Диссертация (1151292), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Применение сексированного семени в России и характеристика еговоспроизводительной активности в сравнительном аспекте с обычнойспермой крупного рогатого скотаВ последние годы стал массовым и модным ввоз сексированной спермы натерриторию нашей страны. Идея получить сперму, содержащую сперматозоидызаданного пола, возникла очень давно.
В сельском хозяйстве как в отечественном, так и зарубежном этот вопрос весьма актуален. Ученые в области воспроизводства животных применили один из прогрессивных биотехнологическихметодов репродукции – использование разделенной по полу спермы для повышения количества ремонтных телок, при существующей в настоящее время проблеме низкого выхода телят.Начиная с 2000 г., сексированную сперму достаточно широко используют вотечественной зооветеринарной практике при воспроизводстве крупного рогатого скота.
В 1997 г. был впервые получен теленок с применением сексированногосемени, в 1999 году при осеменении заморожено-оттаянной спермой, разделенной по полу, а в 2006 году родился теленок после использования сексированногосемени в процедуре ЭКО (Пешрович. Д.П., 2007).Сексированная сперма – это сперма производителей, разделенная по «ядерному» полу (носительству Х и Y хромосомы). Собственно, технология называется «Sex Sorting».Для сексирования спермы применяют лазерные высокоскоростные проточные цитометры, оборудованные системой для электростатической сортировкиклеток.Принцип метода проточной цитометрии основан на регистрации флюоресценции со светорассеивания от каждого отдельного спермия, предварительноокрашенного ДНК-специфическим витальным красителем - рисунок 3.
В проточной кварцевой кювете, за счет разницы давлений между анализируемым образцом спермы и обтекающей жидкостью, спермии вводят в ламинарный поток111(выстраиваются в цепочку один за другим) и они пересекают сфокусированныйлазерный луч (рис. 3).Высокочувствительные детекторы регистрируют флюоресценцию и рассеянное излучение (боковое и прямое) каждой половой клетки. Световые сигналыпередаются в компьютер, где они усиливаются и преобразуются в электрическиеимпульсы фотоумножительным устройством. Далее информация обрабатывается в цифровом режиме в виде гистограмм.
По разности в интенсивности ДНКфлюоресценции (спермии быка, несущие Y-хромосому, содержат на 3,8% меньше ДНК, чем спермии, несущие X-хромосому) компьютер в режиме реальноговремени идентифицирует гоносому анализируемой половой клетки. Проходясквозь заряжающее кольцо, капли, содержащие спермии с идентифицированными Х- или Y-хромосомами, заряжаются положительно или отрицательно; капли,содержащие неидентифицированные по гоносомам спермии, дебрис, клеткикрови или покровного эпителия мочеполовых путей, - остаются нейтральными.Рис. 3. Схема сексирования спермы животных с применением112метода проточной цитометрии и системы электростатическойсепарации половых клетокПроанализированные спермии пропускают через биметаллические пластины с разной полярностью (электростатический сепаратор).
При прохождениимежду двумя электродами заряженные капли со спермиями (соответственно ихзаряду) отклоняются в правую или левую стороны и попадают в разные пробирки-коллекторы. Дрейф незаряженных капелек жидкости не меняется и неидентифицированные половые и неполовые клетки также собираются в отдельную(среднюю) пробирку (коллектор отходов).Сексирование спермы – процесс лицензированный и очень медленный.
Отбыка-производителя получают два эякулята. После всесторонней и тщательнойоценки качества полученного эякулята сперму разбавляют патентованнойтрисбуферной средой без желтка, содержащей антибиотики, добавляют ДНКспецифический витальный краситель и инкубируют при температуре 30°С в течение 30-45 минут и более. Фотоцитометрический анализ спермы проводят притемпературе 18°С.
Скорость сортировки половых клеток составляет примерно 10млн живых спермиев в час (каждого пола). Суммарный выход сексированныхспермиев из эякулята достигает 36%, при чистоте отсортированной фракции90%.Проходя через системы прибора, половые клетки подвергаются неблагоприятным воздействиям (лазерное излучение, перепады давления, витальноеокрашивание и др.), что несколько снижает их жизнеспособность и оплодотворяющую эффективность на выходе, по сравнению с исходным материалом и несексированной спермой (примерно на 20%).Просортированную сперму отмывают и центрифугируют, надосадочнуюжидкость сливают, а концентрат спермиев разбавляют искусственной средой.Состав искусственной среды зависит от способа и срока хранения спермы.Просексированную сперму после разбавления и кратковременного храненияиспользуют для искусственного осеменения самок КРС, ЭКО яйцеклеток, созревшихв условиях in vivo in vitro, либо замораживают в красных соломинках113объемом 0,25 мл и кодируют.
При кратковременном хранении сексированнойспермы в одной спермодозе должно содержаться не менее 1 млн, при замораживании – 2 млн жизнеспособных спермиев.Сексированную сперму рекомендуют использовать для осеменения клинически здоровых, физиологически зрелых телок. Эффективность искусственногоосеменения при использовании отсортированной спермы у телок достигает,примерно, 45%, у лактирующих молочных коров – 28%.
При этом выход потомства, желаемого пола, при использовании Х-фракции сексированной спермы составляет 87,8%, Y-фракции – 92,1%.Следует обратить внимание, что в настоящее время сперма быков, разделенная по полу, дороже обычной, а её оплодотворяющая способность ниже.Данные о сравнении стоимости семени приведены в таблице 4.Таблица 4 - Сравнение стоимости обычной и разделеннойпо полу спермыКличка быкаArchive-RedAdvantage-RedCarson-RedColt P-RedPaeder-RedPaxton-RedRuby-Red *POSleet-RedСтоимость обычногосемени, дол.
США272315185232720Стоимость сексированнигосемени, дол. США6072726042516060Получение спермы, разделенной по полу с помощью высокоскоростнойпроточной цитометрии, является современным и инновационным механизмом,за счет которого в будущем современные молочные хозяйства смогут получатьсущественную экономическую выгоду (Пасунько А.Н., 2007). Однако мнения114отечественных специалистов о области биотехники репродукции разнятся, отдельные из них не видят особых преимуществ использования сексированногосемени в условиях отечественных хозяйств (Ескин Г.В. и др., 2010). Поэтому длядинамически развивающегося сектора воспроизводства животных в системеотечественного сельского хозяйства исследования по повышению эффективности использования сексированного семени в искусственном осеменении весьмаактуальны.Из проведенных совместно с сотрудниками ОАО ГЦВ и нами статистических исследований сформированы сведения, приведенные в таблицах 5-7.Таблица 5 - Анализ использования сексированного семени на молочномскоте по зарубежным публикациям в цитируемых журналахОсеменено обычнымсеменемКатегорияживотныхСталиВсего%стельнымиКоровы1496946Осеменено сексированным семенемАвторыСталиВсего%стельными1573321 Andersson, Met.al 2006Телки2631636253422542 Seidel, G.E.and Schenk,J.L.
2008Телки537183008256 397691789345 De JarnetteJ.M. et.al 2009Телки2292137560 231988138 De JarnetteJ.M. et.al 2011Телки2419154363,8 1154557,348 Sahereh J.-S.et.al 2017Примечание: приведены данные только по стельности, без учета мертворожденных и абортов.Sahereh J.-S. и др.2017 считают, что результат осеменения зависит от состояния стада, индивидуальных характеристик быка и климатических условий.Анализ сексированной и несексированной спермы от одного и того же производителя, импортированной в Россию (в данном случае 41% поврежденныхсперматозоидов) отражен в табице 5.115При использовании суперовуляции на телках получено 42% эмбрионовнормальных, 34% - дегенерированных, 23% - неоплодотворенных яйцеклеток.Исходя из других данных, получено 33 % стельных телок и 28% стельных коровпосле осеменения разделенной спермой.Некоторые зарубежные исследования на основании результатов использования сексированной спермы показывают, что частота наступления беременности при осеменении разделенной по полу спермы в среднем на 20-30% ниже, посравнению с обычной спермой.По телкам эта разница составила 45-55%, соответственно (Рис.4).Таблица 6 - Сравнительный анализ сексированной и несексированнойспермы, полученной от одного производителясексированнаяВидсемениОбразецКол-воклетокНеповрежденные,%Поврежденные, %20558,541,5обычная11622091,88,2234234Эмбрионы оплодотворенные, %Эмбрионы дегенерированные, %Яйцеклетки не оплодотворенные, %Рис.
4. Результат использования сексированной спермыдля получения эмбрионов (по данным ОАО «ГЦВ»)Ученые ВНИИплем изучали некоторые биологические и микробиологические показатели спермы быков, подвергнутой разделению по полу и дальнейшему её глубокому замораживанию. Полученные ими результаты отражены в таблице 7.Таблица 7 - Сравнительный анализ осеменения сексированной и несексированной спермой в отечественных хозяйствахХозяйствоСПК «Восток»Осемененотелок34Отелилось, гол.Всего%1338,2Из них телочки, гол.% отВсего %осем.1292,335,3117СПК «Золотая нива»ЗАО «ЗеленоградскоеООО «Агрофирматруд»ООО «Дубна Плюс»693652,13494,449,2974344,14093,041,2482245,02090,941,61205243,34892,440,0Результативность осеменения телок сексированным семенем в разных хозяйствах РФ составило от 30 до 48% (Тимаков В.Д., 1958).
Изучение соотношение полов в потомстве телок, осемененных обычной и сексированной спермой,показало, что в опытной группе получено в среднем до 90% самок. В то же время результативность осеменения коров сексированным семенем была очень низкой и составила только 18% по сравнению с 45% в контрольной группе (М. Дунин 2009, 2010). По результатам исследований Ш.Д. Даленова и др. (2012), средний показатель стельности у коров–первотелок составил 34,4%, у телокголштинской породы 51,47% и у телок черно-пестрой породы 61,5%.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
