脊椎動物人工單性生殖（Unisexual reproduction）中比較常用的兩種方式是雌核發(fā)育（Gynogenesis）和雄核發(fā)育（Androgenesis）,人工單性生殖可以極大地縮短獲得基因修飾動物純合子品系的周期。雌核發(fā)育是一種需要精子存在但精子并不提供遺傳物質(zhì),發(fā)育過程中胚胎僅由母本基因控制的單性生殖方式。脊椎動物自發(fā)性雌核發(fā)育大多存在于一些魚類和少部分兩棲動物中,而人工誘導(dǎo)的雌核發(fā)育個體則可以通過破壞精子的DNA以消除雄性遺傳物質(zhì)以及抑制卵子的第二次減數(shù)分裂或第一次卵裂以恢復(fù)染色體的二倍性來實現(xiàn)。雄核發(fā)育是指在卵子不提供核遺傳物質(zhì)的情況下,僅依靠雄性原核進(jìn)行發(fā)育形成后代的特殊的單性生殖方式。自發(fā)性的雄核發(fā)育在脊椎動物中極為罕見,而人工誘導(dǎo)的雄核發(fā)育可通過對卵子進(jìn)行遺傳性滅活并對精子雄核染色體進(jìn)行二倍化處理來實現(xiàn)。爪蛙中人工誘導(dǎo)的雌核發(fā)育可獲得健康可育的雌核發(fā)育二倍體個體,而人工誘導(dǎo)的雄核發(fā)育還存在許多尚未解決的問題。本文在熱帶爪蛙中進(jìn)行人工誘導(dǎo)的雌核發(fā)育,觀察到雌核發(fā)育單倍體典型的單倍體綜合征表型,獲得了健康存活的雌核發(fā)育二倍體純合個體,并將早期冷休克雌核發(fā)育與晚期冷休克... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

雌核發(fā)育單倍體與野生型二倍體不同時期對比

哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文-34-4.4利用人工誘導(dǎo)雌核發(fā)育快速獲得二倍體熱帶爪蛙子代人工誘導(dǎo)的冷休克雌核發(fā)育技術(shù)作為一種單性生殖方式，與常規(guī)的雙親繁殖方式相比具有一些不可取代的優(yōu)勢，已經(jīng)作為我們實驗室的熱帶爪蛙品系的一種傳代手段。通常情況下，在熱帶爪蛙的基因編輯過程中，要經(jīng)歷G0（嵌合體）、F1（雜合體）才能在F2代中獲得期望的基因修飾爪蛙的純合子個體。而利用人工誘導(dǎo)的雌核發(fā)育技術(shù)對G0代親本熱帶爪蛙進(jìn)行單性生殖傳代，可以在F1代即可獲得健康存活的二倍體純合子代個體，極大縮短育種周期。通過人工誘導(dǎo)的早期冷休克雌核發(fā)育和晚期冷休克雌核發(fā)育獲得的雌核發(fā)育二倍體熱帶爪蛙個體與正常受精的二倍體個體一樣可健康存活，并且可以正常繁育后代，如圖4-5所示。理論上說早期冷休克雌核發(fā)育誘導(dǎo)的子代個體并非在所有基因座處都是純合的，但早期冷休克雌核發(fā)育技術(shù)的操作難度較小，胚胎存活率高，因此使用更多。4.5討論本文在熱帶爪蛙中誘導(dǎo)雌核發(fā)育，通過早期冷休克和晚期冷休克雌核發(fā)育得到了雌核發(fā)育二倍體個體，并比較了早期冷休克雌核發(fā)育和晚期冷休克雌核發(fā)育誘導(dǎo)的胚胎存活率，在卵子質(zhì)量較好的情況下，早期冷休克雌核發(fā)育誘導(dǎo)的胚胎存活率可達(dá)80%，而晚期冷休克雌核發(fā)育胚胎存活率較低，一般來說不圖4-4單倍體綜合征的幾種典型癥狀a)st26期單倍體胚胎脊柱彎曲、尾巴上翹癥狀b)st30期單倍體胚胎腹部水腫癥狀c)st40期單倍體胚胎軀體解聚現(xiàn)象

哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文-35-足40%。造成這種存活率差異的原因可能是早期冷休克雌核發(fā)育原理是抑制受精卵第二極體的排出，處理的時間節(jié)點穩(wěn)定容易精確控制，通常在室溫22-25℃環(huán)境下，在受精激活5min開始冷休克處理，抑制第二極體排出的效果較為穩(wěn)定，處理后胚胎存活率很高；而晚期冷休克雌核發(fā)育的原理是抑制受精卵的第一次卵裂，處理的時間節(jié)點不夠穩(wěn)定，難以控制，理論上說需要在受精卵發(fā)生第一次卵裂之前的適宜時間段內(nèi)進(jìn)行冷休克處理，但實際上受精卵個體之間存在差異，發(fā)生第一次卵裂的時間點不夠統(tǒng)一，并且發(fā)育快慢受溫度影響較大，在不同溫度環(huán)境下發(fā)生第一次卵裂的時間點也會不同，因此晚期冷休克雌核發(fā)育受卵子質(zhì)量、環(huán)境溫度等因素影響，冷休克處理的時間節(jié)點不夠穩(wěn)定，因而抑制第一次卵裂的效果不穩(wěn)定，造成處理后的胚胎死亡率高。4.6本章小結(jié)（1）本文通過在熱帶爪蛙中人工誘導(dǎo)雌核發(fā)育，獲得了熱帶爪蛙雌核發(fā)育單倍體胚胎，并鑒定了典型的單倍體綜合征表型；（2）利用早期冷休克雌核發(fā)育和晚期冷休克雌核發(fā)育可以在熱帶爪蛙中成功誘導(dǎo)健康可育的雌核發(fā)育二倍體爪蛙個體，極大縮短獲得基因修飾動物純合子品系的周期。早期冷休克雌核發(fā)育法誘導(dǎo)的胚胎存活率高，一般可達(dá)到80%以上，而晚期冷休克雌核發(fā)育誘導(dǎo)較為困難，一般存活率低于40%，因此早期圖4-5熱帶爪蛙中人工誘導(dǎo)雌核發(fā)育獲得健康存活子代a)正常雙性繁殖二倍體子代b)早期冷休克雌核發(fā)育二倍體子代c)晚期冷休克雌核發(fā)育二倍體子代

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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