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學術園地

牛胚移置技術應用之國內外現況

新竹分所 蕭振文、趙俊炫、陳怡璇、陳宜鴻、陳一明、賈玉祥 生理組 劉振發

　　牛隻人工生殖科技的發展，從人工授精、胚移置、體外胚生產、胚性別鑑定、選性精子、 體細胞核轉置(somatic cell nuclear transfer, SCNT)、基因轉殖動物的生產及應用基因檢測 進行種牛篩檢等，對推動全球牧業之發展扮演重要角色。

　　乳牛約於14∼16月齡性成熟後，即可進行人工授精而繁衍後代，在理想情況下，乳牛年產 一胎，一生約可分娩7∼8胎。然而一頭高產乳牛，一生僅能繁殖約3∼4頭後代，若能應用胚移 置技術，使性能優良的母牛得以將遺傳資源擴大傳遞給後代，在較短時間內大量繁衍優良後代，有效提升牛群性能並縮短世代間距。進行牛胚移置時，首要工作是挑選供胚牛，接著便是安 排時程注射激濾泡素（follicle stimulating Hormone, FSH）進行超級排卵，使卵巢中多個卵 子能同時成熟排卵，然後進行人工授精，再利用非外科法於授精後第7天沖洗子宮，採集牛胚 後，可將新鮮胚移置入同期化發情的受胚牛子宮，亦或將牛胚冷凍俟日後移殖。資料顯示，平 均每次沖胚約可回收5個優良胚，因此，一頭供胚牛可能在一個生殖週期即可獲得5頭後代，該 供胚牛在間隔2個月後即可再重複進行超級排卵，故一年約可沖胚3∼4次，如此循環利用，即 可達到借腹生子、大量生產優良母牛後代的目的。

　　臺灣在牛胚移置的研究，畜產試驗所(以下略稱畜試所)自1981年開始進行乳牛胚移置試驗，隔年第一頭胚胎牛成功誕生。至1984年，成功以非外科法進行牛胚移植。畜試所為推廣牛胚 移置工作，於1999年分別協助花蓮縣瑞穗鄉、高雄縣大社鄉及臺南縣柳營鄉成立乳牛胚移置工 作站，藉以改良乳牛群性能並提升乳量，降低酪農生產成本。目前，畜試所在乳牛胚移置技術 或體外乳牛胚的培養技術，已順利技術移轉給酪農或農企業應用。

　　在國際上，牛胚是農業貿易項目之一。由於牛胚外圍包裹完整透明帶(zona pellucida)，可 經由實驗室操作與標準清洗步驟，提升至無特異病原（Specific Pathogen Free, SPF）等級，有 利於跨國運輸交易。全球生產的牛胚中約15%是利用體外技術所生產（in vitro production, IVP），若配合顯微操作技術與聚合酶連鎖反應(polymerase chain reaction, PCR)，擴增性別 特異的基因片段，即可精準鑑定牛胚性別。近年來，選性精液之應用也日益普遍，未來可應用 在IVP牛胚生產系統。而生產體細胞核轉置動物因生產成本昂貴且成功率不高，未來最有可能 優先應用的領域將是醫藥業。

　　根據國際胚移植協會（International Embryo Transfer Society, 以下略稱IETS）公布的 最新資料顯示，2012年全球生產的體內(in vivo, IVD)與IVP可胚移置牛胚總數達1,143,119個，其中，IVD牛胚699,586個，IVP牛胚443,533個。全球移置的牛胚數，包含新鮮胚與冷凍胚共 計890,875個，其中IVD牛胚505,876個，IVP牛胚 384,999個。由於彙集之數據僅由少數國家提 供，估計實際移置之牛胚數應超過100萬個。移置的IVD牛胚中，新鮮胚209,071個，冷凍胚 296,805個。移置的IVP牛胚中，新鮮胚348,238個，冷凍胚36,761個。若比較全球各洲，南美 生產並移置的IVD牛胚持續增加，亞洲則明顯降低。南美的巴西移置了303,168個新鮮IVP牛胚，該國為推動牛胚移置，開發攜帶式培養箱以便將實驗室培育之新鮮IVP牛胚安全運送至目的 地供移置之用，距離可達2,000公里，藉以減少胚冷凍解凍過程的損失。有關2012年國際間牛 胚輸出之數據：南非981個(乳牛20個、肉牛961個)、加拿大11,567個(乳牛7,956個、肉牛 3,611個)、美國18,520個(乳牛13,409個、肉牛5,111個)、阿根廷1,957個(肉牛)及澳洲1,624 個(肉牛)。

　　IVD牛胚：全球各洲進行體內沖胚次數104,883次，回收之可移置總胚數699,586個，每次 沖胚平均回收胚數6.67個。全球IVD牛胚的總移置數505,876個，其中，新鮮胚移置209,071個，冷凍胚移置296,805個(表1)。2010至2012年全球各洲收集之IVD牛胚數、可移置IVD牛胚數及 每次平均收集之可移置IVD牛胚數詳如表2所示。北美是最大的胚移置技術使用者，其次為南美 與歐洲國家。

　　IVP牛胚：在2010至2012年全球各洲應用活體採卵(ovum pick up, OPU)進行IVP牛胚所收集之可移置胚總數、採集之IVD牛胚與IVP牛胚總數、可移置IVD與IVP牛胚總數如表3所示。IVP牛 胚的生產係應用OPU或自屠宰場取得新鮮屠宰之牛卵巢內卵子進行。

表3.2010至2012年全球各洲應用OPU-進行IVP所收集之可移置胚總數、採集之IVD與IVP牛胚總數、 可移置IVD與IVP牛胚總數

　　由以上數據顯示，全球仍持續進行牛胚之生產與應用，對牛群性能改良與產能提升均將發揮其影響力。未來，若順利結合其他成熟生殖技術，例如選性精液並實際應用於田間，將能滿 足農民對優良後裔的殷切需求，提升牛群性能與牧場競爭力。

主要參考文獻
　　2012  STATISTICS OF EMBRYO COLLECTION AND TRANSFER IN DOMESTIC FARM ANIMALS.
　　Collated by George Perry, Chair – IETS Data Retrieval Committee
　　(http://www. iets. org/pdf/comm_data/december2013. pdf).

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