Biologia i biotechnika rozrodu - zagadn. na egz. inż.

1. Czynniki wpływające na rozród zwierząt.

Czynniki decydujące o efektywności rozrodu:

Genetyczne:

1. Sezonowość

2. Częstotliwość rui

3. Liczba owulacji

4. Czas trwania ciąży

5. Wielkość miotu

6. Okres ssania

7. Wiek dojrzewania

8. Okres reprodukcji

Czynniki środowiskowe:

1. Klimat - strefa - sezon,

2. Żywienie,

3. Utrzymanie - użytkowanie,

4. Stresory,

5. Zanieczyszczenia,

6. Higiena.

Strefa - klimat - sezon

Większość ssaków żyjących w strefie umiark. I tropik. Wykazuje sezonowe zmiany w rozrodzie.

W strefie tropikalnej są one związane z porą dżdżystą i suchą - limitującą dostępność wody i paszy.

W strefie umiark. Związ. Jest to z fotoperiodem i temp.

Klimat - temp. I wilgotność

W klimacie umiarkow. Normalny zakres temp. Nie wywiera ujemn. Wpływu na reprodukcję.

Przekroczenie wysokiej temp. Krytycznej, zwłaszcza przy wysokiej wilgotn., może prowadzić do hypertermii, działającej negatywnie na funkcje rozrodcze zarówno samic i samców.

Sezon

W klim. Umiark. Poszczególne gatunki dopasowują sezon rozrodczy zależnie od dł. ciąży tak, by narodziny młodych wypadły w opt. Terminie, tj. W okresie ciepłych m-cy.

Zwierzęta długiego dnia - przejawiają aktywność płciową wiosną i latem.

• Klacz (330 dni ciąży)

• Oślica (365 d.)

• Fretka (42 d.)

Zw. Krótk. Dnia - sezon aktywn. Pł. Występuje najczęściej jesienią.

• Owce (ciąża 147 dni)

• Kozy (150 dni)

Żywienie

• System - pastwiskowe / alkierzowe

• Poziom - ekstensywne - intensywne

• Ad libitum, TMR - dawkowane

• Grupowe - indywidualne (transpondery)

• Pasze:

• Udział białka i energii

• Udział pasz treściwych

• Udział włókna

• Niedobory witamin i skł. Mineralnych

Wyniki reprodukcji każdego gatunku zwierząt mogą być niskie wskutek niedostatecznych znajomości procesów fizjologicznych danego gatunku

2. Znaczenie rozrodu w świecie zwierząt.

• Przetrwanie gatunku

• Zachowanie zmienności

• Naturalna selekcja

• Funkcje socjalne (behawior mateczny, więzi między osobnikami spokrewnionymi, utrzymanie hierarchii)

3. Przyczyny obniżonej płodności zw.

Zbyt wysoka wydajność zw. (np. mleczna) - Wzrost zapotrzebowania na energię do prod. mleka + wzrost pobrania energii w paszy powodują ujemny bilans energetyczny, co wpływa na zahamowanie funkcji jajników => obniż. wskaźników płodności

Niedobory energii - zaburzenia rozrodu

• U wysoko mlecznych krów we wczesnej ciąży - wysoka EEM

• Niedobory energii w końcu ciąży - opóźn. inwolucja macicy - przedłuż. okr. PP

• Hipokalcemia - wypadanie macicy, zaleganie PP, zatrzymanie łożyska

• Słabe żywienie jałówek - niski % zapłodnień

Przekarmianie krów - rozród

• Otyłość - predyspozycja do wypadania pochwy i szyjki macicy

• Syndrom tłustej krowy - trudne porody

• zaburzenia metaboliczne

Niedobory witamin

β-karoten zwiększa wskaźniki płodności (więcej % cieląt po AI, krótszy okr. m.ciąż., mniej przypadków jałowości, krótsza liczba dni PP do 1 rui)

Zaburzenia spermatogenezy

• kadm

• kolchicyna

• insektycydy (np. DDT)

• detergenty

Czynniki stresogenne (np. kulawizna, złe traktowanie zw.)

4. Możliwości oddziaływania na płeć potomstwa.

a) Rozdział plemników

Podstawa rozdziału plemników

Różnica zawartości DNA w plemnikach niosących chromosomy „X” i „Y”

U większości ssaków zawartość DNA w plemnikach „żeńskich” jest około 4% wyższa niż w „męskich”

Gatunkowe różnice w zawartości DNA w plemnikach niosących chromosomy „X” i „Y”

• Buhaj - 3,9%

• Knur - 7,7%

• Tryk - 4,2%

• Szynszyla - 8,0%

• Człowiek - nie ma różnicy

Metody rozdziału I.

Rozdział przeprowadza się przez wirowanie w gradiencie Perkoll'u

• na podstawie różnic w masie i ruchliwości plemników. Plemniki ”X” jako cięższe podczas wirowania szybciej sedymentują i osadzają się w cięższych warstwach Perkoll'u

• Dokładność do 94%

• Odzysk plemników niski 17 do 30%

Metoda elektroforezy wolnoprzepływowej

• Opiera się na podstawie różnic w ładunkach elektrycznych na powierzchni błon komórkowych

• Plemniki „X” mają wyższy ład. ujemny i poruszają się szybciej w kier.u anody niż plemniki „Y”

• Dokładność rozdziału 80-89%

• Ruchliwość plemników jest jednak zmniejszona

Rozdział na podstawie antygenu „H-Y”

• Ekspresja antygenu zgodności tk. samic i samców uwarunk. jest obecnością chromosomu ”Y”

• Immunizacja samic na antygen „H-Y”

• Powoduje jednak niewielkie odchylenie stosunku płci potomstwa

Na podstawie różnicy w zawartości DNA

• Analiza i sortowanie plemników w cytometrze przepływowym przeprowadzana jest na nasieniu barwionym związkami fluorescencyjnymi swoistymi dla DNA:

• Bromek etydyny, Jodek propydyny, Fluorochrom Hoeschst'a 33342

b) Segregacja zarodków

5. Główne korzyści i zagrożenia wynikające ze stosowania inseminacji.

Cel SU

• Poprawa efektów rozrodu samca

• Przyspieszenie efektów doskonalenia zwierząt

• Zwalczanie chorób wenerycznych - przenoszonych w trakcie kopulacji

Zalety SU

• Umożliwia szeroki wykorzystanie najlepszych osobników;

Sunny Boy z Kalifornii dostarczył 2 000 000 dawek nasienia

• Zwiększenie zasięgu efektu samca,

• Umożliwia wprowadzanie nasienia najlepszych buhajów światowych na małe fermy,

• Ułatwia transport,

• Znikają bariery weterynaryjne,

• Ułatwia ocenę na potomstwie.

Sztuczne unasienianie umożliwia Ocenę:

• Jakości nasienia

• Gęstości ruchliwości

• Zdrowotności, która warunkuje eliminacje chorób krycia

Długotrwale przechowywanie umożliwia

• Wykorzystanie nasienia po uboju dawcy

• Utworzenie rezerwy genetycznej

• Rozród poza sezonem płciowym

Umożliwia:

• Wykorzystanie nasienia samców niezdolnych do krycia

• Unasienianie w jednym terminie dużej liczby samic

• Ułatwia wykorzystanie synchronizacji rui

Zagrożenia: Zredukowana liczba reproduktorów prowadzi do:

• zmniejszonej zmienności genetycznej,

• zwiększenia stopnia inbredu,

• możliwość rozprzestrzeniania wad genetycznych,

• obniżenie płodności samic

6. Wnętrostwo i jego wpływ na płodność.

Wnęter - osobnik którego jądra nie zstąpiły do moszny, pozostając w jamie brzusznej.

Przyczyny - np. zbyt wąski kanał pachwinowy, i in., może się dziedziczyć.

Wpływ - bezpłodność, bo w jamie brzusznej jest zbyt wysoka temperatura do przebiegu spermatogenezy (w mosznie o 1-2stC mniej).

7. Metody i cele zwiększania liczby potomstwa u samic jednorodnych.

a) Transfer zarodków (ET) - po wcześniej wywołanej superowulacji, co pozwala pozyskanie kilkudziesięciu potomków od jednej samicy. Cele u bydła: ułatwia rozprzestrzenianie ras, zwiększa opłacalność chowu bydła mięsnego (ciąże bliźniacze), uzyskiwanie zdrowych zwierząt od chorych rodziców, ratowanie ginących ras i odmian (rezerwy genetyczne).

Cele u koni: wykorzystanie b. młodych klaczy, uzyskanie źrebiąt od starych, ale cennych zwierząt, oraz klaczy w treningu (nie przerywając go).

b) Zapłodnienie in vitro (IVP)

Znacznie IVP

• OPU-IVP - jest techniką zwiększającą wielokrotnie efektywność wykorzystania zasobów komórek rozrodczych samicy

• W porównaniu z programem MOET zwiększa znacząco współczynnik reprodukcji samicy

• Zmniejsza odstęp między pokoleniowy i przyspiesza postęp w hodowli bydła

c) Wywoływanie rui i owulacji - met. hormonalne, dzięki którym uniezależniamy się od czynników środowiskowych (sezon).

d) Klonowanie

Perspektywy

• Obecnie klonowanie jest nieudolną procedurą

• Koszty są bardzo wysokie

• Rzadko przeprowadzane (najcenniejsze zwierzęta)

• Jednak w niezbyt odległej przeszłości to samo można było powiedzieć o SU i ET

8. Biotechniki wykorzystywane w rozrodzie samców, samców niezdolnych do kopulacji lub z azoospermią.

Biotechniki:

• Sztuczne unasienianie (SU, AI) - np. pobieranie nasienia od samców niezdolnych do kopulacji met. elektroejakulacji itp.

• Zapłodnienie in vitro (IVF) - możliwość zapłodnienia przy azoospermii - iniekcja 1 plemnika do cytoplazmy oocytu; możliwość zapłodnienia post-mortum, produkcja zw. transgenicznych, wykorzystanie w hodowli zachowawczej.

• Klonowanie - możliwość pozyskania potomstwa od samców z zaburzeniami spermatogenezy.

2

---