Групи крові і трансплантація ембріонів

1. Групи крові великої рогатої худоби і тестування типів крові

2. Використання груп крові для визначення ліній і порід

3. Практична реалізація імуногенетичного моніторингу в племінному молочному скотарстві

4. Використання груп крові в боротьбі різними спадковими захворюваннями

5. Імуногенетичний контроль як метод підвищення ефективності племінного обліку

2. Біотехнологія як один із способів підвищення рівня селекційно-племінної роботи

1. Переваги трансплантації ембріонів у відтворенні і селекції

2. Технологія пересадки ембріонів

Висновок

Список літератури

Введення

Продуктивність сільськогосподарських тварин залежить не тільки від рівня годівлі, утримання, але і від генетичного потенціалу організму Підвищення генетичного потенціалу продуктивності тварин неможливо без знання генотипу і його точної та надійної оцінки. Саме генотип визначає племінні якості сільськогосподарських тварин, так як вони зумовлюються комплексом успадкованих генів.

Для оцінки генотипу тварин залучаються різні методи, які опинилися можливими завдяки розвитку популяційної, біохімічної, цитогенетичної та імунологічної генетики. У вітчизняній та зарубіжній літературі достатньо даних щодо надійного залучення генетичних маркерів крові в оцінці генотипу особин. Виявлення маркерів крові тварин дозволяє розкрити механізм успадкування генотипу батьків, а також алелів родоначальників за їхніми нащадків і розробити більш досконалі підходи в управлінні селекційним процесом. У цьому плані велика увага приділяється вибору виробників при закріпленні за тим чи іншим стадом, лінією, сімейством. Знання генотипу за групами крові виробників і маток дозволить цілеспрямовано вести спарювання особин з метою закріплення цінних племінних якостей у потомстві, а також накопичувати в стаді ті генотипи, які позитивно поєднуються з господарсько-корисними ознаками. У процесі селекції тварин у кожному племінному господарстві формується свій генофонд і певні генотипи за групами крові, що характеризують стадо. Поруч дослідників висловлені рекомендації щодо необхідності збереження певного генофонду в стаді, оскільки він пов'язаний з більш високою продуктивністю. [7]

1. Імуногенетика як основа селекційного процесу

1.1 Групи крові сільськогосподарських тварин

В останнє десятиліття важливе місце в інтер'єрних дослідженнях зайняло вивчення груп крові та інших поліморфних систем крові (а також молока) тварин. Початок вченню про групи крові було покладено лікарями-медиками, ще в минулому сторіччі заметившими, що при переливанні крові однієї людини іншій іноді відбувається аглютинація (склеювання) еритроцитів, що призводить до тяжких ускладнень і навіть смерті хворого. На початку XX століття учені встановили, що це явище залежить від наявності в сироватці крові особливих речовин білкового характеру - антитіл.

Подальше вивчення цього питання призвело до виникнення науки імунології. З 1910 р. почали проводити вивчення імунологічних явищ у великої рогатої худоби і у сільськогосподарських тварин інших відов.Ученіе про групи крові зводиться в короткому викладі до наступного. Коли в кров тварини потрапляють чужорідні (тобто не властиві даному тварині) білки чи інші високомолекулярні сполуки, то для їх знешкодження організм виробляє специфічні захисні антитіла.

Речовини ж, викликають утворення антитіл, прийнято називати антигенами. У сільськогосподарських тварин найбільш добре вивчені антигени (або так звані фактори крові), розташовані в оболонках еритроцитів, а також виробляються проти них антитіла. Незважаючи на те, що хімічний склад антигенів і антитіл досліджено ще недостатньо, взаємодія між ними вивчено досить детально. Воно протікає найчастіше у вигляді реакцій гемолізу і аглютинації. Якщо змішати в пробірці еритроцити однієї тварини з сироваткою крові іншої тварини, в якій є одне або кілька антитіл проти антигенів, які перебувають у цих еритроцитах, то при відповідних умовах антитіло зв'яжеться з антигеном, що викличе руйнування оболонок еритроцитів. Відбудеться гемоліз, тобто вихід гемоглобіну із зруйнованих еритроцитів у сироватку крові, внаслідок чого вона забарвиться в інтенсивно червоний колір. Така реакція називається гемолітичним тестом (гемолітичної пробою).

Для протікання гемолізу необхідні певна температура (20-26 °) і присутність у пробірці комплементу - речовини не виявленого поки що складу, що міститься у великій кількості в сироватці крові кролів і морських свинок. Гемоліз є основним типом реакції між антитілами і антигенами у великої рогатої худоби та овець. Взаємодія антигену та антитіла може призводити також до аглютинації (склеювання) еритроцитів. Реакція аглютинації застосовується при дослідженні груп крові у коней, свиней, кролів і курей. У всіх випадках найважливішим властивістю антитіл є їх специфічність. Антитіло завжди реагує тільки зі "своїм" антигеном, проти якого воно вироблене, і не реагує ні з якими іншими антигенами; те саме можна сказати і про антигене. Така висока специфічність і дає можливість проводити аналіз груп крові з великою точністю.

Антитіла поділяються на природні та імунні. Природні антитіла містяться в крові тварин (а також людини) з самого народження або утворюються протягом короткого періоду після народження і присутні в організмі здебільшого протягом всього його життя. До цієї групи належить кілька антитіл великої рогатої худоби, коней і свиней.

Природні антитіла зустрічаються далеко не у всіх тварин даного виду, вони нечисленні і тому грають у вченні про групи крові дуже обмежену роль. Набагато більше значення мають імунні антитіла, які вдається отримувати за допомогою імунізації тварин, тобто введення еритроцитів одних тварин (донорів) в кров'яне русло або в м'язи інших тварин (реципієнтів). Після декількох ін'єкцій у сироватці крові реципієнта з'являються імунні антитіла, вироблені організмом проти відповідних антигенів донора. Звичайно, антитіла утворюються тільки проти тих антигенів, яких немає в еритроцитах самого реципієнта. Антигени донора, що є і в реципієнта, не є для останнього "чужими" речовинами, і тому проти них не виробляються антитіла. Донор і реципієнт лише в рідкісних випадках відрізняються один від одного будь-яким одним антигеном. У більшості випадків в еритроцитах донора є кілька антигенів, яких немає у реципієнта. Внаслідок цього в організмі реципієнта виробляється не одне антитіло, а декілька, проти всіх "чужих" антигенів, і сироватка його крові дає гемолітичну реакцію не з одним антигеном, а з кількома. Така сироватка називається сирої сироваткою, і для аналізу груп крові вона непридатна. З метою видалення непотрібних антитіл її піддають абсорбції, тобто послідовно змішують з еритроцитами, які містять відповідні антигени, які зв'язуються з цими антитілами (гемолізу при цьому не відбувається, так як до сироватці не додають комплемент). Після такої обробки в сироватці залишається антитіло тільки проти одного фактору крові. Така сироватка називається специфічної антисироватки і є чутливим реагентом, за допомогою якого в еритроцитах будь-якої тварини даного виду (а іноді й інших видів) можна виявити наявність відповідного антигену. Специфічні сироватки можна зберігати в замороженому або висушеному вигляді протягом тривалого часу.

До теперішнього часу в еритроцитах великої рогатої худоби виявлено близько 100 чинників крові, які позначаються великими літерами латинського алфавіту. Коли алфавіт був вичерпаний, стали позначати фактори літерами з апострофом або штрихом (наприклад, А ') або цифрами (Х2, Х3). Більшість цих факторів було відкрито за допомогою імунізації тварин. У коней було знайдено 8 антигенів, у свиней-30, у овець-26, у курей -60. При вивченні спадкування груп крові встановлено важливу закономірність: нащадки можуть мати тільки такі фактори крові, які є хоча б в одного з його батьків; якщо в нащадка є хоча б один фактор, якого немає ні в батька, ні в матері, це означає, що походження даної тварини встановлено по записах невірно. До цього треба ще додати, що у нащадка зовсім не обов'язково повинні бути всі фактори, наявні у батьків; якщо батьки є гетерозиготними з яких-небудь з факторів, ці антигени нащадок може і не успадкувати. Якби нащадки успадковували всі антигени батьків, то у всіх особин даного виду був би повний набір факторів крові та імуногенетичних аналіз походження тварин був би неможливий. Зазначена закономірність і лежить в основі перевірки походження тварин шляхом аналізу груп крові. У нащадка і його передбачуваних батьків беруть невелику кількість крові (по 10 мл), відокремлюють за допомогою центрифугування еритроцити, готують 2%-у суспензію у фізіологічному розчині роблять визначення наявних в еритроцитах антигенів. Для цього краплю суспензії еритроцитів змішують в окремих пробірках з двома краплями кожної специфічної сироватки і краплею комплементу. Наявність гемолізу в пробірці свідчить про те, що в еритроцитах є цей антиген; якщо гемолізу немає, то еритроцити даного антигену не містять. Після закінчення аналізу порівнюють набори факторів крові нащадка і його батьків і роблять той чи інший висновок про походження тварини. В даний час на багатьох зарубіжних станціях штучного осіменіння використовують биків, походження яких підтверджено шляхом аналізу групи крові. Якщо згадати, що від бика отримують за рік кілька тисяч нащадків і що помилки в племінних записах про походження биків можуть призвести до великих помилок в племінній роботі, стає очевидною важливість такої перевірки.

Спадкування факторів крові у кожного виду тварин контролюється кількома генами. Більшість факторів крові успадковується за типом аллеломорфних ознак: наявність в хромосомах різних алелів обумовлює успадкування тих чи інших антигенів. При цьому чинники крові можуть успадковуватися як поодинці, так і цілими групами або комплексами, що включають від 2 до 8 антигенів кожна. Так, наприклад, передається у спадок як відокремлена одиниця група чинників BO1QT1 дає гемолітичну реакцію зі специфічними сироватками: анти-В, анти-Q1, анти-Q і анти-Т1. Такі, успадковані як одне ціле, фактори отримали назву груп крові. Група крові може складатися з одного або декількох факторів. Звідси випливає, що в імунології сільськогосподарських тварин поняття групи крові дещо відрізняється від звичного для нас поняття, прийнятого в медицині.

Кожен ген (точніше, група алелів, що перебувають у певному локусі певної хромосоми) управляє спадкуванням однієї системи крові, що включає від одного до кількох десятків факторів крові, які, як вже було сказано, можуть утворювати комплекси або групи. У великої рогатої худоби виявлено 12 систем крові. Найбільш прості системи: J, L, N і Z; кожна з них складається з одного фактору крові. Генотипически ці системи можуть бути представлені у вигляді трьох можливих комбінацій: тварини-гомозиготи, що мають у кожній з парних хромосом ген даного чинника (наприклад, L / L); гетерозиготи з наявністю гена в одній хромосомі і за відсутності його в іншій (позначення L / -) і, нарешті, тварини, у яких даний ген повністю відсутня (-/-). По суті до таких систем можна віднести і систему М, що складається з двох підгруп - М1 і М2. Система Z цікава в тому відношенні, що розроблені специфічні антисироватки, які дозволяють розрізнити тварин гомозиготних за фактором Z (Z / Z) і гетерозиготних (Z / -). Система FV складається з двох факторів, які можуть зустрічатися в комбінаціях F / F, F / V, V / V. З двох факторів полягає також система R'S '. Система А включає в себе чотири фактори, система SU - п'ять. Набагато складнішою є система С, що складається з десяти антигенів, комбінації яких можуть становити 35 груп крові. Найскладніша система - це система В, куди входять понад 40 антигенів, які можуть утворити близько 300 груп крові, кожна з них містить від 1 до 8 факторів (наприклад, BGK, BO2Y2, D '). Визначення груп крові, що входять в систему В і С, дає найбільше даних для племінного аналізу і при встановленні походження тварин. Наявність численних груп крові створює можливість для утворення величезного числа комбінацій алелів, внаслідок чого тварини, у яких групи крові абсолютно однакові, практично не зустрічаються. Виняток становлять лише однояйцеві двійні, що мають однаковий тип крові (тобто сукупність всіх груп крові). У літературі прийнято позначати ген відповідної групи крові великою буквою системи з позначенням алелі, написаним поруч зверху. Наприклад, алель групи крові BO1YoD 'системи У позначається як BBOlY2D. Деякі фактори систем крові представлені в таблиці 1.

Таблиця 1

У овець встановлено 7 систем крові, у свиней-16, у коней - 8, у курей - 14. Оскільки вчення про групи крові тварин ще дуже молодо, дослідники продовжують відкривати нові антигени і системи крові. Робота з вивчення і практичного застосування груп крові можлива тільки в умовах добре обладнаній лабораторії, при досить великій кількості тварин (дорослих або молодих) для імунізації та отримання специфічних сироваток. У імунізованих тварин доводиться брати багато крові (4-5 л) для приготування сироваток, тому з цією метою цінних маток і виробників намагаються не використовувати. Накопичення знань про групи крові та інших поліморфних системах призвело до виникнення нової науки - імуногенетики, дані якої все ширше використовуються при розведенні тварин. Вже говорилося про уточнення походження тварин шляхом аналізу груп крові. Таке уточнення можливо і для тварин, що втратили свій номер (звичайно, якщо типи їх крові були визначені ще до втрати). Аналіз груп крові дає можливість відрізнити однояйцеві (монозиготні) двійні, що утворилися з однієї заплідненої яйцеклітини, від дизиготних одностатевих пар двійнят. Під час ембріонального розвитку різностатевих двійнят іноді встановлюються зв'язку (анастомози) між їх кровоносними системами. При цьому в організм телички потрапляє разом з кров'ю бичка чоловічий статевий гормон, внаслідок чого порушується нормальний розвиток її статевих органів. За групою крові можна в самому ранньому віці виявити таких телиць - фрімартінов і не планувати їх використання для розмноження. [8]

1.2 Використання груп крові в походженні ліній і порід

Значні перспективи має застосування груп крові при аналізі походження окремих стад, ліній і цілих порід худоби. Дослідження Л. Рендела (1958) та інших вчених виявили значні міжпородних відмінності в групах крові великої рогатої худоби. Оскільки фактори крові (антигени) стійко передаються від батьків до нащадків, вивчення груп крові має зіграти у племінній справі важливу роль, допомагаючи встановити походження порід і окремих груп тварин і взаємини між ними. Так, після аналізу груп крові у чеського червоно-рябої худоби І. Матоушек прийшов до висновку, що в утворенні цієї худоби брали участь багато порід. І. Р. Гіллер (1970) в результаті вивчення груп крові у симентальської худоби в племінних заводах "Тростянець" та "Терезине" виявив досить значні відмінності між цими стадами по поширеності деяких алелів системи В. Надзвичайно цікавою є ідея про можливість зв'язку успадкування груп крові та інших поліморфних ознак з успадкуванням продуктивних властивостей тварин, наприклад жірномолочності. Правда, гени, які контролюють успадкування груп крові, мабуть, не мають прямого впливу на розвиток тих чи інших ознак продуктивності. Але ці гени можуть знаходитися в одних і тих же хромосомах з генами, що визначають продуктивність тварин. У цьому випадку ті чи інші групи крові можуть служити "генетичними маркерами", що сигналізують про наявність у даної тварини генів високої жирномолочности або інших генів, безпосередньо пов'язаних з продуктивними властивостями тварин. Оскільки групи крові можна визначити відразу ж після народження тварини, то можна припускати, що за ним зможуть передбачати його майбутню продуктивність. Успішне вирішення цього питання призвело б до "революції" в племінній роботі. Є досить багато повідомлень про зв'язок між окремими групами крові (а також іншими поліморфними ознаками) і деякими ознаками продуктивності тварин. Проте далеко не завжди опубліковані дані потверждают при повторенні досліджень в інших стадах і групах тварин. Дуже обнадійливими є дослідження І. Р. Гіллера (1970), який визначив групи крові знаменитої корови воротки 5992 (племінний завод "Тростянець"), унікальною за жирністю молока (6,04%). Виявилося, що нащадки. Воротки, що успадкували від неї високу жирномолочность, одночасно успадкували і аллель OiTG'K 'системи В. Ті ж нащадки воротки, у яких цей алель був відсутній, не мали і такої високої жірномолочності. Звичайно, ці дані ще потребують перевірки на інших тварин, але вони, в усякому разі, вселяють надію на успішне вирішення даної проблеми. На підставі наведеного дослідження значно підвищилася ймовірність встановлювати генетична схожість між батьками і дітьми не статистичними прийомами ("частки крові", генетична схожість за формулою С. Райта), а за відсотком повторень групи крові батька у нащадка. Таке генетична схожість не між групами з великою чисельністю тварин, а між індивідуумами було б дуже цінним при роботі з лініями і родинами племінних тварин для аналізу сполучуваності, кросів і схрещування. [8]

1.3 Тестування груп крові

Перші імуногенетичні дослідження сільськогосподарських тварин були здійснені Ерліхом і Монгенротом в 1900 р., що виявили індивідуальні особливості крові кіз; значний прогрес в цій області був досягнутий в 40-50 роках нашого століття, коли вперше були отримані антитіла до ряду антигенів еритроцитів.

Антигени розташовані на поверхні еритроцитів і мають строго певну просторову структуру; по хімічній природі це глікопротеїди і гліколіпіди.

У великої рогатої худоби на сьогоднішній день виявлено понад 80 антигенних чинників, складових 12 систем груп крові. При такій кількості антигенних чинників можливо незліченна безліч їх поєднань, тому виключається існування тварин, що мають однаковий тип крові. Набір антигенних факторів на поверхні еритроцитів індивідуальний для кожної тварини і протягом життя не змінюється. Антигенні фактори передаються у спадок, тому у нащадків можуть бути тільки ті антигени, які є в її батьків. Встановлено, що ряд антигенів успадковується незалежно один від одного, а частина антигенів утворюють групи зчеплення. Дванадцять систем груп крові контролюються 12 локусами різних хромосом. У межах кожної системи, - групи крові успадковуються як прості ознаки. У кожному локусі представлені два алелі: один від батька, - другий від матері, які успадковуються кодомінантно. Кодомінантность - (від лат. З з, разом і домінантність), участь обох алелей у визначенні ознаки у гетерозиготною особини. [9]

При визначенні достовірності походження потомства прийнятий наступний порядок оформлення даних аналізу: в бланк "типи крові ВРХ", спочатку вписують тип крові батька, рядком нижче - матері, слідом тип крові нащадка. Щоб визначити генотип нащадка необхідно встановити алелі, успадковані нащадком від батька і матері по всіх генетичним системам груп крові.

Визначення достовірності походження потомства засноване на принципі винятку, тобто нащадок не повинен мати факторів крові відсутніх у його батьків. Якщо у нащадка виявляються алелі, відсутні у батьків в одній або декількох системах, заперечується достовірність його походження. Батьківство заперечується, якщо у нащадка виявляються алелі, відсутні у батька, материнство - якщо відсутні одна або кілька материнських алелів (феногрупп).

Тварин, достовірність яких не підтвердилася в ході аналізу виключають з числа племінних. [9]

1.4 Практична реалізація імуногенетичного моніторингу в племінному молочному скотарстві

Імуногенетика відкриває можливості управління селекційним процесом на основі генетичних маркерів. Розглянемо деякі аспекти практичної реалізації імуногенетичного моніторингу в племінному молочному скотарстві.

Чистопородне розведення:

- Характеристика генофонду та генетичної структури стада або породи;

- Визначення достовірності походження нащадків;

- Визначення селекційної та генетичної диференціації груп тварин;

- Визначення коефіцієнта генетичної схожості ліній;

- Ранній прогноз виникнення інбредних депресії;

- Підбір батьківських пар на основі генетичних маркерів.

Міжпородне схрещування:

- Прогнозування гетерозисного ефекту;

- Визначення генетичного відстані між породами;

- Визначення в кожному конкретному випадку істинних помісей і генетичний повернення до вихідним батьківським породам при розведенні помісей "в собі";

- Визначення дійсної ступеня кровності, тобто частку участі генотипів кожного з батьків в нащадку в кожному конкретному випадку. [9]

1.5 Використання груп крові в боротьбі з різними спадковими захворюваннями

В останні роки кілька принижена роль імуногенетики, і зокрема, груп крові, але це поки єдині генетичні маркери, які широко використовуються і, мабуть, ще довгі роки будуть використовуватися в селекційній практиці. Одна з найбільш плідних сфер докладання даних імуногенетики в тваринництві - контроль достовірності походження племінних тварин. В даний час у всіх країнах світу в з розвиненим тваринництвом введена обов'язкова перевірка достовірності походження племінних тварин за генетичними маркерами крові. Ефективність встановлення достовірності походження за групами крові залежить від числа реагентів, чим їх більше, тим відсоток достовірності вище. У США ефективність встановлення достовірності походження за групами крові становить 98%. У Німеччині, Франції, Фінляндії, Данії, Швеції, Норвегії та інших країнах ефективність встановлення достовірності походження - 95-97%.

При типування тварин за групами крові після сімейного аналізу визначаємо у них генотип, який дозволяє не тільки встановлювати походження нащадків, але і стежити за спрямованістю селекційних процесів в популяції. Групи крові в організмі не є нейтральними, а залучені в багато фізіологічні процеси, в ​​тому числі пов'язані і з генами, контролюючими господарсько-корисні ознаки. Ці зв'язки обумовлені зчепленням, локуси груп крові в результаті внутріхромосомних перебудов входять в асоціацію селекціоніруемих генів, адекватно відображаючи всі відбуваються в популяції зміни. Наприклад, у великої рогатої худоби М-локус груп крові зчеплений з групою генів, контролюючих молочну продуктивність. В даний час майже всі відомі локуси груп крові великої рогатої худоби картіровани. Картування - визначення локусу для специфічного біологічного ознаки. Всі вони розташовані на різних хромосомах в зчеплених групах локусів, кожна з яких контролює в організмі певні життєво важливі ознаки. Що стосується перспектив використання груп крові в селекції тварин на підвищення стійкості до захворювань, то результати досліджень показують, що групи крові теж пов'язані з багатьма захворюваннями. Зокрема, у великої рогатої худоби встановлено зчеплення Bola-комплексу з М-системою груп крові. Ген М 'М-локусу груп крові знаходиться в блоці генів Bola-комплекс, контролюючих чутливість до маститу.

У Росії зростання захворюваності перевищує зростання продуктивності. Бичем є лейкоз, мастит, гінекологічні захворювання. Селекційним методом оздоровити популяцію не можна, так як успадкованого стійкості до захворювань дуже низька. За допомогою генетичного маркера, асоційованого з певним захворюванням, можна підвищити стійкість тільки до даного захворювання, для чого з стада необхідно вибракувати 20-25% тварин з геном предраположенності до даного захворювання. До інших захворювань тварини будуть сприйнятливі. [7]

1.6 Імуногенетичний контроль як метод підвищення ефективності племінного обліку

Імуногенетика - молодий розділ науки про спадковість і мінливість тварин. Більшість імуногенетичних лабораторій проводять дослідження, спрямовані на виробництво реагентів, їх ідентифікацію, відкриття та визначення належності нових антигенів до генетичних систем, вивчення їх специфіки, закономірностей синтезу антитіл проти різних антигенів.

Групи крові тварин визначають шляхом постановки реакцій гемолізу еритроцитів перевіряються зразків з моноспецифічний сироватками-реагентами, які виявляють відповідні еритроцитарні антигени. Виробництво реагентів - складний процес, пов'язаний з ізоіммунізаціі і аналізом вироблених антитіл. Отримані в імуногенетичних лабораторіях антигени проходять спеціальну перевірку в порівняльних випробуваннях, які систематично проводить Міжнародне товариство з вивчення груп крові тварин. Завдяки ідентифікації реагентів результати тестування всіх лабораторій відрізняються лише набором використаних реагентів.

Сукупність комбінацій різних генетичних систем створює строго індивідуальний тип крові. Це забезпечує диференціацію всіх особин у межах популяції, отари, лінії і дозволяє ідентифікувати кожну з них.

Доведено суворе спадкування групи крові. Тварина може мати тільки той антиген, який був хоча б в одного з батьків. У свою чергу воно здатне передати нащадкам антигени, які містяться в його еритроцитах. Набір антигенів не змінюється протягом усього періоду постембріонального розвитку. Це має велике значення, оскільки дає можливість встановити відповідність характеристик тваринного даними племінного свідоцтва.

Методика перевірки достовірності походження передбачає генетичний аналіз груп крові тварини і його батьків. При цьому враховують, що в кожному локусі групи крові нащадок успадковує один аллель від батька, інший - від матері, тому в нього не може бути групи крові, якої не мав жоден з батьків.

У нашій країні перші перевірки відповідності записів про походження результатами імуногенетичного аналізу провів П.Ф. Сороков, який визначив неправильну реєстрацію даних у чверті вивчених тварин.

Основні причини помилок у племінному свідоцтві - недогляд обслуговуючого персоналу і біологічні особливості розмноження тварин. Найчастіше неточності в родоводі з'являються через плутанину при отриманні, розфасовці, кріоконсервації та зберіганні сперми або її підміни при осіменінні. Буває, що плутають і телят через заростання вушного номера або втрати мітки, помилкового запису в журналі реєстрації приплоду. При повторному осіменінні спермою інших биків менш ніж через 21 день після першого, коли точно встановити батька неможливо, їм рахують бика, насіння якого використовували при другому осіменіння.

Завдання імуногенетичного контролю полягає не тільки в тому, щоб зафіксувати помилки в записах про походження, він повинен ще й сприятиме налагодженню племінного обліку. [4]

2. Біотехнологія як один із способів підвищення рівня селекційно-племінної роботи

2.1 Переваги технології трансплантації ембріонів у відтворенні і селекції

Селекційно-племінна робота в тваринництві вікова. Плоди її складаються десятиліттями, оскільки молочна продуктивність і відгодівельні якості тварин передаються у спадок. У сучасних умовах робота зоотехніків-селекціонерів дуже складна і відповідальна. В даний час у нашій країні цілком достатньо господарств, готових до впровадження сучасних технологій прискореного відтворення корів, породний і генетичний потенціал яких становить 7000 кг і більше за лактацію. Біотехнологія у відтворенні і селекції великої рогатої худоби має особливе значення, оскільки цей вид тварин відноситься до одноплідних видів ссавців, у той час як у яєчниках корови містяться сотні тисяч несозревшіх яйцеклітин - ооцитів, що представляють величезний генетичний резерв. До того ж процес репродукції у корів характеризуються великою тривалістю.

До сучасних біотехнологічним методам відтворення великої рогатої худоби належать технологія штучного осіменіння корів, глибоке заморожування сперми, технологія трансплантація ембріонів головні переваги якої полягають, по-перше, у появі можливості регулювання багатопліддя і підвищення інтенсивності відбору ремонтного молодняку, по-друге, з'являється можливість прискорено розмножувати високопродуктивних тварин, включаючи донорське стадо корів, які безпосередньо мають ознакою молочної продуктивності. Точність прогнозування спадкової обумовленості молочності матері значно підвищується, якщо оцінюється за молочності 25-35 дочок, а не по 2-3, як це робиться. На думку деяких керівників АПК і господарств, ця технологія не прийнятна в молочному скотарстві країни, оскільки ми не володіємо донорськими стадами. Однак у генетичному потенціалі молочного скотарства Московської, Ленінградської, Мурманської, Вологодської та Володимирської областей сумніватися не доводитися. Середня продуктивність корів цих регіонів становить 5412, 6249, 6453, 4221, 4365 тис. кг молока. Ці показники свідчать про те, що проблем з коровами-донорами немає. Однак банки ембріонів корів в господарствах цих регіонів ще не створені. [5]

Сучасні економічні умови диктують необхідність ідентифікації селекційної роботи з удосконалення племінних та продуктивних якостей тварин. Це, в свою чергу вимагає підвищення ефективності методу штучного і більш широкого використання трансплантації ембріонів, успіх якої зводиться до підвищення їх виживання. Як, відомо, причини пренатальних втрат обумовлених порушенням генетичних, імунних, ендокринних взаємовідносин в системі самка - зародок, а також патологічними змінами геніталій, пов'язаними з різного роду захворюваннями. [2]

2.2 Технологія пересадки ембріонів

Серед основних переваг технології трансплантації ембріонів - можливість регулювати багатоплідність, тобто отримувати від 100 корів не менше 75 телят, а до 150 щорічно. Інтенсивність відбору ремонтного молодняку ​​значно підвищується, дозволяючи прискорено розмножувати високопродуктивних тварин, з яких формується донорське стадо. У результаті, регулюється породность одержуваного приплоду. При цьому здорових, але малопродуктивних корів можна використовувати як сурогатних матерів.

Відбір донорів. У більшості випадків в якості корів-донорів відбирають матерів потенційних племінних биків. Завдяки цьому забезпечується високий селекційний диференціал. Оцінка та відбір корів-донорів, виділених у групу матерів бугаїв, проводять у два етапи. На першому етапі племінна цінність донора оцінюється за головними ознаками молочної худоби - за рівнем молочної продукції та жірномолочності. На другому етапі, коли відібрані донори з високою племінною цінністю за головними ознаками, число ознак залежно від мети селекції розширюється. До них відносять форму вимені і сосків, властивості молоковіддачі, резистентність, фортеця кістяка і копит, тип та репродуктивні якості.

Потрібно мати на увазі, що оцінка корови-донора за родоводом і власної продуктивності є не остаточною, оскільки в цьому випадку не враховується ефект розщеплення і рекомбінації генів. Тому остаточно оцінювати корову-донора можна тільки при одержанні і оцінці її потомства.

Для оцінки відтворювальних здібностей корів, відібраних в якості потенційних донорів, необхідно аналізувати такі параметри як запліднюваність від першого осіменіння та індекс осіменіння. При правильній техніці осіменіння та своєчасному визначенні статевої охоти запліднюваність корів від першого осіменіння повинна становити в середньому 60%.

У корів-донорів при всіх отеленнях повинні бути відсутніми ускладнення (мертвонароджуваність, затримання посліду, післяпологові захворювання статевих органів).

Через 15-20 діб після отелення ветеринарний спеціаліст методом ректальної пальпації контролює у потенційної корови-донора стан статевих органів, щоб виключити такі порушення репродуктивної функції як кіста яєчника, гіпофункція, запалення яєчникової зв'язки, ендометрити.

Суперовуляція. Важливою ланкою у сучасній біотехнології трансплантації ембріонів великої рогатої худоби є гормональне викликання суперовуляції у корів-донорів. У групу донорів переводять тільки тих корів, які позитивно реагують на введення гормонів. Для стимуляції множинної овуляції використовують гонадотропін СЖК в поєднанні з простагландинами і іншими біологічно активними речовинами. Цей спосіб, як показує практика, дозволяє викликати суперовуляції приблизно у 70% корів.

Осіменіння корів-донорів. Племінний підбір бугаїв-плідників і корів-донорів здійснюється по замовленому або цільовим парування батьків. У його основі повинен лежати принцип індивідуального підбору відповідно до селекційної програмою вдосконалення існуючих або створення нових порід, типів і ліній.

Вимоги до оцінки запліднюючої здатності сперми бугаїв, призначеної для запліднення корів-донорів, повинна бути значно вище, ніж при заплідненні інших корів. Для підвищення заплідненості донорів і виходу ембріонів, поряд з використанням високоякісної сперми, необхідно визначити терміни статевої полювання для своєчасного проведення штучного осіменіння. Як правило, корів з гормонально викликаної статевої полюванням запліднюють двічі: перший раз при початку появи статевої полювання і другий - через 12-24 години.

У нашій країні корів-донорів штучно запліднюють двічі на день з інтервалом 10-12 годин кожного разу двома-трьома дозами замороженої сперми.

Так як при суперовуляції підвищується число овуліровавшіх яйцеклітин, в кожній дозі сперми має бути не менше 50 млн рухомих сперміїв.

День, в який проводиться штучне осіменіння корови-донора, вважається датою запліднення. З цього дня починається відлік розвитку ембріонів in vi tr o до їх вилучення.

Виймання та оцінка ембріонів.

Ефективність методу трансплантації багато в чому визначається способом витягу ембріонів. Запліднені яйцеклітини від суперовулірованних корів-донорів можуть бути вилучені трьома способами: після забою корови-донора; хірургічним; нехірургічним.

Витяг ембріона після забою корови-донора. Найпростішим і надійним способом витягу ембріонів є забій корови-донора. Цей спосіб практикувався тільки на перших етапах освоєння методу трансплантації. В даний час з-за втрати генетично цінного корови-донора він не використовується.

Витяг ембріона хірургічним способом. Важливим моментом, що забезпечує ефективність вилучення ембріонів, є визначення стадії їх розвитку і місця положення в поових шляхах корови-донора. Для трансплантації рекомендується використовувати бластоцисти, тому ембріони витягають між 7-8-добою після першого штучного осіменіння. Є декілька способів хірургічного вилучення ембріонів:

- Розріз верхнього склепіння піхви, лапаротомія по білій лінії живота і лапаротомія в області голодної ямки. Хірургічний спосіб вилучення ембріонів є трудомістким, дорогим і, що особливо важливо, їм не можна користуватися багато разів. В даний час хірургічний засіб вилучення застосовується в окремих випадках, головним чином у наукових цілях;

- витяг ембріонів нехірургічним способом. Основна перевага нехірургічного способу вилучення ембріонів полягає в простоті маніпуляцій. Для цього не потрібно спеціального операційного приміщення. Вимивання повторюють 5-8 разів. Основну частину ембріонів витягають у перших трьох-чотирьох змивах. Промивання в обох рогах матки, включаючи введення катетерів, триває 20-50 хвилин. За цей час можна дістати більш ніж 50% ембріонів, що знаходяться на стадії морули або бластоцисти.

Після вимивання ембріонів в матку вводять розчин антибіотика з метою антисептики.

Після вилучення та оцінки на життєздатність ембріони переносять у живильні середовища з температурою 37 градусів. Більшість середовищ, в яких культивують і зберігають ембріони, включають розчини солей, амінокислоти з бікарбонатний іоном як буферним агентом, що забезпечує pH в межах 7.2-7.6. Проведені дослідження показали, що тривалість культивування без втрати біологічних якостей ембріонів можлива до 95 годин.

Пересадка ембріонів реципієнтам. В якості реципієнта відбирають гінекологічно здорових корів після двох-трьох нормальних статевих циклів. Для відбору реципієнтів основним показником є відсутність гінекологічних відхилень, а продуктивні, племінні і породні якості великої ролі не грають. Разом з тим, у реципієнтів з поганою вгодованістю, низькою запліднюваність після першого осіменіння, можуть погано приживатися ембріони. У середньому на кожного донора відбирають 5-6 реципієнтів. Більшість фахівців вважає, що в якості реципієнтів найбільш придатні повновікових телиці з хорошими племінними кондиціями.

Основною умовою хорошого приживлення ембріонів служить синхронність прояви статевої охоти у донорів і реципієнтів. Різниця в часі в прояві статевої полювання не повинна перевищувати 24 год, оптимальні ж результати виходять при різниці не більше 12 годин.

При сучасному рівні техніки трансплантації рекомендується пересаджувати ембріони відразу після їх вилучення з рогів матки донора та оцінки.

Для встановлення тільності у корів-реципієнтів використовують кілька методів: візуальний; за рівнем прогестерону в крові або молоці; клінічний, головним чином шляхом ректальної пальпації.

Важливою ланкою селекційно-племінної роботи є достовірність встановлення справжнього походження телят, отриманих при трансплантації ембріонів від генетично цінних батьків. Істинне походження можна встановити за групами крові та типами білків крові. Пробу крові беруть у теляти у віці від 4 тижнів до 4 місяців. [3]

Кріоконсервація ембріонів. Ефективність трансплантації ембріонів великої рогатої худоби в чому визначається умовами зберігання зигот. Самим ефективним і перспективним методом консервації ембріонів є їх глибоке заморахіваніе (кріоконсервація) в рідкому азоті при температурі -196 градусів. Розробка методу довготривалого зберігання кріоконсервованих ембріонів значно розширює можливості трансплантації. За прогнозом фахівців, кріоконсервовані ембріони можуть зберігатися десятки і сотні років. [3]

Висновок

Трансплантація голштинських ембріонів перетворить будь-яке стадо в корів з чистопородними приплодом, зробивши економічно і зоотехнічних раціональним придбання високопродуктивних нетелей за кордоном. За рахунок впровадження перспективного методу російське молочне скотарство могло б зробити величезний ривок вперед.

Доводиться шкодувати, що сучасна технологія, за допомогою якої країна може домогтися продовольчої безпеки, залишиться без уваги вчених і управлінців. Роботи зі створення банку ембріонів почали вестися кілька років тому в Підмосков'ї, куди з Канади були завезені ембріони від корів з 14-тисячним молочною продуктивністю. Але робота була припинена на півдорозі. У 90-і роки 20 століття в держплемзаводі "Росія" Челябінської області діяла лабораторія з отримання та трансплантації ембріонів від високопродуктивних корів чорно-рябої породи, в тому числі від Росіянки 72, що дала по 5-й лактації більше 18 тис. кг молока. У донорське стада включили 196 тварин з удоями не нижче 7 тис. кг. На 100 корів господарство отримало більше 110 телят. Подальшому проведення робіт завадила перебудова.

Практично в будь-якому регіоні 30-50% корів дійного стада без шкоди для свого здоров'я можуть забезпечити ембріональний розвиток двох телят за одну тільність.

Сьогодні трансплантації ембріонів немає альтернативи. Тільки дотримуючись по цьому шляху, наша країна стане молочної державою і створить конкурентноспроможне тваринництво. [1]

Забезпечення населення країни якісними продуктами харчування: м'ясом, молоком, маслом, птицею, яйцем і іншими видами неможливо без збільшення продуктивності сільськогосподарських тварин. Для цього, поряд зі створенням надійної кормової бази і прогресивної технології утримання тварин необхідно використовувати досконалі методи племінної роботи при створенні високопродуктивних стад, типів, порід тварин, стійких до різних захворювань, стресів та придатних до машинного доїння.

На сучасному етапі тваринництво потребує розробки нових методів удосконалення сільськогосподарських тварин, підйомі на якісно новий рівень селекційно-племінної роботи.

Удосконалення методів селекції тварин немислимо без залучення досягнень біологічних наук, зокрема імуногенетики.

Використання імуногенетичного аналізу в селекційній роботі забезпечує контроль правильності запису походження племінного молодняку, оцінку плідників за якістю нащадків, породну диференціацію тварин, рівень гетерогенності і подібності окремих стад, селекційних груп і багато іншого. [7]

Список літератури

1. Абрамян А., Нікітіна З., Кондратьєв А. Перспективний метод отримання високопродуктивного худоби. Головний зоотехнік, 2007 - № 5.с.12-15.-4

2. Губін С., Тарадайнік Т, Лебедєв В. Застосування біологічно активних речовин при штучному заплідненні та трансплантації ембріонів. Молочне і м'ясне скотарство, 2006 - № 6.с. 36-38.-1

3. Завертяев Б. П. Біотехнологія у відтворенні і селекції великої рогатої худоби. Л. "Агропромиздат", 1989.7

4. Лебедько Є., Данилків Е. Генетичні маркери в селекції худоби. Агроринок, 2009. З 26-5

5. Нікітіна З., Нікітін А., Нікітін К. Трансплантація ембріонів - перспективний шлях селекції худоби. Молочне і м'ясне скотарство, 2006 - № 2.с.11-13.-2

6. Сердюк Г.Н., Каталупов А.Г. Групи крові сільськогосподарських тварин та ефективність їх використання в селекції. Зоотехнія, 2008 - № 8.с.8-11. -3

7. http://www.kgau.ru/distance/resources/saturina/lab13.html