性別控制在動(dòng)物繁殖中的應(yīng)用

性別控制在動(dòng)物繁殖中的應(yīng)用

牛性別控制一直是畜牧生產(chǎn)的研究主題之一。在畜牧業(yè)生產(chǎn)中具有廣闊的應(yīng)用前景。隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展,人民生活水平不斷提高,對(duì)牛乳及其制品的需求量急劇增加。但目前產(chǎn)奶牛的實(shí)際數(shù)量卻無法滿足人們的需求,通過控制奶牛的性別,可達(dá)到增加母牛數(shù)量,顯著提高奶牛繁殖效率,最大限度的發(fā)揮母牛的遺傳性能的效果。對(duì)于奶牛養(yǎng)殖戶和奶牛養(yǎng)殖廠而言,增加母牛的數(shù)量,就能提高牛奶產(chǎn)量,提高經(jīng)濟(jì)效益,并且一般情況下,母牛價(jià)格較公牛高,而一頭母牛犢的價(jià)格是公牛犢的幾十倍,可促奶牛場利益最大化。在一個(gè)雜交育種方案中,可以根據(jù)需要在育種方案的不同階段靈活地應(yīng)用性別控制技術(shù),從而增加選種強(qiáng)度,加快育種進(jìn)程。1影響奶牛性別控制的因素1.1早期胚胎性別鑒定胚胎性別鑒定技術(shù)就是利用胚胎分割和冷凍技術(shù)對(duì)奶牛的胚胎進(jìn)行性別進(jìn)行鑒定,用種公牛冷凍精液對(duì)母牛進(jìn)行體外受精,生產(chǎn)大量純種胚胎。然后人為采用機(jī)械或化學(xué)方法,進(jìn)行早期胚胎性別鑒定。事實(shí)證明,胚胎不僅能夠進(jìn)行性別鑒定,而且分割后的胚胎發(fā)育正常。但是缺點(diǎn)在于技術(shù)繁瑣,設(shè)備造價(jià)昂貴,難以實(shí)現(xiàn)大范圍推廣。1.2環(huán)境對(duì)性別的影響1.2.1飼料豐富或飼料堿法母牛在飼料不足或飼喂酸性飼料后多產(chǎn)雄犢。反之,飼料豐富或飼喂堿性飼料多產(chǎn)雌犢。年老的母牛多產(chǎn)雄性后代,中年母牛多生雌性后代,父母雙親都是中年牛多生雌性后代。1.2.2生物化學(xué)由于Y精子對(duì)酸性環(huán)境的耐受力比X精子差,而堿性環(huán)境則相反。通過控制母牛生殖道的pH值從而達(dá)到控制性別的目的。1.2.3推廣使用先進(jìn)的性別控制比例方法排卵前一定時(shí)間輸精多產(chǎn)雌犢,控制受精時(shí)間的方法較簡單,但對(duì)掌握適時(shí)輸精的技術(shù)要求較高,并且準(zhǔn)確率低。這些原理和方法理論上可以成立,但是在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中都存在著一些這樣或那樣的不足,無法推廣和普及。所以一種既能減輕養(yǎng)殖戶的負(fù)擔(dān)又能夠達(dá)到較高的性別控制比例方法就顯得意義重大。人工受精前通過對(duì)X和Y精子分離技術(shù)正在若干種技術(shù)中脫穎而出,逐漸實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化,越來越多地應(yīng)用于養(yǎng)殖戶和養(yǎng)殖場的實(shí)際生產(chǎn)過程中。2流式細(xì)胞光度法分離技術(shù)精子的分離方法有多種,其中包括沉降法、電泳法和免疫學(xué)方法等,這些方法雖然在一定程度上提高母牛產(chǎn)雌犢的比例,但是也都存在著分離效果不理想或者是無法大范圍推廣的缺陷,目前實(shí)際應(yīng)用最多的是流式細(xì)胞光度法分離技術(shù)。其原理主要是基于DNA含量的差異,研究證明X精子的DNA含量高于Y精子3.8%。根據(jù)這個(gè)原理對(duì)精子進(jìn)行熒光染色,DNA含量高的X精子著色量大,Y精子著色量相抵低一些,通過這個(gè)差別在專業(yè)分離儀器上進(jìn)行分離。該法分離的精子準(zhǔn)確率可以達(dá)到90%以上。3精細(xì)噴泉和分離技術(shù)3.1畜禽原種和種牛的選擇我國對(duì)于冷凍精液的標(biāo)準(zhǔn)要求非常嚴(yán)格。農(nóng)業(yè)部對(duì)于種畜禽都有一整套完備的生產(chǎn)許可標(biāo)準(zhǔn),《種畜禽生產(chǎn)經(jīng)營許可證管理辦法》第三條規(guī)定:畜禽原種是指經(jīng)國家及省級(jí)畜禽品種審定委員會(huì)認(rèn)定并公布的培育品種(配套系)和地方良種,國務(wù)院畜牧行政主管部門批準(zhǔn)引進(jìn)的國外優(yōu)良畜禽原種(純系)和曾祖代配套系,而符合精子分離的種牛則更是優(yōu)中選優(yōu)。種公牛的選擇有三條途徑,分別是從加拿大直接引入活體種公牛;通過在加拿大配種引入懷犢母牛在國內(nèi)生產(chǎn);美國、加拿大等國家選擇優(yōu)秀種公牛的精液。3.2精細(xì)分離過程活體種公牛提取精液經(jīng)過檢測達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)后,就可以進(jìn)入具體的精子分離階段,具體包括以下幾個(gè)方面。3.2.1精子的親和性染色過程對(duì)精子的品質(zhì)不會(huì)產(chǎn)生不良影響。因?yàn)槿旧鶓?yīng)用的染色劑是一種安全的熒光染料,只對(duì)活細(xì)胞的DNA染色。為了保證精子與染料結(jié)合效果好,精子對(duì)熒光染色分子的親和性是相對(duì)均勻一致的,染色技術(shù)做到吸收熒光分子成正比。熒光脈沖的幅度與熒光強(qiáng)度成正比,做到熒光染色的濃度、時(shí)間、溫度、試劑pH值、精子個(gè)數(shù)一致。3.2.2x精子的分離經(jīng)過染色后的精子在經(jīng)過流式細(xì)胞儀時(shí),由于噴嘴產(chǎn)生高頻率的振動(dòng),高速噴射出的精液就形成肉眼看不見的細(xì)流,形成了包含單個(gè)X精子和單個(gè)Y精子的微小液滴,高速射出噴嘴后,逐個(gè)與激光交截,精子上的熒光染料被激光激發(fā)產(chǎn)生藍(lán)光,由于X精子所含DNA比Y精子多,結(jié)合上比較多的熒光染料所激發(fā)的熒光的強(qiáng)度就比Y精子強(qiáng),藍(lán)光被正側(cè)兩個(gè)光電倍增管接收后,熒光信號(hào)就被放大,同時(shí)將接受的信號(hào)傳入主控機(jī),主控機(jī)根據(jù)熒光強(qiáng)度的差別就可以分辨出哪個(gè)是X精子、哪個(gè)是Y精子,同時(shí)給被判別的包含單個(gè)X精子活Y精子的微小液滴加載正電荷或負(fù)電荷,攜帶正電荷或負(fù)電荷精子的液滴在電場力的引導(dǎo)下,分別落入不同的收集容器中,這樣兩種精子即被分離。3.2.3精子的制備將分離的精子進(jìn)行細(xì)管罐裝,每只細(xì)管含X精子220萬個(gè),每頭公牛每年大約能生產(chǎn)2~3萬只細(xì)管的精子,這樣的精液,經(jīng)過真空冷凍以后,放入液氮罐保存,液氮罐的溫度為-196℃,這樣的溫度就可以常年保存。經(jīng)過流式細(xì)胞儀分離的被冷凍的精子比普通冷凍精液價(jià)值高很多,此種細(xì)管精液也要求在生產(chǎn)實(shí)際中配以較高的人工受精技術(shù)。4人工精細(xì)技術(shù)4.1妊娠合并周內(nèi)要求在陰子及分娩育成牛要在15月齡以上,體重在360kg以上;經(jīng)產(chǎn)牛須在產(chǎn)后60d以上,并且要保證分娩后沒有胎衣不下和子宮炎癥;膘情適中,過肥或過瘦都會(huì)影響受胎率。4.2在孕酮陰道栓里,專把其陰局部噴藥于陰道內(nèi)。在一般藥在人工受精之前的15~20d,要對(duì)母牛進(jìn)行處理以控制發(fā)情時(shí)間,將孕酮陰道栓置于母牛陰道中,一般藥物取出后,母牛會(huì)出現(xiàn)集中發(fā)情現(xiàn)象,這樣就可以集中對(duì)母牛進(jìn)行人工受精。這種方法稱之為同期發(fā)情。4.3精子活力的確定解凍后的速凍精液在顯微鏡下,如100%精子呈直線前進(jìn)運(yùn)動(dòng)為1.0級(jí),90%精子呈直線前進(jìn)運(yùn)動(dòng)為0.9級(jí),以此類推。牛冷凍精液解凍后精子活力要求在0.3以上。性控精液由于經(jīng)過篩選,精子活力一般在0.4~0.5左右。經(jīng)過精子活力檢查之后,會(huì)大大提高母牛的