Nghiên cứu ứng dụng công nghệ cấy truyền phôi trong chăn nuôi bò sữa tại trang trại TH true milk (Luận văn thạc sĩ)

Nghiên cứu ứng dụng công nghệ cấy truyền phôi trong chăn nuôi bò sữa tại trang trại TH true milk (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu ứng dụng công nghệ cấy truyền phôi trong chăn nuôi bò sữa tại trang trại TH true milk (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu ứng dụng công nghệ cấy truyền phôi trong chăn nuôi bò sữa tại trang trại TH true milk (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu ứng dụng công nghệ cấy truyền phôi trong chăn nuôi bò sữa tại trang trại TH true milk (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu ứng dụng công nghệ cấy truyền phôi trong chăn nuôi bò sữa tại trang trại TH true milk (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu ứng dụng công nghệ cấy truyền phôi trong chăn nuôi bò sữa tại trang trại TH true milk (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu ứng dụng công nghệ cấy truyền phôi trong chăn nuôi bò sữa tại trang trại TH true milk (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu ứng dụng công nghệ cấy truyền phôi trong chăn nuôi bò sữa tại trang trại TH true milk (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu ứng dụng công nghệ cấy truyền phôi trong chăn nuôi bò sữa tại trang trại TH true milk (Luận văn thạc sĩ)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

––––––––––––––––––––––––

PHẠM TUẤN HIỆP

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ CẤY TRUYỀN PHÔI TRONG CHĂN NUÔI BÒ SỮA TẠI

TRANG TRẠI TH TRUE MILK

LUẬN VĂN THẠC SĨ CHĂN NUÔI

THÁI NGUYÊN - 2017

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

Người hướng dẫn khoa học:

1 GS.TS TỪ QUANG HIỂN

2 PGS.TS HOÀNG KIM GIAO

THÁI NGUYÊN - 2017

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình thực hiện luận văn, tôi đã nhận được sự quan tâm,

giúp đỡ tận tình, tạo điều kiện và những ý kiến đóng góp quý báu của thầy cô,

bạn bè, gia đình, nhờ đó tôi đã hoàn thành đúng thời hạn luận văn này

Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu nhà trường, Khoa sau đại học,

Khoa chăn nuôi thú y, các thầy, cô giáo khoa chăn nuôi thú y cũng như các

thầy, cô giáo trong trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, những người đã

trang bị cho tôi những kiến thức quý báu, quan tâm, tạo điều kiện giúp đỡ tôi

trong quá trình học tập và thực hiện luận văn này

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn: GS.TS

Từ Quang Hiển, PGS.TS Hoàng Kim Giao đã không quản thời gian tận

tình giúp đỡ về phương hướng và phương pháp nghiên cứu cũng như hoàn

thiện luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của ban lãnh đạo Công

ty Cổ phần thực phẩm sữa TH, các bạn động nghiệp đã tạo điều kiện thuận lợi

giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận văn

Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã động viên khích lệ và tạo

điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận văn này

Xin trân trọng cảm ơn những giúp đỡ đó!

Thái Nguyên, Tháng 09 năm 2017

Tác giả

Phạm Tuấn Hiệp

MỤC LỤC

Lời cam đoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Một số từ viết tắt vi

Danh mục các bảng vii

Danh mục các hình viii

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 3

3 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài 3

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 Khái quát lịch sử phát triển ngành chăn nuôi bò sữa 4

1.1.1 Thế giới 4

1.1.2 Việt Nam 6

1.2 Sơ lược tổng quan về sinh lý sinh sản của bò sữa 10

1.2.1 Cấu tạo cơ quan sinh dục gia súc cái 10

1.2.2 Thành thục về tính 14

1.2.3 Chu kỳ động dục 15

1.2.4 Cơ chế chu kỳ động dục 15

1.2.5 Cơ chế sử dụng hormone gây động dục gây rụng trứng nhiều 15

1.2.6 Sinh lý của phôi giai đoạn đầu 16

1.3 Nguyên lý của đông lạnh phôi, sử dụng phôi đông lạnh 17

1.3.1 Khái niệm 17

1.3.2 Lịch sử phát triển 19

1.3.3 Phương pháp đông lạnh phôi 20

1.4 Lịch sử phát triển công nghệ cấy truyền phôi 22

1.4.1 Thế giới 22

1.4.2 Viêt Nam 23

Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25

2.1 Địa điểm, Đối tượng, thời gian nghiên cứu 25

2.2 Nội dung nghiên cứu 25

2.3 Phương pháp nghiên cứu 25

2.3.1 Tạo phôi tươi từ đàn bò cái của trang trại bò sữa TH true milk 25

2.3.2 Chuẩn bị đàn bò cái nhận phôi 27

2.3.3 Cấy truyền phôi cho bò cái nhận phôi 28

2.3.4 Xử lý số liệu 30

Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 31

3.1 Sản xuất phôi tươi tại trang trại bò sữa TH True milk 31

3.1.1 Kết quả tạo phôi tươi ở bò cái tại trang trại bò sữa TH True milk 31

3.1.2 Đánh giá chất lượng phôi thu được 34

3.2 Chuẩn bị bò nhận phôi 36

3.2.1 Kết quả tiêm tiêm PGF2α gây động duc cho bò nhận phôi 36

3.2.2 Tỷ lệ bò cái đạt tiêu chuẩn nhận phôi từ số bò tiêm PGF2α 38

3.2.3.Tỉ lệ bò đạt tiêu chuẩn cấy phôi so với số bò được tiêm PGF2α 40

3.3 Kết quả cấy truyền phôi bằng phôi tươi và phôi đông lạnh 42

3.3.1 Tỉ lệ sẩy thai của bò cấy truyền phôi 46

3.3.2 Số lượng bê sinh ra từ công nghệ cấy truyền phôi 48

3.3.3 Tỉ lệ giới tính bê sinh ra từ công nghệ cấy truyền phôi 50

3.4 Sinh trưởng của bê được sinh ra từ truyền cấy phôi 52

3.4.1 Khối lượng bê sơ sinh và 65 ngày tuổi 52

3.4.2 Sinh trưởng tuyệt đối của bê được sinh ra từ truyền cấy phôi 55

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 58

1 Kết luận 58

2 Đề Nghị 59

TÀI LIỆU THAM KHẢO 60

MỘT SỐ HÌNH ẢNH CỦA ĐỀ TÀI 63

MỘT SỐ TỪ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Số lượng bò sữa, sản lượng sữa tươi sản xuất tại một số vùng ở

Việt Nam 2

Bảng 1.2 Lượng cung và cầu sữa nguyên liệu dạng lỏng của thế giới năm 2007 - 2015 và dự báo năm 2016 (nghìn tấn) 5

Bảng 1.3 Số lượng bò sữa thế giới năm 2007-2016 và dự báo năm 2016 5

Bảng 1.4 Số lượng bò sữa và sản lượng sữa tươi nguyên liệu được sản xuất phân theo Quốc gia năm 2014, 2015 6

Bảng 1.5 Số lượng bò sữa, sản lượng sữa tươi sản xuất tại một số vùng ở Việt Nam, (Tổng Cục Thống kê, 01/10/2015) 9

Bảng 1.6 Sản xuất và tiêu thụ sữa ở Việt Nam 10

Bảng 2.1 Bố trí thí nghiệm bò cái cho phôi (con) 26

Bảng 2.2a Quy trình tiêm hormone gây siêu bài noãn 26

Bảng 2.2b Bố trí thí nghiệm trên đàn bò cái nhận phôi 28

Bảng 2.3 Bố trí thí nghiệm bò cái được truyền cấy phôi 29

Bảng 3.1 Kết quả tạo phôi tươi ở bò cái TH True milk 31

Bảng 3.2 Tỷ lệ phôi đạt chất lượng qua các đợt giội rửa 34

Bảng 3.3 Kết quả gây kích thích động dục cho bò nhận phôi bằng PGF2α 37

Bảng 3.4 Tỉ lệ bò cái đạt tiêu chuẩn cấy phôi từ bò động dục 39

Bảng 3.5 Tỷ lệ bò đủ tiêu chuẩn cấy phôi so vơi số bò được tiêm PGF2α 41

Bảng 3.6 Số lượng bò cái đậu thai sau cấy truyền phôi 42

Bảng 3.7 Tỉ lệ sẩy thai trong quá trình mang thai của bò cấy truyền phôi 47

Bảng 3.8 Số lượng bê sinh ra còn sống sau 24 giờ từ cấy truyền phôi 49

Bảng 3.9 Tỉ lệ giới tính của bê sinh ra từ công nghệ cấy truyền phôi 51

Bảng 3.10 Khối lượng của bê cái sơ sinh và 65 ngày tuổi 53

Bảng 3.11 Tăng khối lượng của bê từ sơ sinh đến 65 ngày tuổi 56

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình1.1 Hình ảnh cấu tạo buồng trứng ở gia súc cái 11

Hình 3.1 Biểu đồ số lượng phôi thu được qua các lần giội rửa 32

Hình 3.2 Biểu đồ tỷ lệ phôi đạt chất lượng tốt qua các đợt giội rửa 35

Hình 3.3 Biểu đồ tỉ lệ động dục sau 2-4 ngày tiêm PGF2α 38

Hình 3.4 Biểu đồ tỷ lệ bò cái đạt tiêu chuẩn cấy phôi từ bò động dục 40

Hình 3.5 Biều đồ tỷ lệ bò đủ TC cấy phôi so với số bò được tiêm PGF2α 41

Hình 3.6 Biểu đồ tỷ lệ cấy đậu phôi của phôi tươi và đông lạnh 45

Hình 3.7 Biểu đồ tỷ lệ sẩy thai trong quá trình mang thai ở bò cấy phôi 48

Hình 3.8 Biểu đồTỷ lệ bê sống sau 24h 50

Hình 3.9 Biểu đồ tỉ lệ bê cái sinh ra từ công nghệ cấy truyền phôi 52

Hình 3.10 Tăng khối lượng của bê (g/con/ngày) 57

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Ngày nay, ngành chăn nuôi bò sữa đã phát triển khá mạnh mẽ trong sản xuất nông nghiệp của nước ta, quy mô chăn nuôi bò lấy sữa không chỉ dừng lại ở các hộ nông dân nhỏ lẻ, phát triển manh mún mang lại lợi ích kinh tế không cao cũng như ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, làm giảm uy tín sản phẩm đối với người tiêu dùng mà còn phát triển ở quy mô công nghiệp kể cả sản xuất chăn nuôi cũng như chế biến sản phẩm Trước tình hình đó sự vào cuộc của các doanh nghiệp tư nhân có tiềm lực về kinh tế với sự đầu tư khoa học quy mô lớn, áp dụng các mô hình chăn nuôi tiên tiến trên thế giới vào chăn nuôi bò sữa như các tập đoàn kinh tế lớn TH true milk, Vinamilk, Hoàng Anh Gia Lai, đã làm cho ngành chăn nuôi bò sữa phát triển lớn mạnh mang tính cạnh tranh cao Chính sự đầu tư mạnh mẽ có chiều sâu này đã làm cho bộ mặt của ngành chăn nuôi bò sữa nước ta thay đổi rõ rệt Số lượng đàn bò sữa không những tăng lên nhanh chóng mà còn tổng sản phẩm sữa tươi sản xuất

ra cũng tăng rất ấn tượng

Theo số liệu thống kê chăn nuôi bò sữa của Việt nam luôn tăng trưởng mạnh, đặc biệt sau khi có Quyết định 167/2001/QĐ/TTg ngày 26/10/2001 của Thủ tướng chính phủ (Hoàng Kim Giao và Hoàng Thiên Hương, 2015) [9] Theo Tổng cục Thống kê 01/10/2015 (Hiệp hội chăn nuôi gia súc lớn Viêt Nam,2017) [11], tổng đàn bò sữa của Việt Nam là 275.328 con, tăng 20.96%

so với năm 2014 Sản lượng sữa tươi sản xuất đạt 723.153 tấn, tăng hơn năm

2015 là 31,59% Đàn bò sữa Việt Nam có trên 40% là bò thuần Holstein Frisian (HF), còn lại bò lai giữa HF với bò vàng Việt Nam cải tiến với độ máu

HF từ 50 - 93,75% hoặc cao hơn (Hiệp hội gia súc lớn Việt Nam, 2017) [11] Đàn bò được phân bổ không đều giữa các vùng miền, giữa các tỉnh với phương thức, quy mô chăn nuôi không giống nhau nên năng suất sữa trung bình ở bò cũng khác nhau Những nơi bò HF nhiều, điều kiện, kỹ thuật chăn

nuôi tốt năng suất bò sẽ cao hơn Ví dụ Mộc Châu - Sơn La (miền núi, Trung du), Nghệ An (Bắc Bộ và Duyên Hải miền Trung) khí hậu nóng, ẩm nhưng điều kiện chăm sóc nuôi dưỡng tốt, bò thuần nhiều nên năng suất sữa của bò ở đây cao hơn các vùng khác Ngược lại, Sóc Trăng (Đồng bằng sông Cửu Long) hoặc một số tỉnh Đồng bằng Sông Hồng bò lai nhiều, trình độ kỹ thuật

và kinh nghiệm chăn nuôi không đồng đều đã hạn chế đến năng suất sữa của

bò Cụ thể được minh họa qua bảng 1.1 dưới đây :

Bảng 1.1 Số lượng bò sữa, sản lượng sữa tươi sản xuất tại một số vùng ở

(Hiệp hội chăn nuôi gia súc lớn Viêt Nam,2017) [11]

Tốc độ tăng trưởng của đàn bò và tổng sản lượng sữa tươi sản xuất trong nước đã kéo thị phần sữa sản trong nước tăng mạnh, đáp ứng trên 38% nhu cầu tiêu dùng trong nước Để có được thành tích như hiện nay là sự phối hợp chặt chẽ giữa nhà nước, người nông dân và doanh nghiệp cùng làm, chưa dừng lại ở đó để phát triển ngành bò sữa có chiều sâu gia tăng về chất lượng,

số lượng cũng như nâng cao giá trị cạnh tranh cho sản phẩm nội trước thời cơ gia nhập TPP, các nhà đầu tư đã manh dạn đẩy mạnh phát triển và ứng dụng công nghệ cao, công nghệ sinh học vào chăn nuôi, một trong những công nghệ đó là công nghệ cấy truyền phôi trên đàn bò sữa Trang trại chăn nuôi bò

sữa TH true milk đã nhập phôi đông lạnh để cấy cho đàn bò cái của trang trại tuy nhiên nếu tự túc sản xuất được phôi thì giá thành sẽ rẻ hơn Vì vậy việc nghiên cứu sản xuất phôi tươi và truyền cấy phôi đang được đặt ra cho trang trại

Xuất phát từ thực tế trên, tôi tiến hành đề tài “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ cấy truyền phôi trong chăn nuôi bò sữa tại trang trại TH true milk“

2 Mục tiêu nghiên cứu

3 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài

3.1 Ý nghĩa khoa học của đề tài

- Kết quả nghiên cứu của đề tài là tài liệu tham khảo quan trọng trong viêc nghiên cứu về công nghệ sinh sản trên bò

3.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

- Mở đường cho việc ứng dụng công nghệ cấy truyền phôi vào ngành chăn nuôi bò sữa tại việt nam trên diện rộng

- Tạo ra đàn bò có chất lượng cao, mang lại tối đa hóa lợi nhuận cũng như mang đến chất lượng sản phẩm đẳng cấp quốc tế đến tay người tiêu dùng

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Khái quát lịch sử phát triển ngành chăn nuôi bò sữa

1.1.1 Thế giới

Chăn nuôi gia súc lấy sữa mà đặc biệt là chăn nuôi bò sữa là một phần của nông nghiệp từ lâu đời Trong lịch sử nó đã được một phần nhỏ trong các trang trại Chăn nuôi bò sữa quy mô lớn chỉ khả thi khi mà một trong hai một lượng lớn sữa là cần thiết cho sản xuất các sản phẩm sữa lâu bền hơn như pho mát bơ, hoặc có một thị trường đáng kể của những người có đủ tiền để mua sữa Chăn nuôi bò sữa tập trung chủ yếu phát triển xung quanh làng mạc và thành phố, nơi mà người dân không thể có con bò của mình do thiếu đất chăn thả gia súc Ở những vùng thảo nguyên, nhiều dân tộc du mục đã có các hình thức lấy sữa cừu để cung cấp nguồn thực phẩm bổ dưỡng

Ở châu Âu, bắt đầu từ thời kỳ phong kiến cho đến thời kỳ tiền tư bản, những người nông dân chăn nuôi bò sữa sẽ lấy đầy thùng sữa vào buổi sáng

và mang đến thị trường trên một toa xe Cho đến cuối thế kỷ 19, vắt sữa của

bò được thực hiện bằng tay Tại Hoa Kỳ, một số hoạt động chăn nuôi bò sữa lớn tồn tại ở một số bang miền đông bắc và ở phía tây, mà liên quan đến nhiều như hàng trăm con bò, nhưng một cá nhân không thể vắt sữa được hơn một chục con bò mỗi ngày, việc vắt sữa diễn ra trong nhà hai lần một ngày (Betteridge, 2006) [18]

Trong hầu hết thiên niên kỷ thứ hai sau Công nguyên, sữa chỉ được sản xuất cho tiêu thụ trong gia đình ở các làng quê và một số bò được nuôi trong các thành phố để cung cấp sữa tươi cho nhu cầu tiêu thụ của dân cư đô thị Chỉ sau khi có sự ra đời của ngành đường sắt thì chăn nuôi bò sữa mới phát triển mạnh ở các vùng được công nghiệp hoá Tổng sản lượng sữa tiêu thụ trên toàn thế giới không ngừng tăng lên trong những thập kỷ gần đây Ngày nay, các nước phát triển có tống lượng sữa tiêu thụ cũng như

lượng sữa tiêu thụ bình quân ổn định (Barr, J S., Huffman, D C., & Godke, R A,1986) [15]

Bảng 1.2 Lượng cung và cầu sữa nguyên liệu dạng lỏng của thế giới

Tổng sản lượng sữa

Lượng sữa tiêu dùng trực tiếp

Lượng bán cho các Công

ty

Lượng dùng mục đích khác

(Hiệp hội chăn nuôi gia súc lớn Viêt Nam,(2017) [11])

Bảng 1.3 Số lượng bò sữa thế giới năm 2007-2016 và năm 2016

Bảng 1.4 Số lượng bò sữa và sản lượng sữa tươi nguyên liệu được sản

xuất phân theo Quốc gia năm 2014, 2015 Quốc gia

Số lượng bò sữa (nghìn con)

Sản lượng sữa (nghìn tấn)

2014 2015 2014 2015

EU 23.500 23.557 146.700 148.100

Mỹ 9.256 9.310 93.531 94.480

Ấn Độ 50.500 52.500 60.500 64.000 Trung Quốc 8.710 8.400 36.000 37.250 Brazil 20.680 17.330 33.350 26.300 Nga 8.050 7.750 29.900 30.025 New Zealand 5.092 5.200 21.742 21.391 Mexico 6.350 6.400 11.442 11.750 Khác 8.255 9.429 50.468 57.908

(Hiệp hội chăn nuôi gia súc lớn Viêt Nam,2017) [11]

1.1.2 Việt Nam

Việt Nam vốn dĩ không có ngành chăn nuôi bò sữa truyền thống nên không có các giống bò sữa đặc thù Ngành chăn nuôi bò sữa xuất hiện ở Việt Nam từ những đầu thế kỷ XX trải qua những tháng năm khó khăn của đất nước ngành chăn nuôi bò sữa đã đóng góp đáng kể trong việc đảm bảo nhu cầu lương thực, thực phẩm cho sự phát triển của đất nước, tuy nhiên ngành bò sữa mới chỉ thực sự trở thành ngành sản xuất hàng hóa từ những năm 1990 trở lại đây (Đinh Văn Cải, 2009) [1]

1920-1923 nước pháp đã đưa những giống bò chịu nóng bò Red Sindhi (Thường gọi là bò sin) và bò Ongle (Thường gọi là bò bô) vào Tân Sơn Nhất , Sài Gòn, Hà Nội để nuôi thử và lấy sữa phục vụ người Pháp ở Việt Nam, Tuy nhiên số lượng thời đó còn ít (Khoảng 300 con) và năng suất sữa thấp (2-3 Kg/Ngày/Con) (Nguyễn Xuân Trạch và Mai Thị Thơm, 2004) [14]

1937-1942 ở miền nam đã hình thành một số trại chăn nuôi bò sữa ở Sài Gòn

- Chợ Lớn, mỗi ngày sản xuất được hàng nghìn lít sữa với tổng sản lượng sữa đạt trên 360 tấn/Năm, có sáu giống bò sữa đã được nhập vào miền nam Việt Nam là Jersey, Ongole, Red shindhi, Tharpara và Haryana, cũng ở miền nam trong giai đoạn này, chính phủ Astralia đã giúp đỡ xây dựng trung tâm bò sữa thuần jersey tại Bến Cát với số lượng 80 bò cái, nhưng do điều kiện chiến tranh trung tâm này sau đó đã giải thể bò lai hướng sữa và bò sữa nhiệt đới về sau được nuôi tại Tân Bình, Gò Vấp, Thủ Đức tại những trang trại bò sữa do

tư nhân quản lý với quy mô nhỏ từ 10-20 con, sản xuất sữa tươi cung cấp cho các nhà hàng và trực tiếp cho người tiêu dùng là chính Dưới đây là những mốc lịch sử đáng nhớ của ngành chăn nuôi bò sữa Việt Nam (Nguyễn Hữu Hoàng, Lương Xuân Lâm, 2010) [10]

1954-1960 ở miền bắc nhà nước bắt đầu quan tâm đến phát triển chăn nuôi trong đó có bò sữa Các nông trường quốc doanh được xây dựng như Ba

Vì (Hà Tây), Mộc Châu (Sơn La ), Than Uyên (Nghĩa Lộ), Tam Đường (Lào Cai), Hữu Nghị (Quảng Ninh), Hà Trung (Thanh Hóa) cùng với các trạm nghiên cứu về giống và chăn nuôi bò sữa Năm 1960 giống bò sữa lang trắng đen Bắc Kinh lần đầu tiên được đưa vào Việt Nam nuôi thử nghiệm tại Ba Vì, Sapa và Mộc Châu Đến thập kỷ 70, Việt Nam được chính phủ Cu Ba viện trợ

1000 con bò sữa Holstein Friesian (HF) về nuôi thử nghiệm tại Mộc Châu Đồng thời chính phủ Cu Ba cũng giúp chúng ta xây dựng trung tâm bò đực giống Moncada để sản xuất tinh bò đông lạnh

Từ năm 1976 một số bò sữa HF được chuyển vào nuôi tại Đức Trọng (Lâm Đồng) Bên cạch đó phong trào lại tạo và chăn nuôi bò sữa cũng được phát triển mạnh thêm ở các tỉnh Miền Đông Nam Bộ và Thành phố Hồ Chí Minh tuy nhiên cho đến đầu những thập kỷ 1980 đàn bò sữa của Việt Nam chỉ được nuôi tại các nông trường quốc doanh và các cơ sở trực thuộc quản lý nhà nước Quy mô của các nông trường quốc doanh thời đó phổ biến là vài trăm

con quy mô lớn nhất là ở nông trường Mộc Châu với hơn 1000 con Do còn nhiều hạn chế về kinh nghiệm chăn nuôi, cơ chế quản lý không phù hợp, điều kiện chế biến và tiêu thụ sữa khó khăn nên nhiều nông trường đã phải giải thể

do chăn nuôi bò sữa không có hiệu quả Đàn bò sữa vì thế mà cũng giảm đi nhanh chóng

1985-1987 Đồng thời với việc nuôi bò thuần nhập nội chương trình lai tạo bò sữa Hà -Ấn cũng được triển khai song song với chương trình Sin hóa đàn bò vàng nuôi Trong thời gian 1975-1985 Việt Nam nhập bò sin từ Pakistan về nuôi ở nông trường hữu nghị Việt Nam –Mông Cổ và trung tâm tinh đông lạnh Moncada (Ba vì –Hà Tây) Đồng thời năm 1987 bò Sahiwal cũng được nhập về từ Pakistan nuôi tại trung tâm tinh đông lanh moncada và nông trường bò giống miền trung (Ninh Hóa, Khánh Hòa) những bò Sin và bò Sahiwal dùng để tham gia chương trình Sin hóa đàn bò vàng Việt Nam nhằm tạo ra đàn bò Lai sin làm nền cho việc gây HF khác nhau tùy theo thế hệ lai Trong thời gian trên Việt Nam cũng nhập tinh đông lạnh bò Jersey và nâu Thụy Sỹ để lai với bò cái lai sin, bò vàng cà bò cái lai Tuy nhiên do năng suất của con lai kém xa với bò lai HF, màu lông không hợp với thị hiếu người nuôi nên việc lai tạo của bò này không có hướng phát triển thêm

1986- 1999 Từ năm 1986 Viêt Nam bắt đầu phong trào đổi mới và chỉ sau 3 năm từ một nước thiếu lương thực Việt Nam đã có lương thực xuất khẩu Kinh tế phát triển đã tạo ra nhu cầu người dùng sữa ngày càng tăng do vậy đàn bò sữa tại Thành phố Hồ Chí Minh các tỉnh phụ cận như Bình Dương, Long An, Đồng Nai, ngoại thành Hà Nội và các tỉnh lân cận cũng tăng nhanh về số lượng Từ năm 1986 đến năm 1999 đàn bò sữa tăng trưởng trung bình 11% Phong trào chăn nuôi bò sữa tư nhân đã hình thành và tỏ ra

có hiệu quả

2001 chính phủ đã có chủ trương đẩy mạnh phát triển ngành sữa Việt Nam với việc thông qua quyết định 167/2001/QD/TTG về chính sách phát

triển chăn nuôi bò sữa giai đoạn 2001-2010, theo chủ trương này từ năm 2001 đến năm 2004 một số địa phương (Thành phố Hồ Chí Minh, Bình Dương, An Giang, Thanh Hóa, Tuyên Quang, Sơn La, ) đã nhập một số lượng khá lớn (Trên 10000 con) bò HF thuần từ Mỹ Australia, Newzealand về nuôi Nhìn chung ngành bò sữa phát triển mạnh từ sau nghị định 167 được ban hành (Hoàng Kim Giao, 2003) [8]

Từ 2008 đến nay có nhiều dự án đầu tư vào xây dựng trang trại quy mô chăn nuôi tập trung quy mô lớn và áp dụng khoa học công nghệ từ nước ngoài

mà điển hình là trang trại bò sữa tập đoàn TH true milk tại Nghệ An

Theo số liệu thống kê gần đây tổng đàn bò và sản lượng sữa tại Việt Nam phân bố theo các vùng như sau trong bảng 1.5 :

Bảng 1.5 Số lượng bò sữa, sản lượng sữa tươi sản xuất tại một số vùng ở

Việt Nam, (Tổng Cục Thống kê, 01/10/2015)

Và sản lượng sữa sản xuất và tiêu thụ qua các năm như bảng 1.6 dưới đây :

Bảng 1.6 Sản xuất và tiêu thụ sữa ở Việt Nam

1 Sản xuất trong

nước(tấn) 456.392,0 549.533,0 723.153,0

TCTK 01.10/2015

2 BQ sữa quy đổi

tiêu thụ/người (kg) 17 18 21

HHS, HH.GSL,2016

6,1 = 34%

7,9 = 37,8% HH.GSL,2016

(Hiệp hội chăn nuôi gia súc lớn Việt Nam,2017)[11]

1.2 Sơ lược tổng quan về sinh lý sinh sản của bò sữa

1.2.1 Cấu tạo cơ quan sinh dục gia súc cái

Hệ thống sinh sản của bò cái gồm hai buồng trứng và hệ thống ống sinh dục cái Hệ thống ống vòi dẫn trứng, tử cung, cổ tử cung, âm đạo và âm hộ Nguồn gốc phôi thai của buồng trứng là những thừng giới tính thứ cấp của mào sinh dục Mào sinh dục xuất hiện đầu tiên trong phôi là một lớp hơi dày nằm cạnh các quả thận Hệ thống ống bắt nguồn từ các ống Muller là đôi ống xuất hiện vào đầu thời kỳ phát triển phôi (Sổ tay thụ tinh nhân tạo cho bò, 1992) [6]

1.2.1.1 Buồng trứng

Buồng trứng là những cơ quan sinh sản nguyên thủy vì chúng sinh sản giao tử cái (Trứng) và các hormone sinh dục (Các estrogen và các progestine)

Buồng trứng nằm ở cuối mỗi ống tử cung Buồng trứng trông giống quả hạnh nhưng hình dạng của chúng có thể thay đổi khi các nang trứng hoặc thể vàng bắt đầu phát triển Kích thước trung bình củ mỗi buồng trứng khoảng 35x25x15 mm Kích thước này có biến động giữa các bò cái và buồng trứng hoạt động thì lớn hơn buồng trứng không hoạt động

Người ta cho rằng tất cả những nang trứng nguyên thủy được hình thành trong thời kỳ trước khi con vật cái được sinh ra, có khoảng 75.000 nang trứng nguyên thủy được hình thành trong các buồng trứng của bê con

Khi xoang nang được hình thành, nang trứng được xếp loại bậc 3, khi nang trứng bậc 3 chín (nó sóng sánh, đầy nước, giống một bọc nước trên bề mặt buồng trứng), được gọi là nang Graaf Chất dịch trong nang Graaf giàu estrogen và được gọi là dịch nang Những tế bào lớp vỏ trong và tế bào hạt tham gia vào việc sản sinh estrogen Tế bào hạt là tế bào chế tiết progesterone trong thể vàng Khi rụng trứng, nang trứng rách vào khoảng 30 giờ sau khi bắt đầu động dục khoảng 12 giờ sau khi kết thúc động dục (Rụng trứng)

Hình1.1 Hình ảnh cấu tạo buồng trứng ở gia súc cái

Cùng với sự rách của nang trứng, có xẩy ra chảy máu và có máu đông đọng tại vị trí rụng trứng Nang trứng bị rách cùng với máu đọng trong xoang nang được gọi là thể xuất huyết Thể xuất huyết được thay thế bằng thể vàng (được hình thành nhanh chóng bằng quá trình tăng sinh của những tế bào lớp

vỏ ngoài, những tế bảo lớp vỏ trong và những tế bào hạt) Thể vàng là một thể rắn, màu vàng, chế tiết progesterone và các progestin khác ở bò cái hậu bị Holstein, giữa ngày 1 và ngày 4 của chu kỳ, thể vàng có đường kính trung bình 8mm Giữa ngày 5 và ngày 9, nó lớn lên trung bình đến 15mm Thể vàng

có thể đạt được kích thước tối đa trung bình 20,5mm vào ngày 15-16 đối với

bò cái hậu bị không thụ thai, sau đó nó thoái hóa và có đường kính trung bình 12,5mm vào ngày 18-21 Nếu bò thụ thai, thể vàng sẽ không thoái hóa cho đến cuối kỳ mang thai (Chung Anh Dũng, 2011) [4]

Eo nối đỉnh của sừng tử cung tại đoạn nối tử cung - ống dẫn trứng Nói chung, hoạt động của ống dẫn trứng được kích thích bởi estrogen và bị ức chế bởi progestin (Lê Xuân Cương, 2001) [3]

1.2.1.3 Tử cung

Tử cung kéo dài từ đoạn nối tử cung - ống dẫn trứng đến cổ tử cung Tử cung dài 35-50 cm Chức năng chính của tử cung là lưu giữ và nuôi phôi hoặc thai Trước khi phôi gắn vào tử cung, dưỡng chất được nhận từ noãn hoàng trong phôi hoặc từ sữa tử cung được tiết ra từ các tuyến trong lớp niêm mạc tử cung Sau khi gắn vào tử cung Chất dinh dưỡng và chất thải được trao đổi giữa máu mẹ và phôi hoặc thai thông qua nhau

Sừng tử cung được treo trong xoang chậu nhờ dây chằng rộng, dây chằng này một đầu dính vào vách ngoài của tử cung còn đầu kia dính vào thành chậu Estrogen làm tăng trương lực cơ trơn tử cung, làm cho tử cung căng cứng ra Progestin làm giảm trương lực tử cung, làm cho tử cung mềm hơn

Bò có kiểu nhau múi Lông nhung màng đệm từ màng ngoài phôi xuyên vào các núm (Những núm này giống như cái nút nhô trên nội mạc tử cung) Sự kết nối này (Lông nhung màng đệm và núm) tạo nên u nhau (Còn gọi là múi hoặc núm) Có đến 70-80 núm nhau vào cuối kỳ mang thai Kiểu dính nhau của bò cái được xếp vào loại nhau màng đệm – biểu mô (Sổ tay thụ tinh nhân tạo cho bò, 1992) [6]

1.2.1.4 Cổ tử cung

Về mặt kỹ thuật, cổ tử cung là một bộ phận của tử cung, nhưng ở đây,

cổ tử cung sẽ được xem như một cơ quan tách biệt Cổ tử cung có thành dày

và không đàn hồi Đầu trước (Miệng trong) nối liền với thân tử cung, còn phần sau (Miệng ngoài) nhô vào trong âm đạo cổ tử cung dài 5-10 cm với đường kính ngoài 2-5 cm (Chung Anh Dũng, 2011) [4]

1.2.1.5 Âm đạo

Âm đạo có hình ống, vách mỏng và rất đàn hổi, dài 25-30 cm Khi giao phối trực tiếp, tinh dịch được đổ vào đầu trước của âm đạo, gần miệng

cổ tử cung

Vòm âm đạo là một cái túi mù vây quanh phần sau cổ tử cung nhô vào

âm đạo Túi này có thể gây trở ngại cho những dẫn tinh viên ít kinh nghiệm khi cố đưa dẫn tinh quản vào cổ tử cung (Sổ tay cấy truyền phôi bò, 2005) [6]

Môi ngoài được phủ một lớp lông mịn cho đến niêm mạc Âm vật, tương ứng với quy đầu của con đực, nằm ở mặt bụng, có nhiều thần kinh giao cảm và cương cứng khi động dục (Sổ tay thụ tinh nhân tạo cho bò, 1992) [5]

1.2.2 Thành thục về tính

Dậy thì ở vật cái được xác định ở độ tuổi động đực lần đầu có rụng trứng, không nên xem dậy thì là thành thục tính dục Nếu vật cái được phối lúc dậy thì , đa số chúng sẽ gặp khó khăn khi sinh đẻ

Vậy dậy thì được kiểm soát bởi những cơ chế nhất định về sinh lý, kể các tuyến sinh dục và thùy trước tuyến yên Do đó cũng có thể chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố cả di truyền và ngoại cảnh (Mùa, nhiệt độ, dinh dưỡng, yếu tố di truyền,…vv) tác động đến những cơ qua này

Tuổi và thể trọng lúc dậy thì chịu tác động bởi những yếu tố di truyền Trung bình tuổi dậy thì là 8-11 tháng tuổi đối với bò cái châu âu: Bò Jersay dậy thì lúc 8 tháng tuổi với thể trọng 160 kg, còn bò Holstein trung bình là 11 tháng tuổi với cân nặng trung bình là 270 kg

Một bò cái hậu bị Holstein được ăn theo mức dinh dưỡng quy định sẽ dậy thì lúc 11 tháng tuổi Nếu từ khi sơ sinh mà nuôi với mức năng lượng 62% so với quy định, nó sẽ dậy thì vào lúc trên 20 tháng tuổi Nhiệt độ môi trường cao cũng làm cho dậy thì muộn Những bê cái hậu bị giống thịt đươc nuôi ở nhiệt độ 100C, đạt được dậy thì lúc 10,5 tháng tuổi, nhưng những bê cái tương tự được nuôi ở 270C, phải đến 13 tháng tuổi mới dậy thì Những yếu

tố ngoại cảnh khác có thể làm chậm dậy thì gồm có sức khỏe kém và chuồng trại vệ sinh kém (Hà Văn Chiêu, Hà Văn Dinh, 2016) [2]

Bò cái hậu bị có mặt bằng dinh dưỡng kém thì 84% có tuổi dậy thì già hơn (Chỉ có 7% trẻ hơn) so với bò được nuôi dưỡng đúng quy định Nuôi dưỡng theo quy định sẽ làm cho bò dậy thì sớm hơn Bò cái hậu bị Holstein được nuôi với 146% mức quy định đạt bình quân tuổi dậy thì lúc 9,2 tháng, còn bò đối chứng được nuôi theo khẩu phần quy định, dậy thì lúc 11 tháng

tuổi Cả hai vấn đề về nhiệt độ không khí cao kết hợp với chi phí quá cao (dẫn đến cho ăn quá mức) là điều không mong muốn (Sổ tay thụ tinh nhân tạo cho

1.2.4 Cơ chế chu kỳ động dục

Chu kỳ động dục được chia làm 4 pha riêng biệt nhưng liên tiếp nhau: Trước chịu đực, chịu đực, sau chịu đực, không động dục

- Trước chịu đực: là giai đoạn giữa thời kỳ thoái hóa thể vàng của chu

kỳ trước cho đến chịu đực kỳ này

- Chịu đực: Kéo dài 8-30 giờ, là giai đoạn trong đó bò cái chấp nhận sự phối giống Trong giai đoạn này cũng xẩy ra quá trình cuối cùng của chín muồi tế bào trứng và nang trứng

- Sau chịu đực: đầu giai đoạn sau động dục xẩy ra hiện tượng nang trứng rách ra và vách của nang rách phát triển thành thể vàng trong vòng 3 ngày

- Không động dục: Kéo dài từ 12-15 ngày và là thời kỳ thể vàng sản sinh mạnh progesterone (Tăng Xuân Lưu, Cù Xuân Dần, Hoàng Kim Giao, Nguyễn Kim Ninh, Lưu Công Khánh, 2000) [12]

1.2.5 Cơ chế sử dụng hormone gây động dục gây rụng trứng nhiều

Truyền cấy một trứng đã được thụ tinh (Cấy truyền phôi) gồm các quá trình sau: Gây siêu bài noãn và dẫn tinh cho bò cho phôi, thu thập trứng đã thụ tinh và phôi, kiểm tra, động lạnh và bảo quản phôi, cấy phôi sang bò nhận

Các hormone tham gia vào nhiều mặt của quá trình này: được dùng để gây siêu bài noãn ở bò cho và tiêm cho những bò nhận phôi

Kích dục huyết tố thanh ngựa chửa (PMSG), FSH và kích tố dục tố màng đệm nhau thai người (Hcg) được dùng để thúc đẩy sự lớn lên của nang trứng với mục đích gây siêu bài noãn PMSG là một hormone được tiết ra từ nhau và được sử dụng trong thời gian dài do rất sẵn và giá rẻ Nó có thời gian bán rã dài đến nỗi, chỉ cần dùng một lần là đủ, tiết kiệm được lao động Tuy nhiên có những nhược điểm sau: nó gây nên phản ứng bất thường và kích thích nang trứng lớn lên ngay cả sau khi rụng trứng

Gần đây chế phẩm FSH tinh khiết được chế từ tuyến yên đang được bán

và sử dụng rộng rãi, FSH có thời gian bán rã ngắn và việc gây rụng trứng nhiều đòi hỏi phải tiêm nhiều lần FSH, có nghĩa là gặp phiền phức khi sử dụng, Tuy nhiên FSH có những ưu điểm sau: Các phản ứng có biến động tương đối nhỏ, các đặc tính của phôi có thể được cải thiện

PMSG Có thời gian bán rã dài làm cho nang trứng phát triển thậm chí ngay cả sau khi rụng trứng Estrogen được tiết ra từ nang trứng đang phát triển được coi là có tác hại cho đặc tính của phôi Một phương pháp dùng kháng thể kháng PMSG được sử dụng với mục đích loại bỏ những ảnh hưởng

ấy sau rụng trứng

Đối với phương pháp dùng FSH, Wilson thuộc trung tâm di truyền Granada (Mỹ), gần đây đã báo cáo về các kết quả của thí nghiệm gây siêu bài noãn được tiến hành qua nhiều năm Ông ta cũng báo cáo kết quả gây rụng trứng nhiều khi dùng chế phẩm FSH được điều chế từ bò nhờ sự phát triển của công nghệ gen hiện nay (George E Seidel, Jr and Sarah Moore seidel, 1991) [22]

1.2.6 Sinh lý của phôi giai đoạn đầu

Qúa trình rụng trứng của bò xẩy ra sau khi kết thúc quá trình chịu đực 10-14 giờ Sau khi rụng, trứng tách rời khỏi buồng trứng, trứng được hút

chuyển xuống loa kèn, ống dẫn trứng và quá trình thụ tinh được xẩy ra tại 1/3 phía trên ống dẫn trứng (Lê Xuân Cương, 2001) [3]

Sau khi trứng thụ tinh tạo thành hợp tử, hợp tử phát triển và phân chia ngay tạo ra phôi ở các giai đoạn khác nhau: Phôi 2, 4, 8, 16 tế bào, phôi dâu, phôi nang, … và cuối cùng phát triển thành cơ thể mới Từ một trứng hình cầu, dẹt có kích thước trung bình 125 µ (95-158 µ) sau 270 đến 290 ngày trong bụng mẹ để sinh ra một cơ thể có trọng lượng sơ sinh 15-45 kg tùy từng giống Giai đoạn đầu phân chia, tế bào trứng hay phôi không lớn lên về kích thước vì chúng còn nằm trong màng trong suốt, mặc dù phôi bào phân chia và lớn lên về số lượng, phôi di chuyển tự do trong ống dẫn trứng và chóp sừng tử cung của vật nuôi Lợi dụng đặc điểm này, Công nghệ phôi đã tiến hành giội rửa thu hoạch phôi, triển khai các nghiên cứu khác về phôi Khi phân chia đến một giai đoạn nhất định, bản thân, các tế bào phôi sẽ phá vỡ màng trong suốt của trứng và chui ra ngoài, giai đoạn này gọi là phôi thát màng Thời kỳ này,

tế bào phôi mới phân chia và phân hóa nhanh Khoảng thời gian di chuyển của phôi trong ống dẫn trứng theo nhiều tác giả khoảng 3-4 ngày; Ngày thứ 5,

6 sau khi động dục trứng- phôi đã có mặt tại đỉnh chóp sừng tử cung Dinh dưỡng của phôi lúc này dựa vào noãn hoàng của trứng và dịch tử cung được gọi là “Sữa tử cung” qua cơ chế thẩm thấu màng tế bào Những đặc điểm trên đây đã được người kỹ thuật lợi dụng để dội rửa lấy phôi, chế tạo các dung dịch, môi trường phù hợp để nuôi cấy, bảo quản phôi ngoài cơ thể mẹ (Hoàng Kim Giao, Nguyễn Thanh Dương, Đỗ Kim Tuyên, Lưu Công Khánh, Lê Thị Thúy, 1997) [7])

1.3 Nguyên lý của đông lạnh phôi, sử dụng phôi đông lạnh

1.3.1 Khái niệm

Một trong những yếu tố quan trọng sống còn của sự đa đạng sinh học là

sự sinh sản Đó cũng là yếu tốt cần thiết để phát triển đàn gia súc và để nâng cao hiệu quả khai thác trong chăn nuôi Trong tự nhiên khả năng sinh sản của

động vật nói chung và vật nuôi nói riêng đã được con người quan tâm khai thác tận dụng và làm chủ trên cơ sở các kết quả nghiên cứu về sinh học sinh sản Thụ tinh nhân tạo, cấy truyền phôi, thụ tinh trong ống nghiệm vv… là những thành tựu mà con người đạt được vào thế kỷ XX Việc sử dụng các tế bào, mô trong đó có tế bào tinh trùng , tế bào trứng, tế bào phôi …vv dưới dạng còn tươi đã hạn chế hiệu quả sử dụng vì thời gian giống của chúng quá nhanh Lợi ích thực tế của những công trình nghiên cứu về sinh học lạnh đã thỏa mãn từng bước nhu cầu hiện đại hóa ngành chăn nuôi Sau những nghiên cứu bảo quản thành công tinh trùng của nhiều loại động vật bằng kỹ thuật đông lạnh với chất bảo vệ sinh học lạnh như Glycerol trong ni tơ lỏng -

1960C, đã có rất nhiều thành tựu về đông lạnh phôi cũng đạt được trên nhiều loại động vật có vú Công nghệ phôi đã khai thác triệt để đặc tính quý hiếm để gây tạo giống vật nuôi tốt và đẩy nhanh tiến bộ kỹ thuật di truyền, nâng cao năng suất thịt sữa, hạ giá thành hạn chế dịch bệnh …vv thì với động lạnh phôi bảo quản trong nitơ lỏng 1960C đã nâng ý nghĩa của cấy truyền phôi lên tầm cao hơn trong sự chủ động về không gian, thời gian và hợp lý hóa trong sử dụng phôi vào sản xuất cũng như trong lĩnh vực nghiên cứu, trong lưu giữ quỹ gen cũng như trong giữ trữ vật liệu sinh học vừa nâng cao hiệu quả sản xuất, vừa giảm được chi phí chăn nuôi, vừa tiện lợi trong kỹ thuật sinh sản, vừa tận dụng được khả năng sinh sản của con cái

Kỹ thuật đông lạnh và bảo quản phôi là chỗ dựa cho việc tổ chức và duy trì sự hoạt động ở các ngân hàng phôi của nhiều loại vật nuôi cũng như các giống quý, các động vật hoang dã đang bị diệt vong Nhờ có phôi đông lạnh và bảo quản mà có thể thương mại hóa trong nước cũng như trên phạm

vi toàn thế giới, đối với nhiều loại động vật có vú, đặc biệt là trong lĩnh vực buôn bán, vận chuyển gia súc Vậy kỹ thuật đông lạnh phôi là gì ? Là quá trình chuyển phôi từ trạng thái sinh lý bình thường (trong cơ thể mẹ hoặc ngoài cơ thể mẹ với nhiệt độ ở 370C) sang trạng thái tiềm sinh đông lạnh để

cất giữ, bảo quản ở nhiệt độ lanh sâu - 1960C Phôi đông lạnh vẫn có thể sống, phát triển bình thường sau giải đông và đem cấy cho con cái nhận phôi đồng pha hoặc sử dụng trong các kỹ thuật sinh sản khác (Hoàng Kim Giao, 2003) [8]

1.3.2 Lịch sử phát triển

Vào cuối những năm 40, Chang đã có những nghiên cứu đầu tiên về bảo quản phôi thỏ ở nhiệt độ thấp Đến năm 1949, sau khi phá hiện và sử dụng Glycerol trong môi trường pha loãng để đông lạnh tinh trùng gà ở -700C đạt kết quả tốt đã đặt nền móng cho bảo quản đông lạnh các tế bào và mô ở các loại động vật Năm 1952, Smith đã đông lạnh phôi thỏ ở nhiệt độ thấp -

790C và - 1960C nhưng sau khi giải đông chỉ còn 1% phôi với một tế bào tiếp tục phân chia (Smith, A U 1952) [31] Sau 20 năm, những nghiên cứu của Whititingham (D G Whittingham, S P Leibo, P Mazur, 1972) [34] đã đưa

ra phương pháp cơ bản để bảo quản phôi chuột, tạo cơ sở khoa học ban đầu có

ý nghĩa lớn về sinh học lạnh đối với phôi động vật, đóng góp cho sự phát triển công nghệ bảo quản dữ trữ phôi đông lạnh trên các loại động vật khác nhau vào những năm của thập kỷ 90

Wilmut và Whittingham (1972) (D G Whittingham, S P Leibo, P Mazur, 1972) [34] đã mô tả riêng rẽ những việc đầu tiên của sự đông lạnh phôi động vật ở nhiệt độ thấp cho phép dữ trữ phôi ở trạng thái đông lạnh Các tác giả đã thu được những con chuột từ cấy phôi lạnh – 1960C, với tốc độ

hạ nhiệt thấp (0.20C - 2.00C/phút) để đông lạnh và tốc độ nâng nhiệt cao (40C -250C/phút) để giải đông cùng với việc sử dụng dimethysulfoxit (DMSO) làm chất bảo vệ sinh học đông lạnh hay sinh học lạnh Từ kết quả này, nhiều phương pháp đông lạnh có những đặc điểm tương tự và phù hợp với phôi và trạng thái phôi của mỗi loài động vật như bò, dê, cừu, thỏ, lợn….vv

Vào những năm 1977-1982, Willadsen và công sự (1977, 1978), Trounson và công sự (1978), Lehn-jensen và cộng sự (1978), Massip và cộng

sự (1979), Schneider và cộng sự (1980) (Theo Hoàng Kim Giao, 2003) [8] đã

đổi mới phương pháp đông lạnh và giải đông theo chiều hướng giảm bớt các bước cân bằng với các chất bảo vệ sinh học lạnh, tăng nhanh tốc độ đông lạnh

và giải đông mà vẫn bảo tồn sức sống của phôi hạn chế được những biến đổi

về hình thái học của phôi và đạt được kết quả tốt ở bò và chuột Ngày nay, việc đơn giản hóa kỹ thuật đông lạnh và giải đông với phương pháp một bước (one step method) do Leibo và cộng sự (1992) và Renard và cộng sự (1982) (Theo Hoàng Kim Giao, 2003) [8] đã góp phần thúc đẩy việc sử dụng phôi đông lạnh trong sản xuất và phục vụ nghiên cứu khoa học , cùng với việc ra đời các thiết bị đông lạnh với chương trình tự động hóa đã góp phần đưa công nghệ sinh học nói chung và công nghệ sinh học trong chăn nuôi nói riêng đạt được nhiều thành tựu mới

Ở nước ta, các phương pháp đông lạnh phôi bò đã được nghiên cứu ứng dụng từ năm 1984 Phương pháp đông lạnh nhanh sau khử nước bộ phận ở nhiệt độ hiện trường trên phôi bò đã thành công với hơn 67% có cấu trúc màng nguyên vẹn, 80% phôi sau giải đông tiếp tục phát triển và tỷ lệ có chửa sau cấy phôi đông lạnh là hơn 40% (Bùi Xuân Nguyên và cộng sự, 1984) (Theo Hoàng Kim Giao, 2003) [8] Năm 1986, bê sinh ra từ cấy phôi đông lạnh nhập nội giống Charolais trên đất Lâm Đồng, rồi đến các giống Hà Lan…vv trên đất Phù Đổng, Cầu Diễn (Hà Nội) Ba Vì (Hà Tây), Củ Chi (Thành phố Hồ Chí Minh)… (Hoàng Kim Giao, 2003) [8]

1.3.3 Phương pháp đông lạnh phôi

Với quan điểm sinh học lạnh, các tế bào phôi không khác biệt với các loại tế bào khác Nhiều nghiên cứu về đông lạnh và giải đông trên các loại tế bào khác nhau về siêu cấu trúc (Thực khuẩn thể, hồng cầu) đã chỉ ra tầm quan trọng của việc duy trì khả năng tồn tại của số lượng nước nội bào khi chúng chuyển thành băng đá trong quá trình hạ nhiệt độ Vấn đề này là yếu tố cơ bản tác động đến sự sống của tế bào phôi, hiệu quả của sử dụng phôi đông lạnh, tỷ

lệ thụ thai bằng cấy phôi đông lạnh…vv (Hoàng Kim Giao, 2003) [8]

1.3.3.1 Phương pháp cơ bản để bảo quản tế bào phôi

Khi hạ nhiệt độ, sự xuất hiện tinh thể nước đá đầu tiên đã đánh dấu sự bắt đầu thay đổi giai đoạn đông băng Điều này chỉ có thể xẩy ra khi nhiệt độ

ở dưới hoặc bằng độ hạ băng điểm của dung dịch Theo định luật về độ hạ băng điểm (Loi Raoult) của dung dịch phụ thuộc vào nồng độ của các chất hòa tan Vì thế mà độ hạ băng điểm của dung dịch phosphate loại PBS là – 0.80C (J.P.Renard, 1982) (Theo Betteridge, K.J, 2006) [18]

Bên trong tế bào chứa hơn 80% nước, nồng độ này cao hơn bên ngoài

Vì vậy sự thay đổi giai đoạn đông lạnh ở bên trong tế bào xẩy ra ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ bên ngoài Trong quá trình đông lạnh, những tinh thể nước

đá được tạo thành trước tiên ở môi trường bên ngoài tế bào, đồng thời với nồng độ chất hòa tan tăng lên nhanh chóng Đáp lại với sự tăng ấp suất thẩm thấu này, nước sẽ đi ra ngoài tế bào, gây nên dung tích tế bào bị giảm Mức

độ mất nước tế bào lại phụ thuộc vào tốc độ đông lạnh (Hạ nhiệt nhanh hay chậm, T0C/Phút), tốc độ này phải ở trên tốc độ giới hạn, mà tốc độ giới hạn lại thay đổi theo loại tế bào, khả năng tạo băng đã nội bào tăng lên cũng gây

ra những tổn hại tế bào do đông lạnh hay giải đông Tốc độ lạnh ở dưới tốc độ giới hạn thì sự sống của tế bào gắn liền với sự biến đổi các tính chất của dung dịch, trong đó nồng độ chất hòa tan cũng đồng thời tăng lên ở bên ngoài tế bào Trong môi trường huyền phù (Vừa thể lỏng vừa tinh thể) nước tạo thành băng đá một cách từ từ và bên trong tế bào sẽ mất nước để duy trì sự cân bằng

áp suất thẩm thấu với bên ngoài tế bào

Như vậy sự hiện diện của một tinh thể nước đã nội bào và những hiệu ứng của dung dịch là hai yếu tố chủ yếu chuyển biến theo tốc độ đông lạnh để quyết định khả năng sống sót của tế bào

Dựa vào những cơ sở nói trên, phương pháp cơ bản để đông lạnh phôi chuột đã được xác định, phân tích từng giai đoạn ta có thể hiểu được những biến đổi mà các tế bào phôi phải chịu đựng và có thể sống sót trong quá trình đông lạnh và giải đông (Hoàng Kim Giao, 2003) [8]

1.4 Lịch sử phát triển công nghệ cấy truyền phôi

1.4.1 Thế giới

Một số mốc lịch sử về quá trình phát triển của công nghệ cấy truyền phôi:

- 1890: thí nghiệm đầu tiên về CTP thành công trên thỏ bởi Walter Heap Sau đó thành công cho dê (1932), cho chuột cống (1933), cho cừu (1934), cho lợn (1951), cho bê (1951)

- 1959: Từ một phôi thỏ Seidel đã nhân lên thành 4 phôi

- 1970: Thành công trong bảo quản phôi đông lạnh, làm cơ sở cho CTP đông lạnh trên bò (1972)

- 1978: Em bé đầu tiên ra đời từ thụ tinh trong ống nghiệm và CTP

- 1983: Nghé đầu tiên ra đời bằng CTP tại Mỹ

- 1984: Cấy phôi sau khi chia hai thành công trên bò

- 1986: ở cừu đã thành công khi chia phôi thành 4 ở giai đoạn 8 phôi bào (sinh 4 đơn hợp tử qua tách phôi bào) Ở bò sinh 3 và ở ngựa, lợn, dê sinh 2

- 1987: Cô bé sinh ra do cấy ghép gen tăng trưởng nhanh

- 1991: Nghé đầu tiên trên thế giới ra đời bằng CTP phôi trâu đông lạnh

- 1992: Bằng kỹ thuật Cloning từ một phôi bò đã cho ra 5 phôi

- 1996: Một con cừu ra đời và trưởng thành từ nhân tế bào tuyến vú của một cừu cái 6 năm tuổi

- 1999: Hội nghị quốc tế lần thứ nhất về CTP được tổ chức tại Mỹ Vào 26-5-1974 tổ chức cấy phôi quốc tế được thành lập Năm 1975 hội nghị lần thứ nhất của tổ chức này được tiến hành, từ đó tới nay hội nghị diễn ra hàng năm (gắn liền với các vấn đề sinh sản, giới tính, chuyển gen, …ở vật nuôi) Khi thành lập (1974) hội nghị cấy truyền phôi chỉ có 24 thành viên, sau 10 năm đã có 800 thành viên của 35 nước Trang thiết bị, hoá chất, dụng cụ chuyên dùng và kỹ thuật của CTP đã được thương mại hoá Cơ sở thương mại đầu tiên trên thế giới về CTP được thành lập tại Alberta (Canada), sau đó đã

có thêm 20 công ty khác ra đời

Ngày nay, kỹ thuật công nghệ CTP đã được nghiên cứu, ứng dụng ở hầu hết tất cả các nước trên thế giới, đặc biệt ở các nước chăn nuôi tiên tiến (Mỹ, Canada, Đức, Anh, Pháp, Nhật,…)

Công nghệ cấy truyền phôi và những kỹ thuật như thụ tinh trong ống nghiệm, cắt phôi, nhân phôi từ tế bào đơn, xác định giới tính của phôi, cấy chuyển gen,… đã được đưa vào giảng giảng dạy ở các trường cao đẳng, đại học và hàng năm có nhiều khoá đào tạo xuyên quốc gia được mở tại nhiều nước (Hoàng Kim Giao, Nguyễn Thanh Dương, Đỗ Kim Tuyên, Lưu Công Khánh, Lê Thị Thúy, 1997) [7])

1.4.2 Viêt Nam

Năm 1978 tại trung tâm khoa học tự nhiên và công nghệ quốc gia đã có một bộ phận bắt đầu nghiên cứu CTP trên thỏ; năm 1980, CTP trên bò Tháng 9/1989, tại Viện chăn nuôi quốc gia, bộ môn CTP được thành lập, gồm những nghiên cứu viên được đào tạo thực tập từ nước ngoài Công nghệ CTP đã được nhà nước hỗ trợ kinh phí bằng các đề tài 47010107 ( 1981-1985), 520-01-13 (1986-1990), KC- 08-16 (1991-1995) với sự chủ trì của viện công nghệ sinh học và sự tham gia của Trường đại học nông nghiệp I, Viện quân y 103, Viện chăn nuôi và một số cơ quan khác Những con thỏ đầu tiên ra đời bằng công nghệ cấy truyền phôi vào năm 1979 Năm 1986, con bê đầu tiên ở nước

ta cũng được ra đời từ công nghệ này Năm 1994, bò sinh đôi trong đó có một

bê do trứng rụng tự nhiên trong chu kỳ động dục và một bê do cấy truyền phôi Cuối năm 1989, 50 phôi đông lạnh cùng 2 chuyên gia Cuba được đưa sang Việt Nam cùng với viện chăn nuôi đã tổ chức cấy phôi nhưng không thu được kết quả Năm 1996-1997, 150 phôi đông lạnh cùng với 2 chuyên gia Newzealand đã đến Việt Nam để tiến hành thí nghiệm cấy truyền phôi bò sữa trên đàn bò miền nam và Hà nội Kết quả rất khả quan, 40-45% bò cấy phôi đông lạnh đã có chửa và sinh con Năm 2001-2006, đề tài KC 04-11 trong chương trình Công nghệ sinh học về Công nghệ phôi do Viên chăn nuôi chủ

trì đã được nghiệm thu loại khá Đề tài đã thành công về thụ tinh trong ống nghiệm, cắt chia đôi phôi thành công, ngày 03/03/2002 một cặp bê giống hệt nhau đã được sinh ra từ một phôi ban đầu được cắt chia hai Đến nay, những

bê được sinh ra từ công nghệ cấy truyển phôi sinh trưởng, phát triển rất tốt, sinh sản bình thường và cho sữa vượt hơn toàn đàn 20-30%

Hiện nay, một số doanh nghiệp, công ty lớn đang đầu tư vào chăn nuôi

bò sữa quy mô lớn ứng dụng công nghệ cao như tập đoàn TH true milk, tập đoàn Hoàng Anh Gia Lai, Vinamilk Những tập đoàn này đang và sẽ nghiên cứu ứng dụng công nghệ cao trong đó có Công nghệ tinh phân ly giới tính, công nghệ phôi, công nghệ theo dõi ghi chép, quản lý đàn bò (Hoàng Kim Giao, Nguyễn Thanh Dương, Đỗ Kim Tuyên, Lưu Công Khánh, Lê Thị Thúy, 1997) [7])

Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Địa điểm, Đối tượng, thời gian nghiên cứu

● Đối tượng nghiên cứu

Bò cái Holstein Friesian thuần chủng sử dụng cho việc tạo phôi và nhận

phôi truyền cấy

Phôi tươi sản xuất tại VN và phôi đông lạnh nhập khẩu từ Công ty sexing technologies, Hoa Kỳ Phôi tươi và phôi đông lạnh đều được tạo ra từ

bò Holstein Friesan thuần chủng

 Địa điểm nghiên cứu

Trang trại bò sữa TH true milk, Nghệ An, Việt Nam

 Thời gian nghiên cứu

Từ tháng 01/2016 - tháng 7/2017

2.2 Nội dung nghiên cứu

Tạo phôi tươi từ đàn bò cái của trang trại bò sữa TH true milk

Gây động dục đồng pha đối với bò cái nhận phôi tại trang trại bò sữa TH true milk

Truyền cấy phôi trên đàn bò cái của trang trại bò sữa TH true milk Theo dõi sinh trưởng của đàn bê được sinh ra từ truyền cấy phôi

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Tạo phôi tươi từ đàn bò cái của trang trại bò sữa TH true milk

* Chọn bò cái

Chọn bò cho phôi: Chọn 35 bò cái từ đàn bò cái H.F thuần của công ty Những bò này có thể chất khỏe mạnh, khối lượng trên dưới 350 kg, chu kỳ động dục đều đặn Số bò cái trên được chia làm 5 nhóm (mỗi nhóm 7 con) tương ứng với 5 đợt gây siêu bài noãn trong thí nghiệm này

Bảng 2.1 Bố trí thí nghiệm bò cái cho phôi (con)

Số bò được chọn cho phôi

Số bò dự kiến được phối tinh tạo

 Gây siêu bài noãn

Tiêm hormone gây siêu bài noãn theo quy trình như bảng dưới:

Bảng 2.2a Quy trình tiêm hormone gây siêu bài noãn

tiếng động dục 2

Xác định bò động dục bằng quan sát mắt thường với tần suất 2h/ lần,

và kết hợp phần mềm phát hiện động dục afiact II của afikim, Israel bằng theo dõi bước đi từ chíp điện tử treo trên chân bò

Từ 7 bò của mỗi đợt được tiêm hormone gây siêu bài noãn, chọn 4 con/đợt điển hình nhất để phối tinh và thu phôi

 Thu hoạch và phân loại phôi

* Giội rửa để phân loại phôi

Giội rửa thu phôi theo phương pháp không phẫu thuật với dụng cụ chuyên ngành Foley catheter hai đường (đường dung dịch vào ra và đường khí vào ra), dụng cụ được đưa theo đường sinh dục có hướng dẫn, điều chỉnh bằng tay qua trực tràng (Barusell và cs, 2006) [17]

Dung dịch giội rửa phôi là dung dịch D- PBS phosphate (Dulbecco Phosphate Buffered saline)

Khi nuôi cấy hoặc đông lạnh, dung dịch trên được bổ sung thêm 20% FCS hoặc 4g BSA/1lit

10-Dung dịch rửa thu phôi từ tử cung chảy ra theo hệ thống bình thông nhau vào bộ phận lọc có kích thước 0,22µ.sau đó đưa vào đĩa petry, sau 10-

15 phút soi tìm

* Phân loại phôi

Soi tìm phôi trên kính hiển vi soi nổi có độ phóng đại ≥12 lần, đánh giá phân loại phôi dùng kính hiển vi có độ phóng đại ≥40 lần (Maarten Drost, 1991) [27]

Phôi được đánh giá phân loại theo giai đoạn phát triển: không thụ tinh, phôi 2,4,8,16 tế bào, phôi dâu, phôi nang, phôi nang trương nở, phôi thoát màng Bên cạnh phân loại theo giai đoạn phát triển còn phân loại theo chất lượng: phôi không sử dụng (trứng không thụ tinh, phôi chậm phát triển, phôi thoái hóa) và phôi có thể sử dụng; phôi có thể sử dụng được phân thành các loại: rất tốt, tốt, trung bình và xấu

2.3.2 Chuẩn bị đàn bò cái nhận phôi

Bố trí thí nghiệm đối với đàn bò cái nhận phôi như sau:

Bảng 2.2b Bố trí thí nghiệm trên đàn bò cái nhận phôi

(1) Là số lượng bò cái được chọn để tiêm PGF2α gây động dục

(2) Là tỷ lệ dự kiến bò cái động dục so với bò cái được chọn để tiếm PGF2α

(3) Là tỷ lệ dự kiến bò cái đủ tiêu chuẩn truyền cấy phôi so với bò cái động dục (so với 2)

Tổng số 1164 bò tơ chưa phối giống lần nào, độ tuổi từ 14-18 tháng tuổi, chiều cao từ 122cm trở lên, khối lượng cơ thể khoảng 350 kg đã được chọn lọc để nhận phôi truyền cấy Tiêm kích thích cho bò bằng hóc môn PGF2α 2,5 ml/con để gây động dục đồng pha

Theo dõi động dục bằng quan sát mắt thường với tần suất 2 giờ, kết với

sử dụng phần mềm Afiact II Afimilk - Israel

Ghi chép theo dõi cụ thể để tính sự đồng pha

Trước khi cấy phôi, bò được khám qua trực tràng ở thời điểm sau 7 ngày động dục thông qua sự phát triển của thể vàng để đánh giá chất lượng động dục Bò đạt tiêu chuẩn nhận phôi là bò có thể vàng điển hình, không có nang trứng trội, chia làm 3 loại thể vàng bao gồm loại 1, loại 2, loại 3 Loại 1

là loại thể vàng có đường kính trên 2cm, Loại 2 là loại thể vàng có đường kính từ 1,5-2cm và loại 3 là loại thể vàng có đường kính dưới 1,5 Thường bò dùng để nhận phôi là bò có chất lượng thể vàng loại 1 và loại 2

2.3.3 Cấy truyền phôi cho bò cái nhận phôi

Tổng số 569 bò cái đạt tiêu chuẩn nhận phôi đã được xác định ở giai đoạn trước đã được truyền cấy phôi trong hai đợt Đợt 1 có 40 con được cấy phôi tươi, 247 con được cấy phôi đông lạnh Đợt 2 tương ứng là 40 và 242 con Phôi đông lạnh là phôi đã được xác định giới tính (Phôi cái) nhập khẩu

từ Mỹ, phôi tươi là phôi loại tốt (Chưa phân ly giới tính ) được chọn sau khi