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单词 超数排卵和胚胎移植方案
释义

【超数排卵和胚胎移植方案】
 

MOET选择公牛方案是将超数排卵(Multiple ovulation=MO)和胚胎移植(Embryo trasyer=ET)综合在一起用于奶牛育种,特别是种公牛选择的一个新的育种过程和途径。实施此方案可以大大缩短牛的世代间隔,加速育种进程。

目前的奶牛育种方案,是20世纪30~40年代以人工授精作为一项生物技术在牛的繁殖上被应用以后,逐渐发展和完善的。其主要优点是:世界范围的交换精液;每年实施一次“定向选配”,以获得优秀公牛;产奶性能的后裔测定和在育种群及生产群中广泛使用经后裔测定而验证的成年公牛。50~60年代冷冻精液技术的发展,使这种以人工授精为手段的育种方案不仅可以在全世界范围内实施,而且可从产奶性能和所谓的“次要性状”上(即遗传力偏低而经济上十分重要的性状如配种时间、终生胎次、抗乳房炎的能力等)获得准确性很高的估计育种。同时,种公牛和母牛也可以达到较高的选择强度。但是,这种常规育种方案的和缺点是育种周期长,一个育种周期约需7a左右时间。因此,当按女儿的产奶量确定了公牛的育种值以后,或者已经衰老,或者已被淘汰,而花费在公牛后裔测定上的成本也很高。冷冻精液保存技术可以延长公牛(精液)的使用时间,但并没有缩短牛的世代间隔和育种周期。

70年代中期,牛的超数排卵和胚胎移植从实验性质转入应用阶段,80年代发展更为迅猛,研究工作方兴未艾,技术也渐趋完善。在牛的育种上,Nicholas(1979)通过模型计算,首次制定了使用超数排卵和胚胎移植的奶牛育种方案(或称MOET方案)。它的基本原理是根据奶牛个体的产奶记录和系谱分析(亲属,特别是半同胞和全同胞的生产性能)进行公母牛的选择和评定。因此,不需要进行大群的产奶性能测定和定向选配,只要3年时间就可以获得公牛育种值的评定结果,比常规人工授精选择公牛时间缩短2.8a,世代间隔大大缩短。模型计算结果表明,仅在一个规模很小的核心群中选择,就可获得或超过传统育种方案在一个大群体中所获得的遗传进展。因此,在后裔测定工作尚不健全的条件下,采用这项技术不仅可以节约大量人力、物力,而且可以在很短的时间内选育出最优良的核心母牛和大量的优秀公牛,广泛用于生产。

MOET公牛选择方案的具体作法是:将最好的母牛集中建立育种核心牛群,这种方法称核心MOET方案;或将供体牛分散在胚胎收集和移植中心的周围(仍在原牛群内),也称非核心MOET方案。然后,从中选出最优秀的个体(核心牛群的5%左右)作为供体母牛,进行超数排卵,并与在很大范围内可能选择到的优秀公牛配种。取得胚胎以后,进行性别鉴定和分割,再将分割后的胚胎植入受体母牛腹中发育成长,所产的后代中既有公犊,也有母犊。将全同胞公牛留1头饲养,其余淘汰。母犊养至15~16月龄时开始配种,到2.5岁时已有90d的产奶记录。这时可对这些小母牛的生产性能——产乳量、乳成分、饲料采食量、放乳速度、抗病力和体型外貌等性能按家系进行比较。根据生产性能的高低,将它们全同胞兄弟中表现不好的(公牛)淘汰。在这些母牛中,再使用最佳公牛配种,通过胚胎移植生产出第3世代。数代以后,从核心牛群中选出的公牛和母牛的遗传值将优于生产牛群,甚至优于提供精液配种的原公牛。这样选择出的优秀公牛就可以为其它牛群提供优良的冷冻精液。母牛和公牛均在13月龄选择。此时最主要的估计育种值的信息是母亲的产奶性能记录。这些青年牛一经选留,即刻作为下一代的种畜进行MOET。当被选留的种公牛到22月龄时,MOET后代出生,由此而实现的世代间隔为1.83a。

随后,Nicholas和Smith对青年型MOET方案进行了补充,他们将供体母牛的选择工作延至本身已经完成第1个泌乳期产奶量记录,并增加双亲、全同胞姐妹以及同一组内的半同胞姐妹的产奶量资料,因此称为成年型MOET方案(Adult MOETscheme)。在此方案中,青年母牛第1胎作为受体使用。公牛和母牛的选择是在第1个泌乳期结束后,即35月龄时进行。于是MOET后代出生时被选留的公牛为44月龄。世代间隔正好是青年牛模型的2倍。

建立成年型MOET方案有3个目标:(1)建立具有卓越产奶遗传价值的母牛核心群,以作为胚胎移植的供体牛;(2)选出具有国际先进水平的种公牛;(3)要使核心牛群的生产性能和经济效益获得快速的遗传进展。

与青年型MOET方案相比,成年型MOET方案很少遇到收集胚胎数过少的麻烦。但是,Woolliams和Smith(1988)所作的一些比较表明,青年型MOET方案是一种可行性的选择方法。但两种型式的MOET方案都使用了家系选择法,因而共同存在着提高近交系数的问题。尤其是当每1个半同胞姐妹选留1个以上的公牛留种时更易遇到近交退化问题。青年型MOET方案较成年型MOET方案的近交现象更严重,使遗传病的发病率增高。据分析,产生近亲的原因:(1)核心牛群较小;(2)在MOET方案中是从较小的家系中选择后备牛,评定的重点是根据有亲缘关系个体所预测的育种值来选择,结果局限在一个全同胞家系中的所有成员都会被评定为有育种价值,但它们之间的关系是密切的。例如,在全同胞家系中某一个成员被选中,则其全同胞或半同胞的兄弟姐妹也有很大的机会被选中,这就是导致近交系数增大的直接原因。为了克服这种现象,在建立核心牛群时,牛的遗传基础应该广泛,后备公牛应该选自不同的家系。

利用MOET方案时,所有选留的公牛都要采用现行的后裔测定方法进行鉴定。由于等待测定结果而使世代间隔延长。为了克服这一缺点,Colleau(1985,1986)、Christensen和Liboriussen(1986)又在MOET方案的基础上提出了一种混合型方案,即对后裔检验时,使幼龄公牛和核心牛群配种。张沅(1991)建议,应该在一般的MOET核心群的基础上,考虑一个与之相关连的“测定群”,以便加强对种公牛的产奶性能和所谓的“次要性状”进行严格的选择。通过附设的测定群,可提高性状的遗传改进量和育种效益。MOET方案的另一个缺点是所需费用大。建立良种奶牛场,饲养一定数量的公母牛,还要进行大量的胚胎移植,记录和保存许多资料,所有这些都需耗费大量的人力和财力。

当前,许多国家正努力制定适合本国情况的改进方案。例如,将MOET核心牛群建成一个优秀母牛稳定的性能测定站,青年公牛经祖先与同胞测验外,对欲作父亲的公牛仍进行后裔测定。为了降低育种成本,还将采取一些生物技术进一步完善MOET育种方案。例如,采用卵细胞体外培养和体外受精的方法,代替卵移植的繁琐过程,降低成本;进行二倍体核转移,制造出大量遗传性能完全一致的后代;用显微手术除去受精卵中的雌核或雄核,并放入含有细胞松弛素B的溶液中孵育,使前核复制加倍以形成纯合二配体,从而制造出大量纯合体和某一性别的个体;用化学药品、电源等方法使未受精的卵细胞分裂,以制造出大量的品族动物。

【参考文献】:

1 赵德旺,王伟民.西安奶业,1991,1:11~12

2 Nicholas F W.Proceeding of 30 Annual meeting of EAAP,1979,1:11

3 Christensen L G,Liboriussen T.New Technologies in Animal breeding,oxgord university press,1986.37~46

4 Colleau J J.Proceeding of 3rd world congress on Genetic Applied to livestock production,USA:Lincoln Nebraska,1986.127~132

5 Smith C,Meuwissen T H E,Gibson J P.Animal Breeding Abstracts,1987,55:1~10

6 Surani M H,Bartons S C,et al.Biology of Reproduction,1987,36:1~16

(西北农业大学蒿迈道教授撰;常洪审)

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