第16章

這是不是可以說，動物再生的秘密揭開了？當(dāng)然還不能，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)證據(jù)顯然是不足的，而這一理論也并非能適應(yīng)所有的有再生能力的動物。但是，我們卻可以說，揭開動物再生之謎是指日可待的，我們?nèi)祟愔w再生也是有希望的。動物性別能夠控制嗎？

控制動物性別是當(dāng)今生命科學(xué)的一項(xiàng)重大課題，是當(dāng)今國內(nèi)外科學(xué)家所共同關(guān)心的問題。因?yàn)檐婑R需要公馬，奶牛需要母牛，雌性三倍體魚類和對蝦生長迅速而產(chǎn)量高，雄蠶的蠶絲產(chǎn)量比雌蠶高。這些都說明動物性別控制的研究對畜牧業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)有著重要的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。就許多國家目前的計(jì)劃生育而言，性別控制與人口控制和計(jì)劃生育也有密切關(guān)系。

那么，動物性別是否能夠控制？目前動物性別控制的研究情況如何？采用什么方法控制動物性別？當(dāng)前動物性別控制有何進(jìn)展和突破？性別控制還存在什么問題？其前景、意義如何？這些都是生物科學(xué)家和有關(guān)產(chǎn)業(yè)界人士所共同關(guān)心的。目前國內(nèi)外對動物性別控制的研究，主要集中在分離精子、控制授精條件和控制胚胎發(fā)育條件3個方面。其中以分離精子的研究比較深入，進(jìn)展較快，效果較好，這種方法是根據(jù)哺乳動物中決定雌性（帶X染色體）和雄性（帶Y染色體）兩種不同精子的體積、比重不同而設(shè)計(jì)的。具體的分離精子方法有沉降法、電泳法、逆流離心法、低溫超聲波處理法等幾種。這幾種方法中以沉降法最有希望，是當(dāng)前性別控制的主攻方向，它的性別控制效果可使某一性別的后代比例提高到65～75％。

新西蘭科學(xué)家根據(jù)牛、馬帶X染色體的精子比帶Y染色體的精子比重大10％，沉降分離了帶X和帶Y染色體的精子。精子的培養(yǎng)液必須具有特定的密度、粘度、pH值和滲透壓。最好的培養(yǎng)液是卵黃加甘氨酸溶液。牛精液可按1∶4稀釋，稀釋后在室溫下放置15分鐘，然后移至冰箱內(nèi)降溫至0℃，再將稀釋精液注入滴定管內(nèi)溫度相同的培養(yǎng)液上面，滴定后再放回冰箱內(nèi)，12小時后在-5～1℃下使精子沉降，分層排出，用某層精液授精可使某一性別的后代達(dá)到60％以上。德國科學(xué)家用沉降法獲得的精液為母牛授精，可使某一性別犢牛達(dá)到70％左右。前蘇聯(lián)科學(xué)家的一項(xiàng)試驗(yàn)研究，用沉降法將公羊精子分離為12層，用最上兩層授精后的產(chǎn)公羊羔占628～655％，用最下兩層精液授精的產(chǎn)母羔羊占595～689％。波蘭科學(xué)家也做了公牛精液的試驗(yàn)，由于流產(chǎn)率較高，效果不很理想。

除分離精子法外，有些實(shí)驗(yàn)證明，向精液中添加某些物質(zhì)也能影響性比的改變。如德國科學(xué)家用多種化合物處理精子，發(fā)現(xiàn)門冬酰胺酶、抗壞血酸和低滲壓稀釋液處理兔精液，有利于產(chǎn)生雌性，而用酯酶、硫酸銨等處理，則有利于產(chǎn)生雄性。用抗壞血酸處理豬精液，有利于產(chǎn)生雌性，用硫酸銨則有利于產(chǎn)生雄性。前蘇聯(lián)科學(xué)家用甲基睪丸酮和睪丸酮丙酸鹽分別處理羊和兔子精液，結(jié)果得到較多的雄性，后代的公羔羊和雄仔兔分別占628％和6*4％。用這種雄性激素處理雞也得到了類似的結(jié)果，但如果在豬精液中加入雌性激素，則可得到較高的母仔豬，其雌性比可達(dá)60％左右。控制胚胎發(fā)育的條件，目前這方面研究的比較少，效果也不顯著。

動物學(xué)家對動物性別鑒定和控制，曾先后采用多種方法，如用細(xì)胞遺傳學(xué)方法來分析染色質(zhì)和染色體，用免疫學(xué)方法來檢測抗原，用DNA探針印跡雜交檢測Y染色體的DNA片段，但均因這些方法靈敏度低、準(zhǔn)確性差而難于實(shí)際應(yīng)用和推廣。隨著分子遺傳學(xué)和DNA重組技術(shù)的發(fā)展，對哺乳動物雄性決定因子的研究取得了巨大的進(jìn)展。1990年，英國科學(xué)家終于發(fā)現(xiàn)了哺乳動物性別決定區(qū)，簡稱SRY。SRY基因在Y染色體上，它是由一個長約250個堿基對、編碼80個氨基酸的單拷貝基因。為了證實(shí)SRY基因的作用，英國科學(xué)家曾把SRY基因轉(zhuǎn)移到雌性小鼠胚胎中，結(jié)果成功地發(fā)育成雄性小鼠。SRY基因的發(fā)現(xiàn)是生命科學(xué)研究中，性別鑒定與控制的一項(xiàng)重大突破。

我國分子遺傳學(xué)家、上海兒童醫(yī)院遺傳所曾溢滔教授和北京農(nóng)學(xué)院胡明信教授等，從1985年開始主持研究了奶牛胚胎性別鑒定與移植這一重大課題，歷時7年，終于攻克了這一堡壘。他們在世界上首先獲得了控制奶牛母牛性別達(dá)100％的最高水平，為哺乳動物性別控制的研究作出了重大貢獻(xiàn)。他們這項(xiàng)研究工作的基本要點(diǎn)是應(yīng)用DNA直接測序技術(shù)，測定了奶牛SRY基因序列；在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)和合成了兩對特異于牛的SRY序列引物和特異于牛的SRY基因的寡核苷酸探針，建立起一整套超微量的擴(kuò)增奶牛的單拷貝SRY基因技術(shù)；并通過聚合酶鏈反應(yīng)技術(shù)專一地?cái)U(kuò)增奶牛的SRY基因序列來鑒定胚胎性別。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，7枚解凍的奶牛桑葚胚中，有胚胎出現(xiàn)清晰的特異性擴(kuò)增帶，鑒定為雄性，另7枚無特異擴(kuò)增帶，鑒定為雌性。將上述經(jīng)過性別鑒定的5枚奶牛切割胚移入受體母牛，結(jié)果有4頭移植成功，除一頭繼續(xù)妊娠外，有一頭已經(jīng)生產(chǎn)，另2頭作剖腹檢查，均與胚胎鑒定的結(jié)果相符。在蠶業(yè)生產(chǎn)上，雄蠶各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)顯著優(yōu)于雌蠶。因此，控制性別實(shí)行雄蠶飼養(yǎng)是蠶業(yè)生產(chǎn)上十分關(guān)心的課題。傳統(tǒng)的方法利用穩(wěn)性伴性致死基因建立平衡致死關(guān)系，使后代雌性個體在胚胎階段致死而達(dá)到只養(yǎng)雄蠶的目的。日本田島等人利用限性卵色或限性斑紋，通過機(jī)械或人工選除雌性個體而獲得雄蠶，徐安英等人利用誘發(fā)家蠶雄核發(fā)生而使孵化的個體均為雄性。但這些方法都由于幼蟲生命力低，或者孵化率低等原因在生產(chǎn)上不能應(yīng)用。最近，我國學(xué)者潘慶中等利用選育對催青（孵化）期溫濕度敏感的品系，首次成功地獲得對催青溫濕度敏感的家蠶品種。從而實(shí)現(xiàn)了控制家蠶性別，只養(yǎng)雄蠶的目的。