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四倍体补偿法又被称为两步克隆法。是将四倍体(4n)胚胎与二倍体(2n)胚胎或胚胎干细胞(Embryonic Stem Cells,ES细胞)聚合,形成嵌合体。在发育过程中4n细胞主要参与胚外组织(如滋养层、卵黄囊膜、尿囊膜和胎盘等)形成而几乎不参与胚体的形成。从而可得到几乎完全2n胚胎或ES细胞来源的小鼠,此即为四倍体补偿技术。目前通过体细胞核移植获得克隆鼠的效率较低,只有1%-4%,大多数的克隆胚死于着床后早期发育过程中,少部分可发育如期的胚胎也会产生较大的胎盘和胎儿,造成难产。即使侥幸存活下的胎儿,大多数也因呼吸系统和血液循环系统存在问题而难以存活。四倍体补偿技术可以有效提高克隆效率,成为生产转基因动物的有效的方法。目前四倍体补偿技术在测试细胞全能性,研究基因功能,研究胚胎发育机理以及动物克隆上有非常广泛的应用。 本试验采用电融合法制作4n胚胎,对最适电融合参数进行初步探索。研究发现在本试验室条件下当电压为100 v/mm,脉冲宽度为50 μs,脉冲次数为2次时,融合率可达到95.27%。对小鼠胚胎采集及培养方法进行改进,大大提高胚胎囊胚率。4n胚胎的囊胚率为93.42%,与2n胚胎(94.41%)相比差异不显著(P>0.05)。免疫荧光染色发现,4n胚胎相比于2n胚胎而言,细胞核较大,细胞数目少,多能性转录因子Oct-4表达水平低。通过qRT-PCR检测2n胚胎与4n胚胎中多能性转录因子Oct-4、Nanog,促凋亡基因Bax以及抑凋亡基因Bcl-2的mRNA水平。结果发现4n胚胎中Oct-4、Nanog mRNA水平虽高于2n胚胎,但差异不显著(P>0.05)。Bax mRNA水平高于2n胚胎(P<0.05),Bcl-2 mRNA水平与2n胚胎相比差异不显著。 当胚胎发育至4-8细胞期时,进行ES细胞注射,每枚胚胎注射6-8个细胞。或发育至囊胚时,每枚胚胎注射15个左右ES细胞。结果发现4-8细胞期注射优于被广泛应用的囊胚注射。成功获得嵌合胚后移植入假孕母鼠体内。共移植18只假孕母鼠,其中有两只母鼠子宫膨大,有球状突起。另有一只小鼠剖腹产得一足月嵌合体小鼠,体长约3.5 cm,体重约2.06 g。对嵌合鼠各组织进行检测,在其心脏、肝脏、大脑和睾丸中检测到ES细胞所带标签,证实ES细胞确实参与胎儿发育。成功建立利用昆明白小鼠进行四倍体补偿技术并对其进行优化。