1、 胚胎移植技术在奶牛生产中的应用 奶牛群体数量小、个体单产水平低是我国目前奶牛业发展的现状。而迅速扩大群体,提高个体单产是解决这一矛盾的瓶颈。 实施奶牛胚胎移植技术既能充分发挥优良 奶牛 在品种改良和育种中的作用,又提高了优秀 奶牛 的繁殖能力、加快遗传进展、克服 奶牛 不孕症、降低引种费用、减少疾病传播等方。利用高产奶牛繁殖,使优质后代增加 7 10 倍,又能引进优质种畜,加快改良本地奶牛的步伐。 目前采用的主要方式是以冻配繁殖和外购奶牛为主,但冻配改良时间长、数量有限,外地购买,成本高、牛源紧张,特别是高 产奶牛有价无市, 很难购买,而且还受疫病等因素的影响,严重制约我国 乳业的发展。要改
2、变目前这一状况,必须改良现有奶牛的遗传性状,以提高奶牛的泌乳单产,而胚胎移植正是解决这一系列问题的最好方式之一,它可利用现有的奶牛群体,经移植优质奶牛胚胎产奶犊牛,达到加速扩繁高质量奶牛群的目的。 一、应用胚胎 移植 技术,建立优质奶牛高效繁殖平台 随着我国人民生活水平的不断提高,乳品市场的快速增长带动了奶牛养殖业的快速发展。由于奶牛是单胎动物,自然状态下一头母牛一年一胎,且雌雄性别比各占五成,终生也只能提供 34 头有效后代(母牛)。使得国内现有良 种奶牛种群扩繁受到很大限制,从国外大批引进种奶牛要花大量外汇,同时受到隔离场数量不足及进口国牛源、质量的限制。因此,应用胚胎 移植 技术,采用
3、XY 性别控制及胚胎移植技术,产、学、研多方合作建立我市优质奶牛高效繁殖平台,快速扩繁高产奶牛群 是尤为重要的。 二、主要技术内容 胚胎移植又称借腹怀胎,专业来讲是受精卵移植。即将体内(优秀 奶牛 )、外生产的早期胚胎发育至多细胞、桑椹胚或胚泡阶段的胚胎后,移植到同种的生理状态相同的雌性 牛 生殖道内,使之继续发育 为正常奶牛 的生物技术。 其主要内容包括:供体和受体母牛的选择,供体奶 牛的 超数排卵,供体与受体母牛的同期发情,胚胎的回收,胚胎质量的鉴别,胚胎的冷冻保存,胚胎移植, 受体的妊娠诊断等。 优良胚胎的 获得是胚胎 移植技术 的基础 和关键性。体内胚胎的获得是通过超数排卵 技术,从优
4、秀的奶 牛(供体)体内采得胚胎;体外胚胎的 获得是通过胚胎工程技术在 供体奶牛 体外获得胚胎,主要有体外受精技术 、胚胎的分割、胚胎的克隆等 ,是解决大量胚胎来源的一条重要、有效的途径,是当前工厂化生产胚胎的主要手段。 胚胎移植的作用主要有以下几方面: 、 充分发挥 了 优良母牛的繁殖潜力,提高繁殖效率 ; 按照目前的技术水平,供体奶牛 每隔 60d 可进行超排处理一次,每次能获得可用胚胎 4-5 枚,一头良种母牛每年能生产可用胚胎 25-30 枚,移植到受体内能获得 12-15 头犊牛,而在自然状态下,一头母牛平均每年只能获得一头犊牛。 、简化良种引进方法;胚胎收集后经特殊处理,完全不携带病
5、原微生物,可代替活畜的引进。胚胎移植与胚胎冷冻技术相结合后,良种的引进可简化为冷冻胚胎的引进, 使得胚胎可以长期保存,令胚胎移植突破了时间和空间的限制。大大节约购买和运输种牛费用。 而且 产生 后代对引种地生态环境适应性和抗病力增强 。 、降低种质资源保护利用费用;结合胚胎 冷冻技术为可保存国家或地区间特有的家畜品种资源,建立种质资源库提供新的技术手段,还可降低种质资源保存费用。 、加速育种进程;育种工作中,公畜所起的作用远大于一头优良 奶牛 。 奶牛 产生后代少 产生成熟卵子数量有限;胚胎的发育是在母体内进行,妊娠占去 奶牛 一生中大部分时间。 MOET 技术能获得更多具有高产性能的半同胞和
6、全同胞,在较短的时间内达到后裔测定所要求后代的数量,提早完成后裔测定工作,增加选择强度和准确性,缩短 育种进程 。 、 作为研究手段胚胎移植是研究受精作用、胚胎学和遗传学等基础理论问题的一种很 好手段,另外,牛的体外授精、克隆牛等高新技术最终都要利用胚胎移植产出犊牛。 三、 胚胎移植的技术程序受体的选择 、 供、 受体牛 选择 ; 供体应是良种,而且为性状表现优秀、具有较高育种价值与遗传优势的个体;生产性能高、遗传性稳定、系谱清楚体质健壮、繁殖机能正常、无遗传和传染性疾病、年龄在 15 月龄到 5 周岁以内的母牛作为供体。 受体 奶牛 一般选用价格低廉、生产性能比较低的同种 奶牛 ,达到配种年
7、龄和体型;体型与膘情中上等,初产或经产青壮年 奶牛 。检疫和疫苗接种与供体相同,身体健康,无生殖道疾病和难产病史, 繁殖状况正常,有正常的发情周期,母性良好 。 2、 供体奶牛 的超数排卵 ; 在 供体奶牛 发情周期的适当时期,用促性腺激素进行处理,诱发其卵巢上有大量卵泡同时发育并排卵即为超排。 其目的是让优良奶牛 充分发挥其繁殖潜力。超数排卵的方法较多,但目前较多采用促卵泡素减量注射法进行处理, 超数排卵处理的时期应选择在发情周期的后期,即黄体消退时期。 3、供体 奶牛 配种 ; 适当的时间,优质精液对供体 奶 牛 进行输精。使用密度大、活率高的精液输精次数 2-3 次,间隔 8-10h。
8、用 XY 性控精液对经超数排卵处理的供体 奶 牛进行配种 。 4、 胚胎的 采集(冲卵)回收 ; 非手术法是 用两通路或三通路冲管通过直肠把握的非手术法进行冲卵 并回收利用的过程 。主要包括:器械和冲卵液的准备,供体 奶 牛的保定和麻醉,冲卵管的插入,灌流回收卵,术后处理等环节。 5、检胚和分级 ; 回收到的冲洗液盛于玻璃器皿中,静止分钟,待胚胎沉降到器皿底部,移去上层液后开始检卵 。 检测 透明带的形态和完整性 ; 胚胎的发育与胚龄是否一致 ; 胚胎的形态与匀称性 ;细胞质的结构及颜色; 胚内 大小的变化 是否出现空泡,细胞碎片,有无游离细胞 。 在显微镜下将胚胎检出后进行洗涤,根据胚胎形态
9、及 发育阶段将胚胎分为 A、 B、 C 级。 6、胚胎的移植; 目前移植采用非手术方式,如同人工受精一样,把胚胎注入 受体牛 子宫腔内。要注意细菌感染,防止出血。胚胎移植时期是子宫的黄体时期,子宫颈关禁闭,与外界呈强的隔离状态。无菌操作非常重要。移植器进入到与黄体同侧的子宫角内将胚胎推出。移植主要包括受体牛的准备,移植器械的准备,胚胎的解冻、移植。 7、 胚胎的冷冻保存 ; 将胚胎在体内、体外正常发育温度下,暂时储存起来而不使其失去活力;通常将其保存于低温或超低温情况下,使细胞代谢处于新陈代谢和分裂速度减慢或停止,即使其发育处 于暂时停顿状态,一旦恢复正常温度时,又能再继续发育。 胚胎冷冻保存
10、是胚胎移植产业化不可缺少的环节,也是动物保种,建立基因庫不可缺少的手段之。它对动物繁殖学胚胎生物技术等的基础理论研究具有重要价值 胚胎冷冻保存适应胚胎移植产业化;便于运输、建立基因库。具体方法:异体活体保存( 1-3d)。常温保存, 15-25( 24h)。低温保存 0-5,目前认为 5-10比较好。超低温冷冻保存:常规冷冻保存和玻璃化冷冻保存。 世界奶业发展的历程表明,奶牛保持良种是奶业发展的基本资源,奶牛品种的不断改良提高是奶业发展的根本 动力;研究、发展和实施奶牛群体遗传改良技术体系和良种快速扩繁体系,是我国奶业进一步发展的基本途径,胚胎移植技术如:胚胎冷冻、胚胎分割、体外授精、 性别控制、转基因、克隆等技术手段在这一进程中将发挥核心推动作用。 目前 的 胚胎移植技术还存在很多问题 。 胚胎来源限制了胚胎移植的效率和实际应用;同时缺乏熟练操作的技术人员 ,胚胎冷冻保存仍存在很多问题;胚胎移植费用高,人力和时间耗费大;虽然这些条件严格制约了 胚胎移植技术 的推广应用, 但我国奶业发展 将不断应用牛胚胎移植技术 , 相信 随着养牛业的发展,高产纯种奶牛 的 紧缺,牛胚胎移植 技术 将 在生产中的 全面 应用推广。胚胎移植规模 将不断扩大,效率不断提高, 走向 国内外 市场,并 将 在高产核心群的快速扩繁、优秀种公牛的选育、胚胎工程相关技术研究中发挥着越来越重要的作用 。