冷冻保存瓢虫甲虫卵巢

2018年12月29日14:26:13 发表评论
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一项新研究发现了一种有效的冷冻保存方法 – 通过冷却至极低温度进行保存 – 随后移植多色亚洲瓢虫甲虫Harmonia axyridis的卵巢。在哺乳…

一项新研究发现了一种有效的冷冻保存方法 - 通过冷却至极低温度进行保存 - 随后移植多色亚洲瓢虫甲虫Harmonia axyridis的卵巢。

在哺乳动物(包括人类)中,受精卵,精子,卵巢的长期低温保存是可能的。然而,在昆虫中,受精卵的冷冻保存尚未成功,精子和卵巢的冷冻保存仅在家蚕中得到实际应用。

该研究于2018年7月发表在“昆虫生物技术和血清学杂志”上,是第一个报道在一种小型非模型昆虫中成功进行卵巢冷冻保存的方法,或者是一种以前没有以这种方式进行过广泛研究的昆虫。它表明接受先前冷冻卵巢移植的雌性瓢虫甲虫给予了可行的后代。研究人员强调,冷冻保存卵巢的移植是与实验室中维持昆虫集落相关的所有并发症的可行替代方案。

由日本国家基础生物学研究所(NIBB)教授Teruyuki Niimi教授领导的研究小组发现,原始冷冻保存的卵巢移植的平均存活率为26%,峰值率为40%,其中研究人员认为该技术足以用于维持遗传多样性的H. axyridis品系。

该研究的通讯作者Niimi指出,亚洲瓢虫甲虫的前翅有200多种颜色。这一引人注目的特征使得小昆虫成为科学家研究遗传和基因组变化如何导致植物或动物不同生理特征的重要模型。

Niimi补充说,他的实验室目前维持着1000多只瓢虫,但它“非常费力。此外,长期饲养动物会增加风险因素,如疾病污染和人为错误,可以消灭宝贵的遗传系,基因突变干扰特定的理想基因型和近交衰退。“他强调冷冻保存是避免上述内容的最佳选择,这就是为什么他们专注于开发有效的H. axyridis卵巢保存程序。

使用的方法改编自先前报道的家蚕Bombyx mori中的卵巢冷冻​​保存方法。该团队首先通过在冷冻容器中以每分钟1oC的速度将它们缓慢冷却至-80℃来成功保存瓢虫卵巢卵巢。然后将冷冻的卵巢置于液氮中,在那里将它们储存直至进一步使用。在移植时立即在37℃解冻,然后将解冻的供体卵巢置于受体幼虫的体内。

尽管面临一些困难,包括小体型的H. axyridis,昆虫难以形象化,快速凝固以及通常很小的器官处理,研究人员建立了精细的操作工具以及解剖技术,他们成功获得了最初接受冷冻保存的卵巢的可育雌性。

虽然研究人员指出,来自冷冻卵巢的可育雌性的比率足以维持H. axyridis遗传系,但他们有信心通过进一步增强手术技术以及将卵巢移植到年幼的昆虫中来改善这一数字。

研究人员还认为,他们在这项研究中开发的工具和技术将有益于其他昆虫物种的研究,包括各种小昆虫。该报的作者之一Haruka Kawaguchi进一步补充说:“我们相信这一成就不仅对实验昆虫有用,而且对实验室难以维持的濒危昆虫物种也有用。”

他们表示,他们的下一步工作旨在开发能够保护源自雄性的遗传资源的方法,因此将重点放在睾丸和精子冷冻保存的发展上。

这项研究得到了日本科学促进科学研究促进会(KAKENHI)资助号16H02596和由国立基础生物学研究所的Interuniversity生物后备项目(IBBP)组织的合作研究项目的支持。

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