Новітні методи відтворення у скотарстві

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Новітні методи відтворення у скотарстві

поголів'я скотарство худоба тваринницький

Збільшення виробництва продукції й зниження матеріало- та енергоємності тваринницької галузі - важливе народногосподарське завдання. Його вирішення залежить від формування і розвитку складних інтегрованих систем, які охоплюють тварин, техніку й людину. Особливістю нового напряму в розвитку біотехнологічних систем у тваринництві є інтегроване застосування технічних засобів механізації та автоматизації, електроніки й обчислювальної техніки, створення систем управління біотехнологічними процесами.

Зооінженерія визначає спосіб отримання продукції за мінімальних витрат сировини (кормів), праці й матеріальних ресурсів з оптимальним використанням біологічних можливостей тварин, системи утримання, годівлі та догляду, вивчає питання відтворення стада і санітарно-ветеринарного обслуговування.

Стабільне відтворення поголів'я - складне й економічно важливе питання будь-якої технології виробництва тваринницької продукції. Це основна умова інтенсивного розвитку галузі, оскільки з кожною новою твариною, включеною в процес відтворення, визначають рівень, якість і ефективність виробництва продукції на період, який залежить від тривалості господарського використання тварин та інтервалу між поколіннями.

Велика рогата худоба відіграє неабияку роль у виробництві тваринницької продукції, але вона належить до одноплідних видів тварин, тому чисельність її та плодючість є чинниками, що лімітують відтворення і як наслідок - виробництво молока та м'яса. Сучасні біотехнологічні методи дають змогу раціонально впливати на відтворювальний потенціал самок, значно збільшувати кількість високопродуктивних особин і тим самим - виробництво продукції тваринництва.

Біотехнологія - це наука, яка вивчає можливості використання біологічних процесів у різних галузях сільського господарства, промисловості та медицини з метою розробки методів і технологій отримання бажаних організмів і корисних речовин.

Біотехнологія прискореного й спрямованого управління розмноженням сільськогосподарських тварин стала можливою завдяки штучному осіменінню, гормональному регулюванню статевих циклів самок, трансплантації (пересадці) ембріонів, методам клітинної та генної інженерії. Сільськогосподарська біотехнологія в рослинництві досягла значних успіхів у виведенні нових сортів рослин, у тваринництві вона спрямована переважно на створення бажаних генотипів, що забезпечують високу продуктивність тварин та їх інтенсивне відтворення нетрадиційними методами.

Як біотехнологічний метод успішно використовують статеві клітини плідників під час штучного осіменіння самок в усіх галузях тваринництва.

Наприклад, спермою одного бугая можна щороку осіменити від 2 до 50 тис. корів. У багатьох країнах є банки, де зберігаються мільйони доз замороженої сперми. Від деяких плідників за період використання одержують 300 - 400 тис. доз сперми.

Штучна гормональна регуляція статевих циклів самок сприяє синхронізації охоти і дає змогу організувати одночасно штучне осіменіння великих груп тварин. З настанням статевої зрілості у фолікулах яєчників дозрівають яйцеклітини. Вихід їх із фолікулів називається овуляцією. У корів та кобил дозріває одночасно зазвичай один фолікул, в овець - 2 - 3, у свиней - 8 - 12 у кожному яєчнику. Від кількості фолікулів, що овулювали, і запліднених яйцеклітин залежить кількість приплоду.

Гормональні засоби здавна використовували для підвищення плодючості тварин. Уведення гормонів стимулює численну овуляцію (суперовуляцію), або збільшення у 10 - 12 разів кількості яйцеклітин, які утворюються в кожному циклі. У корів та овець кількість їх зростає до 25, у свиней - до 80. Цей метод застосовують для отримання потомства від високопродуктивних особин пересадою запліднених яйцеклітин самкам-реципієнтам.

Трансплантація ембріонів - це вилучення їх з яйцепроводів або матки однієї тварини (самка-донор) і пересадка в яйцепровід або матку іншої тварини (самка-реципієнт), яка перебуває в тій самій фазі статевого циклу, що й донор. У подальшому ембріон розвивається в організмі реципієнта. Теля-трансплантат успадковує тільки генетичні якості батька і матері-донора, реципієнт не впливає на якість приплоду.

Трансплантація ембріонів - прогресивний напрям прискореного відтворення поголів'я, який дає можливість вирішувати такі завдання: інтенсивно використовувати генетичний потенціал корів - рекордисток, прискорити створення високопродуктивних родин та ліній, одержання двійнят пересадкою двох ембріонів одному реципієнту, створення банку ембріонів від видатних тварин способом глибокого їх заморожування (кріоконсервації), збереження генетичних ресурсів нечисленних і зникаючих порід, спрощення транспортування живого матеріалу (ембріонів) у різні регіони Земної кулі.

Для одержання ембріонів у виробничих умовах застосовують не - хірургічний метод, тобто вимивання їх із матки за допомогою спеціальних інструментів і живильних середовищ. Уводять ембріони реципієнтам спеціальним катетером через шийку матки. Здебільшого від одного донора отримують за одне вимивання від трьох до десяти придатних для трансплантації ембріонів. Вимивання проводять 3 - 4 рази на рік, тільність настає у 40 - 50% реципієнтів, тобто поки реально можна розраховувати на отримання до десяти телят - трансплантатів за рік від одного донора. Для порівняння зазначимо, що від 100 корів за належної організації штучного осіменіння одержують лише 90 - 100 телят. Перевага ембріопересадок очевидна.

Як реципієнтів використовують переважно фізіологічно здорових тварин, що не становлять племінної цінності, але які відповідають вимогам стандартів за розвитком і живою масою.

? Наприклад, телиці придатні для трансплантації у віці 16 - 18 міс живою масою 360 - 380 кг за добре виражених ознак статевої охоти. Останнім часом станції з штучного осіменіння тварин Канади, США, Франції, Великої Британії,

Німеччини на 70 - 75% комплектують бугаями-плідниками, одержаними методом трансплантації від видатних за молочною продуктивністю корів із надоєм 8000 - 10 000 кг молока за рік.

Застосовують також метод мікрохірургічного поділу ембріонів із метою одержання однояйцевих близнят-двійнят, що дає змогу набагато раціональніше використовувати генофонд видатних плідників і маток. Метод поділу ембріонів на окремі бластоміри з подальшою пересадкою їх реципієнтам збільшує вихід телят під час трансплантації в два рази, що значно підвищує її економічну ефективність. Крім того, монозиготні близнята є цінним матеріалом для вирішення багатьох генетичних і селекційних питань.

Генетична інженерія - нова прикладна гілка молекулярної біології та генетики, застосування якої у тваринництві створює реальну основу для виведення бажаних форм тварин із зміненою спадковістю, молекулярною реконструкцією організму. Цього можна досягти планомірною дією на фізіологічні процеси відтворної функції за допомогою зоотехнічних і біотехнологічних заходів й оптимально управляти технологією та організацією процесів відтворення поголів'я.

Втручання людини в процес розмноження тварин призвело до запровадження у ветеринарній практиці та сільському господарстві біотехнологічних методів (штучного осіменіння, трансплантації ембріонів, довготривалого збереження сперми та зародків, клонування, запліднення яйцеклітин і культивування in vitrо, отримання трансгенних тварин тощо). Це дозволяє вирішити ряд проблем, пов'язаних із подоланням неплідності, профілактикою захворювань, збереженням видів і порід, селекційним процесом, що має на меті отримання тварин з новими продуктивними властивостями та підвищення продуктивності сільськогосподарських тварин. Найбільшого практичного значення в Україні в галузі тваринництва набули методи штучного осіменіння та трансплантації ембріонів.

Розробка нехірургічного методу трансплантації значно знизила затрати на її проведення, інтенсифікувала наукові дослідження з метою вдосконалення методу та сприяла виникненню нових напрямків у біології відтворення, які без трансплантації не могли б знайти практичного втілення. Серед них слід назвати кріоконсервацію ембріонів і ооцитів, культивування і запліднення ооцитів in vitro, культивування ембріонів in vitro, визначення статі ембріонів, а також отримання трансгенних тварин. Розвиток цих напрямів нерозривно пов? язаний з досягненнями біологічних наук, особливо таких як генетика, експериментальна ембріологія, молекулярна біологія, фізіологія, кріобіологія та інших.

Нині метод трансплантації є ключовою ланкою біотехнології відтворення в тваринництві, науки, що розробляє методи прискореного розмноження існуючих і створення нових генотипів із заданими властивостями не характерними для даного виду тварин. Головними напрямками біотехнології відтворення є клітинна інженерія, в основі якої знаходиться культивування in vitro клітин та ембріонів і генетична інженерія, яка направлена на одержання трансгенних тварин завдяки конструюванню in vitro рекомбінантних ДНК, клонуванню генів, та введенню чужорідної ДНК в геном зиготи.

В Україні метод трансплантації ембріонів в основному застосовується в генетичних і селекційних програмах. Нині метод трансплантації органічно вписується у великомасштабну селекційну роботу, в якій особливе значення має роль бугаїв-плідників у покращенні популяції скота. Підраховано (Иогансон И., 1966), що генетичне покращення продуктивності в молочному скотарстві на 76% залежить від відбору молодих бугаїв за результатами оцінки їх батьків і тільки на 33% - від відбору за продуктивністю матерів. Водночас, можливість виявлення особливо цінних бугаїв-плідників залежить від наявності та племінної оцінки маточного поголів? я. Об?єднання цих двох методичних прийомів селекції, завдяки одержанню значної кількості бугайців від генетично цінних корів при трансплантації ембріонів, дозволяє поліпшити її результативність.

Крім того, метод трансплантації ембріонів має велику цінність для впровадження таких генетичних програм, як швидке створення цінних родин, ліній і типів тварин у товарних стадах, розповсюдження в породі мутантних генів, що підвищують стійкість до захворювань, або, навпаки, виявлення та видалення рецесивних генів. Метод дозволяє прискорити темпи селекції в наслідок підвищення частоти зміни поколінь за рахунок отримання ембріонів від самиць, що не досягли статевої зрілості.

Метод трансплантації дозволяє збільшити м? ясну продуктивність стад молочного напрямку продуктивності шляхом підсадки ембріонів коровам з продуктивністю нижче середньої, на 7-8 день після штучного осіменіння і в результаті збільшує шанс отримати двоє телят. Наприклад, в Ірландії в такий спосіб отримали 78% двоїнь у фінської худоби проти 2,8% при природній продуктивності. Інший шлях збільшення кількості двоїнь у стаді полягає в прискореному розмноженні нащадків від корів, які систематично приносять двійні.

Для виведення та розведення нових або покращення аборигенних порід практикують міжнародний обмін тваринами. Використання з цією метою трансплантації ембріонів дозволяє значно зменшити вартість поголів'я, яке закуповують, а також придбати найкращий селекційний матеріал. Так, у 1993-1994 рр. Україна закупила заморожені ембріони абердин-ангуської породи американської селекції. Рівень приживлюваності цих ембріонів у телиць-реципієнтів у різних господарствах в середньому становив 51%. З отриманих телят-трансплантантів були сформовані племінні репродуктори породи. Україна є лідером серед країн СНД за кількістю ембріопересадок від племінних тварин. За допомогою цього методу отримано понад 3000 тис. телят-трансплантантів (О. Бугров та ін., 1999) та проведено більше 4000 тис. пересадок в 38 господарствах (В. Мадісон, Л. Мадісон, 1998).

У молочному та м? ясному скотарстві України на підґрунті адаптованих порід та з використанням більш продуктивних імпортних були виведені та створюються нові породи. Але породоутворюючий процес призводить до зменшення поголів'я адаптованих та аборигенних порід, втрати цінних генів та генетичних поєднань. Саме тому на цьому етапі розвитку необхідно виділити додаткові кошти для збереження генетичних ресурсів, тому що в період розквіту генетичної інженерії саме на їх базі будуть створюватися принципово нові генетичні варіанти. Міжнародною спільнотою рекомендовано для кожної породи зберігати заморожену сперму не менше 25 неспоріднених плідників та ембріони від не менше 25 варіантів спарювань.

Метод трансплантації складається з двох важливих взаємопов'язаних ланок біотехнологічного процесу, а саме: стимуляції суперовуляції у донорів та пересадження ембріонів реципієнтам. Завдяки розробці методів замороження ембріонів, що дозволяють зберігати їх довготривалий час у рідкому азоті, кожна з цих ланок має самостійне практичне та економічне значення.

Нині в Україні ембріони для трансплантації одержують, використовуючи різні методи суперовуляції у донорів. Найбільш поширені схеми індукції поліовуляції полягають у спільному використанні гонадотропних гормонів фолікулостимулюючого гормону (ФСГ) та гонадотропіну сироватки жеребних кобил (ГСЖК) з синтетичними аналогами простагландину F2? (ПГ).

Слід відмітити, що 20-30% тварин не реагують суперовуляцією на екзогенні гонадотропні гормони, а у 9-13% донорів при поліовуляції не отримують ембріонів. Спостерігається також різна ефективність стимуляції суперовуляції у донорів гонадотропними гормонами. ФСГ порівняно з ГСЖК за всіх рівних умов більш ефективний: за кількістю тварин, які реагують суперовуляцією, за виходом загальної кількості ембріонів та їх якістю. Негативний вплив ГСЖК зумовлений більш тривалим періодом (~10 дн.) напіврозпаду препарату за рахунок наявності в ньому сіалових кислот. Надлишок ГСЖК нейтралізують введенням антисироватки, що поліпшує результати суперовуляції. Використання високоочищеного ГСЖК дозволяє також підвищити результати суперовуляції.

Кількісний вихід придатних до пересадження ембріонів досить мінливий, що зумовлено рядом факторів, серед яких чільне місце займає якість ФСГ та його доза. Встановлено, що основним чинником, який визначає якість ФСГ, є відношення активності ФСГ/ЛГ, підвищений рівень ЛГ викликає у донорів зниження кількості овуляцій.

У зв'язку з тим, що у тварин екзогенний ФСГ швидко інактивується печінкою, для підтримання в крові певного рівня гормону його вводять в організм донора строго з інтервалом 12 годин. Вчені різних країн, в тому числі й України, працюють над пролонгацією дії екзогенного ФСГ в організмі донора з метою зменшення кількості ін'єкцій, трудомісткості методу і впливу стресового фактора. Так, Смолянинов Б.В. із співавторами (1988) розробили комплексний препарат на основі ФСГ - поліфол, застосування якого дозволяє у 2,5 рази скоротити кількість ін'єкцій та тривалість введення гонадотропіну, при чому на 30% збільшується вихід придатних ембріонів. Запропоновано також препарати пролонгон та цинк-протамін ФСГ (Осташко Ф.І. та інші, 1990). Однократне комплексне використання ФСГ у вигляді ліпосомальної емульсії з пролонгованою дією гонадотропіну також викликає значне збільшення активності функціональних структур матки, яєчників і яйцепроводів.

Размещено на Allbest.ru