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鱼类配子和胚胎的冷冻保存对鱼类种质资源保护、低温生物学、遗传育种和水产养殖业都具有重要的意义。胚胎的冷冻保存是一项系统工作,一个环节处理不慎,都会导致整个保存实验的失败。本研究以牙鲆(paralichthys olivaceus)胚胎为材料,对影响鱼类胚胎冷冻保存的主要环节分别进行了探讨,并在此基础上进行了超低温程序化和玻璃化冷冻保存研究。本研究主要从以下几个方面对海水鱼类胚胎的冷冻保存进行了探讨:
1.低毒高效的抗冻液是胚胎冷冻保存成功的基础。通过鱼类胚胎在抗冻液中处理一定时间的成活率高低来筛选改进合适的抗冻剂。本实验改良了程序化冷冻抗冻剂,首先筛选了PM比例,发现P:M=2:1时处理的胚胎成活率显著高于其他比例(p<0.05)。然后对PM在抗冻剂中的百分比进行了筛选,其中经过23%PM21处理过的牙鲆尾芽期胚胎成活率高于其他。通过在23%PM2l添加1%PVP(m/m), 2%PVP(m/m)、DMF(0.1mol/L)、DMSO(0.1mol/L),得出0.1mol/L DMF较其它能提高胚胎成活率。但差异不显著(P>0.05)。
2.最佳冷冻程序也是程序化冷冻保存成功的关键。实验中,我们对降温速率、植冰温度做了系统化研究,发现由室温开始,以2℃/rain的速率降至-12℃,然后植冰,能够对胚胎提供最佳保护。实验最后在此程序下采用23%PMDMF对牙鲆尾芽期胚胎进行程序化冷冻,共冻存12管,共36粒胚胎,保存5hr后解冻复温,洗脱后得到3粒成活胚胎,成活率为8.33%,无畸形。16℃恒温培养箱中培养至孵化出膜后全部死亡。
3.玻璃化液的筛选是玻璃化冷冻保存法的重要环节。本实验在前面的基础上,筛选了添加1%PVP的35%PM21,并采用1/3(3.3cm)的麦管(以规格10cm×2.3mm的麦管为准),成功的对牙鲆尾芽期胚胎进行超低温冷冻保存,解冻后得到成活胚胎1粒,畸形。孵化至出膜后死亡。
4.本研究通过显微注射技术将抗冻剂直接注射到牙鲆胚胎中,来实现牙鲆胚胎的玻璃化低温冷冻保存。在此研究中,我们对注射牙鲆胚胎的抗冻剂、胚胎时期、注射剂量、胚胎的注射部位进行了选择研究,结果表明:注射600pl 35%PM21至牙鲆心跳期胚胎卵黄囊内,平衡10min,然后进行玻璃化冷冻保存,能够对牙鲆胚胎提供很好的保护。取得了68.2%-78.4%透明胚。说明显微注射方法可以成功的将抗冻剂注射入牙鲆胚胎,并在牙鲆胚胎的冷冻及胚胎的完整性方面发挥了有效的保护作用。