CHƯƠNG III
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC
TRONG CHĂN NUÔI
BÀI 1
CÔNG NGHỆ GEN ĐỘNG VẬT
I. CÔNG NGHỆ GEN TRONG TẠO
GIỐNG VẬT NUÔI MỚI
Palmiter và cộng sự (1982) đã chuyển được gen
hormone sinh trưởng của chuột cống vào chuột
nhắt, và tạo ra được chuột nhắt “khổng lồ”. Từ đó
đến nay hàng loạt động vật nuôi chuyển gen đã ra
đời như: thỏ, lợn, cừu, dê, bò, gà, cá
1. Nguyên lý:
Chuyển một đọan gen mong muốn vào hệ gen
nhân của tế bào nhận, gen chuyển có khả năng biểu
hiện và di truyền ổn định ở thế hệ sau.
2. Quy trình kỹ thuật:
Tái tổ hợp và tách dòng gen quan tâm
Chuẩn bị vật cho
Các hiện các hợp tử
Quan sát được tiền nhân
Chuẩn bị dung dịch DNA để tiêm
Vi tiêm dung dịch DNA vào tiền nhân của hợp tử
Chuyển hợp tử đã được tiêm vào tử cung vật nhận
Kiểm tra hậu thế xem gen đích có biểu hiện hay
không
3. Các nguyên lý sinh học:
Tạo điều kiện để hệ tế bào chủ chấp nhận yếu tố lạ
Gen chuyển phải được đưa vào trong nhân tế bào
nhận và phải diễn ra sự dung hợp giữa gen tế bào
và gen chuyển
Gen chuyển phải được biểu hiện trong nhân tế bào
chủ
Số lượng cá thể nhận gen chuyển phải được khuếch
đại
Tổ hợp gen cần chuyển phải được chèn chính xác
vào vị trí cần thiết.
4. Thiết kế gen chuyển:
Cần phải xác định chính xác gen cần chuyển
Cấu trúc gen gồm 2 trình tự chính:
Trình tự mã hóa
Trình tự điều hòa
II. CÔNG NGHỆ SINH SẢN
1. Siêu bài noãn
Kỹ thuật siêu bài noãn cải tiến có thể dẫn đến
sự tăng số lượng trứng thích hợp cho thụ tinh nhân
tạo. Như thế số con sinh ra từ một động vật có thể
hoàn toàn cao.
Người ta thường sử dụng các loại hormone như
FSH, PMSG, HMG, pergonal để gây siêu bài noãn.
2. Thụ tinh nhân tạo
Thụ tinh nhân tạo là một kỹ thuật sinh sản bao gồm
việc lấy tinh dịch ra ngoài con đực, đánh giá chất
lượng tinh dịch (kể cả pha loãng và bảo tồn) rồi đưa
tinh dịch ấy vào đường sinh dục của con cái để đảm
bảo thu được thế hệ sau.
* Quy trình kỹ thuật TTNT
- Lấy tinh: thường sử dụng phương pháp âm đạo giả
- Đánh giá chất lượng và pha loãng tinh dịch
- Bảo tồn tinh dịch: ngắn hạn hay dài hạn
- Phát hiện động dục ở con cái
- Dẫn tinh cho con cái
Ưu điểm:
–
Một đực giống tốt có thể phối giống cho nhiều con
cái
–
Tiến hành đồng thời ở nhiều cơ sở nhân giống
–
Khắc phục được tính không hợp về thể trọng, về
sinh lý hay tập tính giữa các giống, các loài thân
thuộc
–
Tránh được các bệnh truyền qua đường sinh dục
–
Tiết kiệm được chi phí trong công tác cải tiến
giống
Tuy đã đạt được những kết quả khá tốt nhưng hiện
nay kỹ thuật TTNT vẫn cần được cải tiến hơn nữa
(môi trường pha loãng tinh dịch…)
3. Cấy chuyển phôi và các công
nghệ có liên quan
a. Thu nhận phôi
Có hai phương pháp thu nhận phôi ở động vật
là gội rửa lấy phôi thông qua phẫu thuật và không
thông qua phẫu thuật
b. Bảo quản phôi
Ðây là công đoạn được tiến hành trước khi cấy
truyền phôi vào vật nhận, tạo điều kiện thuận lợi cho
việc vận chuyển phôi đi xa.
c. Nuôi phôi
Phôi được nuôi cấy tạm thời trong các hệ thống
sống khác nhau.
Trong đa số các trường hợp, phôi được bọc
bằng agar để bảo vệ cho màng trong suốt của phôi
không bị tổn thương.
d. Cấy chuyển phôi (embryo transfer)
Cấy chuyển phôi là quá trình thu nhận phôi từ
một con cái (con cho) và chuyển sang một con cái
khác (con nhận) để hoàn thành thời kỳ có thai.
e. Sinh thiết phôi
Sinh thiết từ phôi sinh đôi cùng trứng có thể xác
định được giới tính và các đặc tính di truyền của
dòng vô tính. Có thể hút ra một ít tế bào từ phôi để
xét nghiệm hoặc dùng dao cắt một phần của phôi.
f. Thụ tinh in vitro (in vitro fertilization)
Các nhà khoa học đã sử dụng phương pháp thụ
tinh in vitro để giải quyết vấn đề tính hữu thụ ở
người trong nhiều năm qua.
4. Tạo dòng vô tính động vật
Tạo dòng vô tính (somatic cloning) là một thuật
ngữ được dùng để chỉ một tập hợp cá thể (từ hai trở
lên) có xuất xứ từ một cá thể ban đầu qua quá trình
sinh sản vô tính.
a. Chia tách phôi (embryo spliting)
Với kỹ thuật này có thể cho ra hai hay nhiều
phôi từ một phôi ban đầu, tạo ra hàng loạt các cá thể
giống hệt nhau về mặt di truyền hay nói cách khác là
tạo nên một dòng vô tính.
a.1 Tách phôi làm đôi
Điều kiện:
Chọn các phôi phát triển bình thường
Nếu tách ở giai đoạn phôi dâu: chia 2 khối mầm phôi
Nếu tách ở giai đoạn phôi nang: ngoài phần nhân thì
phần lá nuôi cũng phải được tách kèm
Quy trình thực hiện:
Cắt phôi theo quan điểm thứ nhất:
Cố định phôi, cắt màng trong suốt
Dùng micropipette hút mầm phôi ra ngoài
Cố định mầm phôi và cắt thành 2 phần
Đưa một phần vào màng trong suốt vừa cắt
Phần còn lại đưa vào màng trong suốt của trứng đã
loại nhân trước đó.