Трансплантация эмбрионов крупного рогатого скота icon

Трансплантация эмбрионов крупного рогатого скота



НазваниеТрансплантация эмбрионов крупного рогатого скота
Дата конвертации03.07.2012
Размер258.94 Kb.
ТипРеферат
Трансплантация эмбрионов крупного рогатого скота


1. Введение. Биотехнология в воспроизводстве и селекции крупного рогатого скотаимеет особое значение. Крупный рогатый скот относится к одноплодным видаммлекопитающих. Поэтому от одной коровы можно получить в лучшем случаеодного теленка в год, в то время, как в её яичнике содержатся сотни тысячнезрелых половых клеток (ооцитов), представляющих огромный генетическийрезерв. Кардинальное решение проблемы ускоренного воспроизводства скотасостоит в том, чтобы перейти к нетрадиционным способам увеличенияплодовитости. Для этого применяется целый ряд биотехнических методов,разработанных на основе углубленных исследований репродуктивной функции, еёрегуляции, а также на совершенствование приемов манипуляции с эмбрионами,половыми и соматическими клетками. В перспективе биотехнологиярассматривается как основа ускоренного воспроизводства высокопродуктивныхживотных и целых популяций. В последнее время приобрела практическое значение трансплантацияэмбрионов, которая рассматривается как эффективный метод биотехнологииускоренного размножения высокоценных племенных животных. Некоторые вопросытрансплантации эмбрионов крупного рогатого скота рассмотрены в даннойкурсовой работе.2. Отбор доноров. В большинстве случаев в качестве коров-доноров отбирают матерейпотенциальных племенных быков. Благодаря этому обеспечивается высокийселекционный дифференциал. Оценка и отбор коров-доноров, выделенных вгруппу матерей быков, проводят в два этапа. На первом этапе племеннаяценность донора оценивается по главным признакам молочного скота - поуровню молочной продукции и жирномолочности. На втором этапе, когдаотобраны доноры с высокой племенной ценностью по главным признакам, числопризнаков в зависимости от цели селекции расширяется. К ним относят формувымени и сосков, свойства молокоотдачи, резистентность, крепость костяка икопыт, тип и воспроизводительные качества. Нужно иметь в виду, что оценка коровы-донора по родословной исобственной продуктивности является не окончательной, так как в этом случаене учитывается эффект расщепления и рекомбинации генов. Поэтомуокончательно оценивать корову-донора можно только при получении и оценке еепотомства. Высокие затраты на получение телят путем трансплантации эмбрионовобусловливают необходимость отбирать таких доноров, от которых регулярноможно получать большое количество эмбрионов. Предпочтение следует отдаватькоровам,сохранившим в течение трех отелов стабильную воспроизводительнуюспособность. Исследованиями установлено, что потенциальные коровы-доноры схорошими и устойчивыми воспроизводительными способностями отличаютсяпредрасположенностью к воспроизводству эмбрионов, которые можно регулярнополучать через каждые два месяца. Межотельный период является интегральным показателемвоспроизводительной способности коров. Его составные части: сервис-период ипериод стельности.
Сервис-период более точно и намного раньше, чем интервал междуотелами, выявляет потенциальные возможности воспроизводительной функции укоров. Он тесно связан с межотельным периодом (коэффициент корреляциисоставляет 0.9). Оптимальный сервис-период не должен превышать 80 дней.Однако анализ сервис-периода, проведенный в ведущих племенных стадах черно-пестрой породы, показал, что данный показатель воспроизводительной функциикоров имеет высокий коэффициент изменчивости, который составил 61%. Сервис-период в основном зависит от интервала между отелом и первымосеменением, и интервала между первым и последним, т.е. эффективнымосеменением. Высокопродуктивных коров следует осеменять на втором месяцепосле нормального отела. Это обусловлено тем, что первый половой циклпроявляется слабо, половая охота клинически плохо определяется или вовсе необнаруживается. Первое осеменение коров на втором месяце после отела не удлиняетсервис- и межотельный период. При оптимальном сервис-периоде до 80 днейпосле первого и второго осеменений средняя оплодотворяемость коровсоставляет 95-98%, а продолжительность межотельного периода не превышаетодного года. Для оценки воспроизводительных способностей коров, отобранных вкачестве потенциальных доноров, необходимо анализировать такие параметрыкак оплодотворяемость от первого осеменения и индекс осеменения. Приправильной технике осеменения и своевременном определении половой охотыоплодотворяемость коров от первого осеменения должна составлять в среднем60%. Важным показателем воспроизводительной способности коров являетсяиндекс осеменения, т.е. количество осеменений на одно оплодотворение.Индекс осеменения характеризуется высокой степенью изменчивости -коэффициент вариабельности может достигать 70%. Существенное влияние наизменчивость индекса осеменения оказывают такие факторы, какпродолжительность периода от отела до первого осеменения, своевременноевыявление коров в половой охоте, оплодотворяющая способность спермы быка идр. Индекс осеменения коров, выделенных в группу потенциальных доноров, недолжен превышать 1.5. В идеальном случае потенциальная корова-донор должнаиметь индекс осеменения равный 1. У коров-доноров при всех отелах должныотсутствовать осложнения (мертворождаемость, задержание последа,послеродовые заболевания половых органов). Через 15-20 суток после отела ветеринарный специалист методомректальной пальпации контролирует у потенциальной коровы-донора состояниеполовых органов, чтобы исключить такие нарушения воспроизводительнойфункции как киста яичника, гипофункция, воспаление яичниковой связки,эндометриты.3. Суперовуляция. Важным звеном в современной биотехнологии трансплантации эмбрионовкрупного рогатого скота является гормональноевызывание суперовуляции укоров-доноров. В группу доноров переводят только тех коров, которыеположительно реагируют на введение гормонов. Для стимуляции множественнойовуляции используют гонадотропин СЖК в сочетании с простагландинами идругими биологически активными веществами [3]. Этот способ, как показываетпрактика, позволяет вызвать суперовуляцию примерно у 70% коров. Одним из существенных недостатков этого способа суперовуляцииявляется крайне высокая степень вариабельности числа овуляций, даже прииспользовании одной и той же концентрации гонадотропина СЖК. Она составляетот 0 до 50 овуляций на одну корову-донора. Оптимальным результатомсуперовуляции является выход из яичника в воронку яйцепровода 10-20яйцеклеток. Shelton, J.N. [7], подытоживая результаты исследований, пришел квыводу, что на инъекции гонадотропинов 25-35% коров-доноров не реагируют,а у положительно реагирующих коров (3 и более овуляций) вариабельностьреакции яичника настолько велика, что становится невозможным надежноепланирование программы пересадки эмбрионов. Kenneth, L.W. [4] считает, чтос учетом имеющейся изменчивости лишь половина коров, реагирующих навведение гонадотропинов, может дать 4-5 эмбрионов, пригодных длятрансплантации. Следовательно, в основном эмбрионы можно получить менее чемот половины первоначально тщательно отобранных потенциальных коров-доноров. По современному представлению реакция коров на суперовуляцию взначительной степени определяется количеством и качеством фолликуловяичников во время их стимуляции гонадотропинами. Экспериментально былодоказано, что во время суперовуляции для получения хорошей реакциинеобходимо наличие определенного количества малых антральных фолликулов,чувствительных к гонадотропной стимуляции. Недостаток таких фолликулов, илинапротив, наличие больших по размеру фолликулов снижают уровень реакции илиона вообще отсутствует. Это может свидетельствовать об интраовариальномрегулировании процесса суперовуляции. Поскольку фолликулы растутасинхронно, то в каждый период инъекция гонадотропинов будет оптимальнойлишь для ограниченного числа фолликулов. Кроме размера фолликула, на реакцию введения гонадотропиновсущественное влияние оказывает интенсивность митотического индекса, котораяу нормального фолликула повышается при формировании полости. Установленочто высокий митотический индекс неатретических фолликулов положительнокоррелирует с интенсивностью суперовуляции. Имеются данные, свидетельствующие о том, что на реакциюгонадотропинов отвечают только те малые антральные фолликулы, размерыкоторых не превышают 2 мм. Установлено что такие фолликулы гормональноактивны и быстро овулируют. Атретические фолликулы с высоким митотическим индексом, напротив, неовулируют, а после прохождения фазы лютеинизации подвергаются еёвоздействию и имитируют наличие жёлтого тела. Следовательно, для эффективной суперовуляции решающим являетсяфизиологическое состояние фолликулов в лютеиальной фазе яичника. Анализ работы станций по пересадке эмбрионов показал, что хорошимидонорами можно считать коров, которые после многократных суперовуляцийимеют хорошую реакцию яичника и производят большое число пригодных дляпересадки эмбрионов за одно вымывание. Однако лишь небольшая часть доноровобнаруживает повторную реакцию яичников после вызывания суперовуляции. Восновном же коровы-доноры нерегулярно отвечают на повторную гормональнуюобработку, поэтому количество овуляций и выход эмбрионов не являютсястабильными. Для оценки предрасположенности, или потенциальной изменчивости коровна пригодность в качестве доноров, были рассчитаны вариансы признаков, наоснове которых был определен коэффициент повторяемости. Рассчитанныекоэффициенты повторяемости признаков предрасположенности коров в качестведоноров колебались в пределах 17.3-23.3%. Это свидетельствует о том, что поитогам оценки за первое вымывание эмбрионов надежность повторногорезультата составит лишь 20%. Следовательно, по оценке признака пригодностиза первое вымывание эмбриона невозможно достоверно судить о пригодностикоровы в качестве донора. Изменчивость пригодности коров в качестве доноров включаетнаследственные и ненаследственные факторы. Причем вклад ненаследственныхфакторов значительно выше вклада факторов генетических. Отмечено, что прекращение кормления донора после обработкигонадотропинами достоверно уменьшает реакцию яичника на введение гормонов.Для суперовуляции и получения биологически полноценных эмбрионов необходимообеспечить полноценное кормление донора, сбалансированное не только поосновным питательным веществам, но особенно по аминокислотам имикроэлементам. Кормление доноров должно быть таким, чтобы они находились вхорошем физиологическом состоянии. Для получения суперовуляции наиболее широкое распространение вомногих странах мира получил ГСЖК с простагландинами. Хороших результатов суперовуляции можно ожидать, когда к моментуинъекчии гонадотропина в яичниках коровы функционирует желтое телодиаметорм 1.5 см. При наличии в одном из яичников развитого фолликуладиаметром 10 мм полиовуляция снижается. Интенсивность множественнойовуляции также снижается когда кроме хорошо развитого желтого тела вяичнике находится развитый фолликул, фолликулярная или лютеиновая киста.Следовательно, эффективность суперовуляции в большой степени определяетсяфизиологическим состоянием яичников. На число овуляций существенное влияние оказывает интервал междувременем введения ГСЖК и началом половой охоты. Определен оптимальныйинтервал, во время которого можно получить наибольшее количество овуляций,он составляет 4-7 суток. При уменьшении этого срока до 1-3 суток числоовуляций существенно снижается, а при увеличении свыше 7 суток, хотя числоовуляций возрастает, но формируются биологически неполноценные яйцеклетки. Наивысший эффект суперовуляции достигается при введении ГСЖК между 10-12 сут эстрального цикла (середина лютеальной фазы) и через 48 часовпростагландина F2a (или его аналога), вызывающего регрессию желтого тела,половую охоту и овуляцию. В течение 48 часов после инъекции простагландинау 95% коров-доноров происходит полиовуляция со всеми признаками эструса.При этом доноры могут быть осеменены только в сжатые сроки. Установлено,что после такой технологии гормональной обработки коров происходит всреднем 10 овуляций, а оплодотворяемость яйцеклеток достигает 80%. Другим гормональным препаратом с суперовуляционным действием являетсяфолликулостимулирующий гормон ФСГ. Суперовуляцию можно вызвать введениемочищенного ФСГ или его комбинации с лютеинизирующим гормоном ЛГ всоотношении 5:1. В отличие от гонадотропина СЖК ФСГ вводят не однократно, амногократно. Обобщение многочисленных работ по использованию гонадотропина СЖК иФСГ показало, что наблюдается либо одинаковая реакция яичников коров на обагонадотропина, либо отмечается лучшая реакция при введении гонадотропинаФСГ. Как отмечалось, следует иметь в виду, что многократная суперовуляцияподвержена большей вариабельности. Поэтому не все коровы-доноры имеютодинаковую предрасположенность к многократной суперовуляции. Дляэффективной многократной суперовуляции необходим тщательный отбор доноровпо ряду показателей этого признака. В заключение следует отметить, что гормональная стимуляция яичниковкоров, вызывающая полиовуляцию, связана с активизацией метаболическихпроцессов у доноров. Поэтому для протекания нормальных процессов оогенеза,оплодотворения и биологически полноценного формирования и развития зиготыкоров-доноров необходимо обеспечить биологически активными веществами(витамины, незаменимые аминокислоты). Кроме того, для этой цели используютпрепарат селевит.4. Осеменение коров-доноров. Результаты суперовуляции определяются эффективным осеменением коров-доноров. Проблема оплодотворения яйцеклеток и получения биологическиполноценных эмбрионов все ещё остается открытой. Как показывают результатыисследований, только 60-65% эмбрионов пригодны для трансплантации,остальные яйцеклетки, образовавшиеся в результате гормональной обработкигонадотропинами, оказываются либо неоплодотворенными, либо послеоплодотворения отстают в развитии или дегенерируют. Причина этих нарушенийостается неизвестной. Для искусственного осеменения коров-доноров необходимо использоватьсперму только выдающихся быков-производителей, достоверно оцененных покачеству потомства. Как отмечалось, надежным критерием наследственныхкачеств быка служит коэффициент повторяемости, т.е. коэффициент регрессиибудущих дочерей быка на число фактически имеющихся дочерей. Еслигенетическое превосходство дочерей быка, выраженное величиной отклонения отсверстниц, умножить на коэффициент повторяемости, то полученная величинабудет характеризовать генетическое превосходство будущих дочерей быка, илипредсказанную разность. Предсказанная разность является одним из наиболееобъективных качеств быка, разработанных в современной селекции молочногоскота. Для искусственного осеменения коров-доноров следует использовать, какправило, сперму производителей 1-й племенной категории, т.е. таких,племенная ценность которых превышает среднюю популяционную величину на двастандартных отклонения. В этом случае существенно повышаются темпы селекциии улучшается племенная ценность новой генерации. Племенной подбор быков-производителей и коров-доноров осуществляетсяпо заказному или целевому спариванию родителей. В его основе должен лежатьпринцип индивидуального подбора в соответствии с селекционной программойсовершенствования существующих или создания новых пород, типов и линий. Требования к оценке оплодотворяющей способности спермы быков,предназначенной для осеменения коров-доноров, должна быть значительно выше,чем при оплодотворении остальных коров. Для повышения оплодотворяемостидоноров и выхода эмбрионов, наряду с использованием высококачественнойспермы, необходимо определить сроки половой охоты для своевременногопроведения искусственного осеменения. Как правило, коров с гормональновызванной половой охотой осеменяют дважды: первый раз при начале появленияполовой охоты и второй - через 12-24 часа. В нашей стране коров-доноров искусственно осеменяют дважды в день синтервалом 10-12 часов каждый раз двумя-тремя дозами замороженной спермы.Так как при суперовуляции повышается число овулировавших яйцеклеток, вкаждой дозе спермы должно быть не менее 50 млн подвижных спермиев. День, в который проводится искусственное осеменение коровы-донора,считается датой оплодотворения. С этого дня начинается отсчет развитияэмбрионов in vivo до их извлечения.5. Извлечение и оценка эмбрионов. Эффективность метода трансплантации во многом определяется способомизвлечения эмбрионов. Оплодотворенные яйцеклетки от суперовулированныхкоров-доноров могут быть извлечены тремя способами: после убоя коровы-донора; хирургическим; нехирургическим. Извлечение эмбриона после убоя коровы-донора. Самым простым инадежным способом извлечения эмбрионов является убой коровы-донора. Этотспособ практиковался только на первых этапах освоения методатрансплантации. В настоящее время из-за потери генетически ценной коровы-донора он не используется. Извлечение эмбриона хирургическим способом. Важным моментом,обеспечивающим эффективность извлечения эмбрионов, является определениестадии их развития и места положения в поовых путях коровы-донора. Длятрансплантации рекомендуется использовать бластоцисты, поэтому эмбрионыизвлекают между 7-8-ми сутками после первого искусственного осеменения(До). Имеется несколько способов хирургического извлечения эмбрионов:разрез верхнего свода влагалища, лапаротомия по белой линии живота илапаротомия в области голодной ямки. Хирургический способ извлечения эмбрионов является трудоемким,дорогостоящим и, что особенно важно, им нельзя пользоваться многократно. Внастоящее время хирургический способ извлечения применяется в редкихслучаях, главным образом в научных целях. Извлечение эмбрионов нехирургическим способом. Основное преимуществонехирургического способа извлечения эмбрионов заключается в простотеманипуляций. Для этого не требуется специального операционного помещения.Эмбрионы можно извлекать непосредственно в производственных условиях. Сселекционной точки зрения, при правильном применении нехирургическогоспособа воспроизводительная способность доноров не нарушается, чтопозволяет многократно использовать генетически ценных коров-доноров дляполучения от них большого числа потомков. В общем виде извлечение эмбрионов нехирургическим методом происходитпо следующей схеме. Коров-доноров обследуют на наличие желтых тел, чистят имоют, ограничивают рацион и кратность кормления, а за сутки прекращаюткормление и поение. Перед самым извлечением эмбрионов дезинфицируютнаружные половые органы коров-доноров. Извлекают эмбрионы под местнойанестезией. В рог матки вводят продезинфицированный двухканальный резиновыйили пластмассовый катетер с надувным баллончиком, в который нагнетают 10-155 куб см воздуха. Выход из рога матки закрывают, надувая воздухомтонкостенный резиновый баллончик. Затем в рог вводят промывную жидкость иосторожно массируют, чтобы отделить эмбрионы от стенок матки. В качествепромывной среды применяют PBS до 500 мл. Этот состав используется и длякратковременного культивирования эмбрионов. Вымывание повторяют 5-8 раз. Основную часть эмбрионов извлекают впервых трех-четырех смывах. Промывание в обоих рогах матки, включаявведение катетеров, продолжается 20-50 минут. За это время можно извлечьболее 50% эмбрионов, находящихся на стадии морулы или бластоцисты. После вымывания эмбрионов в матку вводят раствор антибиотика с цельюантисептики. Во многих странах разработаны различные устройства длянехирургического извлечения эмбрионов. В нашей стране в ряде институтовВАСХНИЛ успешно освоены нехирургические методы извлечения, позволяющиеполучать 60% от числа овулировавших яйцеклеток. Нужно иметь в виду, что всреднем из вымытых яйцеклеток до 25% оказываются неоплодотворенными илидезинтегрированными. Причины выхода биологически неполноценных зигот до сихпор окончательно не выяснены. Кратковременное культивирование и хранение эмбрионов. Манипуляции сранними эмбрионами, находящимися на предимплантационных стадиях развития,т.е. от момента их получения до введения в рога матки реципиента, занимаютот 1 до 5 часов. В этот период нужно создать оптимальные условия,обеспечивающие сохранение их биологических качеств. Кратковременноехранение эмбрионов дает также возможность транспортировать их в другиехозяйства. Эмбрионы крупного рогатого скота можно сохранить путем пересадки их вяйцепровод самок других видов млекопитающих. Лучше всего обеспечиваетсянормальное предимплантационное развитие эмбрионов коров в яйцепроводекрольчих. Установлено, что эмбрионы коровы в яйцепроводе крольчихи могутуспешно развиваться до стадий, пригодных для трансплантации реципиентам,т.е. до морулы и бластоцисты. Недостатком этого метода является еготрудоемкость и возможные потери зигот при их переносе. В настоящее времяширокое распространение получил метод краткосрочного хранения эмбрионов invitro. После извлечения и оценки на жизнеспособность эмбрионы переносят впитательные среды с температурой 37 градусов. Большинство сред, в которыхкультивируют и хранят эмбрионы, включают растворы солей, аминокислоты сбикарбонатным ионом как буферным агентом, обеспечивающим pH в пределах 7.2-7.6. Проведенные исследования показали, что продолжительностькультивирования без потери биологических качеств эмбрионов возможна до 95часов. В последние годы проводятся исследования по краткосрочному хранениюэмбрионов in vitro при их охлаждении ниже 37 градусов. Разработка этогометода имеет большое практическое значение, т.к. позволяет существенноупростить манипуляции с эмбрионами и надежнее обеспечивает ихтранспортировку. Оценка эмбрионов. Оценка эмбрионов крупного рогатого скотапроизводится несколькими методами. Наибольшее распространение получилморфологический метод. Установлено, что результаты имплантации эмбрионовзависят от того, насколько полно оценена способность оплодотворенныхяйцеклеток к развитию. По морфологическим признакам и эмбриональной стадии развития,эмбрионы можно классифицировать на пригодные и непригодные ктрансплантации. При морфологической оценке эмбрионов основное вниманиеобращают на фрмулу зиготы, состояние её зоны пеллюцида, число бластомеров,равномерность дробления, выраженность эмбриобласта и трофобласта. Кроме морфологической, дается оценка эмбрионов по адсорбционнымсвойствам оболочек и цитоплазмы бластомеров к различным красителям. Дляулучшения морфологической оценки используют флюоресцентную окраску,позволяющую отличить живые эмбрионы от погибших. В частности, этот методнаиболее пригоден для оценки жизнеспособности эмбрионов крупного рогатогоскота после их культивирования и замораживания. С помощью флюоресцентныхкрасящих веществ FDаи DAP1 через 3-10-минутный период возможно быстрое идостаточно надежное определение способности эмбрионов к развитию в раннихстадиях. Живые эмбрионы и даже живые бластомеры ярко флюоресцируют послеинкубации в FDA, но не флюоресцируют после инкубации в DAP1. У погибшихэмбрионов или бластомеров реакции обратные. Эти методы позволяют болееточно определять жизнеспособность эмбрионов под микроскопом. Ряд авторов предлагает использовать синьку Эванса. В живых эмбрионахпри температуре 37 градусов ею окрашивается только зона пеллюцида, которуюзатем обесцвечивают в растворе Рингера. В мертвых же эмбрионах краскапрочно фиксируется на бластомерах. Как считает М. И. Прокофьев [2], могут быть гистохимические методыоценки жизнеспособности эмбрионов, основанные на специфических реакцияхструктурных элементов и веществ клеток к витальным и флюоресцентнымкрасителям. Такие реакции протекают очень интенсивно и быстро, чтопозволяет ускорить процесс оценки эмбрионов. Однако следует учитывать, что флюоресцентная окраска лишь дополняет иулучшает основной метод оценки эмбрионов - морфологический. Наиболееважными морфологическими признаками при оценке жизнеспособности эмбрионовслужат объем, окраска, расположение клеток, величина перивиталлиновогопространства и вид неповрежденной зоны пеллюцида. Идеальный эмбрион долженбыть компактным, сферической формы, с однородной окраской, с клеткамиодинаковой величины, с гладкой, плоской и равномерно сформированной зонойпеллюцида, без включений в перивителлиновом пространстве. Важнейшим критерием для оценки качества эмбрионов являетсяинтенсивность развития стадий. Эмбрионы с замедленным развитием неиспользуются для пересадки, замораживания и других манипуляций. При оценке качества эмбриона в нашей стране принята 5-балльная шкала сучетом следующих показателей: соответствия стадии развития эмбриона еговозрасту; правильности формы прозрачной оболочки и ее целостности;равномерности дробления бластомеров, состояния цитоплазмы; прозрачностиперивителлинового пространства. Наиболее пригодными для трансплантации являются эмбрионы, извлеченныеиз матки коровы-донора на 7-8 сутки после первого осеменения. Какпоказывают результаты исследований и практика, в это время нормальноразвитые эмбрионы, пригодные для трансплантации реципиентам, находятся встадии поздней морулы или бластоцисты. Эти эмбрионы используют дляпересадки гормонально подготовленным коровам-реципиентам. Выбраковке подлежат дегенерированный неоплодотворенные яйцеклетки(ооциты), которые можно обнаружить при извлечении эмбрионов. Морфологическинеинтактные, непригодные для трансплантации эмбрионы имеют дефектнуюморулу, или бластоцисту, признаками которых являются дефекты прозрачнойоболочки, распад бластомеров, разная величина бластомеров, нарушениемежклеточной связи. В стадии поздней бластоцисты непригодные для трансплантации эмбрионыхарактеризуются деформацией и ослаблением бластомеров, разрывоммежклеточных связей и целостности зоны пеллюцида.6. Пересадка эмбрионов реципиентам. В качестве реципиента отбирают гинекологически здоровых коров последвух-трех нормальных половых циклов. Для отбора реципиентов основнымпоказателем является отсутствие гинекологических отклонений, апродуктивные, племенные и породные качества большой роли не играют. Вместес тем, у реципиентов с плохой упитанностью, низкой оплодотворяемостью послепервого осеменения, могут плохо приживаться эмбрионы. В среднем на каждогодонора отбирают 5-6 реципиентов. Большинство специалистов считает, что вкачестве реципиентов наиболее пригодны полновозрастные телки с хорошимиплеменными кондициями. Основным условием хорошего приживления эмбрионов служитсинхронность проявления половой охоты у доноров и реципиентов. Разница вовремени в проявлении половой охоты не должна превышать 24 ч, оптимальные жерезультаты получаются при разнице не более 12 часов. При современном уровне техники трансплантации рекомендуетсяпересаживать эмбрионы сразу после их извлечения из рогов матки донора иоценки. В настоящее время пересадка эмбрионов реципиентам производитсяхирургическим и нехирургическим способами. При пересадке нужно точно знатьместонахождение эмбриона в половых путях коровы. Это связано с переходомпредимплантационного периода, в котором находится эмбрион до пересадки, вновый период эмбрионального развития - имплантационный. При естественномтечении эмбрионального периода зародый на стадии морулы или бластоцистынаходится в верхнем отделе рога матки, поэтому и наиболее благоприятнымместом для его аппликации является верхняя часть рога матки реципиента.Установлено, что пересадка эмбрионов глубоко в рог матки реципиента лучшевсего обеспечивается хирургическим способом. При нехирургической жепересадке, которая происходит в период диэструса место аппликации эмбрионав роге матки контролируется менее точно. Эффективность хирургического способа пересадки эмбриона составляет 60-70%, а число телят - 3-4 на донора. Хирургический способ использовали восновном до середина 70-х годов. Однако он требует больших затрат средств.Кроме того, широкое применение хирургического метода сдерживаетсясложностью проведения операций в производственных условиях, получениемтравм вследствие резекции мышц, и невозможностью многократногоиспользования реципиента. Поэтому последние 10-15 лет пересадку эмбрионов восновном осуществляют нехирургическим способом. При нехирургической пересадке основным достоинством, кроме простоты иэкономичности, является возможность многократного использования реципиента.Разработано несколько способов нехирургической пересадки эмбрионов. Однаковсе они основаны на одном принципе - введении эмбриона в рог матки черезшейку, вследствие чего этот способ назван также цервикальным. После пересадки эмбрионов проводят тщательный контроль зареципиентами, обращая особое внимание на возможное проявление у нихповторной половой охоты. Для установления стельности у коров-реципиентов используют несколькометодов: визуальный; по уровню прогестерона в крови или молоке;клинический, главным образом путем ректальной пальпации. Важным звеном селекционно-племенной работы является достоверностьустановления истинного происхождения телят, полученных при трансплантацииэмбрионов от генетически ценных родителей. Истинное происхождение можноустановить по группам крови и типам белков крови. Пробу крови берут утеленка в возрасте от 4 недель до 4 месяцев. Существенной причиной, снижающей эффективность нехирургическойпересадки эмбрионов, является возможное повреждение эндометрия при введениикатетера. В то же время обобщение результатов исследований понехирургической пересадке эмбрионов показывает, что эффективность пересадкив большей степени зависит не от того, как глубоко будет введен катетер врог матки, а от того, насколько правильно выполнено введение. Однако на этот счет имеется и другая точка зрения [7]: чтоконструкция приборов существенно не влияет на результаты извлечения ипересадки эмбрионов. Эти результаты более связаны с типом гонадотропина,квалификацией оператора, качеством и стадией развития эмбрионов. В целом же следует отметить, что нехирургический метод пересадкиэмбрионов обеспечивает аппликацию зародышей в среднем 50-60%, а применениематочных релаксантов перед пересадкой - до 75%. Это существенно выше, чемпри хирургическом методе. Технология нехирургического метода трансплантациисходна с искусственным осеменением коров и продолжается 3-5 минут, или 15-20 пересадок в час. Особого внимания заслуживает приём, ПРЙУБООЩК Ч ТБВПФЕ SertichP.L.[6], заключающийся в нехирургической пересадке двух эмбрионов, поодному в каждый рог матки, что еще больше повышает эффективностьтрансплантации. Этот приём может быть применен для повышения частотырождения разнояйцевых (дизиготных) двоен. Он позволяет получить двойныеотелы у коров, особенно мясных пород, намного быстрее, чем генетическимпутем (т.е. селекцией). Результаты проведенных исследований показывают, что нехирургическаяпересадка дополнительного эмбриона во второй рог матки дает возможностьувеличить выход новорожденных телят на 30%. При пересадке двух эмбрионов вкаждый рог матки частота двоен составляет в среднем 55-60%, вместо 2% приестественном многоплодии коров. Можно пересаживать (подсаживать) эмбрион и оплодотворенной корове, нов контрлатеральный по отношению к желтому телу в яичнике рог матки. Средняяприживляемость эмбриона осемененной корове при нехирургической подсадкесоставляет 50%. Обобщая результаты экспериментов по нехирургическому методу пересадкиэмбрионов, можно придти к заключению, что пересадка двух эмбрионов в дварога матки реципиента или подсадка одного предварительно осемененномуреципиенту в контрлатеральный рог матки являются эффективными иперспективными методами в биотехнологии трансплантации эмбрионов.7. Криоконсервация эмбрионов. Эффективность трансплантации эмбрионов крупного рогатого скота вомногом определяется условиями хранения зигот. Самым эффективным иперспективным методом консервации эмбрионов является их глубокоезаморахивание (криоконсервация) в жидком азоте при температуре -196градусов. Разработка метода долговременного хранения криоконсервированныхэмбрионов значительно расширяет возможности трансплантации. Только в этомслучае она может быть надежной биотехнологической основой селекционнойпрограммы. Долговременное хранение глубокозамороженных эмбрионов имеет рядпреимуществ. Отпадает необходимость в содержании больших стад или группреципиентов, так как пересадки могут быть проведены в любое времянезависимо от сроков взятия эмбрионов от доноров, что существенно повышаетрентабельность трансплантации. Кроме того, криоконсервация эмбрионовпозвозяет создавать эмбриобанки от генетически ценных животных, а такжесохранять генофонд редких и исчезающих пород и транспортировать эмбрионы влюбые страны мира. По оценке специалистов криоконсервация эмбрионовэкономически оправдана, она исключает генетический дрейф, т.е. изменениечастоты генов в популяции, вызванные случайными причинами. При соблюдении правильной биотехнологии выживаемость эмбрионовсоставляет 90%, а стельность коров-реципиентов после нехирургическойпересадки находится в пределах 50-55%. Однако нередко в производственныхусловиях при несоблюдении технологии замораживания-размораживаниявыживаемость эмбрионов уменьшается, что существенно снижает рентабельностькриоконсервации. Обосновано, что использование метода криоконсервацииэмбрионов в производственных условиях является рентабельным только в томслучае, если выживаемость эмбрионов после размораживания будет не менее80%, а процент стельности коров-реципиентов составит 55-60%. По принятой в России технологии, эмбрионы замораживают с применениемавтоматических устройств, обеспечивающих регулирование скорости охлажденияв заданных режимах. Эмбрионы замораживают в пробирках 50x6 мм или в ампулахвместимостью 1 мл. В пробирку или ампулу вносят 1-4 эмбриона от одногодонора и 0.4 мл раствора криопротектора (1.5 М ДМСО или 10%-ный растворглицерина). Ампулы перед замораживанием запаивают на пламени газовойгорелки. Ампулы или пробирки маркируют, затем охлаждают с 20 до -6 градусовсо скоростью 1 градус в минуту, проводят кристаллизацию, охлаждение соскоростью 0.3 градуса в минуту и погружают в жидкий азот. Применяется такжеи другой режим: охлаждение от -7 до -35 градусов со скоростью 0.3 градуса вминуту; от -35 до -38 градусов со скоростью 0.1 градус в минуту ипогружение в жидкий азот. Оттаивание эмбрионов производится на водяной банес температурой 25 или 37 градусов в течение 10-12 секунд. Для хранения итранспортировки замороженных эмбрионов используют сосуды Дьюара различныхтипов. Практика криоконсервации эмбрионов крупного рогатого скотасвидетельствует о том, что на выживаемость эмбрионов существенное влияниеоказывает не только технология глубокого замораживания и оттаивания, но иих качество и стадия развития. Для успешной криоконсервации следуетотбирать эмбрионы без морфологических нарушений, находящиеся на стадияхпоздней морулы или ранней бластоцисты. Необходимость отбора эмбрионов диктуется еще и тем обстоятельством,что у 10% из них обнаруживается неправильное развитие, а прикриоконсервации повреждаются в среднем еще 25% клеток бластоцисты. Такиеэмбрионы испытывают большую редукцию интактных бластомеров, вследствие чегопереживаемость и дальнейшее развитие после замораживания и оттаиваниясущественно нарушаются. Таким образом, соблюдение правильной биотехнологии криоконсервации ипересадки эмбрионов позволит обеспечить стельность реципиентов на том жеуровне, что и при пересадке свежеполученных эмбрионов. Вместе с тем методкриоконсервации в будущем может быть существенно упрощен, или вообще можнобудет отказаться от удаления криопротектора и пересаживать эмбрионыреципиентам непосредственно после оттаивания без дальнейших манипуляций. Попрогнозу специалистов, криоконсервированные эмбрионы могут хранитьсядесятки и сотни лет.8. Влияние трансплантации эмбрионов на генетический прогресс популяции. Создание банков глубокозамороженной спермы и разработка методовискусственного осеменения позволили существенно увеличить интенсивностьотбора быков и повысить точность оценки их племенной ценности. На базеинтенсивного использования генетически ценных быков-производителей сприменением искусственного осеменения коров глубокозамороженной спермойтемпы селекции в популяции по сравнению с обычными увеличиваются в 2-3раза. В то же время генетический вклад в прогресс селекции матерей быковпочти в два раза ниже вклада отцов быков. Это объясняется низкойинтенсивностью селекции матерей быков и ненадежной оценкой их племеннойценности из-за получения небольшого числа потомков. Эти ограничения ипризвана частично снять трансплантация эмбрионов. В настоящее время прииспользовании трансплантации эмбрионов от одной генетически ценной коровыможно получать двадцать телят, используя малоценных реципиентов. Однако нередко возникает вопрос о влиянии реципиента на эмбриональноеи постэмбриональное развитие трансплантата. Прямое генетическое влияние наэмбрион реципиент не оказывает, так как пересаженная зигота представляетсформированный генотип, состоящий из гаплоидных наборов хромосом истинныхродителей. Отсутствие прямого генетического влияния реципиента на эмбрионподтверждают межпородные и межвидовые пересадки зигот, а такжеиммуногенетические исследования. В то же время, могут быть вызванымодификации трансплантата, т.е. ненаследственные изменения признаков,обусловленные влиянием организма реципиента во время стельности. В отличиеот мутаций, модификации по наследству не передаются. При этом нужно иметьв виду, что характер и степень фенотипических изменений определяютсягенотипом эмбриона. В статье Schaeffer, L.R [5] приведены интересные результаты,полученные при моделировании селекции молочного скота. В основеиспользованной модели, в которую были заложены данные о 2000 коровплеменного центра, получены следующие параметры:доля выбракованных коров по болезням 20%;доля выбракованных коров по продуктивности 10%доля репродукции 30%доля коров, непригодных для трансплантации эмбрионов 20%цель селекции - выход молочного жира 150кгнаследуемость 0.3фенотипическое отклонение 35 кггенетическое превосходство первотелок 2кггенетическое превосходство быков20 кг Дополнительный генетический прогресс за генерацию на основеприменения трансплантации эмбрионов показан в нижеприведенной таблице:|Стельность, % | Число эмбрионов || | 1 | 2 | 3 | 4 5 6 7 || | | | |8 9 10 || 50 a |13.1|13.6|14.0|14.3 14.6 14.8 14.9 15.1 || | | | |15.2 15.3 || b |10.8|10.8|10.8|10.8 10.8 10.8 10.8 10.8 || | | | |10.8 10.8 || c |21.3|25.9|28.8|31.9 34.2 36.0 37.5 38.8 || | | | |39.9 40.9 || 60 a |13.5|14.0|14.4|14.8 15.1 15.4 15.6 15.7 || | | | |15.9 16.0 || b |10.8|10.8|10.8|10.8 10.8 10.8 10.8 10.8 || | | | |10.8 10.8 || c |25.0|29.6|32.8|36.6 39.4 41.6 43.5 45.1 || | | | |46.5 47.7 || 70 a |13.7|14.3|14.8|15.3 15.7 16.0 16.2 16.4 || | | | |16.6 16.7 || b |10.8|10.8|10.8|10.8 10.8 10.8 10.8 10.8 || | | | |10.8 10.8 || c |26.8|32.4|36.6|41.1 44.5 47.2 49.4 51.3 || | | | |52.9 54.4 |Обозначение:a - генетический прогресс при трансплантации эмбрионов;b - генетический прогресс без трансплантации эмбрионов;c - превосходство a над b, выраженное в процентах. Из анализа данной таблицы видно, что с увеличением пригодных длятрансплантации эмбрионов и повышением процента стельности коров,генетический прогресс возрастает. Однако, этот процесс происходитнелинейно. В этой же статье приведены данные по генетическому сдвигу молочнойпродукции при разных методах воспроизводства и селекции молочного скота.При этом сравнивались результаты общепринятой программы селекции,результаты трансплантации эмбрионов, и результаты трансплантации эмбрионовпри интенсивном отборе быков. Результаты показаны в нижеприведеннойтаблице:|Программа | Племенные категории животных |Общий ||селекции | |генетич. || | |прогресс, || | |кг/год || | пв | пл | нв | нл ||Традиционная,| | | | ||с применением| | | | ||искусств. | | | | ||осеменения: | | | | ||доля | 4 | 20 | 6 | 90 ||отселект. % | | | | ||интенсивность|2.53 |1.400|1.985 | 0.195 ||отбора | | | |94.3 || | | | | ||Трансплантаци| | | | ||я эмбрионов, | | | | ||искусственное| | | | ||осеменение: | | | | ||доля | 4 | 20 | 1 | 10 ||отселект. % | | | | ||интенсивность|2.53 |1.400|2.660 |1.755 ||отбора | | | |124.8 || | | | | ||Трансплантаци| | | | ||я эмбрионов, | | | | ||искусственное| | | | ||осеменение, | | | | ||интенсивный | | | | ||отбор быков: | | | | ||доля | 2 | 2 | 1 | 10 ||отселект. % | | | | ||интенсивность| 2.420|2.420|2.660 |1.755 ||отбора | | | |148.2 |Примечание: предусматривается получение 10 телят от одного донора в год;общий интервал между поколениями 22 года (Iоб=5, Iок=5, Iмб=6, Iмк=6);точность оценки племенной ценности: rоб=0.8, rок=0.8, rмб=0.6, rмк=0.6. Из приведенных данных видно, что генетический прогресс по молочнойпродуктивности существенно повышается при использовании трансплантацииэмбрионов, увеличивающей интенсивность селекции по материнской линии,особенно среди матерей быков. Использование трансплантации позволяетповысить темпы генетического прогресса с 94.3 до 124.8 кг молока в год,т.е. на 32%. Вместе с тем, при повышении интенсивности селекции быков-производителей в сочетании с использованием трансплантации эмбрионов,генетический прогресс повышается до 148.2 кг молока в год, т.е на 57%.9. Заключение. Трансплантация эмбрионов занимает прочное место в современныхпрограммах селекций. Метод трансплантации вместе с искусственнымосеменением рассматривается как основа современной биотехнологиивоспроизводства высокопродуктивных племенных животных, несмотря наотносительно высокий уровень затрат при использовании этого метода. Внастоящее время в России производится ежегодно более десяти тысячэмбриопересадок, в будущем же планируется получать методом трансплантациине менее 25-30 тысяч телят ежегодно. Новые методы биотехнологии, по мнениюученых, в будущем приведут к коренному изменению в воспроизводстве иселекции крупного рогатого скота.10. Список использованной литературы.Завертяев Б. П. Биотехнология в воспроизводстве и селекции крупногорогатого скота. Л. «Агропромиздат», 1989.Прокофьев М. И. Регуляция размножения сельскохозяйственных животных. Л., «Наука», 1983.1. Чернева И. Р. Лекции по биотехнологии и пересадке эмбрионов. Московская ветеринарная академия им. Скрябина, 1997.Kenneth, L.W.. Embryo Cultivation//Biotechnology Magazine vol.1 #2, 1994.Schaeffer, L.R. Effects of embryo transfer in beef cattle on genetic evaluation methodology//Journal of animal science. Oct 1989. v. 67(10)Sertich, P.L. Transcervical embryo transfer in performance mares//Journalof the American Veterinary Medical Association. Oct 1, 1989. v. 195 (7)Shelton, J.N. Embryo manipulation in research and animalproduction.//Australian journal of biological sciences. 1988. v. 41 (1)




Похожие:

Трансплантация эмбрионов крупного рогатого скота iconСценарий урока Тема урока: «Тепловой режим в помещениях для содержания скота»
...
Трансплантация эмбрионов крупного рогатого скота icon«определение пола крупного рогатого скота по пясти»

Трансплантация эмбрионов крупного рогатого скота iconЧерно-пестрая порода крупного рогатого скота

Трансплантация эмбрионов крупного рогатого скота iconПрофилактические и оздоровительные мероприятия против лейкоза крупного рогатого скота

Трансплантация эмбрионов крупного рогатого скота iconВоспроизводство и селекция крупнорогатого скота введение
В последнее время приобрела практическое значение трансплантация эмбрионов, которая рассматривается как эффективный метод биотехнологии...
Трансплантация эмбрионов крупного рогатого скота iconИстория болезни крупного рогатого скота (коровы) с диагнозом послеродовой парез (Coma puerperalis)

Трансплантация эмбрионов крупного рогатого скота iconПрофилактика и лечение телязиоза крупного рогатого скота в аозт "Бердское" Искитимского района Новосибирской области

Трансплантация эмбрионов крупного рогатого скота iconРаспространение и профилактика гиподерматоза крупного рогатого скота в спк некрасовское, Нижнеомского района, Омской области

Трансплантация эмбрионов крупного рогатого скота icon2. Характеристика стада Состояние кормовой базы
Анализ современного состояния скотоводства в рб показывает, что за период с 1990года по 1996 год численность крупного рогатого скота...
Трансплантация эмбрионов крупного рогатого скота iconОсобенности распространения, профилактики и лечения парагриппа-3 крупного рогатого скота в республике дагестан 06. 02. 02 ветеринарная микробиология, вирусология, эпизоотология, микология с микотоксикологией и иммунология
Работа выполнена на кафедре эпизоотологии фгоу впо «Дагестанская государственная сельскохозяйственная академия»
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©rushkolnik.ru 2000-2015
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы