科学家们已经取得了可使畜牧业发生革命性变革的突破,他们研究出一种在受孕时就可以预先决定牛犊性别的复杂技术。这项技术在试验阶段每星期可以生产100个一级性别已定的胚胎,大规模商业应用还要2年时间。

英国剑桥Mastercalf的研究人员D · 克伦(David Cran)预言这项技术开发将使畜牧业节省许多开支,最终也会使牛肉和乳品消费者受益。“这是农民首次可以90%精确度确定他们牛犊的性别”,他说。“生产牛肉的农民需要雄性牛犊,而生产乳品的农民则需要一头雌性牛犊作为牛群的替代牛对三头雄性牛犊以出售牛肉的比例。这样就能减少牛犊的浪费,同时经济和质量的改进最终将使消费者得益。”

美国科学家与美国农业部最先合作开发了这项技术。

在过去,人们只有在分娩时知道牛犊的性别,而在现在则可以在受精后的孕期确定牛犊的性别。这项技术是将精子分成两组——带一条x染色体产生雌性牛犊的一组和带Y染色体产生雄性牛犊的一组。科学家们用这组或那组精子去给卵子体外受精,然后把最终将变成牛的胚胎移植。由于科学家们不能够快速区分足够数量的精子,到目前为止通常的人工授精方法仍不能够预先决定性别——在欧洲和北美70%的奶牛妊娠是通过人工授精过程实现的。但体外胚胎移植过程是简单的并且与人工授精非常相似。

精确产出六头牛犊

在剑桥通过X或Y精子受精的卵产生的胚胎移植已经成功地产出三头雄性三头雌性Holstein弗利生牛犊。每头牛犊都具有预先决定的性别,在其它方面却与其它牛犊没有什么差别。玛斯特卡夫(Mastercalf)的科学主任C · 鲍奇(Chris Polge)估计这项新技术将对肉用和奶用动物产生深刻的影响——但仍须进行更深入的研究。50年代鲍奇的精液速冻技术使得今天的人工授精变得有利可图。科学家们打算在把定性的胚胎投放到商业应用之前与具有必要的管理技能和资源的农民进行更加广泛的试验。在苏格兰和英格兰一家农场在兽医监督下计划和组织了有控制的田间试验。

“这项新技术是复杂的”鲍奇说,“我们已经证明精子是可以分类的,定性的胚胎和活的牛犊也可以生产出来。现在重要的是在商业化应用之前进行大规模试验以取得结果,使这项工作更加深入。这项工作可能需要2年时间”。

这项技术的开发胜过预先决定动物性别的75年的工作,位于马里兰州的美国农业部农业研究署的L · 约翰逊Larry Johnson博士和他的同事们应用流式细胞光复术复杂技术来分离活雄性精子,从而取得了突破。

分检精子

气流式血细胞计数器在人类医学上用于描述导致各种癌症诊断的血液病。为了挑出雄性精子,科学家们用荧光染料给精子染色然后让精子在激光束中通过。根据4% DNA含量差异就可分离X和Y精子。性别预先选择程序方面的权威约翰逊对气流式血细胞计数器/细胞分拣器作了一些改进以使精子在通过激光束时能正确排列。这个改进的仪器已在玛斯特卡夫复制出来,在分拣雄性精子方面稳定达到90%的精确度。

经美国农业部同意玛斯特卡夫已经将精子性别分类和人工授精技术相结合,然后它又授权给日本和意大利的农业生物技术公司进行结合。

全世界奶牛数量估计有2.2亿,有一半是通过人工授精培育的。这项技术的世界市场是非常有前景的。现在玛斯特卡夫正在出售未经定性的胚胎。它相信当有定性胚胎供应市场时将会大大提高定性胚胎所产生的牛犊的价值。在英国将通过兽医和培训的非专业技术人员和人工授精机构来推广和移植。

[Ceres,1994年第26卷第1期]