Разделяй и властвуй Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

/ь

}J

В последнее время все чаще уделяется внимание вопросам воспроизводства стада и совершенствования племенных качеств животных. Их возможно решить с помощью современных технологий, наибольшей популярностью среди которых обла-

РАЗДЕЛЯЙ И ВЛАСТВУЙ

Кристина Калинина, кандидат биологических наук, Институт развития сельского

хозяйства

востребованный продукт

- Сексирование - это метод размай деления на Х и Y-сперматозоиды.

Он основан на различном содер-ао жании ДНК в Х и Y-хромосомах, -

по племенной работе рассказывает Вячеслав Панфёров, заместитель генерального директора по маркетингу АО «Московское» по племенной работе».

Сергей Холев, кандидат ветеринарных наук, заместитель генерального директора по племенной работе ООО «ЦентрПлем» уверен, что семя, разделенное по полу, на сегодняшний день является самым востребованным продуктом современных технологий. Обладателем технологии и производителем такого семени для большинства станций в мире является компания STgenetics.

В свою очередь Артур Егиазарян, д. с.-х. наук, генеральный директор Ассоциации «АСЧАР» добавляет, что регуляция пола потомства у сельско-

хозяйственных животных представляет значительный практический интерес, так как способствует ускорению генетического прогресса в селекционно-племенной работе. Еще в 1979 году было установлено, что Х-хромосома млекопитающих содержит большее количество ДНК по сравнению с Y-хромосомой. Так, например, у быков это различие составляет 3,8%. С тех пор изучались различные методики разделения семени на фракции, содержащие преимущественно Х или Y хромосомы: осаждение, центрифугирование в градиенте, электрофорез, обработка специфическими антителами и так далее.

немного истории

Как заметил Дмитрий Демченко, генеральный директор компании «Коджент Рус»,

первоначально технология разделения спермы по полу была разработана в США. Её развитие происходило в городе Белтсвилл в Сельскохозяйственном исследовательском Центре в 1980-х и 1990-х годах.

Существенные изменения в модернизации технологий произошли, когда компания Sexing Technologies (ST), входящая в американский холдинг Inguran LLC, получила лицензию по разделению спермы по полу в 2004 году и начала открывать лаборатории. В 2007 племенным центрам по искусственному осеменению был предоставлен более широкий доступ к сексированной сперме.

С 2013 года на рынке зафиксировано появление семени нового поколения SexedULTRA, технология производства которого находится в руках STgenetics.

Специалист по генетике ООО "ГЕНУС ЭЙ БИ ЭС РУС", кандидат с.-х. наук Роман Рябов сообщил, что Слпus в 2007 году холдинг Genus ABS начал разработку второй технологии изменения соотношения полов в семени, основанной на инактивации сперматозоидов лазером. В 2014 году было получено научное подтверждение отсутствия вредного воздействия

С 1

STgoeneticsл

Генемнее )ес)йре$анш

Ваша уверенность в завтрашнем дне!

щ ■

А\\

ООО «КОДЖЕНТРУС» -ЭКСКЛЮЗИВНЫЙ ДИСТРИБЬЮТОР

I Vision^)*

Увеличьте количество лучших животных.

Добавьте геномное тестирование в вашу программу по воспроизводству стада.

Добавьте

.jm*:

. Ж

шГ: \ 'ЧЬ:

В1 .<-.Мй

■¿шжнеаш на 40% выше, чем в среднем по родителям

Увеличение на 40% потенциала вашего стада

Шен/ШагИАЩИА вашего стада, определяющая животных

ecqfeed: A2A2 и маркерные гаплотипы

ш ■

Щ

■ ш

увереннее) в точности пола благодаря сексированному семени

..............О

Ш.

■ яШ?

..:*-. jpvyt

mw

менеожменм вашего стада благодаря программе «Семя мясных быков для молочных стад»

(управление инбредной депрессией и увеличение генетического прогресса с помощью программы

ДI ХРОМОСОМНЫЙ" А ПОДБОР ПАРЩ

Kappa Casein Beta Casein A2 Beta Casein AB Beta Lactoglobulin

19 включены****

*Vision+20: доступен от STgenetics® и Genetic Vision-ST®-Геномный тест включает 20 признаков для самок.

***Геномный тест на 75 признаков предназначен для голштинской породы. Количество признаков различно для каждой породы.

[email protected] I www.cogentrus.ru

**С0СВ: Совет по селекции молочного скота США ****Все стандартные маркерные результаты (19) будут вьючены в ваши геномные результаты без каких-либо дополнительных затрат при покупке семени от 31депе11СБ®.

+ 7 (4722) 20-17-96, 20-17-98

Следите за нами на: facebook.com/cogentrus | f |

cogent_rus

это

20

50

Тематический номер «Молочное и мясное скотоводство»

www.agroyug.ru

инактивированных спермиев на эффективность семени, в 2016 году - разрешение на коммерческое использование технологии в США, в 2018 - семя Sexcel впервые вышло на рынок России, сейчас производится для собственных нужд и некоторых партнеров.

современность

По словам Сергея Холева, World Wide Sires, совместно со своей головной станцией по содержанию быков - Select Sires, является крупнейшим заказчиком производства разделенного по полу семени у STgenetics. В 2019 году реализация разделенного по полу семени World Wide Sires составила более 4 млн доз по всему миру, при этом ежегодный рост спроса на этот вид семени составляет 35%. Это говорит о все большем желании фермеров применять передовые технологии в своих генетических стратегиях и высокой эффективности использования продукта. В России ООО «ЦентрПлем» (WWS Russia) отмечает аналогичную динамику спроса на сексированное семя особенно среди хозяйств, перешагнувших рубеж в 8000 кг производства молока на корову.

Роман Рябов сообщает: Первая технология уже достаточно отработана, но из-за негативного воздействия на семя приходится увеличивать концентрацию для достижения оптимальных показателей: семя 4M (4 млн спермиев до заморозки) - отличный пример.

Благодаря отсутствию многих повреждающих факторов прежней технологии, оплодотворяющая способность семени ABS Sexcel ~ на 2-3% выше, и позволяет достигать в среднем 90% от оплодотворяющей способности традиционного семени на коровах и телках, в отличие от старой технологии. Ведь нет никакой разницы, было ли в дозе семени 50, 90 или 98% сперматозоидов с Х-хромосомой если ее введение не обеспечило оплодотворение яйцеклетки.

Принципиальное отличие Sexcel в том, что сперматозоиды не подвергаются травмирующему воздействию в вибрирующем пьезоэлементе и электромагнитном поле. Носители X и Y хромосом определяются по светимости в УФ спектре, Y и брак инактивируют-ся мощным лазерным импульсом, но все еще находятся в той же дозе спермы. После заморозки семя проходит 4-ступенчатую проверку качества, проверяется % содержания сперматозоидов с Х-хромосомой, количество и подвижность спермиев после размороз-ки, наличие бактериального обсеменения и контроль соответствия ДНК быка методом ПЦР. При провале

любого из пунктов семя бракуется вне зависимости от его племенной ценности и запросов рынка.

В среднем за 2020 год по хозяйствам РФ, использующим семя Sexcel % оплодотворяемости на телках: 48,1-54%, на коровах: 32,8-42%, средний выход телок ~88,7%.

При превосходной оплодотворяющей способности Sexcel сохраняется научно-обоснованная концентрация в 1 млн подвижных сперматозоидов после раз-морозки, в то время как другие компании обычно указывают концентрацию спермы до замораживания, при котором гибнет около половины спермиев. Комбинация новейших технологий, жесткого контроля качества, высокой оплодотворяющей способности и выхода телок позволяют уверенно назвать ABS Sexcel - технологией 21 века.

Артур Егиазарян информирует, что в настоящее время ведущие мировые компании-производители имеют собственные центры по разделению семени. Однако в России такие центры на сегодняшний день еще не созданы, и разделенную по полу сперму можно приобрести лишь от иностранных производителей.

Начиная с 2008 года Ассоциация по совершенствованию черно-пестрого и айрширского скота «АСЧАР» исправно поставляет в хозяйства как Ленинградской, так и других областей сексированное семя. Стоит отметить, что именно от семени, завезенного «АСЧАР», в племенном заводе «Гомонто-во» была получена первая в области телочка от разделенного семени.

Процент стельности при использовании разделенного по полу семени WWS и SEMEX колеблется от 30% до 71,5%, составляя в среднем 85% от результата от работы обычным семенем. Однако данные эти не окончательные, сортированная по полу сперма востребована, а технология постоянно совершенствуется, и оплодотворяющая способность от такого семени с каждым годом становится выше.

О популярности технологии наряду с использованием традиционного семени вне зависимости от регионов нашей страны говорит Вячеслав Панфёров.

- В тех хозяйствах, куда АО «Московское» по племенной работе» поставляет сексированное семя, результативность плодотворных осеменений достигает 70% и выше при получении желаемого пола на уровне 94-95%, - подчеркивает он.

Сергей Холев утверждает, что сексированное семя сегодня является неотъемлемой частью современной генетической стратегии молочного хозяйства, наравне с генотипированием и генетическим ранжированием. Достижение поставленных целей производства в 12-15 тыс. кг молока в среднем по стадам без этого невозможно. Также необходимость проведения селекционной выбраковки может быть обеспечена только при условии достаточного количества телок, и без использования сек-сированного семени это не реализуемо.

Уже сейчас ряд партнеров компании ООО «ЦентрПлем» полностью перешли на использование сексиро-ванного семени, получая более 50% оплодотворяемости по всем группам животных.

- Главное, понимать тот факт, что нет значительной разницы между традиционным и разделенным по полу семенем 2М или 4M, совершенствование технологии практически стерло эту грань. Различие в оплодотворяемости отслеживается только между разными быками. Оплодотворяющая способность семени быков (Sire Conception Rate) не является генетическим фактором, а напрямую зависит от процесса

АО «московское»

по племенной работе

номер 1 в России

ЭЛИТНАЯ ГЕНЕТИКА

Ярис-М

Рок Ред-М

Альберо Эльдорадо-М

Зорба-М

Реми-М

8-800-500-61-75

НА ПРАВАХ РЕКЛАМЫ

А

www.mos-bulls.ru

Г

142401, Московская область, г. Ногинск, ул. Соединительная, д. 7, каб. 206 Тел.: 8 (495) 129-03-01, 8 (496) 514-35-80, 8 (496) 514-70-26 Моб.: +7 (905) 711-79-53 (племотдел) e-mail: [email protected]; [email protected]

52

Тематический номер «Молочное и мясное скотоводство»

www.agroyug.ru

физиологического спермиогенеза у быка и самого качества нативной (свежеполученной) спермы. Отдавая на производство разделенного по полу семени только самую высококачественную сперму, компания WWS поставляет своим партнерам продукт, в котором все могут быть на 100% уверены, - отметил Сергей Холев.

особенности метода

Как пояснил Дмитрий Демченко, принцип деления семени по полу основан на разнице размеров сперматозоидов, содержащих Х и Y хромосомы. В процессе сортировки свежую сперму быка разбавляют и сперматозоиды подкрашиваются специальным красителем.

Из-за разницы в размерах, сперматозоиды с женской хромосомой несут на себе большее количество краски, и отражают свет определенного спектра, который определяется с помощью лазера и анализируются компьютером в поточном цитометре, где аппарат формирует 1 каплю из каждого сперматозоида, при этом, «нужные» сперматозоиды получают электрический заряд. Затем сперматозоиды проходят через электромагнитные «ворота», где происходит сортировка семени на первичный (нужный) и вторичный пол.

В свою очередь Артур Егиазарян отметил, что для заготовки разделенной спермы от быка получают 2 эякулята, которые предварительно подвергаются строгой оценке по биологическим и санитарным показателям. Они разбавляются патентованным Трис-содержащим разбавителем без желтка, в состав которого вводятся антибиотики: тилозин (100 мкг/мл), гентамицин (500 мкг/мл) и линко-спек-тин (300 мкг/мл). Затем добавляют специальные красители и выдерживают сперму в течение 30-45 минут при 30 °С для проникновения красителя внутрь клеток. После этого производят сортировку половых клеток с помощью проточной цитофотометрии при 18 °С. Скорость разделения клеток составляет 35 тысяч сперматозоидов в минуту. В замороженной сексированной дозе для осеменения (0,25 мл) содержится не менее 2 млн подвижных сперматозоидов быка.

Сексированную сперму замораживают в соломинках объемом 0,25 мл. Основным патентообладателем

на способ получения сексированной спермы остается американская фирма Sexing Technologies, Navasota, Texas.

- Перед фасовкой в соломинки, сперматозоиды отмывают от краски, убирают мертвые и с малой подвижностью, а затем упаковывают в дозы - соломинки. Количество сперматозоидов в дозе сексированного семени SexedUltra - 2 млн, в дозе SexedUltra 4M - 4 млн, - акцентирует внимание Дмитрий Демченко.

По словам Дмитрия Демченко, оплодотворяющая способность сексированного семени с двойной концентрацией SEXED ULTRA 4M™ сравнима с обычным семенем, но выход телок при этом составляет 89-92%.

SexedULTRA 4M™ - элитное семя отборных животных, разделенное по полу по усовершенствованной методике. Оно обладает увеличенными показателями оплодотворяемости и позволяет еще более повысить успешность осеменения коров.

- После криоконсервации сексированная сперма проходит строгую оценку по концентрации клеток в дозе, подвижности сразу после оттаивания (не менее 40 %), подвижности через 3 часа инкубации при 30 °С (не менее 30 %) и сохранности акросом (не менее 70 % сперматозоидов с интактной акросомой). Браковка сексированной спермы после криоконсервации по биологическим показателям составляет около 15 %. Также сексированная сперма подвергается санитарной оценке в течение 24 часов после оттаивания согласно требованиям Евросоюза. При этом допускается содержание в одной дозе не более 300 не патогенных микробных тел. Не допускается содержание в сперме грибов и дрожжей, а также кишечной палочки. По санитарным показателям бракуется 0,5% доз спермы, - продолжил Артур Егиазарян.

Как подчеркнул Вячеслав Панфёров, технологии не стоят на месте, они совершенствуются. Это позволяет получать и более качественный продукт. Достаточно сказать, если раньше результативность осеменений сексированной спермой была на уровне 50%, то сейчас она достигает уже 70%.

Дмитрий Демченко сообщил, что в этом году компания STgenetics анонсировала выход нового поколения сексированного семени 4М HIGH PURITY™ (4М ПОВЫШЕННОЙ ЧИСТОТЫ), который предоставляет возможность получать от 96% до 97% телят женского пола.

- Это колоссальное улучшение по сравнению с другими технологиями, которые могут произвести только 85% телят женского пола и даже с нашим собственным широко известным продуктом, который дает 90% телят женского пола. Это революционное достижение открывает невероятные возможности, даёт точность и прибыльность для современного молочного фермера, - констатировал Дмитрий Демченко.

лучший из лучших

Среди других методов по улучшению селекционно-племенной работы Вячеслав Панфёров выделил метод эмбриотранспланта- А0 _ _

п по племенной работе

ции. Данная технология позволяет получать от одной коровы или телки до нескольких десятков потомков за короткий промежуток времени. А при использовании сексированного семени - эмбрионы с уже заданным полом. Сегодня данный метод используется для получения высокоценных быков-производителей, в том числе и в АО «Московское» по племенной работе».

ЭФФЕКТИВНОЕ № 1 Февраль ЖИВОТНОВОДСТВО 2021

ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ПАРТНЕР ВЫПУСКА

ХУРАЛХИМ

53

Роман Рябов упомянул о необходимости интенсивной браковки животных, не удовлетворяющих требованиям хозяйства. Недостаток ремонтного молодняка часто не позволяет проводить такую выбраковку, и сексированное семя является выходом.

- Следующими шагами являются геномная оценка и трансплантация эмбрионов. Часто они используются вместе, выявляя лучших в стаде, и получая от них эмбрионы для подсадки малоценным реципиентам. Здесь сексированное семя позволяет сделать 90% эмбрионов телочками, - сказал Рябов.

В свою очередь заведующий лабораторией прикладных биотехнологий Института цитологии и генетики СО РАН, заведующий эмбриональным центром ОАО «Ваганово», профессор Илья Лукьянов добавил, что сегодня геномная оценка является ориентиром в селекционно-племенной работе. Она позволяет выявлять корреляцию последовательности нуклеотидов ДНК (полиморфизма единичного нуклеотидного сайта - SNP) с показателями продуктивности и племенными характеристиками животных.

- Геномная селекция позволяет оценивать племенные характеристики животного уже при его рождении, учитывая, в том числе даже те признаки, которые при отборе традиционными методами не могли учитываться в силу сложности их измерения. Все это существенно снижает затраты на селекционную работу и на 35% повышает ее эффективность, - говорит Илья Васильевич.

По его словам, трансплантация сексированных эмбрионов - революционная технология интенсивного ведения животноводства. Ее использование позволяет в десятки раз повысить рентабельность хозяйств, занимающихся как молочным, так и мясным скотоводством, значительно сократить их материальные затраты и убытки.

Дмитрий Демченко акцентировал внимание на существование ряда новейших технологий и инструментов, предлагаемых, в том числе компанией ООО «Коджент Рус», таких как геномное определение отсутствия нежелательных генов, племенной ценности поголовья КРС на основании генотипиро-вания, хромосомный подбор быков, использование индекса прямой конверсии корма и др.

экономические преимущества

Генеральный директор компании «Коджент Рус» считает использование сексированного семени выгодным, в том числе и с экономической точки зрения. Во-первых, гарантированный выход телочек составляет 90%, что позволяет успешно расширить воспроизводство стада без дополнительных затрат на закупку ремонтных животных. Во-вторых, процент стельности при первом осеменении на телках - 65% - 85%, на коровах первой лактации - 45%-75%. Разница в результативности напрямую зависит от уровня комфорта животных, квалификации персонала и менеджмента фермы. В-третьих, увеличение женского поголовья стада высокопродуктивными коровами позволяет значительно повысить рентабельность ведения хозяйства, как за счет повышения объемов валового производства молока, так и за счет продажи выращенных племенных животных. В-четвертых, высокая успешность осеменения: благодаря исключительной фертильности семени она не уступает осеменению коров обычной спермой. Осеменение и коров, и телок сексированным семенем одинаково

эффективно. В-пятых, за счет высоких показателей оплодотворяемости сокращается длительность сервис-периода у коров, благодаря чему уменьшаются материальные затраты на содержание нестельных животных. В-шестых, сокращение материальных убытков хозяйства за счет уменьшения количества трудных отелов и случаев рождения мертвых телят.

Помимо этого, наблюдается: быстрое увеличение ремонтного поголовья телок с высокими показателями племенной и производственной ценности; увеличение прибыли хозяйства за счет существенного повышения уровня молочной продуктивности коров, быстрая окупаемость затрат на закупку спермы ввиду двукратного выхода количества телок; формирование собственной прочной генетической базы без дополнительных финансовых затрат на приобретение племенных животных из других хозяйств.

- Популярность использования сексированного семени постоянно растёт, в среднем на 10% в год. Спрос на данное семя очень велик, поскольку это экономически выгодно. Если 10 лет назад сексированное семя использовали исключительно однократно и только на лучших телках, то на данный момент передовые предприятия используют сексированное семя уже и на коровах первой и второй лактаций, -утверждает Дмитрий Демченко.

Вячеслав Панфёров дополнил, что при использовании сексированной спермы сельхозтоваропроизводители имеют возможность дополнительной продажи нетелей, как для племенных, так и для товарных хозяйств, и больший процент ввода животных, что ускоряет процесс совершенствования стада.

секреты успеха

Для получения высоких результатов при искусственном осеменении крупного рогатого скота разделенным по полу семенем Артур Егиазарян рекомендует выполнять ряд условий: использовать сексированную сперму только для осеменения

Тематический номер «Молочное и мясное скотоводство»

_ шшш. agroyug.ru

54

телок в хозяйствах, благополучных по инфекционным заболеваниям (особенно ИРТ); осеменять телок ректо-цервикальным методом внутриматочно с использованием обычных инструментов для искусственного осеменения. Обычно осеменяют животных однократно в течение спонтанного эструса. Важно не использовать: гормональные препараты для синхронизации эструса при применении разделенной по полу спермы; сексированную сперму для осеменения коров в связи с низкой оплодотворяе-мостью, обусловленной инфекционными и гинекологическими заболеваниями. Необходимо помнить, что у коров более растянутый во времени процесс овуляции, что также оказывает неблагоприятный эффект на оплодотворяемость. Приоритетным является менеджмент стада. Принято считать, что процент оплодотворяемости телок от сексированного семени на 10-15% меньше, чем от работы с обычным семенем. Семя необходимо хранить в исправном сосуде, не поднимать канистру выше нижней грани горла сосуда. Чистота инструментов. Особенно ножниц или гильотин для обрезания пайет-ты. Соломинки с таким семенем размораживают при 36,5 °С (не выше) в течение 30-45 секунд. Время от разморозки семени до осеменения не должно превышать 10 мин (лучше 5 мин). По принципу, чем ближе к телке, тем лучше.

перспективы инновационного метода

■ По мнению Романа Рябова, в Рос-_ сии постоянный дефицит нетелей де-^^ лает использование сексированного семени значительно более прибыльным, чем в Европе, где племенная продажа строго лимитирована. Основными барьерами являются: несовершенство технологии выращивания молодняка и нехватка квалификации техников по искусственному осеменению. Частая причина - психологическая неготовность закупать дорогое семя несмотря

на то, что при продаже телки прибыль покроет даже 10-кратное применение сексированного семени.

Вячеслав Панфёров отметил, что перспективы в РФ есть, но барьером может служить высокая стоимость данной технологии.

Илья Лукьянов считает, что применение секси-рованного семени в России на сегодняшний день носит эпизодический характер, однако с каждым годом количество телят, полученных от его применения увеличивается. Нет сомнения в том, что использование сексированного семени является перспективным направлением в животноводстве.

В свою очередь Дмитрий Демченко обратил внимание на необходимость повышения уровня квалификации и ответственности специалистов, работающих с сексированным семенем.

- При использовании разделенного по полу семени и грамотной с ним работе, хозяйство получает больше телок от высокоценных быков. Телки меньше болеют, так как сортировке подвергается семя только от быков с высокой племенной ценностью и здоровьем, с хорошими показателями по легкости отела и с исключительно хорошим качеством семени. Генетический прогресс в стаде происходит быстрее, и телочки, полученные от сексированного семени, являются хорошей заменой при выбраковке РИД+ животных (при условии содержания РИД+ животных отдельно), - заметил Артур Егиазарян.

Сергей Холев подчеркнул, что при формировании генетической стратегии хозяйство самостоятельно определяет, кого осеменять сексированным семенем телок или коров, по первому или более искусственному осеменению. Качество современной технологии это вполне позволяет. Если происходит провал оплодотворяемости, то причина будет скрываться в нарушении менеджмента ветеринарных или иных мероприятий. Дополнительным фактором является понимание ответственности при работе с дорогим семенем, что, как правило, улучшает качество проводимого искусственного осеменения и, соответственно, процента оплодотворяемости животных.

Все хозяйства, желающие развиваться и становиться прибыльнее, уже сейчас могут использовать в своих генетических программах весь ассортимент современных инструментов по совершенствованию поголовья, ставить перед собой амбициозные цели и достигать их.