1. Giới thiệu
Năm 1936, viện sĩ Axtaurop (ở Liên Xô cũ) đã tạo ra dòng toàn cái hoặc toàn đực. Việc
điều chỉnh tỷ lệ đực cái có ý nghĩa lớn trong thực tiễn. Như nuôi bò thịt cần nhiều bê
đực, nuôi bò sữa cần nhiều bê cái, nuôi gà đẻ cần nhiều gà mái, nhưng nuôi gà thịt lại cần nhiều gà trống.
Hai cơ chế chung trong quyết đinh giới tính ở loài có xương sống: do môi trường như ở
loài các và bò sát, hoặc do gen lúc thụ tinh nhưở chim và thú có vú. Qua các năm trung tâm Beltsville Sperm Sexing Technology cho thấy có thể sản xuất đời sau đã được chọn lọc trước về giới tính ở thỏ, heo và bò.
Trong thời gian dài, chọn lọc trước về giới tính là mục tiêu của chăn nuôi bò sữa và thú cho thịt để tăng đáp ứng chọn lọc, giảm chi phí kiểm tra đời sau của con đực và tạo nên
đời con với đặc tính di truyền mong muốn. Kỹ thuật mới được áp dụng để phân biệt giới tính của phôi là PCR với đoạn mồi chuyên biệt cho nhiễm sắc thể Y. Gần đây thành công trong việc tách biệt tinh trùng X và Y bằng máy đểm tế bào tốc độ cao đã mở ra hướng mới trong kiểm soát sinh sản thú cosvus. Mặc dù kỹ thuật này vẫn còn những vấn đề cần giải quyết (hoàn thiện khả năng thụ tinh và phản ứng acrosome), đây vẫn là hướng mới trong tiền chọn lọc giới của đời sau.
2. Yếu tốảnh hưởng đến tỉ lệđực cái
Những câu chuyện về phương cách ảnh hưởng đến giới tính phôi đề cập đến thay đổi thức ăn. Thí dụ, thức ăn ngọt làm tăng khả năng sinh con cái trong khi thức ăn chua có thể sinh con đực. Ở heo, Toriumi và ctv (1993) báo cáo ảnh hưởng của khẩu phần nhiều Ca/P (2.15% Ca và 1.28% P) lên tỉ lệ đực/cái, nái ăn khẩu phần bình thường và khẩu phần nhiều Ca/P có tỉ lệ đực/cái của ổ đẻ lần lượt là 0.89 và 1.32. Trên lý thuyết dịch
hoàn sản xuất số lượng tinh trùng X bằng tinh trùng Y nhưng không thể có số thú đực và cái bằng nhau do bởi nhiều yếu tố sinh lý và môi trường, chẳng hạn số con trong ổ, tuổi mẹ, dinh dưỡng, thời điểm phối giống, stress và lứa của mẹ.
Từ năm 1985, giáo sư người Pháp Josept Stowkowski đã chú ý đến mối quan hệ
giữa sự biến dưỡng khoáng chất và sự phân phối giới tính. Theo ông, muốn có gia súc cái thì thức ăn phải nhạt, vì nếu thiếu muối, hoạt động của tuyến thượng thận sẽ gia tăng. Chúng tiết ra nhiều kích tố thượng thận, làm cho chất kali (K) bị loại ra khỏi các mô tế bào, tức là tạo ra một môi trường axit khá mạnh con cái. Với 20 năm thử nghiệm trên các loài bò sát, ông nhận thấy những con được ăn nhiều chất Na, Ca, K hầu hết đều sinh con đực.
Stowkowski cũng nhận thấy rằng, sự biến thái của nòng nọc tùy thuộc vào môi trường nuôi chúng. Môi trường giàu K sẽ cho ra nhiều con đực, giàu Ca hoặc Mg thì nòng nọc cái nhiều hơn. Ở môi trường nuôi trung tính, tỷ lệ đực cái bằng nhau. Thử nghiệm trên chuột cống, ông cũng nhận thấy nếu ăn nhiều K hoặc không có Ca, chuột mẹ sẽ đẻ
nhiều chuột đực; nếu ngược lại, chúng sẽ đẻ nhiều chuột cái.
Giáo sư Lefèvre ở Argentina đã nghiên cứu khẩu phần thức ăn của gần 2.600 con bò ở
hơn 130 trại. Ông nhận thấy, tùy theo hàm lượng khoáng chất của đất và của phân bón, loại cỏ mà bò mẹ ăn sẽ quyết định việc nó sinh ra bê đực hay bê cái nhiều hơn. Nếu thức ăn giàu K, sẽ có nhiều bê đực. Từ đó, người ta đã đề ra khẩu phần thức ăn trong chăn nuôi bò mẹ như sau: Muốn có nhiều bê đực để lấy thịt, cần thêm K, NaCl (muối
ăn), loại bớt thực vật giàu kim loại kiềm thổ (C, Mg) như cỏ Lurerne. Để có nhiều bò sữa thì thêm vào thức ăn sinh tố D, Ca, Mg.
Steroid sinh dục ảnh hưởng đến quyết định giới tính trên vài loài cá và tác động ở mức ít hơn trên loài gia cầm. Riêng ở loài có vú, không có chứng cớ nào cho thấy ảnh hưởng của các steroid sinh dục mặc dù có thể làm trung gian cho sự biệt hóa của các đặc điểm sinh dục thứ cấp.
Hoàn cảnh thụ tinh, điều kiện sống của cơ thể cũng có thể làm thay đổi tỷ lệ đực cái. Nhiều tác giả cho rằng trong một thời gian, thời điểm phối giống có ảnh hưởng đến tỷ lệ
số đực/cái cua phôi. Cơ chế có thể là tạo thuận lợi hoặc ức chế sự vận chuyển của tinh trùng X hoặc Y, chọn lọc tinh trùng lúc thụ tinh, chết phôi liên qua đến giới tính. Thí dụ: Tinh trùng thỏ để 12 giờ mới cho thụ tinh thì tỷ lệ đực tăng lên 2 lần. Lợn nái động đực 12 giờ mới cho thụ tinh thì tỷ lệ đực cũng tăng gấp rưỡi. Lợn nái được ăn uống đầy đủ
thì số lợn cái trong lứa đẻ có thể bằng 1,5 lần số lợn đực.
Một số phương pháp tách tinh trùng:
Qua nghiên cứu tính chất của hai loại tinh trùng, các nhà khoa học đã đề ra các phương pháp để tách chúng như sau:
- Phương pháp điện ly hoặc điện phân: Khi cho tinh dịch vào điện trường thì tinh trùng Y bị hút về cực âm, tinh trùng X về cực dương. Người ta hứng lấy một trong hai loại đó và bơm vào tử cung của người phụ nữ vào thời điểm thích hợp, đạt tỷ lệ thành công 80- 90%. Phương pháp này phức tạp, khó áp dụng, có thể dẫn đến dị dạng bẩm sinh ở thai nhi.
- Phương pháp ly tâm: Dựa vào các tính chất của hai loại tinh trùng (tinh trùng Y bé, đầu tròn, trọng lượng riêng là 1,07 (linh trưởng); tinh trùng X to, đầu bầu dục, trọng lượng
riêng là 1,17), người ta đã tách chúng bằng phương pháp ly tâm. Gần đây, một nhóm bác sĩ Nhật đang làm theo phương pháp này. Tỷ lệ thành công cao.
- Tách tính trùng dựa trên tốc độ và thời gian tồn tại lệch nhau của 2 loại tinh trùng. Bác sĩ sản khoa Laudrum B. Shetles ở Đại học Colombia (Mỹ) khi nghiên cứu về tinh trùng của người đã tìm ra tính chất sau: Tinh trùng Y di chuyển nhanh nhưng chết sớm; tinh trùng X di chuyển chậm nhưng sống dai. Bác sĩ Ericson (Mỹ) đã làm thí nghiệm: cho tinh trùng người chạy qua chất anbumin bò. Tinh trùng Y chạy nhanh hơn, được hứng lấy, bơm vào tử cung của phụ nữ. Kết quả là gần 100% trường hợp có thai trai theo ý muốn. Còn muốn sinh con gái thì hứng tinh trùng X và tỷ lệ thành công cũng cao. Phương pháp này phức tạp lại không tự nhiên nên ít được dùng.
Các phương pháp trên phức tạp, phải sử dụng kỹ thuật cao, không tự nhiên, khó phổ
cập, nhất là ở nước ta và các nước đang phát triển. Hơn nữa, chúng dễ gây ra tình trạng thai không bình thường.
Xác định giới tính của phôi trước khi định vị
Phương pháp thường dùng trong thương mại để xác định giới tính của phôi là lấy mẫu sinh thiết (một số nhỏ tế bào lấy từ phôi 7 ngày tuổi) và xét nghiệm nhiễm sắc thể Y bằng cách nhân AND với đoạn mồi phù hợp cho đoạn gen SRY trên nhiễm sắc thể Y hoặc đoạn đánh dấu đa hình ngẫu nhiên UcdO43.
Tiến trình này đã được áp dụng thành công trên nhiều loài, bao gồm bò (Cotinot và ctv, 1991), trâu (Rao và Totey, 1999), cừu dê (Rao và Totey, 1992) và lợn (Kawarasaki và ctv, 2000). Độ chính xác có thể lên đến 98%. Tỷ lê đậu thai (50-70%) khi phôi tươi được xác định giới tính thì thấp hơn bình thưởng khoảng 5%, trong khi
đó tỷ lệ đậu thai là 50% ở phôi đông lạnh được xác định giới tính.
Tuy nhiên, tiến trình này đòi hỏi phải mở màng bảo vệ phôi và lấy đi vài tế bào để xác
đinh AND. Phôi có thể không phát triển tốt sau khi đã bị lây đi vài tế bào và vỡ màng có thể đưa đến nhiễm trùng. Hơn nữa, phương pháp PCR đòi hỏi phải điện di, do đó có thể lây nhiễm AND ở lần xét nghiệm kế tiếp nên chẩn đoán lầm. [5-7]
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Giao, H.K., Công nghệ Cấy truyền phôi ở Gia súc. 2003, Hà Nội: NXB Khoa học và Kỹ thuật.
2. Giao, H.K., et al., Công nghệ Cấy truyền phôi Bò. 1997, Hà Nội: NXBNông nghiệp.
3. Joe, B. and W.F. John, Applied Animal Reproduction. 1996?
4. Hansen, P.J., The prospects of invitro fertiliazation technique in cattle.
Theriogenology, 2006. 65: p. 119-125.
5. Ian, G., Controlled reproduction in Pigs. Vol. Cab International. 1997.
6. Thưởng, N.V., Cẩm nang Chăn nuôi Gia súc - Gia cầm. Những vấn đề chung và cẩm nang chăn nuôi lợn, ed. H.C.n.V. Nam. Vol. Tập I. 2000, Hà Nội: NXB Nông nghiệp. 642.
7. Dân, T.T., Công nghệ sinh học trong chăn nuôi gia súc. 2005: NXB Nông nghiệp. 127.
CÂU HỎI ÔN TẬP
1. Khái niệm và mục đích của phương pháp cấy truyền phôi cho gia súc?
2. Đặc điểm phát triển phôi giai đoạn đầu trong ứng dụng của kỹ thuật cấy truyền phôi cho gia súc?
3. Trình bày sơđồ các bước cơ bản trong công nghệ cấy truyền phôi? 4. Kỹ thuật tạo chu kỳđộng dục? (Gợi ý: Đọc thêm phần tài liệu tham khảo)