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摘 要 近年来，家畜繁殖技术发展较快。本文简要阐述了人工授精技术（AI）、发情控制、体外受精、胚胎低温保存、无性繁殖（克隆）五个方面的家畜繁殖技术的新进展。
关键词 繁殖技术 生物分子 移植 无性繁殖 进展
家畜繁殖技术是生物技术的重要分支。传统的生物技术革新换代是从20世纪70年代初期开始的。
一、家畜的人工授精
人工授精是家畜繁殖应用最为广泛的一项技术。在此项技术中，精液的保存，是整个家畜的人工授精过程的前提，也是关键一步。
1948年发现，在保存液中添加甘油能使精子在冷冻和解冻后仍保持受精力，这个发现使精液的保存进入一个新的阶段。精液的保存目前大多以细管冷冻精液为主。
用于冻精的保存液力求配方简化。有人认为牛的冷冻精液用脱脂奶稀释保存既经济又效果好。1976年保加利亚试验结果证明脱脂奶和乳糖混用效果更好。在稀释液添加剂中除常用的甘油外，最近日木从大蒜中提取一种维生素B的衍生物TPD （Thiamin Propyl Disulfide，内二硫化硫胺，新维生素B1），据称对保存精液有良好作用。在冻洁稀释液中加入Tris（ 三轻基甲基氨甲烷）己广为应用。此外，二甲基亚枫（DMS0），乙二胺甲乙酸（EDTA），聚乙烯吡（咯烷）酮（P.V.P），乙烯二醇等也被采用。英国试用0.025 %低浓度甲醛加入稀释液中，发现对精子的脂膜在冷冻时能起到保护作用。
家畜精液冻干的研究近年来取得了进展，美国E.V.拉尔森等人将牛精液冻成颗粒，抽干至含水量25%，在25度常温下保存约一个月，然后授精，受胎率达34%。如果冻干精液在技术上全面突破，将给家畜人工授精技术，再一次带来革命。但是，目前在测定各公畜精液耐冻性的问题还没完全解决，这将会影响冷冻方法的改善。冷冻精液保存期是很长的，依据理论可以无限期保存。
二、发情控制
动物发情的控制首先在于发情周期的调节（同期发情），其次就是对排卵的排制。排卵技术的成熟与否直接影响到家畜繁殖技术的发展。
Smith和Engle （1927）首先发现丁超排现象。Cole和Hart（1930）发现孕马血洁可使末成熟的大鼠超排，以此奠定了超排的基础。孕马血清促性腺激素（PMSG）与另两种垂体促性腺激素促卵胞（FSH）和促黄体素（LH）具有相似的生物活性这些使家畜超排的促性腺激素制剂引起人们的重视，但却存在着以下3个问题：①制备中效价不精确。日前，家畜用FSH制剂的生物活性还没有统一的标准；②激素制剂的生物半衰期不一致性。PMSG半衰期长，通常牛卵巢上有大量卵泡产生，但大多数不排卵；FSH半衰期短，卵泡产生的数量不多，但可利用的卵泡多。比如循环系统中PMSG的半衰期，在小鼠体内是6h，大鼠是24h。③FSH和LH之间的比率影响超排。Murphy等（1989）比较了几种商业制品中FSH与LH的比例，发现其中存在着批次之问的差异而引起超排效果的不同。Arm-strong等（1984）在使用LH/FSH制剂量最低，对绵羊进行超排处理，结果超排率和胚胎产量高。Chupin等（1985）对不同品种的牛试验的结果表明：不同LH /FSH的比例超排反应不同，发现夏洛来与荷斯坦牛在使用LH/FSH比例高的FSH制剂，尤其是在不含LH时，均产生高效的超排效果。追其原因可能是牛体内的LH水平足以提供与外源FSH协同作用所需的供诱导超排LH量。
三、家畜体外授精方面
体外授精的技术内容包括：卵母细胞的体外成熟；精子体外获能等。目前，体外受精技术在日本得到很大的发展。
1985年日本首次从屠宰后母牛的卵巢取出卵子并进行体外授精，从而成功地生产出一头小牛。从此以后，人们迫切期待体外授精技术能作为一种低成本的技术来生产和牛胚胎。1993年，日本政府制定相关法令，要求私营组织或公司带头把提供体外授精胚胎作为经商的基础。随着近年来技术的进步，受胎率逐渐上升。体外授精胚胎的生产率得到提高，在一个卵巢生产三到四个胚胎已成为可能。根据母牛胭体的等级来确定从中分离卵细胞是复杂而麻烦的，由于血统不清楚，采用这种方法生产出的日本肉牛的价格并不高。所以，将来根据养牛主的意愿生产出的体外受精胚胎牛的销售及其育肥将会增加。
与此同时，利用超声波介导来吸引卵泡和卵细胞，从而生产体外受精胚胎技术近来得到发展，采用这一技术可以利用对超数排卵处理不起作用的供体来生产体外受精胚胎。所以，这一技术有希望用于使有繁殖障碍的高品质母牛或由于年龄的原因对超数排卵处理不起作用的母牛来生产胚胎。
四、胚胎的移植及胚胎低温保存
世界上第一例非外科手术移植牛是在日本国家动物工程研究所诞生的，从那时起，这种技术就得到广泛应用。
（一）胚胎的移植
兔、羊、猪、牛、马等家畜的受精卵移植已陆续获得成功。用非手术法移卵有两种方法：①用移卵器通过子宫颈直接插到子宫角；②用阴道穿刺法。整个手术仅5～10min。一般来说，手术成功率要高于用非手术法移卵的成功率。
（二）胚胎冷冻保存
胚胎冷冻保存技术山初始的缓慢冷冻发展到快速冷冻、一步冷冻、直接移植冷冻、及玻璃化冷冻。M.Kasai （1994）报道玻璃化冷冻用乙二醇，水溶性聚蔗糖，蔗糖的混合液代替以二甲基亚砜等玻璃液能较大程度减少溶液的溶性。C.Vajta等（1995）报道，体外受精发育成的半囊胚玻璃化冷冻后，采用细管内直接脱除冷冻剂的效果好。对于牛和兔来说，胚胎的低温保存己属常规技术。对于猪来说，H.Nagashima等人（1994）报道，因猪胚不耐冻，所以对猪胚进行脱脂，以降低胚胎温度敏感性。
五、无性繁殖（克隆）
动物克隆即细胞核的移植Spreeman（1983）定义胚胎细胞核移植技术是指将一个多细胞胚胎的卵裂球或细胞核，通过显微手术和细胞融合的方法，移植到一个去核的卵母细胞或去核的受精卵中，构成新胚胎（克隆胚胎），然后移植给受体，获得与核供体胚胎基因型相同的后代（克隆动物）的生物技术。采用细胞核移植的方法把受精卵的基因全部置换，是基因工程在家畜品种改良中发展起来的一个重要途径。直到1952年，Briggs和King首次获得两栖类美洲豹蛙的胚胎核移植后代，而Wilmut等（1997）获得了成年绵羊乳腺上皮细胞核的克隆后代这一突破性成果，翻开了动物克隆新一页，为动物完整复制打下了基础。
六、结束语
21世纪，将是生物工程技术迅速发展日益完善的世纪，它会对传统的繁殖技术带来新的飞跃。我们相信，繁殖技术的明天一定会更加美好。
关键词 繁殖技术 生物分子 移植 无性繁殖 进展
家畜繁殖技术是生物技术的重要分支。传统的生物技术革新换代是从20世纪70年代初期开始的。
一、家畜的人工授精
人工授精是家畜繁殖应用最为广泛的一项技术。在此项技术中，精液的保存，是整个家畜的人工授精过程的前提，也是关键一步。
1948年发现，在保存液中添加甘油能使精子在冷冻和解冻后仍保持受精力，这个发现使精液的保存进入一个新的阶段。精液的保存目前大多以细管冷冻精液为主。
用于冻精的保存液力求配方简化。有人认为牛的冷冻精液用脱脂奶稀释保存既经济又效果好。1976年保加利亚试验结果证明脱脂奶和乳糖混用效果更好。在稀释液添加剂中除常用的甘油外，最近日木从大蒜中提取一种维生素B的衍生物TPD （Thiamin Propyl Disulfide，内二硫化硫胺，新维生素B1），据称对保存精液有良好作用。在冻洁稀释液中加入Tris（ 三轻基甲基氨甲烷）己广为应用。此外，二甲基亚枫（DMS0），乙二胺甲乙酸（EDTA），聚乙烯吡（咯烷）酮（P.V.P），乙烯二醇等也被采用。英国试用0.025 %低浓度甲醛加入稀释液中，发现对精子的脂膜在冷冻时能起到保护作用。
家畜精液冻干的研究近年来取得了进展，美国E.V.拉尔森等人将牛精液冻成颗粒，抽干至含水量25%，在25度常温下保存约一个月，然后授精，受胎率达34%。如果冻干精液在技术上全面突破，将给家畜人工授精技术，再一次带来革命。但是，目前在测定各公畜精液耐冻性的问题还没完全解决，这将会影响冷冻方法的改善。冷冻精液保存期是很长的，依据理论可以无限期保存。
二、发情控制
动物发情的控制首先在于发情周期的调节（同期发情），其次就是对排卵的排制。排卵技术的成熟与否直接影响到家畜繁殖技术的发展。
Smith和Engle （1927）首先发现丁超排现象。Cole和Hart（1930）发现孕马血洁可使末成熟的大鼠超排，以此奠定了超排的基础。孕马血清促性腺激素（PMSG）与另两种垂体促性腺激素促卵胞（FSH）和促黄体素（LH）具有相似的生物活性这些使家畜超排的促性腺激素制剂引起人们的重视，但却存在着以下3个问题：①制备中效价不精确。日前，家畜用FSH制剂的生物活性还没有统一的标准；②激素制剂的生物半衰期不一致性。PMSG半衰期长，通常牛卵巢上有大量卵泡产生，但大多数不排卵；FSH半衰期短，卵泡产生的数量不多，但可利用的卵泡多。比如循环系统中PMSG的半衰期，在小鼠体内是6h，大鼠是24h。③FSH和LH之间的比率影响超排。Murphy等（1989）比较了几种商业制品中FSH与LH的比例，发现其中存在着批次之问的差异而引起超排效果的不同。Arm-strong等（1984）在使用LH/FSH制剂量最低，对绵羊进行超排处理，结果超排率和胚胎产量高。Chupin等（1985）对不同品种的牛试验的结果表明：不同LH /FSH的比例超排反应不同，发现夏洛来与荷斯坦牛在使用LH/FSH比例高的FSH制剂，尤其是在不含LH时，均产生高效的超排效果。追其原因可能是牛体内的LH水平足以提供与外源FSH协同作用所需的供诱导超排LH量。
三、家畜体外授精方面
体外授精的技术内容包括：卵母细胞的体外成熟；精子体外获能等。目前，体外受精技术在日本得到很大的发展。
1985年日本首次从屠宰后母牛的卵巢取出卵子并进行体外授精，从而成功地生产出一头小牛。从此以后，人们迫切期待体外授精技术能作为一种低成本的技术来生产和牛胚胎。1993年，日本政府制定相关法令，要求私营组织或公司带头把提供体外授精胚胎作为经商的基础。随着近年来技术的进步，受胎率逐渐上升。体外授精胚胎的生产率得到提高，在一个卵巢生产三到四个胚胎已成为可能。根据母牛胭体的等级来确定从中分离卵细胞是复杂而麻烦的，由于血统不清楚，采用这种方法生产出的日本肉牛的价格并不高。所以，将来根据养牛主的意愿生产出的体外受精胚胎牛的销售及其育肥将会增加。
与此同时，利用超声波介导来吸引卵泡和卵细胞，从而生产体外受精胚胎技术近来得到发展，采用这一技术可以利用对超数排卵处理不起作用的供体来生产体外受精胚胎。所以，这一技术有希望用于使有繁殖障碍的高品质母牛或由于年龄的原因对超数排卵处理不起作用的母牛来生产胚胎。
四、胚胎的移植及胚胎低温保存
世界上第一例非外科手术移植牛是在日本国家动物工程研究所诞生的，从那时起，这种技术就得到广泛应用。
（一）胚胎的移植
兔、羊、猪、牛、马等家畜的受精卵移植已陆续获得成功。用非手术法移卵有两种方法：①用移卵器通过子宫颈直接插到子宫角；②用阴道穿刺法。整个手术仅5～10min。一般来说，手术成功率要高于用非手术法移卵的成功率。
（二）胚胎冷冻保存
胚胎冷冻保存技术山初始的缓慢冷冻发展到快速冷冻、一步冷冻、直接移植冷冻、及玻璃化冷冻。M.Kasai （1994）报道玻璃化冷冻用乙二醇，水溶性聚蔗糖，蔗糖的混合液代替以二甲基亚砜等玻璃液能较大程度减少溶液的溶性。C.Vajta等（1995）报道，体外受精发育成的半囊胚玻璃化冷冻后，采用细管内直接脱除冷冻剂的效果好。对于牛和兔来说，胚胎的低温保存己属常规技术。对于猪来说，H.Nagashima等人（1994）报道，因猪胚不耐冻，所以对猪胚进行脱脂，以降低胚胎温度敏感性。
五、无性繁殖（克隆）
动物克隆即细胞核的移植Spreeman（1983）定义胚胎细胞核移植技术是指将一个多细胞胚胎的卵裂球或细胞核，通过显微手术和细胞融合的方法，移植到一个去核的卵母细胞或去核的受精卵中，构成新胚胎（克隆胚胎），然后移植给受体，获得与核供体胚胎基因型相同的后代（克隆动物）的生物技术。采用细胞核移植的方法把受精卵的基因全部置换，是基因工程在家畜品种改良中发展起来的一个重要途径。直到1952年，Briggs和King首次获得两栖类美洲豹蛙的胚胎核移植后代，而Wilmut等（1997）获得了成年绵羊乳腺上皮细胞核的克隆后代这一突破性成果，翻开了动物克隆新一页，为动物完整复制打下了基础。
六、结束语
21世纪，将是生物工程技术迅速发展日益完善的世纪，它会对传统的繁殖技术带来新的飞跃。我们相信，繁殖技术的明天一定会更加美好。