BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
-----------& -----------
PHÙNG MINH NGUYỆT
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA YẾU TỐ MÙA VỤ,
PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC ĐẾN KẾT QUẢ THU TẾ BÀO
TRỨNG VÀ MÔI TRƯỜNG NUÔI CẤY, ĐÔNG LẠNH
ĐẾN KẾT QUẢ THỤ TINH ỐNG NGHIỆM TRỨNG BÒ
LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP
Chuyên ngành: THÚ Y
Mã số: 60.62.50
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. TRẦN TIẾN DŨNG
HÀ NỘI - 2008
Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………i
LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình của riêng tôi, các số liệu và kết quả
nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa từng được cơng bố trong
bất cứ cơng trình nào khác.
Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các
thơng tin trích dẫn trong luận văn này đều đã được ghi rõ nguồn gốc.
Tác giả luận văn
Phùng Minh Nguyệt
i
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành gửi tới Ban Giám hiệu trường Đại học Nông nghiệp
Hà Nội, Ban chủ nhiệm khoa Sau Đại Học, Khoa Thú Y và các thầy cô giáo
trong trường lời cảm ơn sâu sắc nhất.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới PGS.TS. Trần Tiến
Dũng giảng viên Bộ môn Ngoại - Sản, khoa Thú Y - Trường Đại học Nông
Nghiệp Hà Nội đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn trong suốt thời gian học tập và giúp
đỡ tơi hồn thành luận văn này.
Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới các cơ, chú, anh, chị em phịng
Thí nghiệm Trọng điểm Tế bào Động vật, Viện chăn nuôi Quốc gia và các
bạn bè đồng nghiệp, đặc biệt là tới Thạc sĩ Nguyễn Thị Thoa đã nhiệt tình
giúp đỡ, góp ý, tạo điều kiện cho tơi trong q trình thực hiện để luận văn này
có thể hồn thành.
Cuối cùng tơi xin bày tỏ lịng cảm ơn tới gia đình, anh em, bạn bè, đồng
nghiệp đã động viên, khích lệ và tạo điều kiện thuận lợi cho tơi trong suốt q
trình hồn thành luận văn.
Xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 20 tháng 10 năm 2008
Học viên
Phùng Minh Nguyệt
ii
MỤC LỤC
Lời cam đoan
i
Lời cảm ơn
ii
Mục lục
iii
Danh mục các chữ viết tắt
vi
Danh mục bảng
vii
Danh mục biểu đồ
viii
1.
MỞ ĐẦU
i
1.1
Đặt vấn đề
1
1.2
Mục tiêu và ý nghĩa
2
2.
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
3
2.1
Tình hình nghiên cứu về thụ tinh ống nghiệm trong và ngoài nước
3
2.2
Đặc điểm sinh lý sinh dục bò cái
4
2.2.1
Chu kỳ động dục của bò cái
4
2.2.2
Thần kinh và thể dịch điều tiết hoạt động sinh sản ở bò cái
5
2.2.3
Cấu tạo buồng trứng và tế bào trứng
7
2.3
Thu tế bào trứng bị
12
2.4
Ni tế bào trứng thành thục trong ống nghiệm
14
2.4.1
Môi trường nuôi thành thục tế bào trứng trong ống nghiệm
14
2.4.2
Đánh giá sự thành thục của tế bào trứng ni trong ống nghiệm
16
2.5
Hoạt hố tinh trùng
17
2.5.1
Khái niệm
17
2.5.2 Các kỹ thuật kiện toàn năng lực thụ tinh của tinh trùng
trong TTON
19
2.6
Sinh lý quá trình thụ tinh
20
2.6.1
Quá trình thụ tinh
20
2.6.2
Đặc điểm của phôi giai đoạn đầu
22
iii
2.7
Tạo phơi bằng tế bào trứng thu từ bị sống
23
2.8
Ni phôi trong ống nghiệm
25
2.9
Đông lạnh phôi
26
2.9.1
Cơ chế đông lạnh phôi
27
2.9.2
Những chất bảo vệ sinh học lạnh thông dụng
29
2.9.3
Phương pháp đông lạnh
31
2.9.4
Giải đông phôi
33
2.10
Ảnh hưởng của mùa vụ đến khả năng sinh sản của bò
34
3.
NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
36
3.1
Vật liệu nghiên cứu
36
3.2
Nội dung nghiên cứu
36
3.3
Phương pháp nghiên cứu
36
3.3.1
Thu tế bào trứng từ buồng trứng bị ở lị mổ
36
3.3.2
Ni tế bào trứng bị thành thục trong ống nghiệm
38
3.3.3
Hoạt hố và kiện tồn năng lực thụ tinh của tinh trùng
38
3.3.4
Ni hợp tử trong ống nghiệm
39
3.3.5
Đơng lạnh và giải đơng phơi bị
40
3.3.6
Ni cấy in-vitro để đánh giá chất lượng phơi bị sau đông lạnh
và giải đông
44
3.4
Phương pháp xử lý số liệu
44
4.
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
45
4.1
Kết quả thu tế bào trứng và phân loại chất lượng tế bào trứng bò
45
4.1.1
Ảnh hưởng của phương pháp thu trứng tới số lượng tế bào trứng
bò thu được
46
4.1.2 Ảnh hưởng của mùa vụ thu trứng tới số lượng tế bào trứng bò
thu được
47
iv
4.1.3
Ảnh hưởng của phương pháp thu trứng tới chất lượng tế bào
trứng bò thu được
49
4.1.4 Ảnh hưởng của mùa vụ thu trứng tới chất lượng tế bào trứng
bò thu được
52
4.2
Kết quả ni tế bào trứng bị thành thục trong ống nghiệm
53
4.3
Kết quả thụ tinh ống nghiệm trứng bị
57
4.4
Kết quả ni hợp tử trong ống nghiệm
60
4.5
Kết quả đông lạnh và giải đơng phơi bị
66
4.5.1
Kết quả phân loại phơi bị trước đơng lạnh
67
4.5.2
Kết quả chất lượng phơi bị sau giải đơng
69
4.6
Kết quả phát triển của phơi bị sau giải đơng
74
5.
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
78
5.1
Kết luận
78
5.2
Đề nghị
79
TÀI LIỆU THAM KHẢO
80
PHỤ LỤC
88
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
v
OPU
Ovum Pick Up
B2
Menezo’s B2 medium
BO
Brackett and Oliphan
BSA
Bovine Serum Albumin
CR1
Milieu de Rosekrans
DMSO
Dimethyl Sulfoxide
DPBS
Dulbecco’s Phosphate Buffered Saline
EGF
Epidermal Growth Factor
FCS
Foetal Calf Serum
FSH
Follicle Stimulating Hormone
GnRH
Gonadotropin Releasing Hormone
IVM
In vitro Matured
LH
Luteining hormone
OCO
Cumulus- Oocyte Complex
PBS
Photphate Buffered Saline
PCR
Polymerase Chain Reaction
TCM 199
Tissue Culture Medium 199
Vero
Cellules de rein singe vert
TTON
Thụ tinh ống nghiệm
vi
DANH MỤC BẢNG
Bảng 4.1. Kết quả thu tế bào trứng bò từ lò mổ
45
Bảng 4.2. Ảnh hưởng của phương pháp thu trứng tới số lượng tế bào
trứng bò
46
Bảng 4.3. Ảnh hưởng của mùa vụ thu trứng tới số lượng tế bào trứng bò
48
Bảng 4.4. Ảnh hưởng của phương pháp thu tới chất lượng tế bào
trứng bò
49
Bảng 4.5. Ảnh hưởng của mùa vụ thu trứng tới chất lượng tế bào
trứng bò
52
Bảng 4.6. Kết quả ni thành thục trứng bị trong ống nghiệm
54
Bảng 4.7. Ảnh hưởng của chất lượng tế bào trứng bò tới tỷ lệ trứng
thành thục
55
Bảng 4.8. Kết quả thụ tinh trứng bò trong ống nghiệm
57
Bảng 4.9. Ảnh hưởng của chất lượng tế bào trứng bò đến kết quả thụ
tinh trong ống nghiệm
58
Bảng 4.10. Kết quả nuôi hợp tử trong ống nghiệm
61
Bảng 4.11. Ảnh hưởng của môi trường nuôi tới sự phát triển của hợp tử
62
Bảng 4.12. Kết quả phân loại phơi bị sau khi thu hoạch
67
Bảng 4.13. Chất lượng phơi bị trước đơng lạnh
68
Bảng 4.14. Kết quả đánh giá chất lượng phôi sau giải đông
70
Bảng 4.15. Ảnh hưởng của các phương pháp đông lạnh đến chất lượng
phôi khi giải đông
72
Bảng 4.16. Ảnh hưởng của phương pháp đông lạnh tới sự phát triển của
phơi bị sau đơng lạnh-giải đơng
vii
75
DANH MỤC BIỂU ĐỒ
Biểu đồ 4.1. Kết quả chất lượng trứng bò thu theo hai phương pháp
giải phẫu nang trứng và hút dịch nang trứng
50
Biểu đồ 4.2. Kết quả chất lượng trứng bò thu theo mùa vụ
53
Biểu đồ 4.3. Kết quả phát triển của hợp tử trong môi trường nuôi cấy
63
Biểu đồ 4.4. Kết quả phát triển của phơi bị sau giải đông
76
viii
1. MỞ ĐẦU
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ
Cùng với sự bùng nổ dân số là những yêu cầu cấp thiết về an ninh
lương thực, thực phẩm. Làm thế nào để tăng nhanh số lượng và chất lượng
thực phẩm trong khi đất đai dành cho trồng trọt và chăn nuôi ngày càng bị thu
hẹp? Một trong các giải pháp để giải quyết vấn đề đó là áp dụng cơng nghệ
sinh học hiện đại vào cuộc sống.
Công nghệ phôi là một công nghệ sinh học hiện đại, được hiểu như là
một tổ hợp các kỹ thuật sinh sản, di truyền, sinh học tế bào và phân tử nhằm
sử dụng hợp lý các nguồn nguyên liệu mang thông tin di truyền. Sự kết hợp
và ứng dụng các kỹ thuật trên vào chăn nuôi giúp chúng ta có thể nâng cao
năng suất sinh học của vật ni, tạo các động vật có tiềm năng di truyền cao
hoặc phục vụ các mục đính đặc biệt của con người. Cơng nghệ phơi đồng thời
góp phần bảo tồn sự đa dạng của các nguồn gen thông qua việc thành lập các
ngân hàng tế bào sống.
Mặt khác công nghệ phôi đã mở ra hàng loạt các kỹ thuật như thụ tinh
ống nghiệm, xác định giới tính, nhân bản vơ tính, đông lạnh phôi, ghép phôi,
chuyển gen...
Thụ tinh ống nghiệm (TTON) là quá trình kết hợp giữa tinh trùng (giao
tử đực) với tế bào trứng (giao tử cái) để tạo ra hợp tử ngồi cơ thể mẹ (trong
phịng thí nghiệm) trong các mơi trường nhân tạo có điều kiện thích hợp
giống như trong cơ thể mẹ về nhiệt độ, độ ẩm, áp suất thẩm thấu... Đây là kỹ
thuật nền nhằm tạo ra lượng phôi lớn để phục vụ các nghiên cứu cơ bản khác
trong công nghệ phôi.
Trên thế giới, thụ tinh ống nghiệm đã được nghiên cứu từ những năm
đầu của thế kỷ trước và con thỏ đầu tiên ra đời bằng kỹ thuật này vào năm
1
1959, em bé thụ tinh ống nghiệm đầu tiên ra đời vào năm 1978 ở Anh và con bê
TTON đầu tiên ra đời năm 1981 ở Mỹ (Brackett và cs (1982)[23]). Bê đực này
là kết quả thụ tinh trong ống nghiệm giữa các tinh trùng với tế bào trứng đã
thành thục in vivo, sau đó hợp tử được cấy vào ống dẫn trứng bò nhận. Tại Việt
Nam, TTON đã được nghiên cứu trên gia súc từ đầu những năm 1990 và tiếp tục
được nghiên cứu tại Viện Công Nghệ Sinh Học và Viện Chăn ni Quốc Gia.
Với mục đích nâng cao hiệu quả của kỹ thuật TTON và tạo tiền đề áp
dụng kỹ thuật siêu âm hút tế bào trứng từ con vật sống để sản xuất phơi có
chất lượng cao, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài:”Nghiên cứu ảnh
hưởng của yếu tố mùa vụ, phương pháp khai thác đến kết quả thu tế bào
trứng và môi trường nuôi cấy, đông lạnh đến kết quả thụ tinh ống nghiệm
trứng bò”.
1.2 MỤC TIÊU VÀ Ý NGHĨA
Mục tiêu:
- Xác định ảnh hưởng của phương pháp khai thác, yếu tố mùa vụ đến
kết quả thu tế bào trứng bò.
- Xác định ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy, đông lạnh đến kết quả
thụ tinh ống nghiệm trứng bị.
- Có thể ứng dụng kết quả trên trong cơng nghệ sản xuất phơi bị.
Ý nghĩa:
- Đánh giá được ảnh hưởng của mùa vụ khai thác đến kết quả thu tế bào
trứng nhằm thu được lượng tế bào trứng lớn hơn cũng như môi trường ni,
cấy đơng lạnh đến kết quả thụ tinh từ đó có giải pháp kỹ thuật nhằm nâng cao
kết quả thụ tinh ống nghiệm.
- Góp phần tạo phơi trong ống nghiệm với số lượng lớn, chất lượng cao
và giá thành hạ nhằm phục vụ các nghiên cứu cơ bản khác như: cấy truyền
phôi, đông lạnh phôi, cắt phôi, xác định giới tính, chuyển gen...
2
2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ THỤ TINH ƠNG NGHIỆM
TRONG VÀ NGỒI NƯỚC
Thí nghiệm đầu tiên về cấy phôi thành công trên thỏ được tiến hành do
giáo sư Walter Heape thực hiện năm 1890. Đến năm 1932, cấy truyền phôi đã
thành công trên dê bởi Warwich và Berry và con bê đầu tiên trên thế giới đã
ra đời bằng cấy phôi bởi Willet và cs (1951)[68]. Từ đó cơng nghệ phơi đã đạt
được các kết quả mới như đông lạnh phôi, cắt phôi, ghép phôi, xác định giới
tính sớm từ giai đoạn phơi…
Những năm tiếp theo, nhiều phịng thí nghiệm trên thế giới và các kỹ
thuật liên quan đến công nghệ phôi tiếp tục được nghiên cứu cải tiến như nuôi
thành thục trứng trong ống nghiệm (Fukui và cs (1983)[31]; Beker và cs
(2002)[17]), thụ tinh ống nghiệm (Leibfreid-Rutledge và cs (1986)[44]), nuôi
phôi trong ống nghiệm (Ali và cs (2003)[13]), xác định giới tính phơi giai
đoạn sớm bằng kỹ thuật PCR, khai thác trứng ở con vật sống với sự hỗ trợ của
máy siêu âm (Ovum Pick Up - OPU) (Galli và cs (2001)[33])… Trên thế giới,
thụ tinh ống nghiệm đã được nghiên cứu từ những năm đầu của thế kỷ trước
và con thỏ đầu tiên ra đời bằng kỹ thuật này vào năm 1959, em bé thụ tinh
ống nghiệm đầu tiên ra đời năm 1978 ở Anh và con bê thụ tinh ống nghiệm
đầu tiên ra đời năm 1981 tại Mỹ.
Tại Việt Nam, thụ tinh ống nghiệm đã được nghiên cứu trên gia súc từ
đầu những năm 1990. Bùi Xuân Nguyên và cộng sự (1994)[9] đã báo cáo kết
quả bước đầu nghiên cứu nuôi trứng và thụ tinh ống nghiệm ở trâu bò.
Nguyễn Thị Ước (1996)[10] đã nghiên cứu về sự chín nhân ở tế bào trứng
trâu đầm lầy nuôi trong ống nghiệm. Nguyễn Hữu Đức và cs (1996)[2] đã
3
nghiên cứu về trạng thái phát triển nhân tế bào trứng thu từ buồng trứng của
bò nội Việt Nam. Nguyễn Thị Ước và cs (1999)[11] đã báo cáo về sản xuất
phơi bị bằng thụ tinh ống nghiệm và nghiên cứu sản xuất bị sữa giống
thương phẩm bằng cấy phơi thụ tinh ống nghiệm và xác định giới tính
(Nguyễn Thị Ước và cs (2003)[12]). Nguyễn Hữu Đức và cs (2003)[3] đã báo
cáo kết quả thụ tinh ống nghiệm và cấy phôi ở bò lai Sind và con bê thụ tinh
ống nghiệm ra đời vào ngày 28/11 năm 2002 tại Viện Công Nghệ Sinh Học.
Tại Viên Chăn Nuôi Quốc Gia, tác giả Nguyễn Văn Lý và cs (2003)[7] đã báo
cáo nghiên cứu tạo đàn bê bằng phôi thụ tinh ống nghiệm.
2.2 ĐẶC ĐIỂM SINH LÝ SINH DỤC BÒ CÁI
2.2.1 Chu kỳ động dục của bò cái
Chu kỳ động dục được bắt đầu từ khi gia súc thành thục về tính và ở cơ
quan sinh dục khơng có bào thai, khơng có hiện tượng bệnh lý, ở bên trong
buồng trứng có q trình phát triển của nỗn bao, trứng chín và rụng.
Ở bị thời gian bắt đầu thành thục về tính trung bình từ 8-24 tháng tuổi,
lúc đó cơ thể con cái đặc biệt là cơ quan sinh dục có biến đổi kèm theo sự
rụng trứng. Dưới sự điều tiết của hocmone thuỳ trước tuyến n, trứng phát
triển, chín, rụng một cách có chu kỳ và biểu hiện bằng những triệu chứng
động dục theo chu kỳ gọi là chu kỳ tính. Bị thuộc loài gia súc đa chu kỳ, mỗi
chu kỳ từ 18-24 ngày trung bình là 21 ngày. Chu kỳ tính chia làm 4 giai đoạn:
Giai đoạn trước động dục: là giai đoạn từ khi thể vàng tiêu huỷ đến lần
động dục tiếp theo, chuẩn bị điều kiện cho đường sinh dục cái và trứng để tiếp
nhận tinh trùng, đón trứng rụng và thụ tinh. Thời gian của giai đoạn này là
khoảng 3 ngày. Giai đoạn này biểu hiện các đặc điểm sau: đường sinh dục
xung huyết và tăng cường nhu động. Các tuyến sinh dục phụ tiết chất nhầy,
âm đạo tiết dịch nhầy loãng làm trơn đường sinh dục, con vật bắt đầu xuất
hiện tính dục.
4
Giai đoạn động dục: gồm ba thời kỳ liên tiếp là hưng phấn, chịu đực
và hết chịu đực. Đây là giai đoạn quan trọng nhưng thời gian lại ngắn khoảng
1-3 ngày. Ở giai đoạn này con vật có những biểu hiện: âm đạo xung huyết,
sưng tấy chuyển từ màu hồng nhạt sang màu mận chín; dịch trong suốt từ âm
đạo chảy ra nhiều, con vật ở trạng thái không yên tĩnh, ăn ít hoặc bỏ ăn, phá
chuồng kêu rít, nhảy lên lưng con khác hay để con khác nhảy lên lưng, xuất
hiện các tư thế của phản xạ giao phối như hai chân sau dạng ra, đuôi cong về
một bên...Sau khi hết chịu đực 6-10 giờ thì trứng rụng. Khi trứng rụng mà
được thụ tinh thì chuyển sang thời kỳ chửa, nếu khơng được thụ tinh thì
chuyển sang giai đoạn sau động dục.
Giai đoạn sau động dục: bắt đầu từ khi kết thúc động dục và kéo dài
vài ngày, các hưng phấn thần kinh giảm dần, sự tăng sinh và tiết dịch của tử
cung ngừng lại. Biểu hiện về hành vi tính dục là khơng muốn gần con đực.
Con vật dần trở lại trạng thái sinh lý bình thường.
Giai đoạn yên tĩnh: đây là giai đoạn dài nhất, thường bắt đầu từ ngày
thứ tư sau khi trứng rụng mà không thụ tinh và kết thúc khi thể vàng tiêu huỷ.
Giai đoạn này khơng có biểu hiện về hành vi sinh dục. Đây là giai đoạn nghỉ
ngơi yên tĩnh để khôi phục lại cấu tạo chức năng cũng như năng lượng cho
chu kỳ tiếp theo.
2.2.2 Thần kinh và thể dịch điều tiết hoạt động sinh sản ở bò cái
Hoạt động sinh lý sinh sản của gia súc chịu sự điều tiết của hệ thống
thần kinh và thể dịch (Hypothalamus - tuyến yên - tuyến sinh dục) dưới tác
động của các nhân tố bên trong và bên ngoài.
Nhân tố nội tại: là hàm lượng Estrogen trong cơ thể gia súc khi đã
thành thục về tính. Estrogen tác động lên khu vỏ não và ảnh hưởng đến
Hypothalamus, gây tiết GnRH theo chu kỳ.
Nhân tố ngoại cảnh: nhiệt độ, ánh sáng, chế độ chăm sóc ni dưỡng
đặc biệt là Steroid tự nhiên trong thức ăn xâm nhập vào cơ thể thông qua tiêu
5
hoá, qua da vào cơ quan trong cơ thể gây nên những kích thích mãnh liệt tác
động lên vỏ đại não.
Vỏ đại não sau khi tiếp thu những kích thích sẽ truyền xung động đến
Hypothalamus gây tiết các yếu tố giải phóng mà ngày nay gọi là các
hocmonegiải phóng. Các hocmone đó gồm:
LRH kích thích thuỳ trước tuyến n tiết ra hoàng thể tố (Luteino
Releslaing Hocmone – LH), LH tác động vào buồng trứng làm trứng chín.
LH kết hợp với FSH làm bao noãn vỡ gây hiên tượng rụng trứng... hình
thành thể vàng.
PRH kích thích thuỳ trước tuyến n phân tiết LTH (Luteinotrofic
hocmone). LTH tác động vào buồng trứng duy trì sự tồn tại của thể vàng, kích
thích thể vàng tiết Progesteron. Progesteron tác động lên tuyến yên gây ức chế
quá trình phân tiết FSH, LH. Quá trình động dục chấm dứt, nó tác động vào tử
cung làm tử cung tăng sinh tạo điều kiện cho sự làm tổ của hợp tử. Như vậy,
hoạt động chu kỳ tính của gia súc chịu sự chi phối của các hocmon FSH, LH,
LTH trong đó FSH và LH đóng vai trị quan trọng. FSH và LH tuy được phân
tiết riêng lẻ song lại hoạt động phối hợp chặt chẽ nhịp nhàng với nhau.
Sự cân bằng nội tiết được giữ vững bởi cơ chế điều khiển ngược. Khi
hocmon của tuyến nội tiết nào tăng hoặc giảm sẽ gây hiện tượng giảm hoặc
tăng hocmon tương ứng của tuyến yên. Cơ chế đó được gọi là cơ chế điều
khiển ngược dương tính.
Cơ chế điều khiển ngược có ba kiểu:
Điều khiển ngược vịng dài (Long feed back): Hypothalamus và tuyến
yên có những cảm thụ và chịu tác động của các hocmon tuyến sinh dục.
Điều khiển ngược vòng ngắn (Short feed back): do các hocmon tuyến
yên tác động vào cơ quan thụ cảm đặc biệt của Hypothalamus.
Điều khiển vịng cực ngắn (Ultra-Short feed back): do chính các
hocmon của Hypothalamus quay lại điều hồ chính Hypothalamus.
6
(3)
Hypothalamus
RF và IF
(2)
Tuyến yên
TSH, ACTH, GH
(1)
Tuyến đích
và gonadotropin
Tổ chức ngoại vi
Sơ đồ : mối liên hệ điều khiển hoạt động hệ nội tiết
(1): Sự điều khiển ngược vòng dài (Long feedback)
(2): Sự điều khiển ngược vòng ngắn (Short feedback)
(3): Sự điều khiển ngược vòng cực ngắn (ultra-short feedback)
2.2.3 Cấu tạo buồng trứng và tế bào trứng
2.2.3.1 Cấu tạo và chức năng buồng trứng
Buồng trứng là cơ quan sinh sản cơ bản ở gia súc cái bởi vì chúng sản
sinh ra giao tử cái (noãn bào-tế bào trứng) và hocmon sinh sản cái (oestrogen
và progesteron). Trâu, bò, ngựa, cừu là gia súc đơn thai, bình thường mỗi chu
7
kỳ động dục chỉ có một tế bào trứng chín và rụng vì vậy mỗi lần chửa chúng
chỉ đẻ một con. Lợn là gia súc đa thai, mỗi chu kỳ động dục có từ 10-25 tế
bào trứng chín và rụng do vậy có nhiều thai ở mỗi lần có chửa.
Buồng trứng bị có hình ơ van dẹt, nhưng hình dáng này cũng bị thay
đổi do những nang trứng phát triển hay do sự tồn tại của thể vàng. Buồng
trứng gồm có hai miền: miền tuỷ bên trong và miền vỏ bên ngồi. Miền tuỷ
có nhiều mạch máu, thần kinh và mô liên kết. Miền vỏ gồm các tế bào và các
mơ có nhiệm vụ tạo ra tế bào trứng và hocmon. Lớp ngoài cùng của miền vỏ
buồng trứng là biểu mô bề mặt. Biểu mô bề mặt là một lớp tế bào lập phương,
đầu tiên được gọi là biểu mô sinh dục bởi vì người ta tin rằng nó là nguồn gốc
của tế bào sinh dục cái. Giờ đây người ta biết rằng tế bào sinh dục không xuất
phát từ lớp biểu mơ này. Chúng có nguồn gốc từ mơ ruột của phơi và sau đó
di chuyển vào miền vỏ tuyến sinh dục của phôi. Ngay bên dưới biểu mô bề
mặt là một lớp mỏng, dày đặc các mô liên kết gọi là áo trắng buồng trứng.
Phía dưới áo trắng là nhu mô, được coi là lớp chức năng bởi vì nó chứa nang
trứng và các tế bào phân tiết hocmon buồng trứng.
Người ta cho rằng tất cả nang sơ cấp được hình thành trước khi con vật
cái được sinh ra. Nang sơ cấp (nang bậc I) là một tế bào sinh dục được bao
quanh bởi một lớp tế bào hạt. Chúng nằm trong nhu mơ và thường xun
được nhìn thấy theo nhóm gọi là tổ trứng. Người ta ước lượng rằng có khoảng
75000 nang sơ cấp được tìm thấy trong buồng trứng bê. Với sự phát triển liên
tục và thành thục trong suốt đời sống sinh sản, mỗi bò già chỉ có khoảng 2500
nỗn bào có khả năng phát triển. Một số nỗn bào có khả năng phát triển đã
thành thục hồn tồn và được giải phóng vào đường sinh dục để thụ tinh và
phát triển thành bê. Nhưng hầu hết nỗn bào cịn lại đã phát triển và thối hố.
Vì thế, số nỗn bào có khả năng phát triển thu được từ buồng trứng để tạo bê
lớn hơn rất nhiều so với thực tế nhận thấy.
8
Nang trứng thường xuyên ở trạng thái phát triển và thành thục. Sau giai
đoạn nang sơ cấp là sự tăng sinh các tế bào hạt bao quanh một tế bào trứng
có khả năng phát triển. Một tế bào trứng có khả năng phát triển được bao
quanh bởi hai hay nhiều lớp tế bào hạt gọi là nang thứ cấp (nang bậc II).
Trong quá trình phát triển, các tế bào hạt nang thứ cấp tiết ra dịch, đẩy chúng
tách rời và hình thành một xoang. Khi một xoang đã được hình thành thì nang
đó được gọi là nang bậc III. Nang bậc III thành thục khi quan sát thấy nó chứa
đầy dịch và nổi lên bề mặt buồng trứng, được gọi là nang Graaf. Dịch trong
nang bậc III được gọi là dịch nang trứng. Đây là một dịch nhớt giàu hocmom
sinh sản và các yếu tố khác giúp điều hoà chức năng buồng trứng.
Có nhiều lớp tế bào trong nang Graaf được coi là có chức năng quan
trọng. Ngồi cùng là lớp tế bào sợi được gọi là tế bào vỏ bên ngoài. Tiếp theo
là lớp tế bào vỏ bên trong. Trong lớp này có nhiều mạch máu. Các tế bào vỏ
và các mạch máu được hình thành khi nang trứng lớn lên và di chuyển vào
miền tuỷ. Màng mềm tách lớp tế bào vỏ bên trong khỏi lớp tế bào trong cùng
- lớp tế bào hạt và ngăn cản sự di chuyển của hệ thống mạch máu vào các tế
bào này. Các tế bào hạt bao quanh xoang. Ngoài ra khối Cumulus Oophorus tế bào hạt nằm ở bên kia của xoang. Nỗn bào có khả năng phát triển nằm
trong khối tế bào Cumulus với các tế bào hạt bao quanh. Những tế bào hạt
bao quanh và tiếp xúc trực tiếp với tế bào trứng có khả năng phát triển được
gọi là vành phóng xạ. Khi rụng trứng xảy ra, nang trứng vỡ đẩy dịch nang
trứng, một số tế bào hạt và tế bào trứng có khả năng phát triển vào xoang cơ
thể gần với chỗ mở ra của ống dẫn trứng. Trong lúc giải phóng ra, tế bào
trứng được bao quanh bởi vành phóng xạ và một khối tế bào hạt (Cumulus)
dính giúp ống dẫn trứng thu tế bào trứng và dịch chuyển trong ống dẫn trứng.
Nang trứng vỡ làm chảy máu, do đó hình thành cục máu ở vị trí trứng
rụng. Nang trứng vỡ chứa đầy máu được gọi là thể huyết. Thể huyết sau đó
9
được thay thế bằng thể vàng là một thể cứng được hình thành nhanh chóng
bởi hỗn hợp tế bào vỏ và tế bào hạt. Có hai loại tế bào được tìm thấy trong thể
vàng. Loại tế bào thể vàng nhỏ có nguồn gốc từ tế bào vỏ và loại tế bào lớn có
nguồn gốc từ tế bào hạt. Trong thể vàng có nhiều mạch máu và là nguồn
progesteron và các progestin khác duy nhất của buồng trứng. Khi thể vàng
thoái hố, nó khơng cịn phân tiết progesteron nữa. Nó thay đổi màu sắc cuối
cùng trở thành một cái sẹo màu trắng trên bề mặt buồng trứng. Nếu gia súc có
chửa, thể vàng sẽ được duy trì đến cuối giai đoạn mang thai.
2.2.3.2 Cấu tạo tế bào trứng
Hình thái: tế bào trứng bò là một loại tế bào lớn nhất trong cơ thể
(0,135-0,145mm), có dạng hình cầu.
Cấu tạo tế bào trứng gồm ba phần: (Trần Tiến Dũng và cs (2002)[1])
nguyên sinh chất, nhân và màng bao. Đi từ ngoài vào trong thì tế bào trứng có
cấu tạo:
Màng ngồi cùng: là đám tế bào Cumulus, có dạng lầy nhầy, khơng rõ
hình dạng, cấu trúc, bao gồm nhiều lớp tế bào hình nang, hình chóp, những tế
bào này được phân bố khắp xung quanh tế bào trứng nên được gọi là màng
phóng xạ. Các tế bào này được gắn với nhau bởi axit Hyanuronilic.
Lớp màng giữa: bao gồm nhiều tế bào, được sinh ra từ lớp tế bào hình
nang, là lớp ni dưỡng tế bào trứng còn được gọi là màng trong suốt, màng
này đảm bảo dinh dưỡng cho tế bào trứng ở trong buồng trứng.
Lớp màng trong: là một lớp tế bào màng mỏng bao bọc phần nguyên
sinh chất gọi là màng nỗn hồng hay màng ngun sinh chất. Màng này có
tác dụng nuôi dưỡng trứng đã thụ tinh.
Ở giữa màng trong suốt và màng nỗn hồng có khoảng trống. Khoảng
trống có độ dầy 14-15µm, có độ pH = 3-5, chứa dịch có nồng độ ion cao.
10
Nguyên sinh chất: bao quanh nhân trứng, thành phần chủ yếu của
nguyên sinh chất là: nước, muối khoáng, các vật chất hữu cơ, các men và đặc
biệt là các bào quan của tế bào.
Nhân trứng: bao gồm lưới nhiễm sắc thể (NST) và nhiều hạt nhân. Ở bị
có 29 cặp nhiễm sắc thể thường và một cặp nhiễm sắc thể giới tính.
2.2.3.3 Sóng nang trứng
Trong những năm gần đây, một số nhà khoa học đã nghiên cứu đến các
đợt sóng nang (Follicular wave) trong chu kỳ động dục của bò. Sóng nang là
sự phát triển đồng loạt của một số bao noãn ở cùng một thời gian trong chu kỳ
động dục. Các cơng trình nghiên cứu, theo dõi sự phát triển noãn nang của
buồng trứng in vitro bằng phương pháp nội soi và siêu âm được nhiều tác giả
công bố. Các tác giả cho thấy ở bò trong một chu kỳ thường có 2-3 đợt sóng
nang phát triển một số ít có 4 đợt, đợt một bắt đầu diễn ra rụng trứng, vào
ngày 3-9 của chu kỳ; đợt 2 vào ngày 11-17 và đợt 3 vào ngày 18-0. Mỗi đợt
sóng nang có thể huy động tới 15 nang kích thước từ 5-7 mm phát triển. Sau
này có một nang phát triển mạnh hơn gọi là nang trội (nang khống chế). Kích
thước của nang khống chế ở đợt 1, 2, 3 có thể đạt 12-15 mm và các đỉnh kích
thước nang tương ứng quan sát thấy vào các ngày 6, 12, 21.
Đặc điểm chính trong các đợt phát triển nang này là sự phát triển có
tính tự điều khiển và cạnh tranh giữa các nang. Mỗi đợt có một nang chiếm
ưu thế (nang khống chế) tiết ra chất ihibin đè nén sự tăng trưởng của các nang
khác. Tuy vậy, trong khi thể vàng còn tồn tại nang khống chế này sẽ bị thối
hố; chỉ có ở đợt cuối cùng, khi thể vàng khơng cịn thì nang khống chế mới
phát triển tới chín và sự rụng trứng mới xảy ra, chính đây là lý do giải thích
tại sao mỗi chu kỳ động dục của bị chỉ có 1 trứng chín và rụng (cá biệt có 2).
Trong mỗi đợt sóng như vậy, sự tồn tại của các nang không phải nang khống
chế dao động 5- 6 ngày. Riêng nang khống chế có thể phát triển nhanh sau 18
11