Embryotransfer v chovu skotu

Jana Zemanová

Bachelor's thesis

Embryotransfer in cattle breeding

Abstract:

Úkolem této práce bylo popsat jednotlivé kroky a nejnovější poznatky v oblasti embryo transferu u skotu. Embryo transfer se sestává z přípravy dárkyně a příjemkyně. Dále navazuje výplach, izolace, hodnocení, přenos a nakonec i uchovávání embryí. První telete vzniklé embryo transferem se narodilo v roce 1950, pod vedením E. L. Willeta a jeho kolektivu na Universitě ve Wisconsinu. Komerčně se embryo transfer začal využívat o dvacet let později k rozmnožování evropských masných plemen, která byla dovážena do Ameriky. Příprava dárkyně zahrnuje následující kroky: synchronizace estrálních cyklů, synchronizace vzniku folikulární vlny, superovulace a inseminace. Synchronizace estrálních cyklů se provádí za účelem načasování superovulace, a to zkracováním nebo prodlužováním luteální fáze pomocí hormonálních přípravků. Následuje synchronizace vzniku folikulární vlny, která se provádí hormonálně nebo mechanicky ablací. Superovulace je zahájena 24-36 hodin po folikulární ablaci. K vyvolání superovulace se používají gonadotropiny, mezi které patří hypofyzární extrakty, eCG a hMG, které se uplatňují v nejrůznějších superovulačních protokolech. Superovulované krávy se inseminují několikrát v průběhu říje. Příprava příjemkyně zahrnuje pouze synchronizaci estrálního cyklu tak, aby byla ve stejné fázi cyklu jako dárkyně v době výplachu. Synchronizaci estrálního cyklu provádíme bud' stejnými hormonálními přípravky jako u dárkyně, nebo můžeme využít protokoly, které nevyžadují detekci říje. Mezi takové protokoly patří například protokol s názvem Ovsynch, který byl vyvinut pro pevné načasování inseminace, ale nyní je s úspěchem využíván i pro synchronizaci estrálních cyklů příjemkyň s dárkyněmi. Výplach embryí provádíme 6 -- 7 dní po inseminaci dárkyně za pomoci katetru, výplachového média a filtrů k zachycení embryí. Výplach je možné provést dvěma způsoby, a to výplachem děložního těla nebo děložních rohů. Další krok, který následuje po výplachu embryí, je jejich izolace. Embrya je možné při výplachu zachytit společně s médiem do odběrného válce, nebo se médium nechá odtéct a embrya se zachytí na filtr. Z filtru nebo válce se přenáší do Petriho misek a následuje jejich hodnocení. Embrya jsou hodnocena podle jejich vývojové etapy a podle kvality. Embrya se třídí bodovým systémem, kdy pro vývojovou fázi je stupnice 1 -- 9 a pro kvalitu stupnice 1 -- 4. Podle fáze vývoje jsou nejvíce životaschopná embrya v etapě číslo 4 (kompaktní morula), 5 (raná blastocysta) a 6 (blastocysta). Z hlediska kvality jsou nejkvalitnější embrya ve skupině číslo jedna. Tato embrya jsou vhodná k zmrazování a mezinárodnímu obchodu. Po hodnocení jsou embrya nasáta do 0,25ml pejety a přenášejí se do příjemkyň nebo se zamrazují. Přenos se uskutečňuje pomocí přenosové zbraně, do příjemkyň, které jsou ve stejné nebo co nejpodobnější fázi cyklu, jako dárkyně ze které byla vajíčka vypláchnuta. Dnes se u skotu používá pouze nechirurgický způsob přenosu a výplachu embryí přes děložní krček, zatím co v minulosti se využíval chirurgický způsob přes břišní stěnu nebo bok krávy. Embrya se dají uchovávat jako čerstvá nebo jako zmrazená. V čerstvém stavu lze embrya uchovávat v médiu pouze pár hodin. K dlouhodobému skladování a mezinárodnímu obchodu slouží kryokonzervace. Dnes se ke kryokonzervaci využívá systému postupného ochlazování až na teplotu tekutého dusíku nebo vitrifikace. Ke kryokonzervaci se využívají embrya v etapě vývoje 4 -- 7 a stupně kvality 1.

Abstract:

The main task of this seminary work has been the closer look on the each step of the process of the embryotransfer of cattle and the newest information in this specialization. The own procedure has the several parts - the preparation of the donor cow and the recipient cow and the subsequent flushing, isolation, evaluation, transfer and also the freezing (cryoconservation) of the embryos for the storage. The first calf from ET was born in 1950, managed by Mr.E. L. Willeta and his team in the University of Wisconsin. The embryotransfer became the commercially used 20 years later for the breeding of the European beef for the export to North America. The management of the recipient is following: the synchronization of the oestrus, synchronization of the follicles' formation, superovulation and insemination. The main aim of the synchronization of the oestrus is the timing of the superovulation, by the shortening or the protraction of the luteal phase using the hormonal treatment. The following step is the synchronization of the follicles' formation, which is made hormonally or mechanically by the ablation. The superovulation begins 24 -- 36 hours after the follicle' ablation. The gonadotropins (hypophysis extracts, eCG, hMG and so on) are used to cause the superovulation. The donor cows are inseminated several times during the heat. The management of the recepient include only the synchronization of the oestrus to be in the same phase of the cycle as the donor cow in the time of the flushing. We can use the same hormonal threatment as for the donor cows or the different way, which does not need the detection of the heat. One way is called Ovsynch, which has been developed for the fixed timing of the insemination, but now Ovsynch is successfully used for the synchronization of the cycles of the recipients and the donors. The flushing of the embryos si made 6-7 days after the insemination using the catheter, the flushing medium and the filters to catch the embryos. The flushing can be made using 2 ways, the flushing of the uterine body or uterine horn. The ensuing step, after the flushing, is the isolation of the embryos. The embryos can be catched together with the fushing medium to the cylinder, we let the medium drain off and the embryos will stay on the filter. We transfer the embryos to the petri dish and we evaluate them there. The embryos are evaluated on the base of their evolutionary stage and their quality. The system of the points is used to select the embryos. The evolutionary stage has the scale 1-9 and for the quality 1-4. The most viable embryos are in their evolutionary stage numbers: 4 (compact morula), 5 (early blastocyst) and 6 (blastocyst). The highest quality embryos are carring the number 1. These embryos are suitable for the freezing and the international market. After the evaluation the embryos are collected to 0,25ml pejets and can be transfered to the recipient or to be freeze. The transfer weapon is used for the transmission of the embryos to the recipient cows, which are in the same or the most like same stage of the heat as the donor cow. We use only non-surgical technique of the embryotransfer and the flushing now (neck of the womb (uterine)), in comparison to the surgical method (through the abdominal wall or the side of the cow) in the past. The embryos are preserved as the fresh or the frozen. The fresh embryos can be preserved in the medium only several hours. The freezing (cryoconservation) is used for the long-term storage or the international trade. The system of the progressive cooling down to the temperature of the liquid nitrogen or the vitrification is used these days for the cryoconservation. Only the embryos in the evolutionary stage 4-7 and the quality 1 can be utilized for this process.

Keywords

skot, embryotransfer, embryo, superovulace, dárkyně, příjemkyně

Keywords

cattle, embryotransfer, embryo, superovulation, donor, recipient

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 17. 4. 2015

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Jiří Šichtař, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme / field:
Agriculture, Horticulture and Rural Development / Animal Production