杰拉尔德·施泰纳一个托马斯·巴特尔斯bAllison stel,一个Anke Burkhardt,一个Maria-Elisabeth Krautwald-Junghannsb和埃德蒙•科赫一个
一个德累斯顿技术大学医学院卡尔·古斯塔夫词Carus临床传感器和监控,Fetscherstr。13日,德国德累斯顿01307。电子邮件:(电子邮件保护)
b莱比锡大学兽医学院,为鸟类和爬行动物诊所,一个窝Tierkliniken 17, 04103年德国的莱比锡
介绍
通常,不难区分男性和女性相同品种的鸟。不同大小和颜色的羽毛是显而易见的外在性特征。然而,许多鸟类,雏鸟和不成熟的鸟类,特别是缺乏这些可见的特征。一只鸟的知识在许多领域的性别是很重要的。特别是家禽饲养者,兽医从业人员,鸟类学家和aviculturists往往非常想知道鸟的性别。1例如,一只鸟的性别的确定是至关重要的,适当的配对的鸟类,和了解鸟的性别让兽医诊断性别疾病。此外,家禽行业也快,感兴趣目标和廉价的方法,用于确定性别的鸡或火鸡尽可能早。2
除了年轻的鸟类的性别决定,也是决定一个鸟类的性别感兴趣的鸡蛋。这是一个更困难的挑战比鸟类的性别,因为除了决心的一个“蛋的性别”必须完好无损,这样鸡蛋胚胎可能发展。
的黄金标准测定单型的或者不成熟的鸟类性别的聚合酶链反应(PCR)。鸟类与哺乳动物相比,男性同配的两个Z性染色体,而雌性与Z和W异配性染色体。3W染色体远小于Z染色体。4因此,雄性鸟总是比雌鸟大数量的DNA。虽然禽流感DNA性别决定高度精确,这种方法很昂贵,最少需要几天的时间。最近,基于UV-resonance拉曼的新方法5和中红外6半岛综合体育官方APP下载德甲光谱学已经开发出来的性别鸡肉和六个土耳其和鸡雏鸡,分别。
红外光谱羽毛性别
光谱性别决定是基于事实,每个成长的羽毛都有大量的分裂生殖细胞包含关于性别的基因信息。7图1显示了羽毛结构示意图。羽毛纸浆包含大量的胚细胞。
这些果肉细胞可以很容易地提取通过施加轻微的压力。少量的浆细胞悬液从只有一个光谱性别决定的羽毛是充分的。细胞悬液的下降可以放在一个红外透明窗口或在衰减全反射(ATR)晶体。图2显示了光谱的标准差从羽毛纸浆23雄性火鸡雏鸡和那些来自23个雌性火鸡雏鸡。
乍一看,光谱出现非常相似,表现出相对较小的差异,尽管这些样本来自不同的雏鸡。最著名的乐队是我和二酰胺的酰胺吸收。吸收的磷酸基核酸主要发生在1000厘米的光谱范围1到1250厘米1。8仔细检查这个范围内揭示了乐队的强度差异位于1048厘米1,1084厘米1和1122厘米1光谱之间的男性和女性。图3显示了女性和男性的平均光谱胚细胞。光谱是正常的吸光度为1084厘米1。
1084厘米1乐队来自阿宝2- - - - - -对称伸缩振动和通常是分配给DNA。9然而,必须指出的是,其他几个光谱贡献从磷脂,自由磷酸,酯类和碳水化合物和蛋白质有助于乐队轮廓。雄性生殖细胞的平均光谱显示了一个更强大的吸收在1122厘米1比雌性细胞的光谱。这个乐队通常分配给RNA核糖切断伸展。例如,在1122厘米带强度的比值1和1020厘米1经常被用于计算RNA / DNA比值作为肿瘤细胞的标记。更高的RNA内容揭示了一个增强的胚细胞增殖。的确,雄性火鸡雏鸡生长明显比女性更快,更强。因此,RNA含量增加。显然,RNA含量高超过DNA含量的差异。这些重要的光谱差异之间的平均光谱足以允许歧视男性和女性鸟类根据它们的红外光谱。多元分类方法是一种常见的方法来提取光谱信息。主成分分析(PCA)的第一选择确定光谱标记。PCA第三和第一主成分得分图(PC)如图4所示。
情节中可以看到,从女性和男性生殖细胞火鸡雏鸡明显分为两个集群。两个光谱分类错误的。仔细观察显示,这两个光谱从一个样本。这个错误分类的一个可能的原因是性诊断肥育火鸡通常是通过检查执行陈小鸡的发泄,或缺乏,男性性器官的形成。国际标准通风性别的陈鸡小鸡是98%的准确率。10
性别的鸡蛋?
现在我们想要讨论是否还可以确定在鸟类蛋胚盘细胞的性别。确定性将允许选择男性或女性的卵子孵化。几百年来,人们推测一个鸡蛋的大小和性别之间的关系。然而,到目前为止没有方法可以被用来识别的性别unincubated蛋不破坏卵子。红外光谱法可以提供一种新的半岛综合体育官方APP下载德甲方法来实现这旧梦想吗?让我们看一看一个正常的受精,但unincubated,鸡蛋。图5显示了一个打开鸡蛋的照片。在蛋黄是一个小圆盘的颜色略有不同。
所谓的叫做胚盘有40000到60000的胚盘细胞含有胚胎的性别信息。11胚盘是由几个膜和蛋白质层几微米厚。当服用少量的胚盘细胞,这些材料将在样本的识别和防止性别。为了克服这个限制红外光谱成像已经被使用。图6显示了样本的显微图像。在这个清白的形象,胚盘细胞是不可见的。网格的面积表示红外光谱成像。红外成像图2×2图像包含16384个独立的红外光谱。光谱变化的数学调查是由PCA的光谱范围从1000厘米1到1150厘米1。这个范围是主要从磷酸盐吸收波段,碳水化合物和磷脂。主成分的光谱成像数据立方体是由加载情节和分数的地图。加载块对应的光谱变异最高和重量信号积极和消极的方向。比分地图显示的重量加载图像的每个像素的阴谋。加载向量和分数的地图第一、第二和第三个人电脑表示在图7中。第一个电脑描述平均频谱。加载块PC 2展品磷酸盐的吸收带。因此,我们将第二个电脑分配给胚盘细胞。第三个人电脑显示主要从蛋白质和脂质吸收带。
这一事实第二电脑胚盘细胞存在的信息表明,红外光谱也可能确定的性别unincubated鸡蛋。半岛综合体育官方APP下载德甲
总结
使用红外光谱确定年轻的鸟类的性别显示它是半岛综合体育官方APP下载德甲一个快速和准确的方法和使用的潜力成为养殖业和许多其他领域。第二,初步研究结果表明,红外光谱也提供了一种方法来确定的性别受精unincubated鸡蛋。半岛综合体育官方APP下载德甲RNA含量的差异,以及之间的DNA量Z和W性染色体,非常敏感标记spectroscopy-based性别检测。半岛综合体育官方APP下载德甲在未来,这些是一个强大的红外光谱法可用于一个可能性半岛综合体育官方APP下载德甲蛋中蛋性别决定可以拯救数百万的男性层小鸡孵化后不久就被杀。
确认
这项工作是财务支持的德国联邦食品、农业和消费者保护(BMELV)通过联邦农业和食品(祝福),办公室授予511 - 06.01 - 28 - 1 - 33.010 - 07,及环境、能源、农业和消费者保护的黑森州。作者欣然承认罗曼Tierzucht GmbH (Cuxhaven、德国)为他们的财政支持。也特别感谢教授的团队h·福尔曼(生理研究所化学、兽医学院、莱比锡大学)技术援助和力量Optik GmbH(德国莱比锡)为他们的技术支持。
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