方焱秋,汪雪烨,顾达夫
长春新牧科技有限公司,吉林长春 130000
肉种牛胚胎技术的应用,可充分发挥优质种母牛的繁殖能力,扩大了良种畜群,缩短了优质种牛的育种时间,保存了优良种源,具有重大的实用价值,是现代畜牧业发展的重要领域之一。
本项目在长春新牧科技有限公司进行,我公司是目前国内较大的核心肉种牛繁育场,具有国内一流的基础设施设备,肉用种牛及技术队伍,公司有加拿大引进的优良的肉用种母牛214头,用于该项目的供体牛就从这些牛的纯繁后代中优选,有3个品种,即西门塔尔牛、夏洛来牛、利木赞牛,主要设备从德国引进,已具有独立开展这项工作的能力。
1.1 对供体牛(良种个体)和受体牛(一般个体)用促性腺激素进行同期发情处理。
1.2 用促性腺激素对供体牛做超数排卵处理。
1.3 超数排卵的母牛在发情后,选择同种优秀的公牛进行配种或人工受精。
1.4 胚胎收集,把早期胚胎从供体母牛的子宫内冲洗出来(又称冲卵)。
1.5 冲卵后,对胚胎进行质量检查,这时的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段。
1.6 将收集的胚胎直接向受体进行胚胎移植或胚胎冷冻,然后保存在-196℃的液氮中。
1.7 胚胎移植后对受体牛进行妊娠检查。
1.8 受体母牛分娩。
检卵设备:实体显微镜、CO2培养箱、双蒸馏水器、高压灭菌器、恒温培养箱、鼓风干燥箱等。
移植器械:移植枪等。
药品:PBS液、FSH和HCG、PMSG、甘油、抗生素及消毒液。
其他:胚胎冷冻仪、液氮、液氮罐等。
3.1 供体牛的超排处理
3.1.1 同期发情
人为控制母牛发情周期,使母牛集中发情,这是胚胎移植必须的方法。具体操作如下:优先挑选体格健壮的母牛,对其进行药物注射达到催情效果,肌肉注射垂体促卵泡素分4 d注射,每天2次,间隔12 h。第1天8 mL,第2天6 mL,第3天4 mL,第4天2 mL。在第3天追加一针氯前列醇皮剂。促使发情,配种后第一周对供体牛和受体牛集中超数排卵和达到供体、受体兼发情同期的目的,有利于提高移植后的受胎率。
3.1.2 超数排卵和冲胚
牛的卵巢含有几十万个卵母细胞,为此对供体牛进行超数排卵处理,取出妊娠早期胚胎,增加优良供体母牛后代,母牛发育周期的9~14 d肌肉注射PMSG;刺激卵巢产生额外的卵泡,诱导卵泡排卵,对超排处理的供体牛输精2~3次,间隔12 h,保证有足够的有效精子。根据供体牛的直肠检查情况,按照卵巢上黄体、卵泡和卵巢组织的发育情况,初步预测供体母牛的超排反应效果,一般黄体直径约2.5 cm左右发育好,有弹性,凸起明显,这时冲胚。冲胚液配制:冲卵液和胚胎的短期培养液,用改进的杜氏磷酸盐缓冲液,见表1。
表1 改进杜氏磷酸盐缓冲液成分
冲胚:本次采用非手术法收集胚胎。首先对牛只进行硬膜外麻醉注射,在尾椎和荐椎之间的缝隙注入10 mL的普鲁卡因。然后通过直肠探查,确定左右卵巢上的卵泡发育大小和数量,先冲洗卵泡数量多的一侧(左手做右侧卵巢冲胚,右手做左侧卵巢冲胚)。手指指尖靠拢呈锥形进入母牛直肠内,掏出直肠内多余宿粪,使直肠粪便排空。一只手力度轻缓适度,沿直肠内壁找到子宫颈,并使宫颈呈水平,另一只手将带金属芯的冲胚管向前推送,在直肠内的手准确摸到冲胚管,将冲胚管引导插入一侧子宫角,确定好位置,给气囊充气(20 mL)。用直肠内的手触摸气囊,固定冲胚管,抽出金属芯,先注入50 mL冲胚液,用直肠内的手隔着直肠对子宫角轻轻按摩,同时观察并收集回流的胚胎液,反复多次冲洗,收集足够的回流液体。此时借直肠把握,将金属内芯插入冲卵管放气,并把冲卵管从冲卵侧子宫角抽出,通过子宫体转向另一侧子宫角,重复以上操作。
冲胚结束后,宫腔用20支160万U的青霉素溶解到500 mL的0.9%Nacl中,冲洗宫腔。以避免宫腔感染,影响其后续的繁殖性能。
3.2 检胚技术
在20~25 ℃的无菌室内进行操作。
过滤集卵杯:回收到的冲胚液注入集卵杯过滤后,倒入画好方格的平皿中,并用冲胚液冲洗过滤网2~3次,也倒入平皿中待检。
检卵及净化:用实体显微镜从上到下、从左到右、沿方格线移动,做到不漏一处,将找到的胚胎用吸管吸出,并放在装有冲胚液的平皿中,待全部捡完后,进行胚胎的净化和等级鉴别。同一供体胚胎放在同一平皿中,做好牛号和胚胎数量标记。
3.3 胚胎鉴别
将冲胚液中的胚胎,置于高倍显微镜下,调整合适倍数直到看清胚胎,进行形态学检查,结合受精的日龄,观察其外形是否清晰,大小一致,均匀度和紧密性。胚胎发育速度和胎龄相一致为佳。胚胎主要分为3个生长时期:细胞期(0~5 d),桑椹胚(5~7 d),囊胚期(6~11 d)。
胚胎分为A、B、C三个等级。A级为卵细胞分裂纹路清晰,形态均匀;B级为卵细胞分裂纹路清晰,形态略有变形;C级为卵细胞纹路不清晰,形态分布模糊。A、B级胚胎留用,C级弃去,C级胚胎与正常胚龄相比,发育迟2 d或2 d以上的,难以继续正常发育。
3.4 胚胎移植
3.4.1 鲜胚植入
供受体母牛做同期发情,受体牛不做配种,一般选品质较差或者品种不受市场欢迎的母牛,发情天数和供体母牛发情时间不超过24 h,做鲜胚植入的受体。致密桑葚胚、早期囊胚和囊胚分别植入6、7、8 d的受体母牛。
3.4.2 冷冻胚胎植入
先通过直肠检查,受体卵巢发育情况,确定母牛是否可植入胚胎,再解冻冷冻胚胎,冷冻胚胎解冻后,将细管内的溶液混合静置,缓慢将移卵管送至黄体侧的子宫角大弯或大弯深处,移植时动作要迅速轻柔准确。
3.4.3 冷冻胚胎与鲜胚差异
冷冻胚胎可长期保存,但受胎率比鲜胚低,鲜胚虽受胎率高,但不一定有足够的受体牛,因次长期冷冻保存。
结论:本公司对3个品种80头次超排处理,冲卵获得胚胎640枚,供体母牛平均每头回收胚胎8枚,其中可用胚胎6枚。生产优良胚胎,冷冻胚胎解冻复苏率达70%,冻胚移植妊娠率达45%,鲜胚移植妊娠率达60%。
项目完成后,极大的推动了肉牛胚胎生物技术在本公司的应用,加快了种牛繁殖速度,提高了种牛的优化能力和母牛的利用率,给公司带来了巨大的经济效益和社会效益。