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Doug Savage:性控精液能达到和常规精液相同的受胎率吗?

来源:先马士中国 作者:14012110410601115083 浏览次数:35268次

摘要:

先马士中国 蔡烈麟 编译

15年前,当性控精液面市时,给牛育种行业带来了令人激动的革命性的期待。很快,这种新技术就被世界各地的主要育种公司(公牛站)接受了。如今,经过对其生产过程作过一些新的改良后,使得选择使用性控精液甚至更具吸引力了。

让我们来简单梳理一下性控精液的发展历程:

看到自己用优秀母牛配种后生产出来的新生犊牛性别时,那种或惊喜或失望的复杂心情,只有牛育种者自己能切身体会得到。而使用性控精液与你最好的母牛配种后可以让你选择性别的诱人蓝图,前前后后说了几十年,直到1989年才有了实质性突破:一项由L. A. Johnson所作的研究报告称,他用性控精液生产出了50只兔子。

这项技术被引入到牛,并于1997年诞生了由性控精液生产的第一头犊牛。而到最后,第一次以商品形式提供性控精液,是英国的Cogent公司于20007月开始的。并在此后的6~7年里,世界上各主要育种公司也将性控精液列入到其产品目录中了。

市场使用的大概结果是:性控精液的受胎率为常规精液的80%,而所产犊牛中的母犊率在90%以上。

所有提供性控精液的公牛站所用的技术方法都是相同的。上世纪80年代,美国农业部的研究人员于加利福尼亚州的Livermore和马里兰州的Beltsville,在精液识别技术上取得了突破。该项技术专利被授予了位于科罗拉多州Ford CollinsXY公司。2007年位于德克萨斯NavasodaSexing科技公司兼并了XY公司,并在世界很多国家建立了生产性控精液的实验室。

生产过程

由于X染色体的DNA要比Y染色体多3.8%,于是人们就利用这一特点来将能生产雌性的x精子与y精子分离开。

精子经特异性染色剂染色后,使其在通过流式细胞仪时能显现出来并被测定分析,从而将将XY精子分离开来。在这一点上,细胞仪会先将无用的和不能确定的部分剔除掉,而让剩下的部分通过分离机进行筛选……因此,这个生产过程是相对比较缓慢的。每台机器每小时大概只能生产5~6支细管精液。

就已知采精情况看,每一射精量所能生产的性控精液,与生产常规精液相比,只占很小一部分。这就是为什么性控精液比较贵的原因。也正是由于其价格较高,所以要求性控精液应该用在繁殖性能最高的母牛上,通常也即用于育成牛上。因为育成牛尚未产过犊,子宫没有受过污染,卵巢子宫疾病少,生理生殖机能旺盛,受胎率高。不过,随着性控精液加工与处理技术的进步,这种使用方式也在改变,当然,在世界上,不同地区其使用方式也不会一样。但各种研究结果建议,在育成牛上使用性控精液的范围可达30%~75%,而在成年母牛上的使用范围为7%~15%

直到2008年之前,性控精液是求大于供的,所以那时的价格相当昂贵。可是,由于2008年全球经济下滑,也极大地影响了对性控精液的需求;同时,更多生产性控精液的分离机投入使用后,以至于从2008年后期以来,性控精液与常规精液的价格差距越来越小了。

投资价值

使用性控精液的目的,是有计划地用高品质后备牛来更新牛群,从而获得更快的遗传改良进展。另外一个额外的好处是,可以降低产犊难度,因为难产多发生在产公犊而不是产母犊时。不过,使用性控精液也会带来一些额外的开销,这在决定是否使用性控精液的整体价值时,也是必须考虑的。育成母牛使用常规精液的受胎率是60%;而使用性控精液后,其受胎率将降到45%(即达到常规精液的75%)。这就意味着有些育成牛的投产时间将会推迟。因此所带来的额外的以及因为需要复配所产生的费用支出,也是必须考虑的。还有一个遗传上的考虑是,很多优秀公牛因为需求旺盛,只生产常规精液,没有性控精液供应。不过有一项研究表明,在选择公牛时,为了挑选到有性控精液的公牛,如果你能放弃掉200点的TPI选择指数值(或其他国家等值的选择指数),那么,不对所有育成母牛都使用那些高排名公牛的常规精液配种,事实上,从遗传上讲也许会更好一些。再说,现在许多基因组检测公牛都有性控精液,而且可提供性控精液的高排名验证公牛的范围也在持续广大。

从经济的角度看,研究表明,一旦小母犊的价值超过小公犊150~250美元(约1000~1500元),那么就可以考虑选择使用性控精液了。

使用现状

调查发现,目前,世界各地的主流育种公司,其性控精液的销售非常广泛,大概要占到其整个精液销售的6%~11%。有一家公司大大超出了这一范围,那就是英国的Cogent遗传育种公司。自从他早在2000年成为首家提供性控精液的公司之后,这一产品得到了极大的加强。如今,其精液销售中的30%为性控精液。

Genex-CRI(美国国际资源育种公司)向市场提供2类性控精液产品:GenChoice 90(精选90),预期母犊率为通常为90%;和GenChoice 75(精选75)。公司Angie Coburn介绍说:“现在公司的多数公牛都能提供性控精液。目前性控精液占销售的20%,而且还在增长中,尤其是,用于成母牛的性控精液也在增长中。”

日本的Genetics Hokkaido(北海道遗传育种)公司最近报告说,其性控精液占销售的11.5%,而且其需求仍在继续增长……尽管要求降低性控精液的价格也常有耳闻。

新西兰的LIC(家畜改良公司)的性控精液约占销售的2%,但将很快增加,因为据公司的Simon Worth介绍:“我们有8头公牛销售的是冷冻性控精液,而另有一组12头公牛将承担7~8万次性控精液的鲜精输精任务。从不返情率上讲,鲜精产品要远远优于冻精产品。从受胎率上讲,性控精液的冻精一般会低15%~20%;而经多年试验,现在我们性控精液的鲜精仅低4%~5%。正因为其结果表现得很好,所以我们决定将把性控精液的鲜精,应用于恒天然公司在中国的育成母牛的配种上。”

加拿大先马士公司(Semex Alliance)可提供性控精液的公牛很多,但总数并不固定,往往根据市场/客户的需求不断进行调整。比如仅供应中国市场(经先马士(上海)公司销售)的性空冻精公牛,在过去3年就达到了40头之多(荷斯坦38头、娟姗2头)。

持续增长

所有受调查的育种公司,都报告说对性控精液的需求在增长。“尽管在当下其所占份额还不高。但我们都见证了近些年来性控精液的快速发展,”来自德国RUW公司的Jorg Potthast评价说。“我们目前每年性控精液的销售在20%~30%之间甚至还要高。其重要原因是母犊的价格高,荷斯坦公犊的价格低,提供性控精液公牛的多样性增加,性控精液的生物学品质更好、使其受胎率更高。”而来自德国VOSt公司的Eiso Busemann则说,起初他们只提供来自验证公牛的性控精液,但最近基因组检测公牛的性控精液正越来越受到关注。“目前,对青年公牛的需求越来越大,是因为他们的系谱更近,父母甚至不少牛的外祖父等系祖还在,他们的好坏优劣大家都还很熟悉。我们现在总共可提供性控精液的公牛有25头,其中有一些牛的性控精液是专门为使用胚胎移植而生产的。”

确实,现在世界范围内,越来越多的高排名公牛可以提供性控精液了。而对那些特别优秀的验证公牛来说,努力生产常规精液以满足强劲需求已不容易,所以简单地因经济原因转向性控精液生产是不大可能的。

另外要注意的是,虽然大多数公牛站十几、二十几头公牛可提供性控精液,但只有其中少部分出现在每次公布的验证成绩表中。

最新进展

“超级性控”精液(SexedULTRA),是改进后的性控精液的最新产品。来自总部位于美国德州Navasota市的Sexing科技公司的Jim Hiney介绍说,对超级性控精液的试验涉及美国、爱尔兰、新西兰和法国等4个国家的4万头牛。目前的结果显示:最新的超级性控精液产品已达到常规精液受胎率的95%。“我们在2个方面作了改进。一是改进了加工前后精子所处的介质,使其在筛选过程中,为精子提供营养以保持其活力。另一个便是我们改进后的Genesis III精子筛选仪。它不仅能加快精子的筛选过程,筛选时对精子的作用还更加轻柔,从而使精子在加工后的成活率更高。”

不论是为了扩群,生产更多的小母牛供应市场,还是为了追求遗传改良、把最好的母牛的后代留作后备牛,性控精液都能为育种者的繁育计划,提供更多的选择。

随着最新的精细化生产使其受胎率得到进一步改善——逐步达到常规精液的水平,预期育种者可以利用性控精液进行更为广泛的杂交育种工作。

主要编译自Holstein International2014年第8p22-25,原作者Doug Savage;其它信息来自先马士网:http://www.semex.com和先马士中国网:http://www.semexchina.com

 

蔡烈麟 13916917483

 

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