Разработка способов длительного хранения спермы петухов и их использование при воспроизводстве птицы

• Автор: Нарубина, Лидия Евгеньевна
• Шифр специальности: 06.02.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Санкт-Петербург, Пушкин
• Количество страниц: 40 с.; 20х15 см

1. Общая характеристика работы
В условиях интенсификации и специализации отрасли птицеводства большое распространение получил прогрессивный способ воспроизводства птицы - искусственное осеменение. Этот метод позволяет быстрее оценить производителей по качеству потомства, рационально использовать их генетический потенциал, сохранять и восстанавливать генофонд исчезающих пород птицы.
Применение метода искусственного осеменения в племенном птицеводстве, неразрывно связано с изучением особенностей спермопродукции самцов и режимом их использования, а также с разработкой способов разбавления и хранения спермы при плюсовых и минусовых температурах.
Однако интенсификация селекционного процесса и дальнейший прогресс в селекции возможны лишь при использовании криоконсервированной спермы самцсв-улучшатеяей. Поэтому крайне необходимо иметь простые и надежные методы хранения и криоконсервации спермы самцов сельскохозяйственной птицы.
Сперму петухов начали замораживать раньше других видов животных. Еще в 1941 г. Шаффнеру удалось получить 30% подвижных спермнев, а в 1949 г. Полдж и Смит из 600 проинкубированных яиц получили 3 нормальных цыпленка ( Shaff-nerC.S. etal., I94I;PolgeC. eta!., <949).
В последующие годы во многих странах мира интенсивно проводились исследования по разработке способов криоконсервации спермы самцов сельскохозяйственной птицы ( Lake Р.Е. et al., 1967, 1984; Sexton Т.J..1972, 1981; Watanabe M. et al., 1967, 1977; Wishart G.J. et al., 1985, 1997 ). Однако показатели оплодотворен-пости яиц были невысокими и нестабильными ( на уровне 50% ). Только в опытах Ленка получены более высокие показатели - до 92,6% ( Lake Р.Е. et al., 1980; Lake Р.Е.,. 1984).
Тем не менее способы замораживания, описанные этими авторами, не удалось воспроизвести. Кроме того в этих опытах были использованы куры и петухи, спе-цнально отобранные на высокую воспроизводительную способность, и использована техника глубокого внутриматочного осеменения, которая в птицеводстве практически применяться не может.
Согласно современным представлениям, основными факторами, повреждающими клетки в процессе низкотемпературной консервации, являются, формирование внеклеточного льда, увеличение концентрации электролитов во внеклеточной среде, обезвоживание клеток и внутриклеточная кристаллизация ( Осташ-коФ.И., 1978; Пушкарь Н.С., Бедоус А.М., 1981; LakeР.Е.,1984).
Главным способом защиты клеток от повреждающих факторов при замораживании является подбор оптимального сочетания среды, криопротектора, режима охлаждения и оттаивания.
Изучению этих вопросов применительно к сперме птиц, начиная с 70-х годов, были посвящены наши исследования, которые дегли в основу при разработке новых способов криоконсервации спермы петухов.
Щель и задачи исследований Основная цель исследований - разработка способов длительного хранения спермы петухов и их использование при воспроизводстве птицы.
В процессе работы поэтапно были поставлены следующие основные задачи: Разработать:
1.Способы хранения спермы при плюсовой температуре и режимы ннтенсивно-о использования петухов.
2. Синтетические среды для хранения спер,мы при плюсовой и минусовой температуре.
3. Оборудование для крноконсервацни и оттаивания спермы птиц.
4. Способы использования криопротектора N ,М~ди метила цела м ид а при замораживании и оттаивании спермы петухов.
5. Способы криоконсервации спермы птиц,
6. Технологию использования храненной спермы при воспроизводстве птиц
Научная новизна исследований Определены оптимальные условия эффективного
хранения спермы петухов при плюсовых температурах.
Впервые в птицеводческой практике показана возможность интенсивного использования петухов путем получения нескольких полноценных эякулятов в день.
Разработаны новые синтетические среды: для разбавления и продления срока хранения спермы до 72 часов при плюсовой температуре ( ах. № 553973, а.с. № 586908 ), для разбавления и замораживания спермы петухов в жидком азоте ( а.с. № 1130339, а.с. № 1298974 ). Выявлено высокое криозащитное свойство криопротектора Н>1-диметилацетамида в сочетании со средой Л КС-1.
На основе изучения температурных режимов в период экспонирования, замораживания и оттаивания разработаны принципиально новые эффективные способы криоконсервации спермы петухов ( а.с. №656621, ах, № 1343587; а.с. № 1515443), сконструировано оборудование для криоконсервации и оттаивания спермы птиц ( а.с. № 994874 ), установлены оптимальные условия искусственного осеменения кур замороженно-оттаянной спермой, позволяющие получать оллодотворенность яиц на уровне 80-95%.
Впервые в мировой практике птицеводства осуществлено замораживание спермы племенных петухов в больших объемах и транспортировка в другое хозяйство. *
Обосновано использование криоконсервированной спермы петухов в селекции.
Теоретическая значимость работы
Впервые на сперме птиц доказана высокая эффективность использования криопротектора N,N - диметилацетамида при криоконсервации и выявлены оптимальные условия его применения.
Криопротектор ДМА не вызывает осмотических перегрузок на мембранах при различных манипуляциях со спермой, связанных с подготовкой к замораживанию и оттаиванию.
Являясь сильнейшим органическим растворителем, ДМА при длительном воздействии ( более 1 часа ) оказывает отрицательное влияние на мембранные структуры спермиев, ответственные за оплодотворяющую способность. При кратковременном воздействии ДМА проявляет высокое криозащитное свойство, не окаэыает отрицательного влияния на спермин.
Впервые показано, что интенсивное использование петухов не нарушает процесс сперматогенеза и не влияет на образование зрелых спермиев, способных выдерживать замораживание.
Практическая значимость работы Разработанные приемы хранения спермы и интенсивного использования петухов вошли в инструкции по искусственному осеменению сельскохозяйственной птицы ( 1970, 1973, 1991); в методические рекомендации по биологическим основам повышения продуктивности сельскохозяйственной птицы ( 1987 ); в рекомендации по искусственному осеменению сельскохозяйственной птицы ( 1988).
Способ криоконсервации спермы петухов в виде мелких гранул путем прямого накалывания в жидкий азот, разработанный нами .является самым эффективным в мире, оплодотворенность яиц достигает 80-98%.
Разработанные способы хранения спермы петухов вошли составной частью в - материалы «Разработка и внедрение экономически эффективной комплексной технологии искусственного осеменения птиц», отмеченные премией Совета Министров СССР(1990).

Материалы табл. 34 свидетельствуют о том, что оплодотворенность яиц от использования второго замороженно - оттаянного эякулята, полученного через два часа после первого , была ниже по сравнению с первым всего на 3% ( Р > 0,90 ) 87,9%
Таблица
Криоустойчивость смешанной спермы петухов 1 - го и 2 - го эякулятов
Характерисшка групп Активность спермы после Заложено яиц, Оплодо гворснность яиц, % М ± т
оттаивания, баллы 24 -х часов хра -неїшя,’.баллы ' М ± пт М ± га
Замора »зшание спермы 1-го эякулята 8,5±С,12 4,3 ± 0,01 357 91,3 ±1
Замораживание спермы 2-го эякулята 8,0±0,15 4,0 ± 0,07 332 87,9 ±1
Таким образом, в племенной работе, при хорошем содержании и кормлении петухов можно использовать для криоконсервации два эякулята в день.
Способ криоконсервации спермы птиц, разработанный нами и не имеющий аналогов в мире , с успехом используется для сохранения генофонда, в первую очередь, редких и исчезающих кур.
Совместно с сотрудниками лаборатории по сохранению генофонда ВНИИТРЖ создается криобанк спермы петухов этих пород ( табл.35 ).
Таблица
Качество спермы петухов редких пород и число замороженных спермодоз
№ № п/п Порода, популяция Обьсм спермы М±га Концентрация спсрміісв, млрд/мя М±т Активность после оттаивания Мф. ІІП1 Число замороженных спермодоз
1 Пушкинская полосато - пестрая 0,39 ± 0,05 4,70 ±0,53 4,0
2 Первомайская 0,25 ± 0,04 3,51 ±0,41 4,0
3 Загорская лососевая 0,62 ±0,07 5,14 ±0,38 7,0
4 Голотсйпа я 0,40 ±0,06 3,45 ±0,65 5,5
5 Московская бойцовая 0,17 ±0,03 5,99 ±0,72 г 3,5
6 Узбекская бойцовая 0,38 ±0,04 5,47 ±1,05 4,0
7 Орловская алая 0,65 ±0,02 6,35 ±0,99 6,5
8 Ру сская хохлатка 0,29 ±0,09 3,06 ±0.57 4,0
9 Юрловская голосиста*» 0,33 ± 0,08 4,73 ±0,60 5,0
ю Полтавская глинистая 0,28 ±0,05 3,74 ±2,08 3,5
11 Черно - пестрый австролорп 0,62 ±0,06 5,00 ±0,60 4,5
12 Хохлатки 0,38 ±0,07 3,45 + 0,63 4,5
13 Аврора( голубые) 0,62 ±0,08 4,70 ±0,41 4,0
Итого 6008