Poor embryo quality and low blastocyst formation have been major limitations in establishment of cloned embryonic stem cells and production of cloned animals through somatic cell nuclear transfer (SCNT). Aggregation of embryos is a promising method for improving developmental competence of blastocysts. The aim of this study was to improve the blastocyst formation and the quality of parthenogenetic (PA) pig embryos by the aggregation of blastomeres at the 4-cell stage that were cultured in various type of culture dishes with or without phytohemagglutinin (PHA). The PA embryos were produced by the general method of our laboratory. On Day 2 after PA, the zona pellucida of 4 cell-stage embryos were removed by treatment with 0.5% (wt/vol) pronase solution. The 3x zona-free blastomere (ZFB) were randomly distributed in each of the following treatments for aggregation. ZFB were cultured for 5 days at 39℃ in an atmosphere 5% CO2, 5% O2, and 90% N2. In Experiment 1, effect of culture dishes on the aggregation efficiency and developmental competence of PA embryos were investigated. ZFB were cultured on non-coated (control) culture dish or dishes coated with 1% (wt/vol) agarose substrate (AS) or Well of the Well in dishes coated with 1% (wt/vol) agarose substrate (WAS). The ZFB cultured in WAS showed significantly higher (P<0.05) aggregation (81.2%) than AS and control (21.6-45.5%). The mean cell number in blastocysts derived from AS and WAS (81.4-89.3 cells/blastocyst) was significantly higher (P<0.05) than that of control (63.8 cells/blastocyst). In Experiment 2, effects of 150 ug/ml PHA treatment on the aggregation efficiency and developmental competence of embryos were investigated. The ZFB cultured in AS with PHA showed a higher (P<0.05) aggregation rate (90.0%) than that in AS without PHA, control with PHA, and control (39.2%, 57.9% and 17.5%, respectively). In conclusion, aggregation of porcine ZFB treated with PHA and agarose substrate could be a useful technique for producing improving blastocyst development with increased mean cell number of blastocysts in pigs.

This research was conducted to observe developmental capacity of the early embryos aggrigated to phytohemagglutinin-M(PHA-M) in the culture of mouse embryos in vitro. The results showed that the development of blastocyst increased to 2-celT >< 2-cell : 68. 9%, 4-cell 4-cell : 92.5% and 8-cell 8-cell : 97.3% in the aggrigated embryos of ICR mouse, and 2-cell 2-cell : 90.0%, 4-cell 4-cell : 93.9% and 8-cell 8-cell : 100% in the aggrigated embryos of two different strains (ICR CBA/J mouse). (Key words : aggrigated embryos, in vitro 2-cell block, phytohemagglutinin-M, blastocyst)

본 실험은 일정한 발달단계(發達段階)에 있는 생쥐배(胚)를 응집시킬때 세포응집소인 Phytohemagglutinin-P(PHA-P)를 첨가 라화배(裸化胚)의 응집율과 응집된 배(胚)를 in vitro에서 배양하였을때의 배양율 및 적당한 PHA-P의 첨가농도를 조사하여 Chimera배(胚)를 생산하는데 필요한 기초지식을 얻기 위하여 실시(實施)하였다. Albino BALB/C와 CBA계통 및 C57BL 계통의 생쥐에 pregnant mare Serum gonadotropin와 human chorionic gonadotropin를 투여하여 과배란 생쥐에 PMSG와 hCG를 투여하여 과배란을 유기, 회수된 생쥐의 4세포기, 8세포기 및 상실배기 수정란을 1.0% Protease 용액으로 투명대를 제거(除去)하고 PHA-P를 첨가한 배양액에서 미세한 초자봉(硝子棒)으로 계통(系統)이 다른 두 계통(系統)의 생쥐의 배(胚)를 응집시킨 다음 응집된 배를 , 5% , 95% Air의 배양기 조건하에서 13~50 시간 배양하면서 Chimera배(胚)의 발달상태를 조사하였다. 본(本) 실험에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 1.0% Protease 또는 1.0% Protease 및 PHA-P가 첨가된 산성 Tyrode액에서 투명대를 제거한 라화배(裸化胚)를 배반포까지 배양했을때 유의차는 없었으나 4세포기배와 8세포기배 보다 상실기배가 더 잘 발달되었으며 또한 PHA-P를 첨가하였을때가 첨가하지 아니한 때 보다 다소 좋은 경향을 보였다. 2. PHA-P 첨가시 4세포기, 8세포기 및 상실기배의 응집율은40.0~82.0%, 첨가시에는 52.0~94.0%, 첨가시에는 48.0~96.0%로 배(胚)의 발달단계(發達段階)에 따라서는 4세포기, 8세포기가 상실배기 보다 유의적으로 높았다 (P<.05). PHA-P의 처리수준에 의한 응집율에 있어서는 5 또는 첨가구가 첨가구 보다 조금 높게 나타났으나 유의차는 없었다. 3. 응집배의 상실배까지의 배양율은 PHA-P의 각(各) 수준간 및 각(各) 세포기간에 유의차가 인정되지 않았다. 응집배의 배반포까지의 배양율은 PHA-P 수준사이에는 유의차가 없었으나 4세포기와 8세포기의 배(胚)는 상실기 배(胚)보다 유의적으로 높은 배양율을 보였다 (P<.05). 4. 응집된 배(胚)가 배반포까지 발달하는데 소요되는 평균시간은 4세포기배가 38.5~40시간, 8세포기배가 26~27시간, 상실기배가 19~20시간이었다. 5. 응집율은 34.0~94.0%의 범위로서 PHA-P를 첨가할때 응집율이 더 좋은 경향을 보였으나 유의성은 인정되지 않았다. 4세포기와 8세포기의 배(胚)가 상실기배 보다 유의적으로 높았다(P<.05). 6. 응집배의 상실배까지의 발달율은 4세포기배가 52.7~84.7%, 8세포기배가 73.8~872% 였으며 세포기 사이에는 유의차는 나타나지 않았다. 그러나 PHA-P를 첨가한 것이 발달이 더 좋았다. 7. 응집배의 배반포까지의 발달율은 4세포기의 배(胚)가 41.7~77.7%, 8세포기의 배(胚)는 78.7~83.0% 상실기배가 0~19.2%였으며 4세포기의 PHA-P 처리가 미처리(未處理) 보다 유의적으로 높았다(P<.05). PHA-P를 처리했을 때 4세포기와 8세포기가 상실기의 배(胚) 보다 더 높은 발달율을 보였다.