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開(kāi)展水牛生物技術(shù)可以分為兩個(gè)階段，第一階段是對(duì)水牛超數(shù)排卵和活體采卵、胚胎性別鑒定和胚胎移植等一整套胚胎生物技術(shù)程序進(jìn)行研究和開(kāi)發(fā)。主要目標(biāo)是擴(kuò)大河流型水牛繁殖和產(chǎn)業(yè)化，提高水牛品質(zhì)和新品種的形成速度。第二階段是采用轉(zhuǎn)基因和體細(xì)胞克隆等技術(shù)，以培育水牛新品種和開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)基因新藥品，更好地為水牛產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和人類健康作出貢獻(xiàn)。

1超數(shù)排卵和同期發(fā)情

一般母牛每次發(fā)情只排一個(gè)卵。人們通過(guò)使用外源激素，能使母牛一次排多個(gè)卵以生產(chǎn)多個(gè)胚胎，并通過(guò)胚胎移植加快優(yōu)良母畜基因型的擴(kuò)散。水牛卵巢上原始卵泡數(shù)分別比奶牛低30％，卵泡閉鎖率較奶牛高，且水牛對(duì)超排藥物的反應(yīng)力低，個(gè)體反應(yīng)差異大，因此胚胎回收率遠(yuǎn)低于奶牛。近年來(lái)，水牛的胚胎回收率雖已有很大提高，可用胚胎可高達(dá)2．5～3．0枚，但大多數(shù)仍在1．0～2．0枚范圍內(nèi)。常用于水牛超排的促性腺激素有PMSG（孕馬血清促性腺激素）和FSH（促卵胞素），F(xiàn)SH的超排效果優(yōu)于PMSG，每次超排獲得有效胚胎的數(shù)量是2．09比0．56。同期發(fā)情技術(shù)可便于掌握適時(shí)輸精，縮短發(fā)情配種時(shí)間，有利于提高人工授精配種受胎率和胚胎移植受胎率。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)對(duì)水牛同期發(fā)情技術(shù)的應(yīng)用做了一些研究，已發(fā)展了多種同期發(fā)情方法用于誘導(dǎo)水牛的發(fā)情和排卵，如孕酮法、兩次PGF2α法，GnRH結(jié)合前列腺素法、孕酮和ECG方法等。研究表明通常有優(yōu)勢(shì)卵泡和黃體存在時(shí)處理成功率較高；在繁殖季節(jié)同期發(fā)情的效果較好；在乏情季節(jié)，結(jié)合使用孕酮可提高受胎率。但總體來(lái)看，水牛同期發(fā)情技術(shù)的效率還有待提高。由于水牛對(duì)激素類藥物的反應(yīng)力較低，個(gè)體差異大，而且多出現(xiàn)安靜發(fā)情，因此超數(shù)排卵和同期發(fā)情的效率仍然較低。因此需要制訂中長(zhǎng)期的研究計(jì)劃，探討水牛卵泡發(fā)生和繁殖內(nèi)分泌規(guī)律，找出有效的發(fā)情鑒定方法。

2水牛胚胎體外生產(chǎn)

胚胎體外生產(chǎn)（Invitroproduction，IVP）包括卵母細(xì)胞體外成熟（Invitromaturation，IVM）、體外受精（Invitrofertilization，IVF）和體外胚胎培養(yǎng)（Invitroculture，IVC）。通過(guò)IVP可大量生產(chǎn)良種胚胎，是解決水牛品種改良過(guò)程中胚胎來(lái)源困難的一條有效途徑。胚胎體外生產(chǎn)的卵母細(xì)胞來(lái)源主要分為屠宰場(chǎng)卵巢和活體采卵（Ovumpick－up，OPU）。屠宰場(chǎng)卵巢容易獲得，但由于系譜不明確，且絕大部分為沼澤型水牛卵巢，因此對(duì)水牛品種改良的意義不大。OPU通過(guò)B型超聲波引導(dǎo)，經(jīng)子宮壁采集卵母細(xì)胞，可重復(fù)從遺傳價(jià)值高的水牛身上采集卵母細(xì)胞，其與體外受精技術(shù)相結(jié)合可生產(chǎn)大量系譜明確的胚胎，從而充分發(fā)揮優(yōu)良母畜的遺傳潛力。OPU與體外胚胎生產(chǎn)技術(shù)相結(jié)合，生產(chǎn)的可移植胚胎為超數(shù)排卵的2～3倍，每頭供體每月可生產(chǎn)更多的可移植胚胎（2．0±0．6枚），并可克服母畜生殖道疾病對(duì)胚胎質(zhì)量的影響。體外胚胎生產(chǎn)雖然也取得一些成績(jī)，但水牛胚胎體外生產(chǎn)所需條件較高，需要專業(yè)的儀器設(shè)備進(jìn)行操作，實(shí)質(zhì)上仍處于研究階段，還未能真正應(yīng)用于生產(chǎn)。今后應(yīng)降低胚胎體外生產(chǎn)的成本，提高體外生產(chǎn)效率。現(xiàn)在正由專業(yè)的單位進(jìn)行良種胚胎體外生產(chǎn)，而后將胚胎冷凍保存，提供給基層的水牛養(yǎng)殖戶進(jìn)行移植生產(chǎn)。

3水牛胚胎移植

胚胎移植是水牛超數(shù)排卵、體外受精、體細(xì)胞核移植的最終環(huán)節(jié)，對(duì)良種水牛的擴(kuò)繁具有重要意義，但關(guān)于水牛胚胎移植的報(bào)道很少。胚胎移植首先要解決供體母牛與受體母牛發(fā)情同期化問(wèn)題，常用的方法與供體母牛情期同期化處理基本一樣，受體母牛注射兩次PG或其衍生物，注射間隔時(shí)間11天。胚胎移植的操作關(guān)鍵是將胚胎準(zhǔn)確地輸入到卵巢有黃體的子宮角中。由于水牛黃體突出表面不明顯，難以觸診，給胚胎移植準(zhǔn)確到位造成一定困難。母水牛子宮頸在發(fā)情后不久就處于基本閉鎖狀態(tài)，使輸胚管插入困難并容易造成子宮損傷，影響胚移受胎率。為了提高受胎率，選用已產(chǎn)2胎以上的母牛作為受體母牛較好。由于受體牛的質(zhì)量不能保障，水牛胚胎移植效率也低，目前水牛鮮胚移植受胎率一般只有6％～13％，個(gè)別試驗(yàn)受胎率達(dá)到33．7％～66．7％，胚移受孕水牛三個(gè)月內(nèi)流產(chǎn)比較嚴(yán)重，流產(chǎn)率有時(shí)達(dá)到40％～50％。因此應(yīng)加強(qiáng)和建立規(guī)范的受體母牛飼養(yǎng)管理，此外還應(yīng)開(kāi)展胎兒互相作用和胚胎發(fā)育免疫學(xué)的研究，切實(shí)提高水牛胚胎移植效率。

4水牛胚胎冷凍

胚胎冷凍技術(shù)可突破時(shí)間和空間的限制，解決胚胎生產(chǎn)與移植在時(shí)間和地域方面的矛盾，實(shí)現(xiàn)水牛胚胎本地生產(chǎn)異地移植，還可長(zhǎng)時(shí)間保存優(yōu)良種水牛的遺傳資源，便于胚胎運(yùn)輸，促進(jìn)水牛繁殖生物技術(shù)的推廣應(yīng)用。但水牛胚胎的冷凍還沒(méi)得到廣泛的應(yīng)用。今后還應(yīng)更深入廣泛的開(kāi)展水牛胚胎的冷凍保存，從冷凍保護(hù)劑、冷凍方法、胚胎發(fā)育階段等方面著手，以切實(shí)提高水牛胚胎的冷凍存活率，加速胚胎冷凍的應(yīng)用。

5水牛性別控制

目前，實(shí)現(xiàn)家畜性別的人為控制主要有兩個(gè)途徑：一是X精子和Y精子的分離；二是早期胚胎的性別鑒定。研究表明將牛的精子分離后進(jìn)行人工授精，產(chǎn)下母水牛的成功率94％，公水牛的成功率是91％。使用流式細(xì)胞分類儀分離X、Y精子，準(zhǔn)確率達(dá)到90％以上，分離的精子用于體外受精，生產(chǎn)的胚胎移植后產(chǎn)下經(jīng)XY精子性別控制的雌雄水牛雙犢。通過(guò)胚胎分割結(jié)合PCR技術(shù)進(jìn)行性別鑒定，切割胚胎移植后得到了性別控制水牛犢；其胚胎性別鑒定的準(zhǔn)確率能達(dá)到100％，胚胎分割后的存活率可達(dá)80％以上。使用性別控制技術(shù)進(jìn)行繁育奶水牛的效率將比無(wú)性別控制的提高近一倍，對(duì)加速繁殖良種水牛，解決制約我國(guó)水牛奶業(yè)的發(fā)展瓶頸一良種水牛缺乏，推動(dòng)中國(guó)水牛奶業(yè)發(fā)展具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。今后急需發(fā)展出一種方便實(shí)用的胚胎控制方法，并能在基層推廣，從而確實(shí)提高水牛良種繁育速度。

6水牛體細(xì)胞核移植及轉(zhuǎn)基因研究

體細(xì)胞核移植在短期內(nèi)可大量復(fù)制具優(yōu)良基因的動(dòng)物個(gè)體，并為轉(zhuǎn)基因技術(shù)研究提供基礎(chǔ)。水牛的體細(xì)胞核移植研究開(kāi)始較晚，核移植操作復(fù)雜，影響因素多，雖針對(duì)水牛體細(xì)胞核移植的供體細(xì)胞類型、供體細(xì)胞處理方法開(kāi)展了大量的研究，但核移植的效率仍很低。自2005年首例水牛體細(xì)胞克隆牛犢的誕生，到目前為止，僅報(bào)道了三頭成活的克隆水牛。轉(zhuǎn)基因技術(shù)是基因工程和胚胎工程結(jié)合的一門(mén)生物技術(shù)。轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)是使用轉(zhuǎn)基因工程技術(shù)將選定的目的基因?qū)雱?dòng)物染色體組，并整合表達(dá)和遺傳的過(guò)程。通過(guò)轉(zhuǎn)基因克隆的方法對(duì)水牛進(jìn)行定向遺傳改良和研發(fā)高效乳腺生物反應(yīng)器，可解決我國(guó)水牛奶業(yè)開(kāi)發(fā)面臨的水牛繁殖率低和產(chǎn)奶量低等問(wèn)題，提高水牛的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

國(guó)家轉(zhuǎn)基因?qū)ｍ?xiàng)重大課題“高繁殖力和高產(chǎn)奶量轉(zhuǎn)基因水牛新品種培育”立項(xiàng)后，先后培育出世界首例單精子顯微授精的轉(zhuǎn)基因水牛、世界首例慢病毒介導(dǎo)的轉(zhuǎn)基因水牛、世界首例轉(zhuǎn)基因克隆水牛。該課題將采用先進(jìn)的轉(zhuǎn)基因技術(shù)改良水牛的遺傳性狀，提高水牛的繁殖力和產(chǎn)奶量，培育高繁殖力和高產(chǎn)奶量的水牛新品系，提高水牛養(yǎng)殖的效益。水牛業(yè)是正在崛起的新興產(chǎn)業(yè)，具有強(qiáng)大的生命力。水牛覆蓋著全國(guó)半壁江山，它的發(fā)展直接和間接影響著“三農(nóng)”問(wèn)題解決，是不可忽略的問(wèn)題。水牛的繁殖受氣候和季節(jié)的影響大，發(fā)情征兆不明顯給發(fā)情鑒定帶來(lái)一定困難、發(fā)情間隔時(shí)間長(zhǎng)、受胎率低，這些因素制約著水牛的繁殖力。盡管如此，通過(guò)科研人員對(duì)水牛繁殖內(nèi)分泌學(xué)的研究，以及對(duì)水牛人工授精、胚胎移植、體外受精、胚胎冷凍等生物技術(shù)的研究，使水牛繁殖性能的提高呈現(xiàn)了希望。隨著幼畜超數(shù)排卵技術(shù)（JuvenileInVitroEmbryoTransfe，JIVET）、核移植、轉(zhuǎn)基因等新興生物技術(shù)在水牛上的研究，相信將來(lái)水牛的遺傳潛力會(huì)得到更好的發(fā)掘，水牛奶業(yè)也將得到可持續(xù)發(fā)展。

作者：梁家攀單位：廣西玉林市水產(chǎn)畜牧獸醫(yī)局