RU
RU
Мобильное
приложение
Обратная
связь
+7 (495) 745-05-51

Эффективность получения сексированных эмбрионов КРС методом in vitro

18.10.2017: Как это осуществляется в "Бетагран - Липецк".


Дмитрий Машталер
старший эмбриолог ООО "Бетагран- Липецк"

В течении последнего времени в России уделяется существенное внимание вопросам в области воспроизводства стада и повышения уровня племенных качеств животных, так как это является краеугольным камнем в отечественном животноводстве. Однако успешное решение данных вопросов невозможно без использования современных методов и технологий, которые уже давно нашли свое применение в странах Запада.

Получение эмбрионов крупного рогатого скота методом in vitro - современный и прогрессивный биотехнологический метод, позволяющий значительно ускорить процесс воспроизводства высокопродуктивных животных. Данный метод состоит из нескольких этапов: извлечение ооцитов из антральных фолликулов яичника (OPU), созревания ооцитов (IVM - in vitro maturation); оплодотворения (IVF - in vitro fertilization) и эмбриональной культуры (IVC - in vitro culture). Важным аспектом данной технологии является то, что получать яйцеклетки от животных доноров можно как прижизненно, используя метод трансвагинальной аспирации, так и от убойного материала (яичники коров с мясокомбината). Получение разделённых по полу эмбрионов - востребованный и перспективный метод, который заключается в оплодотворении яйцеклеток сексированной спермой быков. Оплодотворение яйцеклеток разделённой по полу спермой в отличие от обычной даёт возможность получать особей желательного пола с вероятностью до 93 %. Помимо возможностей в области селекции данный метод имеет и ряд экономических преимуществ, а именно: при пересадке эмбрионов, не разделённых по полу, частота рождения бычков составляет до 55%. Что имеет немаловажное значение в молочном скотоводстве, где есть большая потребность в ремонтных тёлочках с высокой молочной продуктивностью.

Исходя из этого перед коллективом лаборатории ООО «Бетагран- Липецк» была поставлена задача направленная на создание оптимального протокола оплодотворения и культивирования доимплантированных эмбрионов in vitro. Для этого ооциткумулюсные комплексы получали прижизненно из антарльных фолликулов диаметром 2-6 мм от коров доноров методом TAU (транс вагинальной аспирации. После чего ооциткумулюсные комплексы помещались в среду дюльбекко с добавлением с 5% эстральной сыворотки, 4% р-ра гентамицина и р-ра. гепарина. Поиск и морфологическую оценку осуществляли на стереомикроскопе лабораторного класса, Olympus SZ51 при 200 кратном увеличении. Для экспериментов отбирали ооциты средней величины с мелкозернистой ооплазмой, окруженные компактным многослойным кумулюсом. Для дозревания ооцитов использовали среду 199 (Medium 199, Hepes modification, 25mM.) с добавлением 10% эстральной сыворотки крови крупного рогатого скота, Na-пирувата, BSA, 1.0 ЕД / мл лютенизирующего гормона, 10 ME/мл, фолликулостимулирующего гормона, 1,0мкг / мл эстрадиола (спиртовой раствор) и 50 мкг / мл гентамицина.

Ооциты помещали в лунки планшетов в среду созревания в объёмом 500 мкл под минеральным маслом ("Sigma", США) и культивировали в течение 20-24 часов при температуре 38,5-39 в атмосфере 5 % CO2 в воздухе. Для оплодотворения использовали разделённое по полу криоконсервированное семя быков в пайэтах объёмом 0,25 мл из расчёта 1 доза на 30 яйцеклеток. Оттаивание производили при температуре + 37 º С в течении 40 секунд. По той же схеме оттаивалось и обычное семя быков. Получение подвижной фракции сперматозоидов проводили путём центрифугирования в градиенте плотности (р-р перколла) при оборотах ротора центрифуги 300G. Выход подвижных сперматозоидов при центрифугировании в градиенте плотности был больше, чем при использовании метода флотации (Swim Up). Для оплодотворения яйцеклетки перемещались в лунки со средой Fert-TALP объёмом 80 мкл. И инкубировались совместно со сперматозоидами в течении 18-20 часов при температуре 38,5-39 в атмосфере с содержанием 5 % CO2.

После оплодотворения зиготы отмывали в растворе SOF и механически удаляли клетки кумулюса посредством пепетирования при помощи наконечников для денудации ооцитов диаметром 135 мкм. Очищенные зиготы помещались в среду на основе SOF c добавлением BSA, MEM vitamins, MEM Niaa, MEM iaa в лунки планшетов объёмом 500 мкл, покрытые минеральным маслом ( Sigma ,США) и культивировали при температуре 38,5º С в увлажненной атмосфере под газовой фазой (по 5% CO2 и O 2 и 90 % N2) в течение 7-8 суток. Количество оплодотворённых зигот подсчитывали через 48 и 62 часа после оплодотворения.

Для определения эффективности оплодотворения сексированной спермы использовалось заморожено-оттаянное семя пяти быков. Было оплодотворено 1050 яйцеклеток, полученных методом OPU. Из них у 944 началось дробление, средний процент дробящихся яйцеклеток составил 89,93%. Выход доимплонтированных бластоцист от числа поставленных на созревание яйцеклеток составил 29,42%

Таблица 1 Оплодотворяемость и выход эмбрионов сексированное семя

№п/п

Бык

∑ опл. окк

∑ дроб.

% от дроб

Выход бластоцист

% от опл.

% от дроб.

1

Маузер

346

321

93,00%

94

29,28%

27,16%

2

Мосби

358

322

90,60%

96

29,81%

26,81%

3

Коди

121

107

88,45%

50

46,72,%

41,32%

4

Бигшот

92

88

90,88%

32

36,36%

34,78%

5

Инспект

117

106

91,55%

37

34,90%

34,90%

итого

1050

944

89,93%

309

32,73%

29,42%

Во втором случае использовалось обычное заморожено-оттаянное семя от четырёх быков. Было оплодотворено 770 яйцеклеток, полученных методом OPU. Из них у 708 началось дробление, средний процент дробящихся яйцеклеток составил 91,94%. Выход доимплонтированных бластоцист от числа поставленных на созревание яйцеклеток составил 35,58%.

Таблица 2 Оплодотворяемость и выход эмбрионов обычное семя

№п/п

Вид семени

∑ опл. окк

∑ дроб

% от дроб

Выход бластоцист

% от опл.

% от дроб

1

Обычное

770

708

91,94%

274

38,70%

35,58%

2

сексированное

1050

944

89,93%

309

32,73%

29,42%


Таким образом сравнивая вышеперечисленные данные, можно сделать вывод, что оплодотворяющая способность сексированного и традиционного семени не имеет значительных расхождений.


Таблица 3 Сравнительная характеристика и эффективность использования сексированного и традиционного семени при производстве эмбрионов in vitro.


Так разница составила 2,01% в пользу обычного семени. Выход эмбрионов был больше на 6,16 в пользу обычного семени. Несмотря на то, что культивирование эмбрионов производилось на одной культуральной системе, количество полученных эмбрионов in vitro было выше в группе, где использовалось обычное семя. Мы предполагаем, что это связанно с окрашиванием сперматозоидов флуоресцентной краской, из-за чего снижается энергетический запас, что и может обуславливать меньший жизненный потенциал гамет по сравнению с обычным семенем, как следствие - остановку развития некоторых эмбрионов.

Таким образом, наши данные свидетельствуют о том, что разработанный протокол оплодотворения и культуральная система обладает высоким потенциалом и позволяет получать в массовом количестве разделённые по полу эмбрионы по технологии in vitro. А также может использоваться для получения зигот и предимплантационных эмбрионов КРС in vitro для различных биотехнологических программ.

Статья взята с сайта © DairyNews.ru http://www.dairynews.ru/news/effektivnost-polucheniya-seksirovannykh-embrionov-.html

18.10.2017 0
20.08.2026
На форуме «Русское поле» обсудили современные методы селекции и внедрение новых сортов

На III Всероссийском форуме «Русское поле» состоялся круглый стол, посвящённый современной селекции и новым методам работы в этом направлении. Модератором дискуссии выступил генеральный директор «Щёлково Агрохим», академик РАН Салис Добаевич Каракотов.

DSC09947.JPG

Открывая мероприятие, он отметил, что за последние годы российская селекция сделала значительный шаг вперёд. Развиваются современные методы ускоренного отбора, маркерная селекция, генетические и цифровые технологии, появляются новые высокопродуктивные сорта и гибриды. Однако главным вопросом сегодня становится не только создание новых селекционных достижений, но и их эффективное внедрение в производство.

«Сегодня, я надеюсь, мы будем говорить уже о некоторых практических результатах, которые уже можно ощущать, щупать и чувствовать руками, глазами», — отметил Салис Каракотов.

Одним из центральных выступлений круглого стола стал доклад директора Всероссийского научного-исследовательского института сельскохозяйственных биотехнологий, академика РАН, профессора, д.б.н. Геннадия Карлова, посвящённый применению современных генетических технологий в селекции.

DSC00008.jpg

Он отметил, что сегодня селекция постепенно переходит от традиционных подходов к более точным технологиям, позволяющим ускорять создание нового селекционного материала с заданными свойствами. При этом, по его словам, важно не подменять реальную научную работу маркетинговыми заявлениями о применении самых современных методов.

Особое внимание Геннадий Карлов уделил сочетанию генетических технологий с ускоренным выращиванием растений — спидбридингом. Такой подход позволяет получать несколько поколений растений в течение года и существенно сокращать сроки селекционной работы.

В качестве примера он привёл проекты, в которых новые линии удалось получить примерно за 18 месяцев вместо шести лет при работе в традиционных условиях.

«Современная селекция превратилась уже из искусства в точную науку», — подчеркнул Геннадий Карлов.

При этом он отметил, что генетические технологии не заменяют работу селекционера и не позволяют автоматически создать новый сорт. Их основная задача — повысить точность отбора, быстрее исключить неперспективный материал и эффективнее работать со сложными признаками.

Отдельное внимание в докладе было уделено взаимодействию науки и бизнеса. Геннадий Карлов рассказал о совместных проектах Института цитологии и генетики с российскими селекционными компаниями, в том числе с «Щелково Агрохим».

«Не нужно везде городить этот огород. Можно использовать ресурсы тех организаций, которые имеют компетенции и оборудование», — отметил он, подчеркнув важность кооперации между научными центрами и селекционными компаниями.

Сегодня совместная работа ведётся по созданию генетических технологий нового поколения и цифровых решений для селекции. Одним из результатов такого проекта должен стать «цифровой помощник селекционера», который сможет анализировать данные и давать рекомендации, не заменяя при этом самого специалиста.

В ходе обсуждения Салис Каракотов также привёл примеры результатов сотрудничества «Щелково Агрохим» с научными организациями.

«Два примера, которые нас с вами связывают, — это создание пшеницы, которая вошла в десяток сортов с урожайностью выше 100 центнеров, и соя, которая приблизилась к 45% по протеину. Это важные вопросы, которые с вашей помощью удалось решить», — отметил он.

По словам Салиса Каракотова, несмотря на появление новых сортов и гибридов, средняя урожайность основных сельскохозяйственных культур пока не демонстрирует необходимого скачка. Между тем перед отраслью поставлена серьёзная задача — к 2030 году увеличить производство зерна до 170 млн тонн.

«Честно надо признаться, что эта величина требует другого подхода. Мы не видим, что сильно скакнули по урожаю. А такими темпами к 2030 году 170 млн тонн мы не соберём», — подчеркнул академик РАН.

По его мнению, необходимо не только создавать новые сорта и гибриды, но и быстрее внедрять наиболее продуктивные из них в сельскохозяйственное производство. При этом селекционные достижения должны сопровождаться соответствующими технологиями выращивания.

«Пшеница должна в среднем подрасти на 5–6 центнеров. Соя должна подрасти на 3–4 центнера. Подсолнечник, который даёт нам маржинальность, но стоит на урожайности 15–16 центнеров, должен подняться до 20 центнеров», — отметил Салис Каракотов.

В завершение дискуссии участники вновь вернулись к главному вопросу: каким должен быть следующий этап развития отечественной селекции. По мнению участников круглого стола, он связан не только с внедрением новых генетических и цифровых инструментов, но и с более тесной интеграцией науки, селекции, семеноводства и агротехнологий.

«Хорошему селекционному достижению должны быть хорошие технологии. Эти сокровища селекционные, которые вы создаёте, должны иметь хорошую огранку», — подчеркнул Салис Каракотов.

80
Показать ещё