Sex Determination of Porcine IVF Embryos by Polymerase Chain Reaction (PCR)

중합효소연쇄반응을 이용한 돼지 체외수정란의 성감별

  • Published : 2001.12.01

Abstract

This study was carried out to determine sex of porcine embryos produced by in vitro fertilization. Porcine oocyte-cumulus complexes were cultured in BSA-free North Carolina State University (NCSU) 23 medium containing porcine follicular fluid (10%), cystein (0.1 mg/ml) and hormonal supplement (10 IU eCG and 10 IU hCG per ml) for 20~22 hrs. They were then cultured in the same medium but without hormonal supplement for additional 20~22 hrs. After culture, cumulus cells were removed and oocytes were co-incubated for 6 hrs with four different concentrations (5$\times$10$^4$, 2.5$\times$ 10$^{5}$ , 5.0$\times$10$^{5}$ and l0$\times$10$^{5}$ ) of porcine sperm. After fertilization, oocytes were transferred into NCSU 23 with 0.4% BSA medium. The cleavage and blastocyst formation rates were evaluated at 48 and 144 hrs, respectively. In this study, the polymerase chain reaction (PCR) was used to determine the sex of porcine embryos in the stage of blastocyst. The PCR was performed using a set of oligonucleotide primers (5‘-TCATGGACCAGGTAGGGAAT-3', 5’-GAAAGACACGTCCTTGGA GA-3') for 491 bp fragment of porcine male-specific DNA sequence. In the flour different sperm concentration (5$\times$10$^4$, 2.5$\times$10$^{5}$ , 5.0$\times$10$^{5}$ and l0$\times$10$^{5}$ ) for fertilization condition, the cleavage rate was 55.95, 67.88, 60.18 and 47.60%, respectivety, and the development rate of blastocysts was 16.03, 20.40, 21.41 and 12.37%, respectively. At 5.0$\times$10$^4$and 2.5$\times$10$^{5}$ of sperm concentrations per ml cleavage rate and development rate of blastocyst were higher than those of 5.0$\times$10$^4$and l0$\times$10$^{5}$ of sperm concentration (P<0.01). The male of porcine embryos was detected at 491 bp by PCR, and 18 of the 31 porcine blastocysts were the male (58.1%) and the rest 13 were the female(41.9%).

성간별에 이용할 돼지 수정란을 체외수정 방법으로 생산하기 위하여 돼지 난소에서 채취한 난자를 NCSU 23 배지에서 eCG, hCG를 첨가한 상태에서 22시간, 첨가하지 않은 상태에서 22시간 체외성숙을 시킨 후 mTBM을 이용하여 여러가지 정자농도(5$\times$$10^4$, 2.5$\times$$10^{5}$ , 6.0$\times$$10^{5}$ 그리고 10.0$\times$$10^{5}$ )에 따라 6시간 수정시켰고, NCSU 23 배지에서 배양시켰다. 배양 후 44시간에 수정란의 분할률을 관찰하였고, 144시간에 배반포 형성율을 확인하였다. 성감별 방법은 체외수정으로 생산된 배반포를 돼지 Y-specific DNA primer를 이용하여 PCR 처리를 한 후 전기영동으로 491 bp에서 증폭된 band의 유무에 따라 암컷과 수컷의 성을 판정하였다. 1. 돼지 체외수정에서 정자농도 5$\times$$10^4$, 2.5$\times$$10^{5}$ , 6.0$\times$$10^{5}$ 및 10.0$\times$$10^{5}$ 에 따른 수정란 분할률은 각각 55.95, 67.88, 60.18, 47,60%이었다. 2. 정자농도 5$\times$$10^4$, 2.5$\times$$10^{5}$ , 6.0$\times$$10^{5}$ 에 따른 배반포 형성율은 각각 16.03, 22.40, 21.41, 12.37%이었다. 3. 31개의 체외수정으로 생산된 배반포에 대한 PCR을 이용한 성감별 결과는 18개가 수컷, 13개가 암컷으로서 각각 58.1%과 41.9%를 나타내었다. 이상의 결과로 보아 돼지의 체외수정으로 생산된 배반포에 대한 성감별시 PCR 기법이 신속하고 정확하게 성감별을 실시할 수 있는 방법으로 판단되었다.

Keywords