토끼에서는 수정란 이식과 같은 기본적인 번식공학적 방법의 효율성이 아직 생쥐와 같은 실험동물에 비해 떨어지고 있어 생물공학적인 기술을 응용하는데 큰 어려움이 있다. 특히 유전자 이식에 의한 형질전환 토끼의 생산과 같은 생물공학적인 기술을 실용화하는데 효율이 높은 수정란이식 기술의 개발이 필수적이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 토끼에서 수정란 이식 기술의 첫 단계인 과배란 유도를 효율적으로 이용할 수 있는 방법을 정립하기 위해 반복적인 과배란 유도가 배란율 및 수정란의 질적인 면과 양적인 면에 미치는 영향을 조사하였다. 연구방법으로는 FSH와 HCG를 사용하여 과배란을 유도하였고 2.5 개월의 반복처리간격으로 3번의 반복적인 과배란 처리를 한 후 반복처리에 따른 배란율과 배란된 난자의 형태학적 상태, 배양에 의한 발생 능력 상태 등을 감소하였으며 배란수의 변이도 커지는 경향을 나타내었다(첫번째, 32.6(+-)2.5; 두번째 28.7(+-)3.7; 세번째 20.99(+-)3.8). 제 2극체의 돌출, 전핵의 형성, cummulus cell의 존재등에 의한 회수된 난자의 형태학적 관찰에 의한 방법으로 난자를 분류한 결과 과배란의 반복수가 증가함에 따라 다양한 모양의 난자가 회수되어 배란이 광범위한 시간대에 일어나고 있음을 나타내었다. 또한 과배란의 반복적인 유도에 의해 난소의 혈포수는 증가하였으나 채란된 난자의 채외배양에 의한 발육율에는 차이가 없었다. 그러므로 과배란의 반복적인 유도는 공란토의 난소반응에는 영향을 미쳤으나 난자의 질에는 영향을 미치지 않았음을 나타낸다.
본 연구는 $2001{\sim}2005$년(5년간) 제주도에서 사육중인 제주 한우와 흑우를 체내 수정란의 생산과 수정란 이식 기술을 통하여 조기 증식하고자 실시하였다. 한우 고등 등록우 286두와 흑우 경산우 69두(총 355두)에 대하여 발정 주기에 관계없이 CIDR를 질내에 삽입 후 7일째부터 성선 자극 호르몬($Folltropin^{(R)}-V$) 400 mg을 50 mg씩 균등하게 나누어 4일간 12시간 간격으로 근육주사하였다. 투여 6회째에 CIDR를 제거하였으며, 동시에 $PGF_{2{\alpha}}$ 25mg을 근육 주사하여 과배란을 유기하였다. 공란우의 인공수정은 $PGF_{2{\alpha}}$투여 후 발정을 확인하고 12 시간 간격으로 3회 인공 수정하였으며, 2회 인공 수정시 GnRH $250{\mu}g$을 근육 주사하였다. 수정란 회수는 1차 인공 수정 후 $7{\sim}8$일째에 비외과적 방법으로 채란하였다. 수란우는 CIDR를 7일간 삽입하였다가 제거하는 동시에 $PGF_{2{\alpha}}$ 25 mg을 근육 주사하여 공란우와 발정을 동기화 시켰다. 수정란 이식은 발정이 동기화된 수란우 1,219두에 대하여 6명의 수정란 이식 시술자가 비외과적 방법으로 황체가 존재하는 자궁각에 이식하였다. 한우 및 흑우 공란우의 평균 회수 총 난자수 및 이식 가능 수정란 수는 각각 7.4개 및 4.7개 였으며, 회수 총 난자수는 2 품종간에 차이가 없었으나, 이식 가능 수정란 수는 한우(5.0개)가 흑우(3.5개)에 비해 많았다(p<0.05). 공란우의 반복 과배란 처리에 따라 흑우에서는 과배란처리 두수 대비 수정란 채란우 비율이 감소되었으며(p<0.05), 한우에서는 회수 총 난자수 및 이식 가능 수정란 수의 감소가 나타났다(p<0.05). 과배란 처리 계절에 따른 수정란 회수 성적은 여름(5.6개)이 겨울(2.9개)에 비해 이식 가능 수정란의 수가 많았다(p<0.01). 수정란 이식 후 수태율은 평균 40%를 나타내었으며, 공란우의 품종간 차이가 없었으며, 이식년도가 2001년에서 2004년으로 경과될 때 수태율이 증가하였으며(p<0.05), 수정란 이식 시술자에 따른 수태율의 차이가($33.0{\sim}45.9%$) 인정되었다(p<0.01). 본 연구의 결과는 제주 한우 및 흑우에서 CIDR를 이용한 과배란 처리 및 수란우의 발정동기화 처리는 한우 체내 수정란의 안정적인 생산과 수란우의 준비가 가능함을 보여 주었다.
본 연구는 한우 체외 수정란의 성 감별과 신선란, 동결란 및 성 감별 수정란을 이식한 후 수태율, 분만율과 유산율, 생시 체중, 임신 기간을 조사하기 위하여 수행하였다 Aspiration과 punching법으로 biopsied한 수정을 24시간 배양 후 생존율은 각각 80.0%와 90.0%로 유의적인(p>0.05) 차이는 없었다. 수정란을 성 감별한 결과, 웅성 수정란과 자성 수정란의 비율은 각각 42.1%와 52.6%였으며, 5.3%는 수정란의 성을 판정하지 못하였다. hCG를 처리한 수란우의 수태율은 46.4%로서 무처리구(38.5%)에 비하여 높은 경향이었으나, 처리구간의 유의적인 차이는 없었다. 신선란과 동결란을 수정란 이식 후 수태율은 각각 41.3와 35.0%로서 유의적인 차이는 없었다. 성 감별된 수정란과 성 감별하지 않은 체외 수정란 이식 후 수태율은 각각 27.5와 42.1%로 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 성 감별 된 수정란과 성 감별하지 않은 체외 수정란 유래 송아지의 분만율은 각각 85.0와 87.0%이었으며, 유산율은 각각 15.2와 13.3%로서 분만율과 유산율은 유의적인 차이는 없었다. 성 감별된 수정란과 성 감별하지 않은 체외 수정란 유래 송아지의 임신 기간은 각각 281.3일(female), 283.0일(male)과 288.2일(female), 282.3일(male)이었으며, 생시 체중은 각각 23.6(female), 24.6(남)과 25.0(female), 23.8 kg(male)로 유의적인 차이는 없었다. hCG 처리한 수란우는 한우 수정란 이식 후 수태율 개선 효과는 있는 것으로 판단된다. 성 감별 수정란 이식에 의해 송아지는 생산되었으나, 수정란의 biopsy 방법, 수정란 이식 후 수태율 개선과 같은 송아지 생산 효율을 개선해야 할 것으로 사료된다. 수정란 이식의 산업화가 정착하기 위해서는 동결란과 신선란 이식 후 수태율의 개선에 대한 노력이 필요할 것으로 사료된다.
본 연구는 체내, 체외 소 배반포기 배의 GMP vitrification 후 활력도의 비교와 한우 수정란을 몽골 소에 수정란이식 후 산자생산 가능성을 조사하고자 실시하였다. 한우 수정란은 체외수정란 또는 과배란처리에 의한 체내수정란을 생산하여 GMP vitrification 방법으로 동결 후 몽고로 수송하였다. 수란우는 CIDR과 $PGF_2\alpha$ 처리에 의하여 동기화를 유도하였다 체내수정란생산을 위하여 7두를 과배란처리하였다. 총 64개의 배반포기를 회수하였다. ($9.1\pm2.94$per cow). 체외수정란생산은 80.1% 분할율(174/217)과 40.8% 배반포기 발달율(71/174)을 얻었다. 체내수정란(93.7%; 45/48)의 동결융해 후 생존율은 체외수정란(82.5%; 52/63)보다 유의적으로 높았다(P<0.05). 8두의 몽골 소에 2개의 수정란을 이식하여 5두가 이식 후 60일째 임신이 확인되었으나, 그 중 1두는 240째 유산을 확인하였다. 그 중 2두의 수란우에서 2두의 산자를 275일째 생산에 성공하였다. 이러한 결과는 GMP vitrification 방법은 체내, 체외수정란의 동결보존방법으로 이용될 수 있을 뿐만 아니라 동결융해란의 몽골 소에 이식 후 한우를 생산할 수 가능성을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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