鸵鸟的胚胎发育与其他家禽的胚胎发育一样。雌鸵鸟性成熟后，在光照刺激和体内激素（促卵泡素、促黄体雌激素、孕酮素等）的调控下，卵泡中的原始卵泡开始分裂，最后从卵巢排出。排出的卵子在输卵管的漏斗部与精子结合，形成受精卵，开始了胚胎发育过程。当蛋产出时，胚胎至少经历了24 小时的发育，并有20 的个以上的细胞。卵子（又称蛋黄）开始位于蛋白中心，被浓蛋白和系带包围。蛋白中含有许多特别蛋白（如抗生物素蛋白、溶力酶等），它们具有抗菌特性。蛋白开始带有碱性，也具有抗菌作用，但是，蛋白很快分解，从而让正在发育的胚胎向气室运动。蛋壳由碳酸钙组成。蛋壳下面是壳膜（外壳膜和内壳膜），由蛋白质构成。蛋壳膜形成了胚胎的外部屏障，为胚胎发育提供了稳定的小环境。蛋壳上有气孔，是胚胎发育时进行氧气和二氧化碳气体交换的通道。在蛋的大头（钝端）壳上有许多气孔（这是形成气室的条件）。当蛋产出时，温度下降，液态蛋内容物收缩，外界的空气通过气孔进人内外壳膜之间，从而形成了气室。蛋刚产出时，其表面是潮湿的，干燥后形成壳外膜，是防止细菌侵人比较有效的屏障。最近的研究表明，壳外膜也有助于蛋的贮存和孵化过程中水分损失的调节。在蛋壳表面用含杀菌剂的溶液清洗，可能会改变壳外膜的成分，从而改变孵化或贮存期间蛋的水分损失。在蛋刚从雌鸵鸟生殖道中产出时，蛋白的质量良好，可以保证胚胎位于蛋的中间，防止细菌接触胚胎。这意味着，如果将刚产下的新鲜蛋进行二孵化，胚胎发育的氧气交换必须通过蛋壳和蛋白。如果蛋存放了几天，蛋白将降解，若此时蛋存放时是大头朝上放置，胚胎就会向气室靠近，从而创造了更好的胚胎发育环境。因此，鸵鸟种蛋在人孵前，最好在室温18℃ 的贮存室放置2 -3 天。每天翻蛋（45℃角）1 一2 次，这有助于蛋黄向气室区的运动。贮存室温低于18 ℃ ，种蛋可贮存更长时间，反之则贮存时间须短一些。
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