Open Pulled Straw(OPS) 방법에 의한 체외배양 동결수정란의 경산돈 이식 : 예비실험 결과

Sow Transfer of Cultured Freezing Embryos by Open Pulled Straw(OPS) Methods : Preliminary Results

  • 김인덕 (단국대학교 생명자원과학대학 동물자원학과) ;
  • 안미현 (단국대학교 생명자원과학대학 동물자원학과) ;
  • 허태영 (축산기술연구소) ;
  • 홍문표 (문성돼지농장) ;
  • 석호봉 (단국대학교 생명자원과학대학 동물자원학과)
  • Kim, I.-D. (Department of Animal Science, College of Bio-Life Science, Dankook University) ;
  • Ahn, M.-H. (Department of Animal Science, College of Bio-Life Science, Dankook University) ;
  • Hur, T.-Y. (Department of Livestock Improvement, National Livestock Research Institute) ;
  • Hong, M.-P. (Moonseong Pig Farm) ;
  • Seok, H.-B. (Department of Animal Science, College of Bio-Life Science, Dankook University)
  • 발행 : 2004.08.01

초록

본 연구는 도축돈의 난소로부터 난자를 채취하여 체외배양시킨 후 세포 안정제와 원심분리 그리고 OPS를 이용한 유리화동결 하였다. 동결 융해한 수정란을 경산돈에 외과적 또는 비외과적으로 이식하여 자돈을 생산하는 것을 목적으로 수행하였다. ${\cdot}$ 도축돈 난소로부터 채란되어진 돼지 미성숙난은 Funahashi 등(1994) 방법에 따라 체외 성숙-수정-배양하였다. 체외배양액은 glucose-free NCSU 23을 이용하였으며, 5일째에 10% Fatal bovine serum (FBS)을 첨가 배반포로 발달을 유도하였다. ${\cdot}$ 체외배양된 수정란은 7.5${\mu}$g.mL cytochalasin B에 30분 처리 후 13,000 rpm에 13분간 원심 분리하였고, ethylene glycol(EG) 동결액으로 처리한 뒤 OPS를 이용하여 동결${\cdot}$융해하였다. ${\cdot}$ 동결수정란과 비동결수정란을 plastic straw에 loading 한 후 3두에는 경산돈에 외과적 방법으로 각각 100개, 100개의 동결수정란과 대조군으로 34개의 비동결수정란을 이식하였고 다른 3두에는 비외과적 방법으로 각각 150개, 150개의 동결수정란과 대조군으로 100개의 비동결수정란을 각각 이식하였다. 외과적이식돈의 대조군에 사용한 신선수정란은 비경산돈 3두에서 채란하였다. ${\cdot}$이식 결과 6두 모두 지연성 발정을 보였으며 이중 동결수정란 이식돈은 임상적으로 정상이였으나 비동결수정란은 이식한 경우는 자궁내막염과 복강탈장이 관찰되었다. 주요 원인은 시술시 기술의 미숙과 야외수술에 의한 감염, 난자의 이동과 수송에 의한 영향 그리고 주입 미숙 등이 주요 원인인 것으로 생각되며 융해 후 생존효율이 높은 수정란의 준비, 이식 기술의 개선과 자궁상태가 청결한 비경산돈의 이식으로 임신율을 높일 수 있을 것으로 기대된다.

The aims of this study are 1) to test oocytes and embryos collected from in-vitro to achieving the valuable protocol by culturing, vitrifying and thawing of oocytes/embryos, and 2) to transfer them to recipient, and finally have resulted in pregnancies from recipient females after surgical or nonsurgical transfer. In vitro maturation and fertilization were performed according to Funahashi et al (1994). Glucose-free NCSU 23 supplemented with 5 mM sodium pyruvate, 0.5 mM sodium lactate and 4 mg/ml bovine serum albumin for 2 days at $39^{\circ}C$, and 10% fetal bovine serum albumin was added to the culture medium thereafter. Embryos were treated with 7.5 ${\mu}g/ml$ cytochalasin-B for 30 min, centrifuged at 13,000 rpm for 13 min and then exposed sequentially to an ethylene glycol(EG) vitrification solution, aspirated into OPS, and plunged/thawed into/from liquid nitrogen. In vivo embryos were surgically collected from three dornors after AI for control group. Forty-nine embryos were washed 3 times in mPBS + 10% FBS, followed treatments : cultured, centrifuged, vitrified, recovered and transferred to recipients as in vitro prepared embryos. Three recipients were transferred individually with 100, 100 frozen embryos derived from abattoir and 34 fresh embryos by surgically, and another three recipients were transferred individually with 150, 150 frozen embryos and 100 fresh embryos by nonsurgically, respectively. all recipient sows exhibited delayed returns to estrus. To our knowledge, theses results suggest that required an improved techniques, more vigorous embryos preparation and substitute to gilt with cleaner uterous condition.

키워드

참고문헌

  1. Beebe FS, Cameron RDA, Blackshaw AW, Higgins A and Nottle MB. 2002. Piglets born from vitrified zona-intact blastocysts, Theriogenology, 57:2155-2165 https://doi.org/10.1016/S0093-691X(01)00720-8
  2. Berthelot F, Martinat-Botte F, Locatelli A, Perreau C and Terqui M. 2000. Piglets born after vitrification of embryos using the open pulled straw method. Cryobiology, 41(2):116-124 https://doi.org/10.1006/cryo.2000.2273
  3. Brüssow KP, Torner H, Kanitz W and Rátky J. 2000. In vitro technologies related to pig embryo transfer. Reprod. Nutr. Dev., 40:469- 480 https://doi.org/10.1051/rnd:2000111
  4. Caamano JN, Wu GM, McCauley TC, Rieke AR, Cantley TC, Mao J, Didion BA, Prather RS, Martinez EA and Day BN. 2003. Non-surgical embryo transfer in swine : preliminary results. Theriogenology, 59(1):361, abstracts
  5. Dobrinsky JR, Long CR and Johnson LA. 1997. Stability of microfilaments during swine embryos cryopreservation. Theriogenology, 47: 343, abstracts https://doi.org/10.1016/S0093-691X(97)82470-3
  6. Dorbrinsky JR. 1997. Cryopreservation of pig embryos. J. Reprod. Fertil., 52:301-312
  7. Dobrinsky JR, Pursel VG, Long CR and Johnson LA. 2000. Birth of piglets after transfer of embryos cryopreserved by cytoskeletal stabilization and vitrification. Biol. Reprod., 62(3): 564-570 https://doi.org/10.1095/biolreprod62.3.564
  8. Dobrinsky JR. 2001. Cryopreservation of swine embryo : A chilly past with a vitrifying future. Theriogenology, 56:1333-1344 https://doi.org/10.1016/S0093-691X(01)00634-3
  9. Ducro-Steverink DWB, Peters CGW, Maters CC, Hazeleger W and Merks JWM. 2004. Reproduction results and offspring performance afer non-surgical embryo transfer in pigs. Theriogenology, 62:522-531 https://doi.org/10.1016/j.theriogenology.2003.11.010
  10. Funahashi H, Stumpt TT, Terlouw SL, Cantley TC, Rieke A and Day BN. 1994. Developmental ability of porcine oocytes matured and fertilized in vitro. Theriogenology, 41:1425-1433 https://doi.org/10.1016/0093-691X(94)90193-M
  11. Kuwayama M, Holm P, Jacobsen H, Greve T and Callesen H. 1997. Successful cryopreservation of porcine embryos by vitrification. The Vet. Rec., 141(14):365
  12. Kobayashi S, Takei M, Kano M, Tomita M and Leibo SP. 1998. Piglets produced by transfer of vitrified porcine embryos after stepwise dilution of cryoprotectants. Cryobiology, 36(1):20-31 https://doi.org/10.1006/cryo.1997.2056
  13. Kouji M, Misae S, Shuji S and Norio S. 2003. Successful production of piglets drived from vitrified morulae and early blastocysts using a microdroplet method. Theriogenology, 8836:1-8
  14. Thibier M. 2000. The IETS statistics of embryo transfer in livestock in the world for the year 1999: A new record for bovine in vivo-drived embryos transferred. Embryo transfer Newsletter, 18:24-28
  15. Vajta G, Booth PJ, Holm P, Greve T and Callesen H. 1997a. Successful vitrification of early stage bovine in vitro produced embryos with the open pulled straw(OPS) method. Cryo-Letters, 18:191-195
  16. Vajta G, Holm P, Greve T and Callesen H. 1997b. Vitrification of porcine embryos using open pulled straw method. Acta. Vet. Scand., 38:349- 352
  17. Yonemura I, Miyamoto K and Nishida M. 2003. Non-surgical transfer of porcine embryos. Theriogenology, 59(1):378, abstracts
  18. 김상근, 이명헌, 남윤이. 1998. 돼지 수정란 및 미성숙난자의 동결융해 후의 생존율에 관한 연구. 한국가축번식학회지, 22(2):187-194
  19. 이광원, 손동수, 김상철, 김일화, 김대규 ,유일선, 이종관, 지설하, 박창식, 석호봉. 1988. 돼지 수정란이식에 관한 연구 Ⅱ . 수정란의 회수 및 이식. 한국축산학회지, 30(7):403-405
  20. 이장희, 김창근, 정영채. 1996. 돼지 난포란의 동결과 체외수정. 한국가축번식학회지, 21(4):335- 362
  21. 이장희, 김창근, 박충생. 1997. 동결-융해된 돼지 난포란의 생존성에 대한 항해동제와 평형시간 의 영향. 한국수정란이식학회지, 12(3):315-324
  22. 정진관, 장원경, 유승환. 1990. 돼지 수정란의 동결에 관한 연구. 한국축산학회지,32(8);445-449