专利名称：一种采用胚胎生物技术超常规繁育奶牛的方法
技术领域：
本发明属于生物工程技术领域利用胚胎生物配套技术快速繁育奶牛的一种途径和方法。
牛奶作为一种营养最全面和完善的食品之一，历来被人们所重视，特别是随着人们生活水平的提高和膳食结构的不断改善，牛奶的社会需求不断增加，特别是随着“学生饮用奶”、“部队战士奶”的推广以及全民喝奶运动的逐步兴起，牛奶的供求矛盾日益突出。按照常规的奶牛繁育发展速度，难以满足人们对牛奶日夜增长的需求。如何利用高新技术超常规繁育奶牛是摆在广大科技工作者特别是畜牧工作者面前的一项重要而紧迫的任务。
为了加快奶牛的繁育速度和提高奶牛的种群质量，我国从七十年代开始对胚胎生物工程技术进行研究，八十年代后研究发展速度加快，近年来，在胚胎生物工程单项技术方面取得了可喜的研究成果。特别是在同期发情、超数排卵、体外受精、胚胎收集、性别鉴定、胚胎分割、胚胎克隆、胚胎冷冻保存及胚胎移植等单项胚胎生物工程技术方面，有了较大突破和进展，在一定程度上加速了奶牛的繁育和品质的改良。但是由于我国科研体制、经营机制、技术的可靠性以及实验推广经费等诸多原因，致使上述科研成果未能整体综合配套在大规模生产实践中发挥作用，因而未能达到理想的超常规快速繁育奶牛的目的。特别是在奶牛出生性别的控制方面，尽管采取上述一系列单项胚胎生物工程措施后，目前奶牛出生的公犊和母犊的比例还停留在1∶1即公犊母犊各一半的水平，而且在实际中往往公犊多于母犊。虽然通过胚胎性别鉴定可以在一定程度上控制和提高奶牛母犊的出生率，但就目前的技术而言，胚胎性别鉴定在一定程度上不可避免地对胚胎造成损伤，进而大大影响奶牛的繁殖率。如果控制和提高奶牛母犊的出生率，这一关键技术不突破，将严重的制约着奶牛超常规繁育的发展速度。
本发明的目的就是通过利用胚胎生物工程技术的综合配套使用，特别是综合配套使用奶牛出生性别的控制技术，以及借腹怀胎(即借黄牛之腹怀奶牛之胎)的方法，使奶牛母犊的出生率在现有50％(即公母牛犊各一半)的基础上稳定提高到90％以上，趋近100％，使母奶牛繁育速度比常规方法快10倍以上，从而达到超常规快速繁育奶牛的目的。
本发明是这样实现的对现有奶牛进行鉴定，选择产奶量高、无传染或其他疾病、体格健壮适宜于作供体超排的优秀母奶牛相对集中饲养(建立集中饲养小区或由奶牛龙头企业相对集中饲养)采取同期发情、超数排卵的方法，运用非手术法冲胚，使之获得尽可能多的A、B级胚胎进行冷冻，每头供体奶牛每年可超排4次以上(含4次)，每次可获得8枚以上胚胎，供体母牛不让其怀孕，主要用于生产胚胎。与此同时，利用优质高产种公牛的精液进行人工受精或体外受精培养，使胚胎生产工厂化；利用工厂化生产的胚胎进行胚胎分割后，用分割后的半胚对受体牛实施胚胎移植；受体牛主要选择适宜作受体的母黄牛或其它土种牛。这种借腹怀胎的方法，大大突破了常规的用母奶牛人工受精怀孕产仔的传统繁育速度，可以最大限度地繁育优质高产的奶牛，比常规方法繁育奶牛至少快10倍以上的速度，达到了超常规快速繁育奶牛的目的。
上述超常规快繁技术涉及胚胎生物工程技术中的同期发情、超数排卵、胚胎分割、胚胎性别控制、胚胎冷冻、胚胎体外受精、胚胎工厂化生产、胚胎移植等多项生物技术的有机结合和组装配套运用。其中胚胎性别控制技术在整个胚胎生物工程技术中，是决定母犊繁育率的关键技术之一。本发明涉及的这一关键技术是通过以下途径和方法来实现的根据中华传统医学提出的“阴阳交替原理”和母牛“生公生母交替排卵”的基本规律，即已知一头正常母牛前产为母犊，预想选择母犊可在产后偶次数排卵期使之妊娠，预想选择公犊可在产后奇数次排卵期使之妊娠，(该规律已被中国CN1049591A发明专利“准确控制母牛产犊性别方法”所证实)。据此，在给供体母牛作超数排卵方案时，选择其产母犊的排卵期，同时结合中国发明专利CN1068728A公开的用一种特定电光源照射母牛“控制奶牛出生性比的方法”，并利用X和Y精子分离技术、超排技术等使母犊的出生率控制在90％以上。另外，还可以根据生殖细胞生产中的左阴右阳规律，即具有生精能力的两只睾丸，左睾丸生产阴性的X精子，右睾丸生产阳性的Y精子；具有排卵功能的两列卵巢，左卵巢生产X-卵，右卵巢生产X+卵。同时，根据中国发明专利CN1049591A被实践证实的三种基本规律，即“1、，认定X精子受精的X-卵与认定Y精子受精的X+卵交替排出法规律；2、决定性别时卵起第一决定作用，精子起第二决定作用；3、公式X-＋X→(♀)XX；X+＋Y→(♂)XY。”依据这种规律，在配套采取上述措施控制母犊出生率的同时，进一步配套采取以下措施1、对优秀种公牛实施人工结扎或右睾丸切除手术，即对产生阳性Y精子的右睾丸输精管实施人工结扎或者人工切除右睾丸。其目的是确保公牛精液中全部是带阴性的X精子，以便确保其精液与母牛生产的X-卵受精时100％生产母犊，即X-＋X→(♀)XX；2、对供体母牛实施人工结扎或卵巢切除手术，即对母牛产生阳性卵X+的右卵巢输卵管结扎或右卵巢切除手术。其目的是确保母牛排除的卵全部是带阴性X-卵，从而确保其阴性卵与公牛的阴性精液受精时100％生产母犊即X-＋X→(♀)XX。
本发明的优点是采取上述方法的组装配套使用，对母犊的出生率可以控制在90％以上，趋近100％；可以有效地避免为了控制母犊出生率对胚胎进行性别鉴定所带来的胚胎损伤等弊端；变事后性别鉴别为事前有效控制；并采取借腹怀胎的办法比常规的用奶牛人工受精产子方法快10倍以上，达到了超常规快速繁育奶母牛的目的。
下面结合技术路线图实施例，说明如下附图
中1是选择优秀高产母奶牛作为供体牛；2是为了使供体母牛多排带阴性的X-卵，达到控制奶牛多产母犊的目的，其特征是根据奶牛阴阳交替排卵的规律，在已知前产为母犊时，在产后偶次排卵时进行受精超排，若前产为公犊，则在产后奇次排卵时进行受精超排，并在超排之前，采用高压汞气灯对母牛照射一个阶段，以刺激母牛的视觉器官，使母牛视神经感受刺激，传导到视中枢进而传导到松果体和下丘脑，使分泌释放因子，释放因子经下丘脑——垂体门脉循环，直接调节腺垂体活动，引起内分泌一系列变化，造成有利于雌性精子受精的生理效应；其实施方法是在牛舍内牛头前上方，安装功率为250-450W的高压汞气灯，使之光照强度为30-90勒克斯，每天早晚各对母牛照射一次，每次0.5-3小时，每日总照射数为1-6小时，照射时间为37-165天；该方法单独使用，可使产母犊率达到76％以上，若与上述方法配套使用，产母犊率可提高到90％以上。同时，为了更加准确的控制母犊和提高母犊的出生率，可进一步采取以下措施(1)将供体母牛的右卵巢输卵管进行人工结扎或切除右卵巢，确保左卵巢排出带阴性的X-卵，使之与带阴性的X-精子受精后100％产母犊；(2)将种公牛的右睾丸输精管人工结扎或切除右睾丸，确保左睾丸排出带阴性的X-精子与带阴性的X-卵受精后100％产母犊。
3是采取同期发情的方法，诱导奶牛同期发情，其特征一是肌肉注射氯前列烯醇(ICI)0.2mg/头，注射后48-72小时观察，发情率达到60％以上；二是子宫灌注(ICI)0.2mg/头，灌注后48-72小时观察，同期发情率可达到80％以上。实践中可选择第二种方法。
4是实施超排冲胚，其特征是肌肉注射促排3号(LRH-A3)由宁波生化制药厂生产，也可注射进口药物等，并采取非手术法冲胚；采取超数排卵后，每头次可获8枚以上胚胎，供体母牛每年可超排4次以上，按每次获8枚胚胎计算，每年超排四次可获32枚胚胎。
5是胚胎冷冻和解冻，其特征是采取以下方法冷冻(1)用1.5mol/L乙二醇(含0.1mol/L蔗糖)作为冷冻保护剂，程序为胚胎→-6.5℃(平衡5min)→植冰(平衡5min)→以0.5℃/min降温→-32℃(平衡5min)→投入液氮；(2)用10％甘油作为冷冻保护剂程序为胚胎→-5.5℃(平衡5min)→植冰(平衡5min)→以0.5℃/min降温→-32℃(平衡5min)→投入液氮；解冻
(1)胚胎→空气浴(18-25℃)约10s→32℃水温约10s→1mol/L蔗糖4min→保存液冲洗3-4次；(2)胚胎→25℃水温→0.5mol/L蔗糖5min→保存液冲洗3-4次。
6是胚胎分割，其特征是利用显微操作仪对紧缩桑椹胚和早期囊胚进行半胚以上分割；也可用自制显微切割刀和进口胚胎分割培养皿、切割液(美国产)进行徒手分割；分割后进行单半胚移植；鲜胚可进行四分胚切割和移植，但目前成功率较低，有待进一步提高采用。
7是胚胎移植，其特征是受体母牛全部选择当地的黄牛或其他土种牛，采取借腹怀胎的办法，不占用奶牛母体怀孕，尽可能利用奶母牛作供体，这样可最大限度的加速奶牛的繁育，并且更经济，更便于选择受体母牛，因为其它母牛的数量远远多于奶牛的数量，因此，选择余地更大。对受体母牛进行胚胎移植时，以其稳定接受爬跨作为发情标准，准确记录其时间(按小时记录)，移植时，紧缩桑椹胚可用于发情后6.0-7.0d的受体；早期囊胚和囊胚可用于7.0-7.5d的受体，扩张囊胚可用于7.5-8.0d的受体。
采取上述措施后，一头优秀的供体奶牛，按照每年超排4次以上(含4次并以4次计算)，每次可获8枚以上母性胚胎，以胚胎分割后半胚移植的方法，共可供(4×8×2)64头以上受体母牛怀孕产子，以50％的成活率计算，每头供体母牛，通过借腹怀胎繁育产子，每年可繁育32头优秀奶牛母犊，从而实现了超常规繁育奶牛的目的。
权利要求
1.一种采用胚胎生物技术超常规繁育奶牛的方法，其特征是选择优秀且适宜的母奶牛作为供体，根据其生理特点和排卵规律，采取人工手术、灯光照射、诱导发情、超数排卵、胚胎冷冻(解冻)、胚胎分割、胚胎移植等生物技术和手段，使每头母奶牛每年可提供64枚以上有效母犊胚胎，并利用黄牛或其它种牛作为受体，采取借腹怀胎的方法，快速繁育优秀奶牛母犊，从而实现超常规繁育奶牛的目的。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于为了控制和提高奶牛母犊的出生率，采取生物技术和人工措施配套使用的方法一是在牛舍供体奶牛前头上方安装功率为250-450W的高压汞气灯，使之光照强度为30-90勒克斯，每天早晚对供体牛各照射一次，每次0.5-3小时，每日总照射数为1-6小时，照射时间为37-160天，通过照射后，引起奶牛内分泌一系列变化，造成有利于排阴性卵多产母犊的目的；二是根据奶牛阴阳交替排卵的规律，在已知前产为母犊时，在产后偶次排卵时进行受精超排，若前产为公犊，则在产后奇次排卵时进行受精超排；三是根据奶牛卵巢左阴右阳的生理特点，对供体母牛产生阳性卵的右卵巢输卵管进行人工结扎或将右卵巢切除，以确保左卵巢排出带阴性的X-卵，使之与带阴性的X-精子受精后100％产母犊；四是将种公牛的右睾丸带阳性精子的输精管人工结扎或将右睾丸切除，确保左睾丸排出带阴性的X-精子与带阴性的X-卵受精后100％产母犊。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于诱导奶牛同期发情，其方法是肌肉注射或子宫灌注氯前列烯醇(ICI)0.2mg/头，使之同期发情率达到80％以上。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于肌肉注射促排3号(LRH-A3)或其它进口药物等，采取非手术法冲卵，使供体母牛超数排卵每次可获8枚以上胚胎，每年可超排4次以上，可获32枚以上有效母犊胚胎，分割后获64枚以上有效母犊胚胎。
5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于利用显微操作仪对胚胎进行半胚以上分割，对鲜胚可进行四分以上分割。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于利用黄牛或其他土种牛作受体进行胚胎移植，采取借腹怀胎的办法，每头优秀供体母牛每年可提供64枚以上优秀母犊胚胎，按照50％的成活率计算，每年可繁育32头以上的优秀奶牛母犊，以从而实现超常规快速繁育奶牛的目的。
全文摘要
本发明提供一种采用胚胎生物技术超常规模繁育奶牛的方法。其特征是选择优秀的母奶牛做为供体,根据其生理特点、排卵规律、采取人工手术、特殊光照射、诱导发情、超数排卵、胚胎冷冻(解冻)、胚胎分割、胚胎移植等手段,使每头母奶牛每年可提供64枚以上的有效母犊胚胎,利用黄牛或其他种牛作为受体,采取借腹怀胎的办法,快速繁育优秀奶牛母犊,从而实现超常规繁育奶牛的目的。
文档编号A01K67/00GK1335060SQ0012829
公开日2002年2月13日 申请日期2000年12月15日 优先权日2000年12月15日
发明者章大明, 熊仕玉, 丛振华, 廖斩西, 章程 申请人:北京市云天龙科技有限公司