Ứng dụng tinh trùng giới tính bò trong chăn nuôi

1. Các ứng dụng của tinh giới tính, ưu và nhược điểm

Các ứng dụng chính của tinh giới tính trong chăn nuôi bò sữa:

– Tăng tỷ lệ bê cái sinh ra, vì vậy giúp tăng đàn bò cái tơ hậu bị để thay đàn.

– Tăng hiệu quả chọn lọc trong đàn bò cái tơ hậu bị.

– Tăng nhanh tỷ lệ bò cái sinh sản trong tổng đàn bò sữa.

– Tăng hiệu quả kinh tế trong toàn trại bò sữa nhờ tăng đàn cái sinh sản, cái vắt sữa.

– Cải thiện nhanh khả năng sản xuất ở thế hệ sau. Khi kết hợp sử dụng tinh giới tính với các công nghệ sinh sản như: sản xuất phôi in vitro và in vivo và cấy truyền phôi sẽ giúp tăng nhanh đàn bò cái có khả năng sản xuất (sinh sản và sản xuất sữa) cao ở thế hệ sau.

Công nghệ này có các nhược điểm là:

+ Chi phí cao vì giá bán của tinh giới tính cao hơn nhiều so với tinh bình thường.

+ Kỹ thuật khá phức tạp: kỹ thuật sản xuất tinh giới tính phức tạp đòi hỏi phải có hệ thống Phân tách tế bào (Flow Cytometry) và quy trình phân tách chuẩn. Đồng thời kỹ thuật sử dụng tinh giới tính trong gieo tinh nhân tạo cũng phức tạp hơn khi đòi hỏi gieo tinh sâu hơn.

+ Tỷ lệ thụ thai thấp hơn so với tinh trùng chưa phân tách. Sử dụng tinh dịch đã phân tách tinh trùng có nhược điểm là tỷ lệ thụ thai thấp hơn, chủ yếu do chất lượng tinh trùng bị giảm thấp khi phân tách và do nồng độ tinh trùng thấp trong 1 liều tinh. Tuy nhiên, khi nâng số lượng tinh trùng (đã phân tách X và Y) trong 1 liều tinh dịch ngang bằng với loại tinh không phân tách thì tỷ lệ thụ thai đã được cải thiện đáng kể (khoảng 60-80% so với sử dụng tinh dịch không phân tách) (Seidel, 1999; Doyle và cs, 1999).

+ Được khuyến cáo chỉ sử dụng tinh giới tính trên bò tơ.

2. Hiện trạng sử dụng phân biệt tinh giới tính

Tinh trùng bò đã tách giới tính bằng công nghệ Flow cytometry đã được thương mại hóa ở các nước như Mỹ, Canada và có xu hướng tăng lên trong thời gian gần đây, đặc biệt là ở châu Á như Nhật Bản, Hàn Quốc. Ứng dụng chính của tinh trùng bò phân tách giới tính là tăng sản xuất bê cái trong ngành chăn nuôi bò sữa, cũng như tăng sản xuất bê đực trong ngành chăn nuôi bò thịt. Để sử dụng thành công tinh trùng tách giới tính đòi hỏi phải có kinh nghiệm trong nuôi gia súc, thao tác đối với tinh trùng phải cẩn thận và kỹ thuật thụ tinh lành nghề. Công nghệ Flow cytometry đang ngày càng được hoàn thiện để tách tinh trùng với hiệu quả cao hơn và ít ảnh hưởng tới chất lượng tinh trùng, cùng với chi phí giảm sẽ được ứng dụng rất nhiều trong ngành chăn nuôi.

3. Kết quả bước đầu sử dụng tinh giới tính trong việc tạo phôi cái và bê cái hướng sữa ở phía Nam

Phòng Công nghệ sinh học, Viện KHKT Nông nghiệp miền Nam và Phòng TN Tế bào gốc, ĐH Khoa học Tự nhiên TPHCM, đã nghiên cứu nhằm thử nghiệm một số phương pháp mới như kỹ thuật hút trứng trên buồng trứng bò sống (OPU), phân tách tinh trùng để tạo phôi bò invitro xác định trước giới tính và thử nghiệm tạo ra phôi bò, bê cái giống hướng sữa có tiềm năng sản xuất cao để cung cấp thêm kỹ thuật sản xuất giống bò, góp phần xây dựng đàn bò giống của các trung tâm sản xuất giống bò sữa tại TPHCM. Đề tài thực hiện trong 3 năm (2012-2015) và đạt một số kết quả sau:

(1) Thử nghiệm và hoàn thành quy trình kỹ thuật hút trứng trên buồng trứng bò cái sống (OPU) và cung cấp nguồn trứng cho thụ tinh in vitro. Trong điều kiện tay nghề chưa cao và đối tượng bò chưa phù hợp, nên thực hiện OPU với tần suất 1 lần/2 tuần, có thể kết hợp với sử dụng kích dục tố HTNC hay FSH để nâng cao hiệu quả thực hiện OPU. Nhìn chung hiệu suất thực hiện OPU mới đạt khoảng 50% với số trứng hút được trung bình trên buồng trứng là 1,63.

(2) Thử nghiệm và thiết lập các thông số cơ bản của quy trình phân tách tinh trùng X từ tinh trùng bò đông lạnh. Chế độ phân tách với các thông số: điện thế là 14.53 V, tần số hạt là 31,20 kHz, áp suất dòng chảy là 15,0 psi và phương pháp phân tách: sử dụng phương pháp tách từng giọt đơn với tín hiệu dương tính nhằm làm giàu số tế bào được (1.0 Drop Enrich) hoặc phương pháp tách những tế bào dương tính (1.0 Drop Yield) cho hiệu quả tốt nhất với hiệu quả phân tách 72,34-77,16% và độ thuần khiết từ 77,74-81,44%. Tuy nhiên, chất lượng tinh trùng thấp về cả chỉ tiêu phần trăm tế bào sống (35,65-44,96%), tỷ lệ di động (18,98-28,26%) trong khi đó tỷ lệ kỳ hình của tinh trùng lại cao (77,83-78,16%).

(3) Tạo được phôi in vitro từ nguồn trứng OPU và tinh phân tách ngoại nhập. Mặc dù, số lượng trứng thu được trên một buồng trứng bằng kỹ thuật OPU thấp hơn so với buồng trứng lấy từ lò mổ (1,63 so với 9,76), nhưng chất lượng tốt hơn nên tỷ lệ thụ tinh và tạo phôi dâu, phôi nang đều cao hơn (56,19% và 33,90% so với 25,22% và 8,29%). Do chất lượng tinh phân tách của đề tài này còn thấp nên vẫn chưa tạo được phôi in vitro.

(4) Thực hiện 27 lượt cấy truyền phôi in vitro (trứng OPU và tinh phân tách ngoại nhập) trên bò rạ, kết quả đã có 2 bê cái, nhưng tỷ lệ thụ thai còn khá thấp, chỉ đạt 7,5%.

(5) Xây dựng 2 quy trình OPU và phân tách tinh bò đông lạnh bằng FACS.

4. Các lưu ý khi sử dụng tinh giới tính trong chương trình giống bò

– So với loại tinh bình thường (có cả 2 tinh trùng X và Y), tinh giới tính không giúp cải thiện năng suất sữa ở thế hệ sau (khi sử dụng tinh của cùng một con bò đực). Vì vậy, không nên lầm tưởng rằng bê cái sinh ra từ tinh giới tính sẽ có năng suất sữa cao hơn bê cái sinh ra từ tinh bình thường.

– Bằng phương pháp gieo tinh nhân tạo hiện nay, tinh bò đực chỉ đóng góp 50% trong bộ nhiễm sắc thể của đời con, hay đơn giản là tinh bò đực chỉ có tác động 50% lên đời con. Muốn nhanh chóng cải thiện năng suất sữa đời con, cần phải sử dụng tinh bò đực cao sản trên những bò cái cao sản. Phương pháp hữu hiệu để nhân nhanh tiềm năng di truyền của bò đực và bò cái cao sản là sử dụng tinh giới tính (từ bò đực cao sản) kết hợp với trứng (của bò cái cao sản) để tạo ra nhiều phôi bò cái cao sản, và từ đó sử dụng kỹ thuật cấy truyền phôi để tạo ra đàn bê cái có tiềm năng sản xuất cao.