Трансплантация эмбрионов в животноводстве: технологии и методы

Обновлено: 11.09.2024

ИНСТРУКЦИЯ
по трансплантации эмбрионов крупного рогатого скота

Инструкция подготовлена Всесоюзным ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательским институтом животноводства, Всесоюзным научно-производственным объединением по племенному животноводству Госагропрома СССР, при участии Всесоюзного ордена Трудового Красного Знамени Государственного научно-контрольного института ветпрепаратов, научно-исследовательского ордена Трудового Красного Знамени института животноводства Лесостепи и Полесья УССР.

Инструкция обсуждена и одобрена на ученых Советах ВИЖа протокол N 8 от 18 августа 1986 г. и ВНПО по племенному делу в животноводстве протокол N 4 от 6 мая 1987 г.

Настоящая инструкция издана взамен инструкции по трансплантации эмбрионов, изданной в 1984 г.

Утверждена Госагропромом СССР 5 июня 1987 года.

БИОЛОГИЯ РАЗМНОЖЕНИЯ КАК ОСНОВА ТРАНСПЛАНТАЦИИ ЭМБРИОНОВ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА

Крупный рогатый скот представляет вид животных, у которых рождается в основном одиночное потомство. Двойни рождаются в 2-3% случаев, тройни - 1%. При нормальном физиологическом состоянии организма и хорошо организованной племенной работе корова каждый год приносит по одному теленку. Продолжительность эстрального цикла составляет от 19 до 22 дней. На цикл приходится лишь одна созревшая и овулированная яйцеклетка, хотя яичники крупного рогатого скота включают от 100 до 200 тыс. потенциальных яйцеклеток. Следовательно, генетический потенциал значительно превышает индивидуальную пожизненную плодовитость, которая выражается в воспроизведении 3-5 телят. Ограниченное потомство самок снижает прогресс в разведении крупного рогатого скота.

ЗНАЧЕНИЕ ТРАНСПЛАНТАЦИИ ЭМБРИОНОВ В СЕЛЕКЦИИ МОЛОЧНОГО СКОТА

Использование в селекции высокопродуктивных коров-рекордисток и выдающихся быков-производителей является главным условием высокой вероятности получения потомства желательного качества. Однако, с увеличением селекционного дифференциала уменьшается количество маток, и при обычном размножении от них получают, соответственно, и мало потомков.

В молочном скотоводстве качество используемых при искусственном осеменении быков имеет решающее значение для роста продуктивности за счет генетических факторов. Высокое качество быков обеспечивается подбором родителей для их получения и последующим отбором лучших по продуктивности дочерей. Обычно, для того, чтобы получить одного быка высокой племенной ценности следует провести до 20 "заказных" спариваний выдающегося отца с выдающимися матками.

С помощью трансплантации эмбрионов можно от одной коровы получить необходимое количество приплода для отбора бычков; тем самым создается возможность увеличить селекционное давление среди матерей быков в 20 и более раз. Получаемое потомство неоднородно по своим племенным и продуктивным качествам; часть потомков имеет преимущество перед своими выдающимися родителями. Поэтому, одной из задач трансплантации эмбрионов является размножение потомства выдающихся родителей с целью отбора среди них и последующего размножения потомков еще более высокого качества. Таким образом, трансплантация эмбрионов является системным биотехническим методом ускоренного селекционного процесса по совершенствованию скота в ряде поколений.

Принципиальная возможность увеличения количества потомков от одной коровы обусловлена большим потенциалом продуцирования яйцеклеток, который всегда значительно больше, чем возможность получения приплода. С помощью трансплантации эмбрионов достигается более полное использование биологических возможностей воспроизведения потомства от лучших животных.

По мере снижения различий, например, в удое доноров и реципиентов снижаются и различия в качестве их потомства; чем выше различия в качестве между донором и реципиентом, тем целесообразнее применение метода трансплантации. Поэтому метод трансплантации базируется на использовании в качестве доноров коров с рекордно высокой продуктивностью. Для осеменения коров-доноров эмбрионов используют семя лучших быков по качеству потомства.

При прогнозировании качества дочернего поколения, полученного от отобранных лучших отцов и матерей с рекордно-высоким удоем, следует исходить из того, что 20-30% дочерей будут уступать матерям по удою, хотя продуктивность их будет довольно высокой.

Особое значение имеет тот факт, что с помощью трансплантации можно получать от одной коровы-рекордистки большее количество дочерей с преимуществом по удою к матери.

Получение многочисленного потомства от выдающихся по хозяйственно-полезным признакам и племенной ценности родителей позволяет ускорять генетический прогресс в семействах, стадах, линиях и породах.

Особо важное значение метод трансплантации эмбрионов может иметь при выведении и отборе выдающихся по племенной ценности производителей, так как увеличивается возможность отбора бычков от матерей с рекордно высокой продуктивностью. При этом следует иметь в виду, что если наследственная ценность телочек реализуется непосредственно (проявляется в их фенотипе), то наследственная ценность лучших бычков может быть реализована лишь в его дочерях, у которых в силу регрессии, показатели удоя будут ниже, чем у лучших сестер быка.

Получение бычков трансплантатов от выдающихся родителей не снимает проблему их последующей оценки по качеству потомства, но значительно повышает вероятность отбора (за счет повышения селекционного дифференциала матерей) выдающихся улучшателей для использования в племенных заводах и в условиях крупномасштабной селекции.

Систематический отбор маток с рекордной продуктивностью, подбор к ним производителей соответствующего качества, размножение их потомства методом трансплантации, отбор среди потомства и использование лучших, обеспечивает получение животных более высокого качества из поколения в поколение.

Размножение бычков, с учетом их линейной принадлежности и последующей ротации, при использовании метода трансплантации, обеспечивает ускорение качественного совершенствования быков в линиях, и соответственно, усиливается влияние и приобретается постоянство улучшающего воздействия на крупные массивы скота товарных ферм.

В стадах больших регионов страны, где используются быки, полученные методом трансплантации эмбрионов, упрощается их оценка по качеству потомства, так как все они происходят от небольшого количества "быкородящих" коров-рекордисток.

Получение* в "заказных" спариваниях телочки-трансплантаты являются хорошим селекционным материалом для выбора среди них рекордисток нового поколения и использования их в качестве матерей бычков.

________________
* Текст документа соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.

Применение метода трансплантации эмбрионов ставит всю селекционную работу на новый интенсивный путь развития пород, обеспечивая, в конечном итоге, повышение продуктивности за счет получения и широкого использования производителей с высокой комбинационной способностью.

Метод трансплантации эмбрионов в сочетании с криоконсервацией позволяет сохранить эмбрионы от выдающихся животных, а также генофонд локальных, исчезающих пород и воспроизвести их. В перспективе, генофонд исчезающих пород может быть использован для восстановления ценных качеств, утерянных в других породах при интенсивной селекции.

Метод трансплантации эмбрионов может иметь также применение при решении вопросов акклиматизации пород и гибридов для создания высокопродуктивных популяций в регионах с экстремальными климатическими условиями.

Трансплантация эмбрионов является единственно-возможным способом получения потомства от ценных в племенном отношении коров, плодоношение у которых невозможно (по причинам ненаследственного характера).

ТРАНСПЛАНТАЦИЯ ЭМБРИОНОВ - БИОТЕХНИЧЕСКИЙ МЕТОД РАЗВЕДЕНИЯ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА

Трансплантация эмбрионов является биотехническим методом ускоренного воспроизводства высокопродуктивных животных, составной частью селекции и одним из средств интенсификации использования генетического потенциала выдающихся коров-рекордисток. Трансплантация эмбрионов эффективна только при использовании генетически ценных животных, высокопродуктивных, проверенных по качеству потомства и признанных улучшателями.

Если учесть, что от одного донора можно получать эмбрионы четыре-пять раз в год, то уже на современном этапе развития биотехники трансплантации очевидна реальная возможность иметь по 20-25 телят от каждой коровы-рекордистки. Даже при такой относительно невысокой интенсивности использования донора эмбрионов можно всего лишь за два года создать семейство и получить достаточное число племенных быков.

В нашей стране практическое применение трансплантации эмбрионов направлено на ускорение селекции молочного скота при создании рекордных по продуктивности стад.

Используя 20 коров-рекордисток для получения эмбрионов, только в течение одного года можно создать высокопродуктивное молочное стадо в 200 коров со средней продуктивностью, определяемой составом животных-доноров. Госплемпредприятия могут быть пополнены таким же количеством высокоценных в племенном отношении ремонтных животных. Естественным путем от тех же 20 коров за год можно получить не более 10 телок и 10 бычков.

При интенсивной эксплуатации коров на фермах и комплексах промышленного типа из-за различных причин ежегодно выбраковывают 20-30% животных, в том числе очень ценных. Трансплантация эмбрионов и в этих обстоятельствах принесет неоценимую пользу - позволит получать выдающихся племенных потомков от генетически ценных, хотя и не пригодных для производства товарной продукции коров.

Преимущества трансплантации эмбрионов в полной мере проявляются только при соблюдении определенных организационно-хозяйственных условий: полноценном кормлении, хорошем содержании коров-доноров и телок-реципиентов, проведении в хозяйствах плановой селекционно-племенной работы, наличии высококвалифицированных ветврачей-гинекологов, технологов-лаборантов, обеспечении технологии трансплантации приборами, оборудованием, гормональными препаратами, средами и реактивами.

ОРГАНИЗАЦИЯ ЦЕНТРОВ И ПУНКТОВ ПО ТРАНСПЛАНТАЦИИ ЭМБРИОНОВ

Одним из условий эффективного применения метода трансплантации в селекции скота является наличие соответствующих помещений для правильного размещения центра и пунктов, их хорошее оборудование и оснащение.

Место для центра (пункта) трансплантаций эмбрионов должно быть выбрано с учетом рельефа местности, глубины залегания грунтовых вод, направления господствующих ветров и необходимости удобного выхода на шоссейные дороги в зоне деятельности предприятия. Территория центра не должна быть ближе к населенным пунктам и магистралям, чем это предусмотрено "Методическими указаниями о примерных нормах технологического проектирования племпредприятий (станций) и пунктов искусственного осеменения животных", утвержденных Минсельхозом СССР 15 августа 1969 года.

Размещение зданий и сооружений на территории центра (пункта) трансплантации эмбрионов должно обеспечить их рациональную технологическую взаимосвязь и соблюдение необходимых ветеринарно-санитарных условий.

Центр трансплантации относится к объектам закрытого типа, поэтому территория его должна быть огорожена, а допуск посторонних лиц и транспорта на нее запрещен.

Для поступающих в центр животных предусматривается карантинный скотный двор за пределами территории центра на расстоянии не менее 250 м. Карантин должен иметь ограждение и отдельный обслуживающий персонал. Территория центра должна иметь четкое разделение на три зоны: А, Б, В. В зоне А располагаются строго изолированные объекты: лабораторно-технологический блок с хранилищем эмбрионов. В зоне Б находятся помещения для содержания коров-доноров, реципиентов и телят-трансплантатов до 6-месячного возраста с автономным кормоприготовительным цехом и складом кормов. Зона В является условно-открытой. Здесь строят помещения хозяйственно-бытового назначения: административный корпус, транспортный цех, котельную.

Пункт трансплантации эмбрионов в хозяйстве следует располагать в непосредственной близости от помещений для содержания животных, используемых в качестве доноров и реципиентов. Его можно строить и в блоке с животноводческими помещениями.

Лабораторно-технологический корпус центра и пункта по трансплантации эмбрионов должны иметь отдельный вход для персонала, манеж для санитарной обработки животных перед операцией (15-20 м), операционную (40-45 м), предоперационную (10-15 м), стерильный блок с предбоксником для первичной обработки эмбрионов (15-20 м), помещение для замораживания и хранения эмбрионов (10-15 м), комнату для камеральных работ (15-20 м), кладовую для хранения препаратов и реактивов (10 м), комнату для персонала и санузел (рис.1). При расположении лабораторно-технологического корпуса в отдельно стоящем здании рядом с манежем, необходимо иметь два загона-накопителя с твердым покрытием и эстакадой для разгрузки-погрузки скота на автотранспорт, а также дезбарьер (ножную ванну) для животных у входа-выхода из помещения.

О современных репродуктивных технологиях в животноводстве, о том, как применяются на практике методы экстракорпорального оплодотворения, о нынешнем состоянии самарского стада и его перспективах мы поговорили с директором Центра репродуктивных технологий, расположенном в с. Сырейка Кинельского района, Денисом Кнуровым.

- Расскажите, как различаются подходы к разведению племенного стада сейчас и в прошлом, во времена СССР.

- Подходы к разведению скота раньше и сейчас совершенно разные. В СССР и потом в России считалось, что должно быть много пород КРС, приспособленных к условиям существования в разных частях страны (так называемые районированные породы).

Задачей племенных организаций в СССР и первоначально в России было выведение типов КРС (тип как подраздел породы), более приспособленных для конкретной местности разведения. Советская система племенной репродукции не ставила своей целью выведение высокопродуктивных пород КРС. Все выведенные в советские времена породы высокопродуктивными по большому счету не являлись.

Районирование пород давало адаптацию к условиям климата и корма и, как следствие, позволяло достичь целей по выживаемости скота и удешевлению затрат на корма. Стояла задача - вывести устойчивые типы, которые можно кормить кормами невысокого качества, в условиях эпизодической нехватки кормов, что не мешало размножению, обеспечивая стабильную, но среднюю или даже ниже средней производительность.

К выведенным породам молочного скота советского периода можно отнести черно-пеструю, красную степную, ярославскую, холмогорскую породы. Средний годовой удой у этих пород не превышал 5000-5500 литров, а зачастую был гораздо ниже.

Запад пошел по совершенно другому пути. За рубежом не стали выводить много пород и тем более заниматься их районированием. Они вывели голштинскую породу, которая наиболее приспособлена к секреции молока.

Мне кажется, одно из принципиальных различий западного и советского подходов в целях племенной работы состоит в том, что в СССР стояла цель адаптировать скот к условиям содержания, а на Западе - вывести наиболее продуктивный скот, приносящий в итоге максимальную прибыль. В СССР ставилась задача иметь большое стадо, много коров, а на Западе - сделать стадо наиболее компактным и при этом высокопроизводительным.

По аналогии, введенной в оборот известным украинским специалистом в области трансплантации эмбрионов Виктором Владимировичем Мадисоном, выведение пород по-советски похоже на веник. Берется порода, потом она начинает разветвляться на типы, а те, в свою очередь, на подтипы. А на Западе сделали с точностью до наоборот: свели все породы в одну, но мощную - голштинскую породу. Эта порода стала универсальным производителем молока. В отдельных странах вывели породы, имеющие узкое назначение (например, давать молоко с высоким содержанием белка для производства сыров). Так в Италии распространение получила порода Бруно, молоко которой богато казеином.

Все современные породы характеризуются какой-либо отличительной характеристикой. Например, из иностранных пород абердин-ангусская порода обладает непревзойденным качеством мяса: плотность, вкус, мраморность прекрасно подходят для производства стейков. Порода "лимузин" характерна большими привесами, если стоит задача быстрее произвести больше мяса.

Из отечественных пород можно упомянуть казахскую белоголовую породу, создание которой происходило на основе скрещивания казахского и калмыцкого скота с производителями герефордской породы.

Селекция - это долгосрочный, кропотливый процесс, требующий внимания грамотных специалистов на всех этапах работ. Во времена СССР этот процесс в мясном скотоводстве так никогда и не был поставлен на серьезные масштабные рельсы. Поэтому не удивительно, что, по данным эксперто, в России сейчас мясного скота всего 2% от общего стада КРС. В США и Канаде доля мясного скота доходит до 85 %. На Западе исторически не принято массово употреблять мясо молочных пород в пищу, а у нас это - в порядке вещей. В нашей стране нет понимания различия сортов мяса, так как культура потребления мяса, по западным меркам, находится на весьма низком уровне.

- В чем заключаются основные отличия племенной коровы от безродной? В чем экономический смысл содержания племенного скота?

- Основное отличие племенной коровы от безродной заключается в устойчивом наборе признаков, характеризующих породу, которые переходят по наследству. Породы имеют ярко выраженные экстерьерные различия, но в них ценится способность демонстрировать стабильную производительность по мясу или молоку.

В современной практике разведения скота для получения качественного мяса за рубежом широко используются помесные животные первого поколения, так как они обладают повышенной силой, берут все лучшее от двух пород своих родителей. Смысл разведения и содержания стада чистопородных животных заключается в возможности их участия в производстве высокопродуктивных помесей первого поколения. Помесное потомство первого поколения обладает более высокой выживаемостью, лучшими воспроизводительными способностями, привесами, выработкой молока по сравнению с родителями. Это явление в науке называется эффектом гетерозиса.

Наука до сих пор не полностью может объяснить причины подобного явления, однако известно, что человечество им пользуется с древних времен. В генотипе потомства (главным образом, первого поколения) соединяются разные признаки родителей, а продуктивность оказывается выше, чем у пап и мам, при том же потреблении корма. Впрочем, если ошибиться в подборе пары, то она может быть и ниже. Этот эффект будет заметен и во втором поколении, если привнести в процесс третью породу. Причем эффект усиления показателей эффективности породы во втором поколении может быть даже еще сильнее. Все дело в том, насколько удачно удастся скомбинировать родительские пары.

Из отечественных пород стоит упомянуть черно-пеструю молочную породу, которая, по сравнению с голштинской, дает меньше молока, но зато более неприхотлива. Голштинская порода - это как иномарка (если можно сделать такое сравнение): за ней нужно тщательно ухаживать и соблюдать все условия эксплуатации. Необходимо тщательно выверять состав корма, режимы доения, уделять особое внимание воспроизводству. Для ее содержания требуется высококвалифицированный персонал. Отечественные породы в этом нуждаются в значительно меньшей степени, они изначально были созданы простыми и неприхотливыми. Средние результаты в США и Канаде, где доминирует голштинская порода, - это 8,5-9,5 тыс. кг молока в год, а средние удои в год коров черно-пестрой породы в России практически в два раза меньше.

- Что нужно сделать, чтобы привести самарское стадо к мировым стандартам?

- Важно, чтобы на уровне и государства, и отдельной фермы все понимали, что заниматься содержанием и разведением племенного скота очень сложно и ответственно. Эффект от принимаемых решений часто виден лишь через несколько лет, поэтому к составлению планов селекционно-племенной работы со стадом нужно подходить с максимальным вниманием.

Процесс работы с племенным скотом очень наукоемок, требует много знаний, квалифицированных специалистов высокого уровня. Одно из первых требований - автоматизация племенного учета с помощью специализированных компьютерных программ. В нашей области наибольшее распространение получила программа "Селэкс". В базе данных этой программы накапливаются все основные сведения по животным: происхождение, генотип, развитие, экстерьер, комплексная оценка, продуктивность по всем лактациям, оценка вымени, отелы, осеменения и многое другое. Программа позволяет легко получать любые производственные отчеты, что значительно облегчает работу специалистов. В министерстве сельского хозяйства Самарской области также стоит эта программа, и его специалисты могут осуществлять учет и сверку информации по хозяйствам, ведущим учет с помощью этой программы.

Хозяйство с племенным стадом должно заниматься организацией процесса искусственного осеменения, приобретать семя, использование которого позволит в итоге получать животных с желаемыми характеристиками. Племенной скот нужно уметь продать, так как нужно уметь доказывать, что твой скот лучше.

Кормление высокопродуктивного племенного скота молочных пород принципиально отличается от кормления беспородного. Необходимо отслеживать десятки показателей кормового рациона, чтобы в полной мере использовать продуктивный потенциал, например, коровы голштинской породы. Так как исследования требуют специализированного оборудования и персонала, то образцы кормов отправляются в лаборатории.

Поставка семени для племенного скота осуществляется через племенные организации на этом специализирующиеся, например, ООО "Геносервис Руско" в Самарской области поставляет спермодозы чешских племенных быков. Работа с мясным племенным скотом также весьма требовательна, но в сравнении с молочным - намного проще.

- Каковы подходы к созданию и сохранению племенного стада?

- Необходима помощь государства, причем не только денежная (хотя потребность в финансовой помощи есть всегда). Например, программа учета "Селэкс-Мясной скот" стоит около 33 тыс. рублей. А еще нужно иметь грамотного и квалифицированного зоотехника-селекцинера, умеющего с ней работать. Хорошо, что производители программ регулярно организовывают обучающие курсы для всех желающих.

Каждая спермодоза, необходимая для искусственного осеменения, обходится от 350 до 500 руб., а на одно успешное оплодотворение необходимо потратить 2-3 дозы. На приобретение семени в области также действует субсидия, что позволяет приобретать семя, в меньшей мере ориентируясь на его стоимость, а в большей - на будущий селекционный прогресс. В следующем году ожидается долгожданное принятие изменений в законе о племенном животноводстве, что позволит разрешить много юридических затруднений в области племенного животноводства.

Работа по созданию и сохранению племенного стада в стране и в области должна носить системный характер, и построению этой системы государство должно уделять пристальное внимание, учитывать зарубежный опыт.

- Какие современные технологии готов предложить ваш центр хозяйствам Самарской области?

- Мы занимаемся внедрением технологии трансплантации эмбрионов - это метод воспроизводства скота, который имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными методами (такими, как случка с быками и искусственное осеменение). Метод трансплантации эмбрионов позволяет решить сразу несколько задач: упрощение и удешевление процесса получения племенного стада, а также повышение продуктивности скота.

- В каких случаях применяются не традиционные методы воспроизводства, а более сложные?

- Допустим, хозяйство хочет завести племенной скот, но это дело достаточно сложное, т.к. нужно сначала найти этот скот, решить ветеринарную проблему, потом найти деньги на этот скот, получить разрешение, чтобы завезти скот, а он потом будет еще и акклиматизироваться. Метод трансплантации позволяет в самом хозяйстве, имеющем товарный скот, получить племенной скот внутри хозяйства. Для этого товарный, беспородный скот используется как реципиент, как суррогатные матери, им делают пересадку эмбрионов, и они вынашивают уже племенных телят, которые рождаются на ферме, в результате на базе беспородного стада получается качественное племенное стадо.

Также этот метод можно использовать для повышения продуктивности скота. Допустим, в хозяйстве есть молочная ферма и есть желание повысить удои. Наша компания проводит анализ скота по продуктивности, выявляет лидеров - высокоудойных коров, получает у них эмбрионы, пересаживает их аутсайдерам, у которых мало молока. В результате от низкопродуктивных животных получается высокопродуктивный молодняк. Это значительно ускоряет продуктивный прогресс стада.

- Какие еще современные технологии предлагает ваше предприятие?

- Мы проводим работу по внедрению электронной идентификации животных - чипирование. Под кожу животным пожизненно внедряется микрочип. Этот микрочип позволяет точно идентифицировать животное, даже если животное потеряет все бирки. По чипу мы сможем восстановить всю требуемую информацию. Кроме того, это позволяет автоматизировать процесс перевешивания животных и другую работу со стадом.

- Как много компаний уже поверили в новую технологию и воспользовались услугами по эмбриональной пересадке и по чипированию?

- Сейчас мы работаем по эмбриональной программе с тремя хозяйствами. В основном, это хозяйства, занимающиеся разведением крупного рогатого скота мясных пород. Это ООО "Агроком" Кинельского района, ООО им. Антонова Кинельского района, ООО "Мясоагропром" Красноярского района. ООО "Агроком" - это наше базовое хозяйство, здесь построена наша лаборатория. На их базе мы уже получили родившимися 48 телят и вот ждем новый приплод - еще 39 телят. Опыт успешный. Заказчики довольны. У нас приживляемость пересаженных эмбрионов - 52%. Это уровень мировых стандартов для этой работы. Бывает и выше - при использовании свежих эмбрионов. Так, в прошлом 2012 году мы проводили международный семинар по трансплантации эмбрионов. На нем мы получили эмбрионы и сразу же пересаживали реципиентам - мы эмбрионы не замораживали, не подвергали консервации. Результат - 89% приживляемости.

- Каков источник поступления эмбрионов?

- Дело в том, что мы не закупаем эмбрионы: мы их производим сами. Смысл лаборатории - это, в основном, производство. Другие проекты в России, связанные с пересадкой эмбрионов, в основном, работают с покупными - из Канады и США. Мы пробовали их использовать, но теперь работаем с произведенными нами. Это дешевле, но ничуть не хуже. Мы используем для производства эмбрионов импортированное семя лучших быков. Изучаем стадо, выбираем для получения эмбрионов лучших коров. Отбираем лучше канадское семя, так как поголовье завезено из Канады, т.е. генетика канадская. В результате здесь, в Самарской области, мы получаем высокоценный эмбрион канадской селекции.

- Достигли ли вы технологического предела? Или есть еще направления роста?

- Без сомнения, есть. Мы сейчас используем технологию in-vivo, т.е. оплодотворение и получение эмбрионов в самом животном. Затем мы вымываем эмбрионы, проводим поиск и оценку и дальше можем их замораживать или сразу подвергать пересадке. А есть технология получения эмбрионов в пробирке - in-vitro. Берутся яйцеклетки животного, в пробирке осеменяются, полученные эмбрионы вызревают в инкубаторе, в результате получаются эмбрионы в лабораторных условиях - "из пробирки". У них есть ряд преимуществ: дешевизна процесса, большее количество, большее число эмбрионов на единицу времени. Но эта технология требует оборудования, соответствующей квалификации. Это, по сути, то же самое, что и технология ЭКО, применяемая у людей. Мы обязательно будем внедрять такую технологию в будущем, но сначала хотим полностью освоить имеющуюся и убедить животноводов Самарской и прилегающих областей в ее эффективности. Дело в том, что мы занимаемся этой технологией с конца 2011 г. и, по нашим данным, технология in-vivo пока мало развита в России. В Поволжье ей пока не занимается больше никто. На семинаре в прошлом году к ней проявили интерес специалисты из Италии, Белоруссии, Украины и Казахстана, хотели приехать москвичи, но не смогли по техническим причинам. Технология по-прежнему достаточно передовая.

- Расскажите про свой персонал. Где обучались ваши сотрудники?

- Два сотрудника прошли обучение в действующих лабораториях Италии и Украины. Недавно приняли еще одну сотрудницу, закончившую в этом году Самарскую государственную сельскохозяйственную академию, - она проходит обучение уже на нашем предприятии.

- Требуется какое-либо обучение вашим покупателям?

- И да, и нет. На данном этапе мы их обучаем в плане помощи нам в осуществлении пересадки эмбриона, чтобы скот был идентифицированным, чтобы правильно вводились все необходимые препараты. Мы не проводим обучения как такового, стараемся все работы провести сами.

- Как обстоит дело с господдержкой программ репродукции?

- В нашей области действует программа субсидирования приобретенных эмбрионов крупного рогатого скота в размере 45%. А вот в Италии ситуация другая. В качестве примера могу привести лабораторию "Авантея" в Италии, г. Кремона, профессора Чизаре Галле, где мы проходили обучение. Они применяют технологии получения эмбрионов и in-vivo, и in-vitro. Их бизнес прибылен во многом за счет грантов на научные разработки. Кроме практической работы на ферме, они еще изучают возможности трансплантации органов на свиньях, занимаются клонированием лошадей. Они, конечно, работают на совсем другом технологическом уровне. Именно профессор Чезаре и его сотрудники приезжали к нам в область и проводили пересадку эмбрионов в Нефтегорском районе на базе ГУП по выращиванию и откорму молодняка мясных пород в с. Дмитриевка. К нам регулярно поступают запросы от минсельхоза, поэтому, наверное, программы поддержки репродукции путем трансплантации эмбрионов будут развиваться.

- Каковы ваши планы на 2014 год?

- Наша главная задача в 2014 г. - получение нашей организацией племенного статуса. Тогда мы сможем выйти на совсем другой уровень и начать активно продвигать свои услуги, а наши заказчики смогут получать субсидии на приобретенные эмбрионы. Сейчас ведем работу над созданием интернет-сайта компании.

Использование в селекции КРС высокопродуктивных коров-рекордисток и выдающихся быков-производителей является главным условием получения потомства нужного качества. Однако с увеличением селекционного дифференциала уменьшается количество маток, и при обычном размножении от них получают, соответственно, и мало потомков.

Технология трансплантации эмбрионов крупного рогатого скота является одним из наиболее прогрессивных методов улучшения породных и продуктивных качеств животных. Она позволяет в разы увеличить число потомков от лучших коров, и в короткие сроки создавать племенные стада. В новом материале от “Эксперт.молоко” подробно рассматривается технология трансплантации эмбрионов, а также вопрос взаимосвязи смертности эмбрионов и породы КРС.

Предыдущие тексты ищите в разделе “Лонгриды” с пометкой “Исследование”.

Трансплантация эмбрионов является системным биотехническим методом ускоренного селекционного процесса по совершенствованию скота в ряде поколений. Особенно широко она применяется для получения выдающихся по племенной ценности быков производителей.

Эффект от трансплантации, в значительной мере, определяется правильным выбором коров в качестве доноров и реципиентов: в качестве доноров используют лучших, а в качестве реципиентов - худших по селекционному признаку коров. В Канаде и США до 95-98% быков-производителей получают именно этим методом. Роль трансплантации эмбрионов еще более возросла и укрепилась с развитием и внедрением в селекционно -племенную работу геномной селекции, эффективность которой напрямую зависит от числа потомков полученных от коровы. Чем больше потомков - тем выше шанс получить лидера с высоким селекционным индексом, что без использования трансфера невозможно. В Европе и в Америке взят «тренд» на получение племенного молодняка исключительно через пересадку эмбрионов.

Что представляет собой технология трансплантации эмбрионов?

После вступления в половую зрелость корова каждый год рожает одного теленка. В течение своей жизни она может воспроизвести на свет несколько телят, половина из которых оказываются бычками. В отличие от коровы, бык-производитель способен дать жизнь нескольким тысячам телят.

Благодаря трансплантации эмбрионов, взятых от коровы, имеющей генетическую ценность, возможно получение большого количества потомков, имеющих такие же генетические данные. Экспорт и импорт эмбрионов требует намного меньше труда и затрат, чем уход за стельными нетелями ценных пород.

Какие качества нужны животным-реципиентам?

Эмбрион от коровы-донора пересаживают в матку коровы-реципиента. Реципиентом может служить крупный рогатый скот любой породы, но в то же время необходимо сопоставить размеры животных, чтобы отёл мог пройти легко. В качестве реципиентов подходят как коровы, так и телки, достигшие возраста, при котором возможно совершать первое осеменение. При этом они должны обладать нормальным половым циклом. Желательно пропустить первую охоту животного. Коров можно использовать для трансплантации эмбрионов после полного восстановления матки и нормального полового цикла. Восстановление обычно происходит не раньше, чем через 2 месяца после отёла.

Главное требование к реципиентам – наличие хорошего здоровья. Корова реципиент должна быть свободна от инфекционных инвазионных болезней и других нарушений здоровья. Планируя трансплантацию, необходимо определить, сможет ли животное выносить телёнка на протяжении 9 месяцев.

Реципиентам необходимо предоставить полноценное кормление. Для трансплантации эмбрионов можно использовать малоценных в племенном плане коров и телок, не предназначенных для воспроизведения ремонтного потомства. Лучше использовать гибридных коров и тёлок.

Какие животные могут быть донорами?

На роль доноров выбирают породистых телок или коров, обладающих высокоценными качествами, чтобы получить от них значительное число телят, имеющих такие же свойства.

Донорами могут служить животные, принадлежащие к любой желаемой ценной породе.Также ими могут быть наиболее ценные и качественные животные, от которых планируется приобрести большое количество потомства.

Оценивают животных по их племенной ценности, экстерьеру, количеству и качеству производимого молока. Телки становятся пригодными к вымыванию эмбрионов после достижения ими возраста, в котором возможно первое осеменение. Телка, используемая в качестве донора, должна правильно развиваться. Её половой цикл должен протекать нормально. Обычно первое вымывание совершают в 14-месячном возрасте. В качестве доноров можно брать только здоровых животных, у которых известен половой цикл. Им необходимо предоставить полноценное питание и хороший уход.

Подготовка к трансплантации эмбрионов

За месяц до предполагаемого вымывания эмбрионов нельзя прибегать к резким и существенным переменам в кормлении и содержании коров-доноров. Ветеринарный врач заранее планирует проведение программы по трансплантации эмбрионов. Он подготавливает для каждой коровы индивидуальную инструкцию.

Перед тем как начать гормональную обработку (днем раньше) ветеринарным врачом осуществляется обследование коров. Если яичники коров содержат функционирующие жёлтые тела, то разрешается приступать к процессу пересадки зародышей. Гормоном суперовуляции обрабатывают животное на протяжении нескольких дней.

Через 6 дней после того, как была сделана гормональная стимуляция, у животных начинается охота. Коров доноров дважды осеменяют искусственным путём. Между осеменениями должно пройти 9-15 часов. Двойное осеменение необходимо из-за неодновременного созревания яйцеклеток. Если охота продолжается длительное время, то корову осеменяют и в третий раз.

Наблюдают за проявлением признаков охоты на протяжении нескольких дней. Охота у коров-доноров и у коров-реципиентов осуществляется синхронно. Все проявления признаков охоты внимательно записывают. Самым важным признаком является неподвижность коровы. Оптимальной синхронности можно достичь при разнице времени, не превышающей 24 часов. На протяжении недели после того, как осеменили донора и началась половая охота у реципиента, развитие эмбрионов происходит в организме коровы-донора.

Что такое суперовуляция? Как получить эмбрионы для подсадки?

Путём проведения гормональной стимуляции коров удаётся во время одной овуляции получить не одну яйцеклетку, а предельно возможное число яйцеклеток. Такой процесс назвали суперовуляцией, а фолликулостимулирующий гормон – гормоном суперовуляции.

После созревания яйцеклеток происходит их выход в маточный яйцепровод. В яйцепроводе яйцеклетки оплодотворяются. По прошествии недели образовавшиеся эмбрионы будут готовы к вымыванию.

Для того чтобы трансплантация прошла успешно, необходимо соблюдать синхронность прохождения охоты у коров-доноров и коров-реципиентов. По истечению недели после того, как корову осеменили, ее организм не ощущает стельности. В ее яичнике, находящемся в фолликуле, образовывается желтое тело, выделяющее в кровь гормон прогестерон.

Как определить начало половой охоты у коров?

Пересадка эмбриона будет результативной, если соблюдать два условия: правильный выбор оптимального времени для трансплантации и соблюдение синхронности половых циклов донора и реципиента. Поэтому следует уделить важное внимание признакам охоты.

Неподвижность коровы в то время, как на неё прыгает другая корова.
Повышение активности, понижение молокоотдачи, появлению сильного беспокойства, частое мычание, поиск контактов, запрыгивание на других коров.
Выделение слизи – набухание половых органов и гиперемия их слизистой оболочки.

Начинают планировать программу вымывания эмбрионов с качественного и тщательного отбора коров-доноров и коров-реципиентов. Программа пересадки зародышей длится на протяжении месяца.

Вымывание оплодотворенных яйцеклеток (эмбрионов) осуществляют по прошествии 7 дней после осеменения коров доноров. Нельзя затягивать со сроками, так как эмбрион начнет прикрепляться к стенке матки.

Когда зародыш будет получен, его помещают в матку коровы реципиента, которая выполнит роль суррогатной матери. Если пересадка зародыша произойдет удачно, то спустя 280 суток (около 9 месяцев) родится теленок, существенно превосходящий суррогатную мать по генетическим качествам.

Корову-донора искусственно осеменяют и выжидают 7 дней. Затем ее помещают в станок. Чтобы снять моторику кишечника и расслабить матку, пользуются эпидуральной анестезией. Телок иногда колют успокоительным лекарством.

Сначала совершают обмывание наружных половых органов коровы. Затем осторожно начинают вводить во влагалище катетер. Его постепенно передвигают в один з рогов матки. Когда он уткнется в изгиб рога, выход из этого рога перекрывают. Для этого баллончик надувается с помощью воздуха. Затем в рог вводят жидкость для промывания и несколько раз производят вымывания. В то же время массажируют рог матки, чтобы все эмбрионы отделились от маточной стенки. Для выливания жидкости, содержащей эмбрионы, пользуются эмбриональным фильтром. После промывания одного рога, приступают к промывке второго.

Когда все эмбрионы будут извлечены из матки, ветеринарный врач, вооружившись микроскопом, начинает их поиск. Для поиска и обработки зародышей требуется много время. Затем найденные эмбрионы классифицируют и разделяют на 4 вида: категории I, II, III и IV.

Для трансплантации подходят свеже извлеченные зародыши, принадлежащие к трем первым категориям, но для заморозки можно брать только зародышей первой категории. Зародыши четвертой категории для пересаживания непригодны.
Для замораживания эмбрионов пользуются криозащитной средой, в которую помещают сосуды, заполненные жидким азотом. После замораживания зародыши способны сохраняться на протяжении многих лет.

Когда после вымывания пройдет 3-7 дней, ветврач корове-донору вкалывает простагландин, чтобы заново вызвать половую охоту.
Приступать к пересадке эмбриона можно через неделю после того, как началась половая охота коровы-реципиента.

Соблюдение синхронности в циклах коровы-донора и коровы-реципиента является важным условием удачной трансплантации. Если используют свежеполученные эмбрионы, то трансплантировать их можно на протяжении 6-8 дней после того, как начнется половая охота у реципиента. Если же пользуются замороженными эмбрионами, то пересаживают их точно через неделю после начала половой охоты.

Если беременность проходит нормально, то зародыш располагается в том роге матки, в котором образовалось желтое тело. Начало желтому телу дают фолликулярные клетки, образовавшиеся после овуляции фолликула. В связи с этим необходимо трансплантировать зародыш в тот маточный рог, в котором яичник содержит функционирующее желтое тело, выделяющее в кровь прогестерон.

Техника трансплантации эмбрионов.

Трансплантация эмбрионов и искусственное осеменение во многом сходны. Но во время осеменения сперма вводится в маточную шейку, а при пересадке катетер вводится в маточный рог.

Трансплантацию совершают через 7 дней после того, как начнётся половая охота: к этому времени маточная шейка закрывается. Необходимо обратить внимание на то, что в данном периоде матка очень восприимчива к инфекциям. В связи с этим необходимо обязательно соблюдать асептические требования.

Пересадку зародышей совершает ветеринарный врач или специалист по трансплантации. Во время трансплантации часто призывают на помощь эпидуральную анестезию или средства для успокоения. Для трансплантации пользуются замороженными или свежеполученными эмбрионами. Свежеполученные эмбрионы трансплантируют в тот же день, в который производят их вымывание из маточных рогов. Но прежде чем приступать к трансплантации, ветеринарный врач оценивает их качество. Свежеизвлеченные зародыши не подлежат длительному хранению и длительному транспортированию. В таких случаях необходимо использовать крио консервацию. Когда пересаживают свежеполученные эмбрионы, то чтобы синхронизировать половые циклы, пользуются простагландином либо спиралью.Трансплантация замороженных эмбрионов возможна как во время спонтанной охоты, так и во время стимулированной.

Как сохранить жизнь эмбриону?

После освобождения от прозрачной оболочки наступает удлинение и рост эмбриона. Именно 9-10 день – это увеличение размеров эмбриона. Происходит тесный контакт эмбриона со слизистой оболочкой матки, что и называется процессом имплантации.

Имплантация у крупного рогатого скота наступает с 10 по 15 день и это критический период во время которого, может произойти эмбриональная смертность.

Вероятность эмбриональной смертности повышается в разы, если в организме коровы что то не в порядке: недостаточность прогестерона приводит к слабому разрыхлению слизистой оболочки матки и создаются неблагоприятные условия для эмбриона, воспалительные процессы в матке или недостаточное восстановление ее после лечения эндометритов йодсодержащими препартами, которые имеют прижигающий эффект. После имплантации эмбриона начинается плацентация плода, но риск потери эмбриона сохраняется до 60 дней стельности.

Отрицательный энергетический баланс.
Послеотёльные заболевания половых органов коров.
Неоптимальное время осеменения (подсадки эмбриона).
Нарушение гормонального баланса.
Иммунологические причины.
Недостаточность функции жёлтого тела.
Генетические особенности коровы (реципиента или донора).
Возраст коровы реципиента (чем старше, тем больше уровень эмбриональной смертности).
Дисфункция яичников.
Заболевания коровы проходящие с повышением температуры
Для раннего эмбриона особенно опасны вирусы инфекционного ринотрахеита, трихомоноз, вибриоз, инфекционный эндометрит.

У доноров различных пород брались яйцеклетки, затем ооцит-кумулюсные комплексы культивировались 22 часа до созревания in vitro (38°С, 5% CO₂ во влажном воздухе), далее на протяжении 18 часов инкубировались вместе с размороженной и предварительно центрифугированной спермой.

Итого зафиксировали 6503 беременности (Ангус 848; Нелор 3569; Брангус 240; Голштин 147; Гир 1256 и Джироландо 443).
Реципиенты, у которых диагностировали стельность, были повторно исследованы ультразвуком через 35-40 дней, для подтверждения сохранности эмбриона (сердцебиение и/или спонтанные движения).

Частота беременности составила 36,8% для Брангус (240), Нелор 36,7% (3569), Ангус 32,9% (848), Джироландо 32,2% (443), Гир 29,7% (1256) и Голштин 22,7% (147).

Показатель эмбриональной смертности составил 0,0% для Брангуса, Гира 4,9% (61), Нелоре 5,1% (181), Джироландо 6,3% (28), Ангуса 6,5% (55) и Голштина 12,2% (18).

Итак, порода эмбриона существенно влияет на показатели стельности у гибридных реципиентов, что отражается на производственных результатах, демонстрируя заметное улучшение показателей эмбрионов мясных пород.

Эмбриональная смертность у крупного рогатого скота считается основной причиной репродуктивной недостаточности и увеличения интервалов между отелами, что означает еще большие экономические потери. Порода эмбрионов значительно влияет на эмбриональную смертность.

Читайте также: