繁殖育种技术的发展与应用

1980年,我开始了我的职业生涯。当时,北美市场上出现了许多改善繁殖性能的新技术。早期的发现和研究为商业产品的开发和应用奠定了基础,这些技术彻底改变了奶牛的繁殖育种管理。40多年来,我一直位于这列快速发展列车的前排。

1979年,前列腺素F2a问世,为我们提供了一种诱导奶牛发情的新工具。许多早期的研究表明,前列腺素能诱导黄体退化,大部分奶牛会在2-5天后出现发情现象。此后不久,在1980年,GnRH产品进入市场,给我们提供了另一种诱导奶牛排卵和治疗卵泡囊肿的工具。

在20世纪80年代早期,纽约和威斯康辛州的动物科学家们同时发现了卵泡的波状发育模式,促进该发现的新工具是超声波。多年来,超声波一直被用于产科或妇产科,监测人类怀孕的情况。但是现在,在奶牛上应用直肠探针,不仅可以跟踪单个卵泡和黄体结构的发育,而且还可以看到25-30天的早期胚胎,60天就可以性别鉴定。

繁殖育种技术的发展与应用

首创行动

在发情的情况下,奶牛的活动(行走)会增加100%-200%。 根据该发现,1983年首次颁发了计步器专利,该设备可以固定在奶牛的脖子或腿上。于是,许多计步器产品开始进入市场。 2005年,在奶牛脖子或耳朵上安装的智能3D加速计,提高了监测活动和发情的准确性。

由于安装在脖子处的小麦克风可以监测到奶牛采食和反刍的声音,因此在2011年,第一个能监测奶牛健康和活动的耳标设备诞生了。它汇集了多种测量手段,如耳朵皮肤温度、休息、采食、 反刍 和发情监测,应用复杂的算法可以预测奶牛的发情、是否采食和生病等情况。

不断发展的创新组合

直到20世纪90年代中期,研究人员才开发出联合使用前列腺素和GnRH来控制卵泡发育、黄体退化和排卵的程序。20世纪80年代末,一些研究人员率先进行了早期的研究,从而产生了我们现在所知的同期发情技术。该技术首次测试是在1995年,接着1999年出现了 预同期 ,2000年出现了 再同期程序

2003年,另一种促进同期发情的工具上市,即CIDR(阴道孕酮栓)。早在CIDR在北美出现之前,欧洲、加拿大和美国就已经测试过一种阴道孕酮释放产品(PRID)。该工具已经得到广泛应用,包括胚胎移植前受体的同情发情。

多年来,许多研究人员试图从公牛和其他雄性动物身上收集精液,以分离X和Y染色体,都没有成功。然而, 流式细胞分离技术 却成功了。2005年,性控精液首次上市,彻底改变了牧场的繁殖育种方式。

繁殖育种技术的发展与应用

虽然性控精液的繁殖能力低于普精,但性控精液产母犊的概率达到90%。 为了繁育优质的后备牛,有些牧场会在青年牛和优质的泌乳牛上采用性控冻精。

最近,较多的牧场会在生产性能较差的牛只上采用肉牛冻精。 最新的一项研究表明,肉牛冻精与奶牛 精的繁殖能力没有差异。如今,奶牛场采用肉牛冻精已经非常普遍。2019年,一家大型的公牛站出售给奶牛场的肉牛冻精高于肉牛场。

用化学方式进行妊娠诊断也越来越受欢迎。1992年,第一个商业化的化学妊娠检测方法被称为BioPRYN。在过去的10年里,作为服务项目,其他类似的妊娠检测方法已经在商业或DHI实验室得到应用。 妊娠相关糖蛋白(PAG)在奶牛血液和牛奶中都能检测到,可用于参配后28-30天的早孕检测。

还有其他相关的技术也已应用多年,例如体外授精(IVF)、体外卵母细胞成熟(IVM)和早期胚胎的体外培养(IVC)、核移植、胚胎基因分型和超数排卵胚胎移植(MOET)。这些技术在未来可能会变得更加普遍,但没有一项能比传统的A.I.育种更能促进奶牛的遗传进展了。

展望未来

未来,精液储存方式的突破可能会消除对液氮罐的需求。最近的一份报告表明,采用保存在-30℃冷冻仓的冷冻干燥精液,一头牛成功怀上了一头和牛。随着科技日新月异,繁殖育种领域必将有更多的发现和改变!