鸡性别控制技术应用研究进展[1]

畜牧与兽医 2006年 第 38卷 第4期 ·55· 鸡性别控制技术应用研究进展 史新娥，段玉兰 (西北农林科技大学动物科技学院，陕西 杨凌 712100) 摘要：鸡的性别控制技术是提高养鸡业生产效益的有效途径，该技术主要包括胚胎性别鉴定和人工诱导性别反转等。本文从鸡性别控制机制 、 鸡 胚性别鉴定方法和人工诱导鸡性别反转等方面综述了鸡性别控制技术应用研究进展。 关键词：性别控制；性别鉴定；人工诱导；鸡 中图分类号：$831 文献标识码：A 文章编号 ：0529-5130(2006)O4．0055．03 鸡性别与其生产力关系极大。在蛋鸡生产中，母鸡的生产 效益远高于公鸡；而在肉鸡生产中，公鸡的生产效益远高于母 鸡。因而性别控制成为提高养鸡业生产效益的一种重要技术途 径。鸡性别控制 (sex contro1)是指通过人为干预，获得人们 所需性别后代的技术。在遗传选育上 ，鸡的性比不存在遗传差 异⋯ ，不能选育出某类性别占优势的鸡群体，故鸡性别控制 技术主要包括胚胎性别鉴定和人工诱导性别反转等。 收稿13期：2005．08．03 作者简介 ：史新娥 (1967一)，女，讲师，硕士。 1 鸡性别控制机制 鸡性别控制是由基因决定的。目前对鸡性别决定机制尚未 完全清楚。一般认为鸡性别与性染色体 (z和 w)和羽毛生 长速度基因 (K，k)有关。其中，母鸡性染色体组成是 ZW， 公鸡为 ZZ。Tone等 对家鸡的 DNA用 XhoI酶切获得了 w 染 色体上的称之为 XhoI家族的0．6 kb和 1 kb的特异片段。其中 0．6 kb为一重复序列，研究明其与性别有关。Dvorake_3 用 火鸡胚的mRNA构建的 eDNA筛选出与性连锁的 eDNA克隆， 这是一个既位 于z染色体又位于 w 染色体上的 DNA序列， 参考文献： [1] 朱模忠．兽药手册 [M]．北京：化学工业出版社．2002．196— 197．200-201． [2] Donev—B，Vladimimva—A．Kodjuharov—E．Safety evaluation and anti． coccidial efficacy of maduramicin from different origin in chickens [J]．Journal of Veterinary Pharmacology and Therapeutics，1997，20 (1)：177． [3] 安 健，刘月繁，汪 明，等．肉鸡球虫病和球虫抗药性的调 查 [J]．中国兽医杂志，2004，40(6)：29-31． [4] Oehme—FW，Pickrell-JA．The comparative toxicology of polyether ionophores[J]．Journal of Veterinary Pharmacology and Therapeu— tics，1997，20(1)：326． [5] 于桂阳．肉鸡马杜霉素中毒的诊治 [J]．中国家禽，2004，26 (11)：29． [6] 史学波，王 岩，郭 伟．雏鸡马杜霉素中毒的诊疗 [J]．养 禽与禽病防治，2001，(10)：43． [7] 张家峥，牛桂玲，施 萍，等．鸡马杜霉素中毒 [J]．中国兽 医杂志，1999，25(3)：43—44． [8] Tersem—Sinsh，Gupta—RP，Singh—T．Clinico—haematol cat and rain— eral studies on experimental maduramicin toxicity in chickens[J]． Veterinary Parasitology，2003，l 16(4)：345-353． [9] 沈健忠，钱传范，江海洋，等．马杜霉素在鸡组织中残留消除 及临床毒性 的研 究 [J]．畜牧 兽医 学报，2000，31(5)： 458—463． [1O] 杨桂香，陈杖榴．鸡马杜霉素急性中毒及其脂质过氧化关系的 [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [2O] [21] 研究 [J]．畜牧兽医学报，2000，31(4)，379-384． Qin—ZR．Fukata-T，Baba—E．et a1．Effect of lactose and Lactobalillus acidophilus on the colonization of Salmonella enteritidis in chicks con— currently infected with Eirneria tenella[J]．Avian Diseases．1995， 39(3)：548．553． t／ix莺，邓衔柏，金钟平，等．马杜霉素的中毒及防治 [J]． 黑龙江畜牧兽医，2004，(7)：77'78． Badiola—JJ，Luco—DF，Perez—V，et a1． Maduramicin and tiamulin compatibility in broiler chickens[J]．Avian Pathology，1994，23 (1)：3-17． 邓干臻，徐贻权，彭秀丽，等．马杜霉素对肉鸡的临床毒性研 究 [J]．畜牧兽医杂志，1998，17(1)：l一4． 滕碧珠．国产马杜霉素铵水溶液对不同品种鸡 的毒性试验 [J]．广西农业科学 ，1997，(3)：143—144． 梁运霞，孙英杰，邹洪波，等．马杜霉素对蛋仔鸡急性毒效应 的研究 [J]．中国兽医科技，2000，30(11)：24．26． 金美玲，陆国林，方生勇，等．马杜霉素铵饲喂肉仔鸡毒性观 察 [J]．养禽与禽病防治，1996，(12)：19-20． 郭增雄，杨江涛．马杜霉素作用机理和品质选项 [J]．广东饲 料，2003，l2(3)：23-24． 王 莹，蔡 威 ，于黎华．铜缺乏对免疫功能的影响 [J]．中 国临床营养杂志，2004，l2(2)：l41．146． 杨桂香，陈杖榴．硒与维生素 E对鸡马杜霉素急性中毒的保护 作用 [J]．畜牧兽医学报，2001，32(4)：379-384． 江善祥，史晓丽，余祖功．复方马杜霉素防治鸡球虫病的试验 观察 [J]．畜牧与兽医，1997，29(5)：195—196． 维普资讯 http://www.cqvip.com · 56· Animal Husbandry& Veterinary Medicine 2006 Vo1．38 No．4 定名为 DZMI，为一非常保守序列，可用于性别鉴定。马玉忠 等 利用地高辛标记的w 染色体 DNA探针进行了转基因鸡早 期性别的鉴定，准确率达 100％。陈永华 在研究羽毛生长速 度基因方面，利用纯合快羽公鸡和纯合慢羽母鸡交配，其后代 可以通过翅羽的长度差异比较来区别公母，即快羽为母鸡，慢 羽为公鸡，鉴别准确率达 99％以上。由于控制羽毛生长的基 因 (K，k)影响鸡的羽毛生长且不受白羽基因 (I，i)的上 位效应作用，使得控制羽速的基因在性别鉴定方面越来越受到 罩=视 。 2 鸡胚性别鉴定 鸡胚性别鉴定是在胚胎期鉴定鸡的性别，从而获得所需性 别的后代。鸡胚性别鉴定已发展了多种方法。 2．1 常用鸡性别鉴别方法 2．1．1 根据蛋形指数与性别 的相 关性 鉴别性别 王世成 研究发现，比重 (C)和蛋形指数 (A)是影响 母雏比率的主要因素，蛋重 (B)为次要 因素 ，它们的主次顺 序是 C>A>B。蛋形指数 、蛋重、比重分别在 72％ 一75％、 60．5—63．0 g、1．080—1．092的情况下为最优水平组合 ，母雏 比率可达 58．1 1％。而多数人认为蛋形指数与鸡性别比例无直 接关系 J。综上所述，利用蛋形指数鉴别雌雄是不可取的。 2．1．2 用形态学方法鉴别一定发育阶段鸡胚的性别 鸡胚生殖脊出现在 3．5 d左右 ，而在 5．5 d才出现性腺分 化。唐剑林等 在种蛋入孵 3 d后照蛋，根据雄胚主血管明 显，血管较粗，分布均匀；雌胚血管纤细，粗细均匀，分支较 多，呈不规则状 (如图 1)。18 d后二照 ，结果表明，鸡胚在 孵化 3 d时最易鉴别，准确率雌胚为 89．2％，雄胚为 88．5％。 李振纲⋯ 采用 自己研究的方法对 291个鸡胚蛋进行了判别， 挑出雄性胚蛋 1 17个，把判别后的胚蛋继续孵化，待雏鸡出壳 后，观看泄殖腔进行验证 ，结果，正确率为84％。 雄 图 1 鸡胚雌雄分解示意 2．1．3 测定蛋内尿囊液 中性激素含量鉴别雌雄 目前，美 国国家专利和商标局公布了安博士 (Embrex) 公司的2项专利：专利号 6506570 (简称 570专利)是关于蛋 内进行性别鉴定方法的专利；专利号 6510811(简称 811专 利)是关于测定蛋内尿囊液方法的专利。570专利包括测定性 激素升高水平，例如禽蛋中雌激素水平升高即表示即将孵出的 是母鸡。并且 ，Embrex公司正在深入研究并进行商业化试验， 试图设计出世界上首个测定鸡胚尿囊液中雌激素水平的自动模 型。此项技术能加快鸡性别区分速度和准确率 ，有利于早期鸡 胚性别区分和实现鉴定过程的自动化。果真如此 ，育种公司就 可以为客户提供他们所需要的母雏鸡 ，从而减少出雏时的工作 量以及处理初生公雏鸡带来的一系列问题 。 2．1．4 根据公母鸡 DNA总量不同鉴别性别 由于 w染色体比Z染色体小得多，因此每个公鸡细胞的 DNA含量比母鸡的多，以此可以鉴定鸡的性别。即用碘化丙 锭对公母鸡细胞核进行染色，再用流式细胞仪进行。该方 法由于仪器设备、操作水平要求较高，目前只处于实验研究 阶段。 2．2 分子水平上的性别鉴定 利用性连锁 DNA序列进行鸡性别鉴定，是通过 DNA印迹 杂交 (southern blot hybridization)、细胞原位杂交 (in situ hy— bridization，ISH)或聚合酶链式反应 (PCR)鉴定 w染色体来 实现 的。 Uryu等 对鸡 w染色体上 oI家庭的重复序列进行克 隆和测序 ，用生物素标记的 0．7 kb重复片段的重组质粒为探 针 ，利用杂交技术对白来航鸡进行了性别鉴定。利用原位杂交 技术检测核苷酸序列较方便 ，无论是用提纯的 DNA，还是细 胞 ，甚至血液进行原位杂交，公母都能清楚地鉴定。细胞原位 杂交不必提纯 DNA，但准备工作费时费力。如果 DNA已经纯 化 ，采用 DNA印迹杂交鉴别较方便。荧光原位杂交 (fluores— cence in situ hybridization，FISH)更加简单、安全，更适合于 亚细胞标记 ，即检测染色体上的核酸序列。目前，这些检测方 法的应用因费用高而受到限制 ，很 多实验室仍 以同位素探针 为主。 PCR技术鉴定 5—7 d鸡胚性 别的方法 ，Griffiths等 所 描述的基本程序为：①根据选定 w染色体上的一段特异序列， 构建一对特异引物，如447 bp EcoRI位点序列；②从鸡胚细胞 样品中提取 DNA，在合适的条件下进行 PCR反应；③利用琼 脂糖凝胶电泳检测 PCR产物，同时设定阴性和阳性对照。如 果在预定的位置有一条带，且阴性与阳性对照正常 ，则意味着 样品中存在 w染色体，故为雌性。Clinton等 建立了一种快 速 、简单 、单管的鉴定性别的方法，与 Griffiths描述方法不同 之处是 ：①设计2对引物分别扩增 w 染色体上的一段 415 bp 的XhoI位点重复序列和 18 s核糖体基因中第 1 267—1 522 nt 之问的 256 bp片段；②对照反应与特异反应在同一管 内一次 完成 ；③W 重复引物仅从雌性 DNA扩增到一段 415 bp的产 物 ，核糖体基因引物从雌雄胚均产生了一段 256 bp的产物作 为对照；④从尿囊液获得的少量细胞也可鉴别雌雄 ，与从胚胎 组织检测结果一致。利用 PCR技术鉴定性别，灵敏准确，只 需微量样品且 DNA不需纯化，尤其是在需要大量胚胎的试验 中更为适用。 3 人工诱导鸡性别反转 3．1 外源激素诱导 鸡左侧睾丸在孵化第 l0天仍具有向两性发育的潜能，而 右侧睾丸在性别分化后即丧失发育为卵巢的潜能，根据鸡胚胎 性别分化的激素学说，性别的发育取决于胚胎发育早期的中胚 维普资讯 http://www.cqvip.com 畜牧与兽医 2006年 第 38卷 第4期 ·57· 层分化出来的生殖脊中皮质部与髓质部的发育程度。可以利用 人工方法，用雌激素或雄激素处理鸡胚 ，以调节皮质部和髓质 部的发育，从而控制性别。用外源性激素处理早期鸡胚，可诱 导性腺向某一方分化。将一定剂量的雌激素 (雌二醇，乙烯 雌酚)或雄激素 (睾丸酮，丙酸睾丸素)处理早期鸡胚，可 诱导胚胎在表现型上不同程度出现雄性或雌性特征 ]。但 是曹铭度m 研究发现雄激素甲基睾丸素并不表现雄化作用， 这可能是由于早期胚胎的原始生殖腺细胞膜上含有特异的受 体，对外源性激素具有选择吸收的功能所致。 3．2 免疫学方法诱导 用免疫学方法诱导性别反转是以皮质诱导系统和髓质诱导 系统能产生类似于抗原一抗体拮抗性 的诱导物质，即诱导组织 在放出刺激诱导物质的同时，也产生一种抑制因素，一个诱导 系统诱导物质的抗原 ，能引起另一诱导系统产生抗体。因此用 睾丸和卵巢制成的抗血清处理性别未分化的鸡胚 ，可以诱导性 反转。有人采用免疫学方法 ，用雏鸡的睾丸和卵巢制成组织抗 原免疫家兔，制成 2种不同的抗血清，然后用这 2种抗血清分 别处理性腺分化前的鸡胚，结果性别 比例分别为公／母 =175／ 77及母／公 =192／78。 3．3 芳香化酶抑制剂诱导 在鸡的性腺分化过程中，芳香化酶的作用是催化性腺类固 醇激素形成，促进雌激素生成。因此，运用芳香化酶抑制剂， 能够抑制芳香化酶的活性 ，影响雌激素的生成，使胚胎雌激素 减少，睾丸酮浓度相对增加，从而促进睾丸组织的发育，有利 于胚胎向雄性转化。Alex等 用芳香化酶抑制剂注射孵化 5 d 的胚蛋，结果孵出的雏鸡 100％为雄性，性反转的公鸡有 2个 睾丸，但比正常稍小，形态不规则，睾丸有精子产生，亦比正 常稍少。张才乔等 对孵化器孵育 3 d的鸡胚注入0．1 mg的 芳香化酶抑制，并继续孵育至出雏，结果也得到遗传为雌性的 鸡其表现型转化成雄性，即具有与公鸡相似的体形 、冠 、肉髯 和羽毛，又具有双侧睾丸。在用 PCR法对 3只性反转鸡检测 时发现，它们均有 w 精子产生，而且两侧睾丸内均有精子。 除发现有 w精子外 ，还发现有些精子细胞和精原细胞也含有 w基因。这些性反转鸡左侧性腺均为卵巢结构 ，并没有受到 AI作用的明显影响。杨巍等 利用 AI阻断雌激素的合成， 发现雌性鸡胚可发生性反转，并表现雄性交配行为，但其交配 行为存在很大的个体差异。杨巍 在胚胎期 (孵化 3 d)阻断 雌激素的合成可引起雌性性腺在形态结构上朝着雄性的方向变 化，血清激素水平也出现变化。在目前采用几种芳香化酶抑制 剂处理方法中，胚蛋注射法优于涂抹法 、处理产道及精液法。 目前，关于鸡性别控制技术，人们进行了许多探索 ，但还 没有特别理想的结果。相信随着鸡性别决定机理和性别控制技 术研究的不断深入，性别控制技术在养鸡业中定会发挥很大的 作用。 参考文献： [1 马 焰译．鸡性 比例的遗传变异 [J]．国外畜牧科技，1980 (6)：28-29． Tone M ，Nakano N，Takao E，et a1．Demonstration of W chlx)mo- some—specific repetitive DNA sequences in the domestic fowl，Callus domesticus [J]．Chromosomn，1982，86：551—569． Dv~ak J，HMve~on J L，Gulick P，et a1．cDNA cloning of a Z—and W—linked gene gallinaceous birds[J]．Journal of Hemdity，1992， 83：22-25． 马玉忠，李赞东．DNA探针鉴定转基因鸡早期性别 [J]．中国 家禽 ，1999，21(6)：10一I1． 陈永华．鸡羽毛生长速度基因及其与生产性能的关系 [J]．中 国家禽，1999，21(1)：42—44． 王世成，傅传漠，孙国强，等．蛋形指数、蛋重及比重对孵化 率和性 比例的影响 [J]．莱 阳农学院学报 ，1997，14(3)： 2O6．2o9． 喻传洲，余梅，龙 良启．禽类性别及性别控制的研究进展 [J]．华中农业大学学报 ，1994，13(6)：594—600． 盛建华，王向阳，陈宝国．蛋形指数与孵化性能及性比例关系 的探讨 [J]．畜牧兽医杂志，1994，(2)：7-11． 彭秀丽，邓干臻，阮国庆．蛋形指数对孵化率及性比例的影响 [J] 四川畜牧兽医，2002，29(2)：23-24． 唐剑林，周玉兰．鸡胚早期雌雄鉴别 [J]．贵州畜牧兽医， 2001，25(5)：29． 李振纲，高建华．快速鉴别鸡胚蛋的性别 [J]．中国家禽， 2005，27(8)：46—47． 王 晓锋．生物技术对 肉鸡业 的贡献 [J]．中国禽业导报， 2004，21(14)：39． Uryu N，Nagata Y，Tto K．Determination of the S of chicken by a biocin—labeled deoxyrilbonucleic acid probe[J]．Poultry Science。 1989，68：850—853． Griffiths R，B Tiwari．The identification of sex in the Starling Stumus Vulgaris using a molecular DNA technique[J]．Mol Eeol，1992，l (3)：191—194． Clinton M L，Haines B，Belloir D。et a1．Sexing chick embryos：a rapid and simple protocol[J]． Poultry Science，2001，42： 134一l38． 叶丽娥，包世增，何同林 ，等．提高黄种肉鸡雌性 比例的研究 [A]．中国畜牧兽医学会家禽分会第七次学术讨论年会集 [C]．1995．19-21． 曹铭度，肖成立，康元才．雌激素处理种蛋对雏鸡性别影响的 研究 (初报)[J]．甘肃畜牧兽医，1987，(2)：8-9． 易明治，张志霞．鸡性别控制的研究 [J]．甘肃畜牧兽医， 1986，(4)：17一l8． Alex E，Smith R G．Aromatase enzyme actlvety and sex determ ina— tion in chickens[J]。Science，1992，255：467—470． 张才乔，毛 昕，岛田清司．用 PCR法检测性反转母鸡 w精 子的产生 [J]．农业生物技术学报，1998，6(2)：103—107． 杨 巍，张才乔，乔惠理，等．抑制芳香化酶活性对鸡性腺分 化的影响 [J]．农业生物技术学报，2000，(8)：233-236． 杨 巍，张才乔，乔惠理，等．抑制芳香化酶活性对母鸡性腺 分化和性 行为的影响 [J]．中国兽医学报，2003，23(4)： 39O．393． 纠 引 m ¨ B H ：2 " 培 加 r【 rl r} r} r} r【 r【 r【 r【 r} r} 维普资讯 http://www.cqvip.com