tu lieu sinh ppsx

2. Công nghệ cấy truyền phôi (Embryo Transfer - ET) Là kỹ thuật lấy trứng đã thụ tinh (phôi) trong ống dẫn trứng ra khỏi cơ thể của con bò mẹ (con cho), cấy vào vòi trứng hoặc tử cung của con mẹ khác (con nhận) có trạng thái sinh lý tương ứng (đồng pha) thì phôi có thể tiếp tục phát triển trong cơ thể con nhận (mẹ nuôi) để cho ra đời một cá thể mới. Đặc tính di truyền của cá thể sinh ra bằng cấy phôi không phụ thuộc vào mẹ nuôi (con nhận phôi). Chính nhờ đặc điểm này, những con mẹ có phẩm chất di truyền thấp (thí dụ bò ta) có thể làm con nhận phôi cho cá thể có phẩm chất ưu việt hoặc kỷ lục (thí dụ phôi của bò sữa cao sản) để sinh ra bò sữa cao sản. Kỹ thuật này được khai sinh bởi W. Heap khi ông đã thí nghiệm thành công cấy phôi từ thỏ mẹ Angora sang thỏ Bỉ vào năm 1891. Trong lĩnh vực sinh sản đại gia súc con bê đầu tiên ra đời bằng kỹ thuật cấy phôi vào năm 1964. Năm 1970 nghiên cứu thành công bảo quản phôi đông lạnh. Từ năm 1980, xuất hiện phương pháp thu trứng không qua phẫu thuật và gây rụng nhiều trứng nhờ PGF 2 α, kỹ thuật này đã trở thành một công nghệ. Chỉ tính riêng ở Mỹ, năm 1981 đã có 2.000 con bò tạo ra từ công nghệ này. Năm 1983 tăng lên 60.000 con. Đến năm 1990, cả thế giới đã sản xuất được trên 150.000 phôi/năm. Năm 1999 đã có trên 700.000 phôi bò và trên 520.000 phôi trong số này đã được cấy cho bò cái. Ở Nhật năm 2003 có 19.500 bê được sinh ra từ ET. Nếu kỹ thuật truyền tinh nhân tạo nhằm khai thác được tối ta đực giống xuất sắc thì cấy truyền phôi nhằm khai thác tối đa tiềm năng di truyền của những cá thể cái xuất sắc. Từ năm 1990, công nghệ ET cùng với công nghệ AI đã trở thành một công cụ hiệu quả nhất để thực hiện hệ thống nhân giống hạt nhân ở bò sữa. Công nghệ cấy truyền phôi bao gồm một chuỗi các kỹ thuật như sau: Kỹ thuật gây rụng trứng nhiều Với kỹ thuật gây rụng trứng nhiều nhờ các kích thích tố như PMSG hoặc FSH, kết hợp với PG và các dẫn xuất của progesterone có thể tạo ra trung bình 10-12 phôi cho một lần xử lý. Quá trình này có thể lặp lại 5-6 lần trong năm. Với kỹ thuật này thay vì một con bò cao sản mỗi năm chỉ cho ra đời tối đa một con bê, ta có thể tạo ra 30-40 con bê nếu cấy phôi tươi, 20-30 con bê, nếu cấy phôi đông lạnh. Kỹ thuật đông lạnh phôi hiện nay cho phép kỹ thuật viên có thể thao tác dễ dàng trên bò nhận như làm với truyền tinh nhân tạo bằng cọng rạ. Kỹ thuật sản xuất phôi bằng thụ tinh trong ống nghiệm Mỗi buồng trứng bò luôn chứa từ 17-32 nang trứng có kích thước 2 mm trở lên. Bằng kỹ thuật chọc hút các nang trứng non làm nguyên liệu cho thụ tinh trong ống nghiệm, hoặc tận dụng buồng trứng bò giết mổ tại các lò mổ. Trứng non được nuôi cho thành thục, thụ tinh trong ống nghiệm, nuôi trong môi trường nhân tạo cho tới giai đoạn phôi. Có thể cấy phôi tươi hoặc bảo quản bằng đông lạnh rồi cấy cho bò nhận. Phương pháp này hứa hẹn làm giảm giá thành phôi xuống nhiều lần. Kỹ thuật cắt phôi và nhân dòng phôi Cắt phôi hay vi phẫu thuật phôi là phương pháp tách phôi thành các thành phần riêng, từ mỗi phần này tái tạo phôi mới. Như vậy từ một phôi ban đầu có thể tạo ra 2-8 phôi giống hệt nhau. Kỹ thuật nhân dòng phôi là lấy tế bào phôi giai đoạn phân chia muộn hơn cấy vào trứng đã loại bỏ nhân, từ đây tái tạo thành phôi mới, làm gia tăng số lượng phôi được sản xuất từ một phôi ban đầu. Kỹ thuật này cho phép tạo đàn gia súc hoàn toàn giống nhau về di truyền hoặc cùng giới tính. Ưu điểm: Khai thác tối đa trứng, phôi và đàn con từ những con mẹ xuất sắc nhất nhờ kỹ thuật sản xuất nhiều phôi và sử dụng mẹ nuôi. Việc vận chuyển phôi đỡ tốn kém hơn vận chuyển con vật sống. Bê sinh ra từ phôi dễ thích nghi với môi trường sống mới hơn so với nhập gia súc sống. Nhược điểm: Tỷ lệ thành công của cấy phôi chỉ đạt 30-40% với phôi tươi và 20-30% đối với phôi đông lạnh. Phân biệt giới tính từ tinh trùng và phôi Ai cũng biết nuôi bò sữa cần bê cái và nuôi bò thịt cần bê đực. Kỹ thuật phân biệt đực cái ngay từ phôi và tinh trùng người ta có thể cấy truyền phôi đực hay cái theo ý muốn. Phương pháp phân loại tinh trùng mang nhiễm sắc thể X (ra con cái) và Y (ra con đực) đã thành công trong phòng thí nghiệm từ đầu năm 1990. Sản phẩm tinh dịch phân biệt giới tính chính thức đưa vào thương mại từ năm 2007. Việt Nam đã nhập tinh bò sữa phân biệt giới tính phục vụ nghiên cứu và thử nghiệm trong sản xuất. Con bê cái đầu tiên sinh ra tại việt Nam từ tinh phân biệt giới tính được ghi nhận tại trại bò sữa Yên Sơn của Công ty sữa Vinamilk năm 2009. Khi có tinh dịch xác định giới tính, kỹ thuật phôi bò phân biệt giới tính cũng thu được kết quả ban đầu. Hiện nay, thị trường chưa có sản phẩm phôi phân biệt giới tính. Nhược điểm: - Tỷ lệ đậu thai của tinh dịch đã phân biệt giới tính thấp, chỉ bằng 60-80% so với tinh dịch chưa phân biệt giới tính. Cấy truyền phôi (CTP) được xem là biện pháp đặc biệt, áp dụng công nghệ cao trong việc sớm tạo ra những con giống tốt làm hạt nhân của đàn bò sữa. Công nghệ CTP giúp nâng cao khả năng chống bệnh cho bò, nhân nhanh các giống tốt, quý hiếm ra thực tế sản xuất trên cơ sở khai thác triệt để tiềm năng di truyền của những cá thể cái cao sản; nâng cao khả năng sinh sản, tăng năng suất sữa, thịt, làm ngắn thời gian tuyển chọn giống vì một con bò cho phôi có thể tạo ra nhiều bê chất lượng cao trong một năm, dành kinh phí đầu tư chuồng trại, thức ăn và nhân công. Thực tế, CTP bò đã được nghiên cứu, ứng dụng vào Việt Nam từ những năm 1980 tại Trung tâm khoa học tự nhiên và công nghệ quốc gia, tuy nhiên số lượng còn hạn chế. Hơn nữa ở Việt Nam nói chung và ở Đồng Nai nói riêng, việc nhập nhiều bò sữa ngoại làm bò nền rất khó thực hiện, một phần vì tốn kém, một phần vì bò ngoại rất khó thích nghi với khí hậu nước ta. Vì vậy, việc lựa chọn những con bò cái có năng suất sữa, thịt cao sẵn có tại địa phương để làm bò cho phôi và sử dụng bò nền Lai Sind hoặc bò cái sữa lai Hà Lan F1, F2 năng suất thấp để làm bò nhận phôi bằng cách gây động dục đồng pha với bò cho phôi là rất cần thiết để tăng nhanh số lượng bò sữa, bò thịt có chất lượng, đáp ứng nhu cầu thị trường, mang lại hiệu quả kinh tế cao. Sau quá trình thử nghiệm, cho thấy: Qui trình gây rụng trứng nhiều trên bò cho phôi có 2 công thức đạt kết quả cao và các loại hoocmon sử dụng dễ tìm trên thị trường, giá thành thấp. Để gây động dục đồng loạt và động dục đồng pha cho bò nhận phôi thì thực hiện quy trình 2 (tiêm PMSG + PG-F2α) là hiệu quả nhất. Kết quả nghiên cứu của đề tài cũng cho biết, thời gian thu phôi tốt nhất được chọn vào ngày thứ 7 sau khi phối giống. Ở thời điểm này, phôi ở giai đoạn phôi dâu, phôi nang khá bền vững. Nếu thu sau ngày thứ 8 thì có khả năng phôi đã phát triển tới giai đoạn phôi nang già, chui ra khỏi màng trong suốt, sẽ khó tìm phôi và khả năng phôi bị tổn thương cũng rất cao. Trong điều kiện chăn nuôi nông hộ, nhóm nghiên cứu đã lựa chọn phương pháp thu phôi không phẫu thuật để tiến hành lấy phôi từ bò cho; dung dịch sau khi dội rửa được soi dưới kính hiển vi soi nổi để tìm phôi; sau đó nâng độ phóng đại lên để phân loại. Những phôi điển hình cho giai đoạn phát triển, không có khuyết điểm gì, hoặc phôi đúng với giai đoạn phát triển, màu sắc tế bào đẹp, có một vài tế bào tách rời được chọn để cấy cho bò nhận hoặc đông lạnh bảo quản phôi ở dung dịch Nitơ lỏng – 196 o C. (Ảnh: Sở KH & CN Đồng Nai) Các sản phẩm đề tài đã thu được là: Phôi bò sữ cao sản từ thu phôi siêu bào noãn là 237 phôi; phôi bò sữa cao sản dông lạnh từ thu phôi siêu bào noãn là 107 phôi; bê con cấy hợp tử tươi cho bò Lai Sind hoặc bò lai F1 là 28 con; bê con từ cấy hợp tử đông lạnh là 25 con. Hội đồng khoa học cũng đánh giá tính ứng dụng cao cũng như hiệu quả kinh tế mà đề tài sẽ mang lại khi nghiên cứu thành công, đồng thời đóng góp ý kiến cho nhóm tác giả đề tài đó là cần tiếp tục theo dõi bệnh của bò sau khi CTP và sức khoẻ của bê con sinh ra, nhanh chóng mở các lớp tập huấn, hướng dẫn kỹ thuật CTP cho các cán bộ kỹ thuật để kết quả nghiên cứu nhanh chóng được ứng dụng, thực hiện được các mục tiêu mà đề tài mong muốn. Là kĩ thuật lấy trứng đã thụ tinh (phôi) trong ống dẫn trứng ra khỏi cơ thể của con bò mẹ (con cho), cấy vào vòi trứng hoặc tử cung của con mẹ khác (con nhận) có trạng thái sinh lí tương ứng (đồng pha) thì phôi có thể tiếp tục phát triển trong cơ thể con nhận (mẹ nuôi) để cho ra đời một cá thể mới. Đặc tính di truyền của cá thể sinh ra bằng cấy phôi không phụ thuộc vào mẹ nuôi (con nhận phôi). Chính nhờ đặc điểm này, những con mẹ có phẩm chất di truyền thấp (thí dụ bò ta) có thể làm con nhận phôi cho cá thể có phẩm chất ưu việt hoặc kỉ lục (thí dụ phôi của bò sữa cao sản) để sinh ra bò sữa cao sản. Lịch sử phát triển Kỹ thuật này được khai sinh bởi W.Heap khi ông đã thí nghiệm thành công cấy phôi từ thỏ mẹ Angora sang thỏ Bỉ vào năm 1891. Trong lĩnh vực sinh sản đại gia súc con bê đầu tiên ra đời bằng kĩ thuật cấy phôi vào năm 1964. Năm 1970 nghiên cứu thành công bảo quản phôi đông lạnh. Từ năm 1980 với sự xuất hiện của phương pháp thu trứng không qua phẫu thuật và gây rụng nhiều trứng nhờ PGF 2 α kĩ thuật này đã trở thành một công nghệ. Chỉ tính riêng ở Mỹ năm 1981 đã có 2000 con bò tạo ra từ công nghệ này. Năm 1983 tăng lên 60.000 con. Đến năm 1990 cả thế giới đã sản xuất được trên 150.000 phôi/năm. Năm 1999 đã có trên 700.000 phôi bò và trên 520.000 phôi trong số này đã được cấy cho bò cái. Ở Nhật năm 2003 có 19.500 bê được sinh ra từ ET. Nếu gieo tinh nhân tạo nhằm khai thác tối ta đực giống xuất sắc thì cấy truyền phôi nhằm khai thác tối đa tiềm năng di truyền của những cá thể cái xuất sắc. Từ năm 1990, công nghệ ET cùng với công nghệ AI đã trở thành một công cụ hiệu quả nhất để thực hiện hệ thống nhân giống hạt nhân ở bò sữa. Nghiên cứu và phát triển công nghệ ET trên bò ở Việt Nam Ở Việt Nam nhóm nghiên cứu của TS. Bùi Xuân Nguyên (Viện công nghệ sinh học) đã nghiên cứu công nghệ phôi bò từ năm 1980. Nhiều đề tài cấp nhà nước đã đầu tư liên tục từ năm 1981-1995 cho nhóm nghiên cứu này. Việc sản xuất phôi bằng gây rụng trứng nhiều, thụ tinh trong ống nghiệm, cắt phôi đã bước đầu cho kết quả. Năm 1986 con bê đầu tiên ở nước ta ra đời từ công nghệ ET. Từ năm 1990, nhóm nghiên cứu của PGS.TS. Hoàng Kim Giao (Viện chăn nuôi) đã thành công trong kỹ thuật cấy truyền phôi trên bò (1994) và kỹ thuật cắt phôi tạo ra 2 con bê sữa từ một trứng (2002). Đây là 2 đơn vị mạnh nhất Việt Nam hiện nay. Ngoài ra một số đơn vị khác như trường Đại học khoa học tự nhiên Thành phố Hồ Chí minh, Viện quân y 103, Viện Khoa học kĩ thuật nông nghiệp miền Nam cũng đã hình thành và phát triển nhóm nghiên cứu về ET. Một số địa phương cũng đầu tư kinh phí từ nguồn sự nghiệp khoa học tỉnh nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật ET trên đàn bò sữa. Kết quả nghiên cứu và triển khai kỹ thuật ET trong sản xuất những năm qua cho thấy, đội ngũ cán bộ kỹ thuật trong nước hoàn toàn có thể làm chủ kỹ thuật này. Một số chỉ tiêu kĩ thuật đã được công bố như sau: - Số phôi thu được trên một lần xử lí là 3,3 phôi. 74,7% số phôi thu được có thể sử dụng cho cấy truyền phôi. - Tỷ lệ thành công khi cấy phôi tươi là 27-29%, phôi đông lạnh 40-45%. Trung bình khoảng 35%. - Tỷ lệ bò đẻ bình thường so với bò mang thai từ cấy phôi khoảng 80% (mất phôi, sảy thai, đẻ non khoảng 20%). - Số trứng thu được từ một bò trên một lần xử lí 6-11 trứng, trung bình 7 trứng. - Kết quả nuôi trứng chín đạt 70- 79%. Trung bình 75% - Tỷ lệ thụ tinh in-vitro 23,1-50,6%. Trung bình 35% - Tỷ lệ hợp tử phát triển đến phôi dâu và phôi nang 19,6-32,4%. Trung bình 26%. - Tỷ lệ cắt thành công phôi dâu và phôi nang sớm 56,6% - Tỷ lệ thụ tinh in-vitro từ tinh bò phân biệt giới tính đạt 29,9%. Tỷ lệ tạo phôi dâu và phôi nang đạt 35%. Những khó khăn và hướng khắc phục Ưu điểm của công nghệ ET rất rõ ràng. Kể từ khi con bê đầu tiên ra đời ở Việt Nam bằng công nghệ ET (năm 1986) đến nay đã trên 20 năm. Thế nhưng kĩ thuật cấy truyền phôi vẫn chưa phát huy hiệu quả trong thực tiễn sản xuất như kĩ thuật gieo tinh nhân tạo. Có thể do những lí do chính sau: 1. Chúng ta chưa đánh giá đúng mức “tầm quan trọng” của công nghệ này, vì vậy nên chưa có đầu tư thoả đáng để nghiên cứu và phát triển nó. Các nước xung quanh ta như: Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản… đã tích cực đẩy mạnh việc đưa kỹ thuật vào sản xuất. Nhờ vậy, năng suất đàn bò sữa của họ đã được cải thiện đáng kể, đạt mức trung bình 7.000-8.000 kg/chu kỳ (đàn cao sản đã đạt 10.000kg/chu kỳ) chỉ trong khoảng thời gian 25-30 năm. 2. Chưa xác định đúng mục tiêu và sản phẩm của công nghệ ET. Công nghệ ET cần được ưu tiên áp dụng trong việc sản xuất ra bò đực giống xuất sắc nhất để sản xuất tinh đông lạnh và phối giống trực tiếp. Đây là con đường ngắn nhất cải tiến di truyền sản xuất cho đàn bò cả nước và tiết kiệm được ngoại tệ so với nhập tinh và bò đực sống như hiện nay. Ngoài ra, công nghệ ET còn được sử dụng để kiểm tra năng suất của bò đực giống qua “chị em”. Điều này giúp rút ngắn một nửa thời gian và giảm bớt chi phí so với kiểm tra năng suất cá thể của bò đực giống qua “đời sau”. Trước mắt thực hiện hệ thống nhân giống hạt nhân mở kết hợp gây rụng trứng nhiều và cấy phôi (open nucleus brreding system- multiple ovulation embryo transfer, ONBS-MOET) trên bò sữa. Kỹ thuật ET ban đầu chưa thể áp dụng “mô hình” của GTNT, nó nên được thực hiện trước tiên ở các trại bò giống năng suất cao và được quản lí tốt như: RRTC, Ba Vì, Mộc Châu… để sản xuất ra những con giống có năng suất cao hơn hẳn, làm minh chứng cho hiệu quả “vượt trội“ của kỹ thuật này. Sau đó, cần tổ chức những Trung tâm ET ở những vùng chăn nuôi bò sữa, bò thịt trọng điểm (TP.HCM, Hà Nội…), nơi có đủ điều kiện thiết bị, chuồng trại, cán bộ… để thực hiện kỹ thuật này, sản xuất và cung cấp phôi, con giống tốt từ cấp phôi ra xung quanh. 3. Chúng ta chưa có nhiều bò cái xuất sắc để lấy trứng và sản xuất phôi Bò cái đang được nuôi trong nông hộ và các trang trại do các doanh nghiệp quản lí. Việc ghi chép cá thể về sinh sản và sản lượng sữa không thường xuyên và chưa có hệ thống vì vậy rất khó để phát hiện ra những bò cái cao sản. Việc khai thác trứng và phôi từ những bò cái có năng suất trung bình sẽ không có ý nghĩa cải tiến di truyền ở thế hệ sau, không đúng với mục tiêu của công nghệ ET. Cần thiết có một hệ thống quản lí và đánh giá giống bò trên cả nước để phát hiện ra những cá thể bò cái ưu việt nhất cho lấy trứng và phôi. 4. ET là công nghệ mới, tỷ lệ thành công trong các khâu của kĩ thuật chưa cao nên hiệu quả kinh tế còn thấp, vì vậy chủ của bò cái xuất sắc chưa dám giao bò cho cán bộ lấy trứng và phôi. Thử làm một phép tính: Giả sử có 10 bò cái xuất sắc được gây rụng trứng nhiều để tạo phôi, mỗi bò được 3,3 phôi cho một lần xử lí. Tỷ lệ phôi tươi đủ tiêu chuẩn đem cấy là 75%. Tỷ lệ thành công khi cấy là 35% và tỷ lệ bò đẻ bình thường trên số bò đậu thai là 80% thì số bê sinh ra bình thường từ 10 bò cái thu phôi sẽ là 6,93 con (10 x 3,3 x 0,75 x 0,35 x 0,8= 6,93). Tỷ lệ bê sinh ra bình thường so với số phôi là 6,93/33= 21%. Đây là con số lí thuyết. Thực tế kết quả của Nguyễn Quốc Đạt và ctv, 2003 tỷ lệ bê sinh ra so với số bò cấy phôi là 15,56%. Phạm Minh Trị và ctv, 2009 tỷ lệ này là 15,78% Nếu tiến hành kĩ thuật hút trứng từ buồng trứng, nuôi trứng, thụ tinh trong ống nghiệm, nuôi phôi, cấy phôi thì tỷ lệ bê sinh ra bình thường so với trứng ban đầu còn thấp hơn rất nhiều. Theo số liệu thực tế từ phòng thí nghiệm (như nêu ra ở phần trên), từ 16 con bò xử lí hút được 100 trứng (7 trứng/bò). Từ 100 trứng hút ra chỉ sản xuất được 6,82 phôi (100 x 0,75 x 0,35 x 0,26= 6,82). Nếu tỷ lệ từ phôi ra bê là 15,7% (như thực tế) thì 6,82 phôi chỉ sản xuất được 1,07 con bê (6,82 x 0,157= 1,07). Nói cách khác từ 16 bò được xử lí, 100 trứng được hút ra ta thu được 1,07 con bê! Rõ ràng với số liệu này chưa đủ thuyết phục chủ bò cái để họ hợp tác. 5. Công nghệ ET đòi hỏi nhiều công đoạn phức tạp, nhiều khâu kĩ thuật cao hơn, khó thực hiện hơn so với công nghệ AI, đòi hỏi đội ngũ cán bộ có trình độ tay nghề cao và lý thuyết giỏi, phòng thí nghiệm được trang bị tốt. Tiềm lực này đang nằm rải rác ở nhiều Viện, trường và chưa nơi nào phát huy được tác dụng trong thực tiễn. Cần phối hợp tốt hơn giữa các đơn vị nghiên cứu và sản xuất của cả nước trong một chương trình chung nhằm đạt mục tiêu phát triển công nghệ ET tầm quốc gia. . thái sinh lý tương ứng (đồng pha) thì phôi có thể tiếp tu c phát triển trong cơ thể con nhận (mẹ nuôi) để cho ra đời một cá thể mới. Đặc tính di truyền của cá thể sinh. để sinh ra bò sữa cao sản. Kỹ thuật này được khai sinh bởi W. Heap khi ông đã thí nghiệm thành công cấy phôi từ thỏ mẹ Angora sang thỏ Bỉ vào năm 1891. Trong lĩnh vực sinh. thái sinh lí tương ứng (đồng pha) thì phôi có thể tiếp tu c phát triển trong cơ thể con nhận (mẹ nuôi) để cho ra đời một cá thể mới. Đặc tính di truyền của cá thể sinh