11. 4. Биотехнология получения потомков животных желаемого пола
Молочное скотоводство практически всех стран с развитым молочным скотоводством испытывает определённый дефицит получения тёлочек как в целях ремонта основного стада, на уровне 20-25%, так и для селекции первотёлок по результатам первых месяцев лактации. В настоящее время в США, Канаде, Великобритании и других странах внедряются в условия производства новейшие биотехнологии, применение которых уже сегодня приносит значительную прибыль. Они позволяют существенно сократить генерационный интервал в скотоводстве и намного раньше вводить достаточное количество высокоценного маточного поголовья в основное стадо для его воспроизводства. Разработаны элементы биотехнологии МОЕТ и Nucleus Herd, которые включают: 1.Гормональную индукцию множественного роста фолликулов и степень их полиовуляции у коров; 2.Нехирургический метод извлечения яйцеклеток и зародыщей; 3.Выращивание половых клеток in vitro (I.V.H.); 4.Оплодотворение половых клеток in vitro (I.V.R); 5.Определение пола у эмбрионов в ранние периоды развития; 6.Клонирование; 7.Замораживание и сохранение гамет, зигот и эмбрионов; 8.Пересадка эмбрионов для получения желательного генетического материала; 9. Разделение спермиев, полученных от выдающихся быков на Х - У хромосомы (по полу).
Данные прогрессивные элементы биотехнологии уже апробированы в практических условиях в Беларуси и за рубежом и позволяют существенно влиять на селекционный процесс, повышать эффективность воспроизводства стада и прибыльность скотоводства.
Еще в 1987 г. впервые в мире английская фирма Genus создала ядерное стадо из 250 коров для трансплантации эмбрионов, быстрой и достоверной оценки животных по комплексу признаков, эффективного использования лучшего мирового генофонда. На первых этапах работы компания завезла из США, Канады, Великобритании и др. стран эмбрионы голштинского скота с высокой племенной ценностью, которые были пересажены британо-фризским коровам. В последующем маточное стадо совершенствовалось за счет генофонда собственных лучших быков и коров. Для этого полученное потомство независимо от пола оценивали по росту и развитию. Далее изучали воспроизводительные способности и молочную продуктивность по результатам первой лактации. Предварительную оценку быков вели по показателям их сибсов (братьев и сестер) и полусибсов.
Одно из наиболее важных преимуществ создания разделённого по полу маточного стада – возможность сравнивать всех животных в идентичных условиях кормления и содержания, нивелируя влияние кормления и окружающей среды. Другое огромное преимущество создания стада – возможность оценки всех характеристик, важных с точки зрения экономики (например, селекция на заболевание маститом, конверсия корма, крепость конституции и т.п.). После оценки генотипы лучших животных интенсивно размножали методами искусственного осеменения и трансплантации эмбрионов.
В 1996 г в Великобритании была создана компания Cogent, у которой в настоящее время имеется крупнейшее в мире трансгенное стадо из 1200 коров. Использование технологии МОЕТ позволило этой стране за последние 16-17 лет выйти на передовые позиции селекционно-племенной работы в молочном скотоводстве, получать быков-производителей высшего качества, занимающих первые места в мировых рейтингах голштинской породы (Лаки, Фигаро, Принципал и др.).
Более того, благодаря технологии МОЕТ у селекционеров компании Cogent есть возможность раннего использования телок для воспроизводства и ранней оценки маточного поголовья по качеству потомства. Для этого уже у десятимесячных телок начинают получать яйцеклетки или эмбрионы методом индукции полиовуляции.
Такую процедуру проводят дважды с каждым животным до его введения в обычный цикл воспроизводства, то есть до осеменения телок в возрасте 13-15 месяцев.
В молочном скотоводстве желательно не только раннее введение маточного поголовья в цикл воспроизводства, но и, что не менее важно, получение особей необходимого пола. В странах Западной Европы, например, рождение бычка в молочном хозяйстве приносит либо убыток, либо нулевой доход. То есть огромное количество бычков, а это половина всего потомства, экономически невыгодно для отрасли. С этим сталкиваются и ведущие хозяйства России и Беларуси, которым явно не хватает молодняка для ремонта собственного стада маточного поголовья, а новорожденных бычков приходится реализовать в раннем возрасте себе в убыток, поскольку выращивать их в хозяйствах, занимающихся интенсивным производством молока, нецелесообразно.
Другое дело мясное скотоводство, где ситуация диаметрально противоположна и всегда есть острая необходимость в получении большого количества бычков.
В 1999 году в США, в лаборатории ХY Incorporation, была разработана методика разделения спермы быков по полу. Она основывается на том, что спермии быков содержат гаплоидный набор хромосом. То есть одни спермии несут Х-хромосому, а другие - Y. Гаметы, несущие Y-хромосому содержат ДНК на 4% меньше, чем сперматозоиды с Х-хромосомой. После окрашивания хромосом выявили, что гаметы с Х-хромосомой поглощают на 4% больше специального флуоресцентного красителя, от количества которого зависит уровень свечения, возникающего при прохождении потока спермиев через лазерный источник света и улавливаемого компьютером. Поэтому они значительно ярче светятся. Когда поток спермиев пропускается через биметаллические пластины с разной полярностью, сперма сортируется на Х- и Y-содержащие гаметы соответственно их заряду. Компания Cogent первой в мире стала использовать метод разделения спермы быков-производителей по полу, создав лабораторию поточной цитометрии (рис. 11.5).
Рис. 11.5. Лаборатория по разделению спермы