1.1. Ý nghĩ của việc xác định thời điểm phối giống thích hợp
Trong truyền giống nhân tạo gia súc, việc xác định thời điểm phối giống thích hợp có ý nghĩa rất quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả và tỉ lệ thụ thai. Việc xác định hai thời điểm phối gồng thích hợp sẽ dẫn đến không thụ thai hoặc thụ thai với số lượng con/ lứa thấp (đối với động vật đa thai). Tỷ lệ thụ thai có quan hệ trực tiếp với thời điểm dẫn tinh.
1.2. Cơ sở khoa học của việc xác định thời điểm phối giống thích hợp
Việc xác định thời điểm phối giống thích hợp có liên quan đến nhiều yếu tố như vị trí phóng tinh, sự di chuyển của tinh trùng và trứng trong đường sinh dục cái, thời gian sống của tinh trùng và trứng trong đường sinh dục cái. Hiểu biết được các yếu tố trên là cơ sở xác định thời điểm dẫn tinh để trứng và tinh trùng có thể gặp nhau ở vị trí và thời gian thích hợp khi còn khả năng thụ tinh.
1.2.1 Vị trí phóng tinh
Trong tự nhiên, các loài động vật khác nhau có vị trí phóng tinh khác nhau trong đường sinh dục cái. Người ta chia ra hai phương thức phóng tinh, đó là:
- Phóng tinh âm đạo: Tinh dịch được phóng vào rìa giáp giữa âm đạo và cổ tử cung. Trường hợp này tinh dịch có đặc điểm là đặc dính (người, thỏ) hoặc tinh dịch đặc lại ngay lúc xuất tinh (khỉ), lượng tinh ít do có ít dịch tiết của các tuyến sinh dục phụ và nồng độ tinh trùng cao (bò, cừu, trâu...).
- Phóng tinh tử cung: Tinh dịch được phóng vào cổ hoặc sâu bên trong tử cung. Trường hợp này tinh dịch có đặc điểm là lượng tinh nhiều, cổ tử cung mở rộng để nhận tinh dịch (ngựa) hoặc đương vật được giữ lại trong cổ tử cung trong quá trình
nút bịt âm đạo lại (lợn, gặm nhấm).
Qua nghiên cứu các điều kiện lý, hoá, sinh học ở trong tử cung - đặc biệt ở thời kỳ gia súc cái động dục, người ta nhận thấy tử cung là môi trường rất thuận lợn cho tinh trùng sống và hoạt động. Vì vậy, để tiết kiệm tinh dịch và nâng cao khả năng thụ thai, trong thụ tinh nhân tạo, người ta chỉ dẫn tinh vào tử cung (kể cả đối với động vật phóng tinh tự nhiên trong âm đạo, như: trâu, bò....).
1.2.2. Sự di chuyển của tinh trùng trong đường sinh dục cái
Ngay sau khi xuất tinh, tinh trùng nhanh chóng xuyên nhập vào niêm dịch lỏng của cổ tử cung. Sự xuyên nhập này chủ yếu dựa vào sức hoạt động của tinh trùng và đặc điểm của niêm dịch đường sinh đục gia súc cái. Tốc độ xuyên nhập của tinh trùng trong niêm dịch có sự khác nhau ở các giai đoạn của chu kỳ động dục.
Trong quá trình xuyên nhập tinh trùng được định hướng một cách máy móc về phía trong cổ tử cung và đầu tinh trùng được đẩy tới trong các rãnh cổ tử cung với lực ma sát thấp nhất. Tần số đập của đuôi tạo nên sự cộng hưởng cơ giới giữa nó với tần số dao động của lưới phân tử niêm dịch.
Những khoang chứa dịch có chứa các chuỗi phân tử mà ở giữa các chuỗi này có rãnh cho phép tinh trùng đi qua và cho khuếch tán những chất hoà tan. Các enzym phân giải protein (proteinase trong tinh thanh) có thể phân giải gốc protein hoặc một số liên kết chéo của mu xin làm cho lưới niêm dịch giảm ma sát, mở ra nhiều rãnh hơn để thúc đẩy tinh trùng di chuyển. Sự phóng thích tinh trùng từ các hốc của cổ tử cung phụ thuộc vào sự thủy phân các chuỗi glycoprotein (do proteinase trong đầu tinh trùng thực hiện). Sự di chuyển của tinh trùng trong các đoạn của đường sinh dục cái diễn ra như sau:
* Di chuyển của tinh trùng trong tử cung
Sự di chuyển của tỉnh trùng trong tử cung chủ yếu nhờ vào hoạt động co rút của âm đạo và cơ tử cung. Phần lớn tinh trùng, sau khi được đưa vào tử cung, xâm nhập vào các tuyến nội mạc tử cung. Sự có mặt của tinh trùng trong tử cung đã kích thích phản ứng bạch cầu ở niêm thạc tử cung, làm thúc đẩy sự thực bào phần lớn tinh trùng yếu và chết. Từ các tuyến nội mạc tử cung, tinh trùng có thể di chuyển được là nhờ sự co bóp của hệ thống cơ tử cung, làm thay đổi hình dạng, thể tích cực ô, ngăn chứa tinh trùng và sự vận động nội tại của tinh trùng, giúp cho tinh trùng tiến về phía ống dẫn trứng .
* Di chuyển của tinh trùng trong ông dẫn trứng
Ống dẫn trứng có chức năng giúp cho tinh trùng và trứng đồng thời di chuyển theo hướng ngược chiều nhau. Kiểu di chuyển và tốc độ di chuyển tinh trùng trong ống dẫn trứng được kiểm soát bằng những cơ chế nhu động và phản nhu động của hệ cơ ống dẫn trứng, những co rút phức hợp của các nếp nhầy và màng treo ống dẫn trứng, dòng niêm dịch chảy xuôi và dòng chất dịch chảy ngược đo hoạt động tiên mao, ngoài ra còn có thể do sự mở và đóng của các vị trí trong vách cơ.
Sự co rút của ống dẫn trứng tạm thời làm thay đổi hình dạng của các ngăn của ống dẫn trứng, do đó các dịch thể và tinh trùng có thể được chuyển vận từ ngăn này sang ngăn khác đế tiến sâu vào ống dẫn trứng.
Người ta ghi nhận có 3 giai đoạn di chuyển của tinh trùng trong đường sinh dục cái, đó là:
- Di chuyển nhanh: Ngay sau khi tinh dịch được phóng ra, một bộ phận nhỏ tinh
trùng xuyên qua các chuỗi phân tử niêm dịch cổ. tử cung và tại đây, một số tinh trùng di chuyển nhanh chóng đi qua rãnh cổ tử cung giai đoạn này diễn ra trong khoảng thời gian từ 2-10 phút. Nhờ sự vận động nội tại của tinh trùng và hoạt động co rút tăng lên của cơ tử cung và màng treo ống dẫn trứng được kích thích bằng phản xạ giao cấu, chỉ trong thời gian 1,5 - 3 phút sau khi giao phối, một số tinh trùng đã đến được miệng trong cổ tử cung và nhanh chóng đi' sâu vào ống dẫn trứng để có mặt tại vị trí thụ tinh.
- Thiết lập các ổ chứa tinh trùng: Phần lớn tinh trùng bị giữ lại trong các nếp
màng nhầy phức tạp của cổ tử cung, tạo thành các tổ chứa. Quá trình này được thực hiện do các chuỗi phân tử ở cổ tử cung lái tinh trùn đi vào các hốc cổ từ cung, tạo thành các ố chứa. Do chất tiết của cổ tử cung có ít bạch cầu hơn so với âm đạo hoặc tử cung, nên cổ tử cung ít xảy ra sự thực bào tinh trùng.
Tinh trùng có thể ra khỏi cổ tử cung nhờ năng lực vận động nội tại của tinh trùng hoặc nhờ sự co rút của cố tử cung và tử cung hoặc là kết quả của cả hai yếu tố này.
Đối với loài xuất tinh tại tử cung' và sừng tử cung, ổ chứa tinh trùng khu trú tại tuyến nội mạc tử cung (như ở chó) hoặc đoạn nối tử cung-ống dẫn trứng (như ở lợn).
- Phóng thích chậm và di chuyển của tinh trùng đến ống dẫn trứng:
Sau khi đã thiết lập các ổ chứa trong đường sinh dục cái, tinh trùng được phóng thích liên tục trong một thời gian dài và di chuyển theo từng đợt (phụ thuộc khá nhiều vào tần số co rút của cơ tử cung và màng treo ống dẫn t ứng). Sự phóng thích này là chậm chạp, đảm bảo cho tinh trùng có khả năng liên tục đi vào ống dẫn trứng để thụ tinh. Vì vậy, càng có nhiều tinh trùng đi vào các ổ chứa thì thời gian tinh trùng có mặt ở ống dẫn trứng càng dài và khả năng thụ tinh càng cao. Tuy nhiên, để đến được ống dẫn trứng, tinh trùng phải vượt qua những rào chắn về giải phẫu và sinh lý. Các rào chắn này có ý nghĩa quan trọng trong việc sàng lọc, ngăn cản số đông tinh trùng không thể tiến ồ ạt vào ống dẫn trứng là cơ chế tránh hiện tượng thụ tinh nhiều tinh trùng trong một trứng, gây chết. trứng đã thụ tinh.
1.2.3. Di chuyển của trứng trong ống dẫn trứng
Thời gian di chuyển của trứng trong ống dẫn trứng là khá dài và thay đổi tuỳ loài. Ví dụ: bò: 90 giờ; ngựa: 98 giờ; cừu: 72 giờ; lợn: 50-90 giờ, mèo: 148 giờ; chó: 168 giờ; khỉ Rhesus: 96 giờ; thú có túi: 24 giờ; phụ nữ: 48-72 giờ (Hafez, 1987).
Tuy nhiên, thời gian sống của trứng thì rất ngắn, bò: 20-24 giờ; cừu: 16-24 giờ; lợn: 8-10 giờ; ngựa: 6-8 giờ; người: 12-24 giờ (Bazer và CS, l987).
Các kết quả nghiên cứu cho thấy: ở lợn, trong nửa phần đầu của ống dẫn trứng, các noãn bào di chuyển nhanh, chúng lưu lại trong đoạn nối phồng - eo vào lúc 60 -75 giờ tính từ khi bắt đầu chịu đực. Trứng đi vào tử cung trong khoảng thời gian từ 66 - 90 giờ tính từ khi chịu đực; ở ngựa, trứng không được thụ tinh sẽ lưu lại trong ống dẫn trứng một số tháng. Những trứng đã thụ tinh xuống đến tử cung vào giai đoạn "dưỡng thai" thích hợp của chu kỳ động dục.
1.2.4. Sự thụ tinh
Trong hệ thống sinh sản hữu tính, thụ tinh là quá trình trong đó các giao tử đực và cái (tức tinh trùng và trứng) đã hợp nhất lại thành một hợp tử. Nó được xem như là sự tập hợp những biến đổi xảy ra trong trứng sau khi có tác động qua lại và có sự hợp nhất của các giao tử dẫn đến việc kết hợp hai nhóm nhiễm sắc thể đơn bội có nguồn gốc từ con mẹ và con bố.
Trong tự nhiên, ở loài có vú, sự thụ tinh xảy ra tại phần trên của ống dẫn trứng, là nơi mà tinh trùng tiến vào tiếp xúc với những noãn bào đã rụng. Vào lúc thụ tinh, số lượng tinh trùng đến được xung quanh noãn bào là rất hạn chế.
Chang và Austin (1951) lần đấu tiên nhận thấy tinh trùng cần phải lưu trú lại nhiều giờ trong đường sinh dục của con cái trước khi tiếp cận và thâm nhập vào tế bào trứng. Quá trình này được gọi là sự kiện toàn năng lực thụ tinh của tinh trùng và được xảy ra trong tử cung.
Vì khoảng thời gian hữu thụ của tinh trùng và trứng là có hạn (bảng 5.1), nên bắt buộc việc phối giống và quá trình rụng trứng phải đồng bộ thì mới đạt được tỉ lệ thụ
thai cao.
Súc vật cái rụng trứng ở nhiều thời điểm khác nhau sau khi bắt đầu chịu đực. Tuổi thọ của tinh trùng trong đường sinh dục cái có liên quan đến độ dài thời gian chịu đực ( lợn cái và ngựa cái, tinh trùng có tuổi thọ lâu hơn nhiều so với ở bò và cừu) Tuy vậy, phối giống sớm quá hoặc muộn quá đều làm giảm khả năng thụ thai.
Bảng 5.1. Thời gian sống của tinh trùng và trứng trong đường sinh dục cái ở một số loài gia súc Loài gia súc Loại giao tử Đơn vị Bò Ngựa Cừu Lợn Tinh trùng Trứng Giờ Giờ 30-48 20-24 72-120 6-8 30-48 16-24 34-72 8-10 1.2.5 . Một số phương pháp xác định thời điểm phối giống thích hợp
Cho đến nay, có nhiều phương pháp có thể xác định được thời điểm phối giống thích hợp ở gia súc cái. Tùy vào đối tượng gia súc, điều kiện cụ thể của cơ sở sản xuất trình độ của đội ngũ cán bộ kỹ thuật... để lựa chọn một trong các phương pháp sau đây hoặc kết hợp giữa các phương để xác định chính xác thời điểm phối giống thích hợp.
* Phương pháp mổ khám
Là phương pháp phẫu thuật nhằm bộc lộ buồng trứng để kiểm tra sự rụng trứng. Phương pháp này cho biết mối quan hệ giữa thời điểm rụng trứng và các biểu hiện động dục được quan sát thấy ở bên ngoài. Đây là phương pháp chính xác nhất để xác định để xác định thời điểm phối giống thích hợp, nhưng chỉ được dùng trong nghiên cứu không áp dụng trong sản xuất.
* Phương pháp quan sát triệu chứng lâm sàng
Đây là phương pháp đơn giản, dễ làm, có kết quả khá tin cậy và thường được áp dụng nhiều trong thực tiễn sản xuất. Phương pháp này chủ yếu dựa vào quan sát, kiểm tra các biểu hiện bên ngoài của con vật và bằng kinh nghiệm để xác định thời điểm phối giống thích hợp. Các biểu hiện toàn thân và cục bộ ở thời điểm phối giống thích hợp, gồm :
- Trạng thái toàn thân: Con vật có phản xạ "mê ỳ", thích gần con đực hoặc con
cái khác (hoặc với người chăn nuôi nó), đứng yên cho con khác nhảy lên lưng, hoặc cho người chăn nuôi đè, ấn, ngồi lên lưng nó. Hai chân sau có tư thế đứng trụ, đuôi hơi ngỏng lên để lộ âm hộ ra và sẵn sàng tiếp nhận giao phối.
- Biểu hiện ở quan sinh dục
nhẫy (ướt) ít hơn giai đoạn trước chịu đực. Mép âm hộ có thể dính các lá cỏ hoặc rác khô nhẹ.
+ Cổ tử cung: Nếu dùng mỏ vịt hoặc ống soi âm đạo sẽ thấy cổ tử cung mở rộng
có nước nhờn đặc chảy ra.
+ Dịch nhờn: dịch nhờn tiết ra ở âm hộ có màu nửa trong nửa đục, độ keo dính cao, có thể kéo dài 2,5 - 3,0 cm (đối với lợn) và 7-10 chỉ (đối với trâu, bò). Do dịch âm hộ tiết ra dính nên ở mặt dưới khấu đuôi và hai u xương ngồi có vệt bẩn dính thành vảy mỏng. Nếu chăn nuôi trong môi trường có cỏ, rác thì dễ dàng quan sát cỏ, rác khô bám vào u ngồi hoặc mông. Nếu lấy dịch âm hộ phiết kính, soi lên ánh sáng mặt trời sẽ thấy các sợi dịch xếp theo hình cây dương xỉ.
* Phương pháp dùng đực thí tình
Phương pháp này thường áp dụng cho các cơ sở chăn nuôi tập trung có số lượng gia súc cái lớn
Đực thí tình là những con đực không có khả năng giao phối trực tiếp vì đã được phẫu thuật bao dương vật chệch so với vị trí tự nhiên ban đầu một góc 450 hoặc tách bao dương vật ra khỏi da bụng (hình 5.3), hoặc đã bị thắt ống dẫn tinh. Nếu không phẫu thuật có thể dùng loại bao đai chắc che bịt vùng bao dương vật buộc chặt lên lưng (kiểu đóng khố), vì vậy, khi đực thí tình nhảy sẽ không đưa được dương vật vào âm hộ con cái. Mỗi ngày cho đực thí tình đi kiểm tra, phát hiện các con cái động dục và chịu đực 2 lần vào buổi sáng và chiều. Thông qua phản xạ nhẩy của con đực thí tình và phản xạ chịu đực của con cái giúp ta xác định được chính xác thời điểm phối giống thích hợp.
* Phương pháp kiểm tra buồng trứng qua trực tràng
Phương pháp này dựa trên việc kiểm tra buồng trứng qua trực tràng bằng tay trong thời gian động dục. Qua kiểm tra người ta phát hiện được vết lõm của buồng trứng (nếu trứng đã rụng) hoặc độ căng của noãn bao. Bằng kinh nghiệm, người ta có thể để chẩn đoán thời gian rụng trứng và dẫn tinh. Phương pháp này chỉ áp dụng đối với đại gia súc (trâu, bò, ngựa).
* Phương pháp dùng điện trở kết c định điện trở âm đạo
Dựa trên quy luật biến đổi điện trở âm đạo là: điện trở âm đạo sẽ giảm thấp nhất tại thời điểm rụng trứng sau đó lại tăng lên sau khi trứng rụng. Theo quy luật này, người ta dùng điện trở kế đưa vào tiền đình âm đạo, theo dõi sự biến đổi điện trở âm đạo của con vật, khi nào từ số điện trở đạt giá trị thấp nhất chính là thời điểm trứng rụng, lúc này dẫn tinh cho kết quả cao nhất. Theo Lê Xuân Cương và Lưu Kỷ, tại thời điểm rụng trứng trị số điện trở âm đạo lợn nái đạt từ 200-300 Ohm
* Phương pháp kiểm tra thân nhiệt
Dùng nhiệt kế theo dõi sự thay đổi thân nhiệt của gia súc cái trong thời gian động dục. Quy luật của sự biến đổi là: Trong thời gian động dục, thân nhiệt cơ thể tăng cao hơn bình thường, đạt giá trị cao nhất tại thời điểm rụng trứng, sau đó nhanh chóng trở lại bình thường. Căn cứ vào quy luật biến đổi đó, khi thân nhiệt gia súc giảm đột ngột