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奶牛胚胎移植技术的研究进展及应用

返回列表 来源: 发布日期: 2019.07.11
本文主要探讨了胚胎产率的遗传力以及胚胎产率与繁育力、产奶量的关系,结果发现:胚胎产率与奶牛的繁育力存在良好的遗传关系,但与产奶量、乳脂和乳蛋白产量性状似乎存在负的遗传相关关系,相关性并不强但存在不利效应。

荷斯坦牛协会根据TPI(总性能指数)列出了前200名青年公牛,12月份的报告中包含了205头公牛,因为有6头公牛的TPI(2754)并列第200名。在这205头公牛中,有197头是通过胚胎移植生产的,占比达96% ;已被女儿性能证明过的前100名TPI公牛中,有91头也是胚胎移植生产的。因此,胚胎移植已经是基因组选择计划中的重要组成部分,而且引进基因组学之后,它的重要性有所增加。

胚胎产率的遗传力

有大量的研究评估了过去几年胚胎产率的遗传参数,包括两种不同生产方式的胚胎:MOET(超数排卵胚胎移植)和OPU-IVP(活体采卵体外生产胚胎)。MOET 生产的胚胎是通过促进奶牛超数排卵和人工授精来实现,曾经是胚胎主要的来源。但目前大多数胚胎是通过OPU-IVP 来生产。它的灵活性更强,生产过程包括使用超声波引导针管直接从供体卵巢中吸取卵子,然后在试管中授精。表1汇总了胚胎生产相关性状的遗传力评估数据,胚胎产率在某些方面是可以遗传的,包括:1.供体通过OPU-IVF产生的卵母细胞数量 2.供体通过MOET或OPU-IVF生产的胚胎数量 3.卵母细胞或胚胎质量 4.与配公牛对胚胎产率的影响。 

卵母细胞和胚胎数量这两种性状都可以遗传,针对这两个性状的两项研究表明,卵母细胞数量性状(0.25和0.32)的遗传力高于胚胎数量性状(0.16和0.21),并且这两种性状具有强的遗传相关性。因为产生的卵母细胞数量多,相应的会得到更多的胚胎,反之亦然。我认为胚胎数量是更重要的性状,因为胚胎是最终的产物。卵母细胞和胚胎的质量性状遗传力似乎比遗传力评估值(小于10%)还要低,不过 胚胎的数量和质量是相对独立的性状,这意味着可以选择能产生更多胚胎数量的性状而不会影响胚胎的质量。通常,公牛对产生的胚胎数量和质量影响相对较小。

微信图片_20190711155345_副本胚胎产率与繁育力和产奶量的关系

加拿大的一项研究(J Dairy Sci. v99, p3612-3623)评估了胚胎产率的遗传性状与常用遗传性状的关系,发现奶牛繁殖力与胚胎产率性状之间有良好的遗传关系 。从基因上讲,更易储存体况的母牛,抗病力能力强,也倾向于产生更多的胚胎。另一方面,胚胎产率与产奶量、乳脂和乳蛋白产量性状似乎存在负的遗传相关关系,相关性并不强但存在不利 。目前,我们还没有对胚胎产率性状进行国家遗传评估,因此它们没有直接纳入我们的遗传选择指标,作为育种场可以根据牧场的需求来决定是否选择这些性状。

胚胎移植技术的应用

很多参与胚胎移植的牧场是为了培育优秀公牛用于生产精液,或培育和销售优秀母牛。但现在越来越多使用胚胎移植的牧场完全是为了商业产奶量,有些甚至考虑移植杂交胚胎,以维持一个杂交一代群体。国际胚胎移植学会报告中显示2013年有近34万枚牛胚胎被移植。我认为现在胚胎移植的数量比那时候显著增加。

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在青年牛怀孕率方面,MOET新鲜胚胎为70%,冷冻胚胎为63%,体外授精(IVF)胚胎为51%。在成母牛怀孕率方面,MOET新鲜胚胎为54%,冷冻胚胎为51%。

商业生产者的重点将继续集中培育健康、高效产奶的奶牛。对于培育具有高效生产性能和遗传力的奶牛来说,胚胎产率是一个非常重要的因素,在过去的半个世纪里,商业化牧场的奶牛基因改良项目几乎完全依赖优良冻精,现在一些牧场开始使用胚胎,但高成本依然是阻碍规模化使用的原因,不过基因组选择可以帮助提高胚胎生产的效率,使它成为更多牧场的可行选择。
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