操作过程中对细胞的损伤,提高细胞重构的成功率。
[0005] 为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
[0006] 第一方面,提供一种高产奶牛卵裂球重构胚胎的制备方法,包括以下步骤:
[0007] (1)、制备体外成熟奶牛卵母细胞:
[0008] a.将屠宰场采集的奶牛卵巢放入添加双抗的25℃灭菌生理盐中恒温保存7h内带回实验室,依次用30℃、35℃无菌生理盐水洗涤,分别洗涤2次后置39℃水浴锅中备用,10毫升一次性注射器抽吸法获取卵丘-卵母细胞复合体(COCs);
[0009] b.将捡取的卵丘-卵母细胞复合体(COCs)用提前2h于39℃水浴锅中预热的含有5%胎牛血清(FBS)的DPBS缓冲液洗涤3次,再用提前2h于39℃培养箱中预热的体外成熟培养液洗涤3次后置于CO2培养箱中进行体外成熟培养,采用五孔板培养,培养浓度:100-150枚/500μL;培养条件39℃,5%CO2,饱和湿度;培养时间22-24h;
[0010] 体外成熟培养液配方:TCM-199(Gibco)+10%FBS+10μL/mL双抗(即100IU/mL)+10IU/mL人绒毛膜促性腺激素(HMG)+1μg/mL雌二醇(E2);
[0011] (2)、解冻高产奶牛冷冻精子:西蒙塔尔牛冷冻精液用BO液上浮法处理,奶牛冷冻精液购买于武汉市奶牛改良站,品种为西蒙塔尔奶牛;精子的处理方法:从液氮罐取细管冻精放入37℃水浴中30~40s快速解冻,用75%酒精消毒后剪开细管,将精子放入含有1mLBO液的离心管中,用移液枪轻轻吹打后,上下颠倒几次,置于二培养箱中静置20-30min,使精子上浮,上浮后将上浮的精子离心处理,1500r/min,5min,用BO’液再次离心处理两次,1500r/min,5min;
[0012] (3)、制备32细胞期及以上高产奶牛体外受精胚胎:
[0013] a.步骤(1)b体外成熟后的卵母细胞经2%透明质酸酶消化脱去卵丘细胞后置于体外受精液BO’中平衡30min;
[0014] b.步骤(2)中处理好的精子加入含有步骤(3)a中卵母细胞的体外受精微滴中,精子的终浓度为3×105个/mL;
[0015] c.体外受精6h后,用移液器轻轻吹打受精卵,除去浮在受精卵表面的精子,用提前2h于39℃培养箱中预热的体外受精胚胎培养液洗涤三遍后置于培养液中进行培养;培养浓度:50μL的培养滴中培养10-15个受精卵;24h半量换液,5d后可获得32细胞期或以上胚胎;
[0016] BO液的配方:6.55mg/mL氯化钠+0.3mg/mL氯化+0.249mg/mL氯化+0.0497mg/mL氯化镁+0.0869mg/mL磷酸二氢钠+3.104mg/mL碳酸氢钠+2.5mg/mL葡萄糖+0.055mg/mL丙酸钠+0.065mg/mL青霉素+0.05mg/mL硫酸链霉素
[0017] BO’液的配方:BO液+5mM咖啡因+10mg/mL肝素钠+3mg/mLBSA;
[0018] (4)、采用piezo操作系统构建高产奶牛胚胎卵裂球重构胚胎:
[0019] a.取发育至32细胞期以上体外受精胚胎用0.25%链霉蛋白酶消化透明带,获得单个卵裂球,转移至含10%FBS的TCM-199操作滴中备用;
[0020] 选用内径40μm、外径180μm的固定针从时针9点方向吸卵母细胞,并且使第一极体处在1-3点方向,选用内径15-20μm的注射针从3点方向进针采用piezo操作系统,利用其电压效应产生的脉冲经注射针头作用于细胞表面,破透明带和细胞膜,去除含有第一极体在内的遗传物质;piezo去除第一极体参数:破透明带3,破细胞膜1;将去掉第一极体的卵母细胞转移至放置有卵裂球的操作微滴中备用;
[0021] 胚胎重构时,选用内径40μm、外径180μm的固定针从时针9点方向吸卵母细胞,选用内径15-20μm的注射针吸取其中一个卵裂球采用piezo操作系统破透明带置于已经去除包含有第一极体及遗传物质的卵母细胞透明带下备用;
[0022] 或者
[0023] a’.选用内径40μm、外径180μm的固定针从时针9点方向吸卵母细胞,并且使第一极体处在1-3点方向,选用内径15-20μm的注射针从3点方向进针采用piezo操作系统,利用其电压效应产生的脉冲经注射针头作用于细胞表面,破透明带和细胞膜,去除含有第一极体在内的遗传物质。piezo去除第一极体参数:破透明带3,破细胞膜1;将去掉第一极体的卵母细胞转移至放置有卵裂球的操作微滴中备用;取发育至32细胞期及以上体外受精胚胎转移至含10%FBS的TCM-199操作滴中备用;
[0024] 胚胎重构时,选用内径40μm、外径180μm的固定针吸取32细胞期及以上体外受精胚胎,选用内径15-20μm的注射针利用piezo操作系统吸取其中一个卵裂球并将其置于已经去除包含有第一极体及遗传物质的卵母细胞透明带下备用;
[0025] 制备注射针的玻璃管购自于eppdorf公司,由发明人自己制备,注射针的针尖为平直的,针尖至针杆弯曲处的内针管内径均为15-20微米,长度为6-10mm,玻璃管弯曲度为150度,如图1所示;固定针的针尖为平直的,外径180微米,内径40微米,玻璃管弯曲角度为
150度;
[0026] (5)、重构胚胎体外培养:
[0027] a.将制备的重构胚胎在融合液中洗涤3次后移入融合槽;
[0028] b.利用BTX-2001融合仪进行细胞融合,融合参数:110V 30μs 2DC;
[0029] c.融合后的胚胎用胚胎培养液CRlaa洗涤3次置入提前2小时平衡过的CRlaa培养基中培养,培养条件:39℃,5%CO2,饱和湿度,24h半量换液,培养7d观察囊胚发育率;
[0030] 培养液CRlaa配方:114.7mM NaCl、3.1mM KCl、26.2mM NaHCO3、0.4mM丙酮酸钠、5.0mM乳酸半钙、3mg/mL BSA、1.0Mm L-谷酰胺。
[0031] 本发明所叙述的方法中,采用piezo操作系统取代激光破膜仪或斜口针等常规方法去除体外成熟的卵母细胞中包含第一极体在内的遗传物质,其中破透明带参数为3,破细胞膜参数1,采用piezo注射针内径为15-20μm。减少了常规方法中对细胞的损伤,提高了重构胚胎的成活率。附图说明
[0032] 图1是本发明中piezo注射针示意图;
[0033] 图2是发育7天的奶牛卵裂球重构囊胚;

具体实施方式

[0034] 通过以下详细说明结合附图可以进一步理解本发明的特点和优点。所提供的实施例仅是对本发明方法的说明,而不以任何方式限制本发明揭示的其余内容。【实施例1】制备体外成熟奶牛卵母细胞
[0035] (1)将屠宰场采集的奶牛卵巢放入添加双抗的25℃灭菌生理盐水中恒温保存7h内带回实验室,依次用30℃、35℃无菌生理盐水洗涤,分别洗涤2次后置39℃水浴锅中备用,10毫升一次性注射器抽吸法获取卵丘-卵母细胞复合体(COCs);
[0036] (2)将捡取的卵丘-卵母细胞复合体(COCs)用提前2h于39℃水浴锅中预热的含有5%胎牛血清(FBS)的DPBS缓冲液洗涤3次,再用提前2h于39℃培养箱中预热的体外成熟培养液洗涤3次后置于CO2培养箱中进行体外成熟培养,采用五孔板培养,培养浓度:100-150枚/500μL;培养条件39℃,5%CO2,饱和湿度;培养时间22-24h;
[0037] 体外成熟培养液配方:TCM-199(Gibco)+10%FBS+10μL/mL双抗(即100IU/mL)+10IU/mL人绒毛膜促性腺激素(HMG)+1μg/mL雌二醇(E2);
[0038] 【实施例2】体外受精培养获取优质奶牛胚胎
[0039] (1)西蒙塔尔牛冷冻精液用BO液上浮法处理:奶牛冷冻精液购买于武汉市奶牛改良站,品种为西蒙塔尔奶牛;精子的处理方法:从液氮罐取细管冻精放入37℃水浴中30~40s快速解冻,用75%酒精消毒后剪开细管,将精子放入含有1mLBO液的离心管中,用移液枪轻轻吹打后,上下颠倒几次,置于二氧化碳培养箱中静置20-30min,使精子上浮,上浮后将上浮的精子离心处理,1500r/min,5min,用BO’液再次离心处理两次,1500r/min,5min;
[0040] (2)体外成熟后的卵母细胞经2%透明质酸酶消化脱去卵丘细胞后置于体外受精液BO’中平衡30min;
[0041] (3)步骤(1)中处理好的精子加入含有步骤(4)中卵母细胞的体外受精微滴中,精子的终浓度为3×105个/mL;
[0042] (4)体外受精6h后,用移液器轻轻吹打受精卵,除去浮在受精卵表面的精子,用提前2h于39℃培养箱中预热的体外受精胚胎培养液洗涤三遍后置于培养液中进行培养;培养浓度:50uL的培养滴中培养10-15个受精卵;24h半量换液,5d后可获得32细胞期或以上胚胎;
[0043] BO液的配方:6.55mg/mL氯化钠+0.3mg/mL氯化钾+0.249mg/mL氯化钙+0.0497mg/mL氯化镁+0.0869mg/mL磷酸二氢钠+3.104mg/mL碳酸氢钠+2.5mg/mL葡萄糖+0.055mg/mL丙酮酸钠+0.065mg/mL青霉素+0.05mg/mL硫酸链霉素;
[0044] BO'液的配方:BO液+5mM咖啡因+10mg/mL肝素钠+3mg/mLBSA;
[0045] 【实施例3】卵裂球重构胚胎制备
[0046] (1)取发育至32细胞期及以上体外受精胚胎用0.25%链霉蛋白酶消化透明带,获得单个卵裂球,转移至含10%FBS的TCM-199操作滴中备用;
[0047] 选用内径40μm、外径180μm的固定针从时针9点方向吸卵母细胞,并且使第一极体处在1-3点方向,选用内径15-20μm的注射针从3点方向进针采用piezo操作系统,利用其电压效应产生的脉冲经注射针头作用于细胞表面,破透明带和细胞膜,去除含有第一极体在内的遗传物质。piezo去除第一极体参数:破透明带3,破细胞膜1;将去掉第一极体的卵母细胞转移至放置有卵裂球的操作微滴中备用;
[0048] 胚胎重构时,选用内径40μm、外径180μm的固定针从时针9点方向吸卵母细胞,选用内径15-20μm的注射针吸取其中一个卵裂球采用piezo操作系统破透明带置于已经去除包含有第一极体及遗传物质的卵母细胞透明带下备用。
[0049] 或者
[0050] (1)’选用内径40μm、外径180μm的固定针从时针9点方向吸卵母细胞,并且使第一极体处在1-3点方向,选用内径15-20μm的注射针从3点方向进针采用piezo操作系统,利用其电压效应产生的脉冲经注射针头作用于细胞表面,破透明带和细胞膜,去除含有第一极体在内的遗传物质。piezo去除第一极体参数:破透明带3,破细胞膜1;将去掉第一极体的卵母细胞转移至放置有卵裂球的操作微滴中备用;
[0051] 取发育至32细胞期及以上体外受精胚胎转移至含10%FBS的TCM-199操作滴中备用;
[0052] 胚胎重构时,选用内径40μm、外径180μm的固定针吸取32细胞期及以上体外受精胚胎,选用内径15-20μm的注射针利用piezo操作系统吸取其中一个卵裂球并将其置于已经去除包含有第一极体及遗传物质的卵母细胞透明带下备用。
[0053] 制备注射针的玻璃管购自于eppdorf公司,由发明人自己制备,注射针的针尖为平直的,针尖至针杆弯曲处的内针管内径均为15-20微米,长度为6-10mm,针杆弯曲角度为150度,如图1所示;固定针的针尖为平直的,外径180微米,内径40微米,针杆弯曲角度为150度;
[0054] 【实施例4】重构胚融合
[0055] (1)将制备的重构胚胎在融合液中洗涤3次后移入融合槽;
[0056] (2)利用BTX-2001融合仪进行细胞融合,融合参数:110V 30μs 2DC;
[0057] (3)融合后的胚胎用胚胎培养液CRlaa洗涤3次置入CRlaa中进行培养。【实施例5】重构胚培养
[0058] 融合完成后经胚胎培养液CRlaa洗涤3遍,置入提前2小时平衡过的CRlaa培养基中培养,培养条件:39℃,5%CO2,饱和湿度,24h半量换液,培养7d观察囊胚发育率。重构胚培养7天的形态如图2所示。
[0059] 培养液CRlaa配方:114.7mM NaCl、3.1mM KCl、26.2mM NaHCO3、0.4mM丙酮酸钠、5.0mM乳酸半钙、3mg/mL BSA、1.0Mm L-谷氨酰胺。
[0060] 本发明尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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