Cơ sở khoa học của công nghệ phôi

Cơ sở lý luận

Sơ lược cấu tạo cơ quan sinh dục, đặc điểm quá trình hoạt động sinh dục của bò được minh hoạ qua các hình dưới đây: Cấu tạo bộ máy sinh dục của gia súc cái (Theo Ellenberger Braun’ 1943)

A. Ngựa cái; B. Bò cái; C. Lợn cái

1. Tuyến vú 2. Âm vật 3. Âm hộ 4. Âm đạo 5.Cổ tử cung 6.Tử cung 7. Ống dẫn trứng 8.Buồng trứng 9. Bóng đái 10.Trực tràng

  Cấu tạo cơ quan sinh dục bò cái (Theo Lubos Holy, 1970) Các đợt sóng nang trong chu kỳ động dục của gia súc

1. Sóng nang đợt một 2. Sóng nang đợt hai 3. Sóng nang đạt một của chu kỳ mới 4. Sự rụng trứng của nang trội 5. Kích thước của nang Chu kỳ động dục bình thường của bò cái (ABS, 1991) Hệ thần kinh nội tiết điều khiển chu kỳ tính của gia súc

Sự phát triển của phôi ở giai đoạn đầu

Quá trình rụng trứng của bò xảy ra sau khi kết thúc chịu đực 10 – 14 giờ. Sau khi rụng khỏi buồng trứng, trứng được hút, chuyển xuống loa kèn, ống dẫn trứng và quá trình thụ tinh được xảy ra tại 1/3 phía trên ống dẫn trứng. Thời gian và sự di chuyển của phôi trong ống dẫn trứng từ sau thụ tinh đến ngày thứ 12

Sau khi trứng được 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 125µ(95 – 158µ) sau 270 – 290 ngày trong bụng mẹ để sinh ra một cơ thể có trọng lượng sơ sinh 15 – 45kg 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. Đến giai đoạn trương nở, màng trong suốt bị vỡ ra, phôi chui ra ngoài, lúc đó tế bào phôi mới phân hóa và lớn lên. Khoảng thời gian di chuyển của phôi trong ống dẫn trứng 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 giội rửa lấy phôi, chế tạo các dung dịch, môi trường phù hợp nuôi cấy, bảo quản phôi ngoài cơ thể mẹ. Thời gian, sự phân chia và di chuyển của phôi thể hiện qua hình.

Cơ sở thực tiễn của công nghệ cấy truyền phôi

Cấy truyền phôi là công nghệ sinh học hiện đại đã và đang được nghiên cứu ứng dụng vào điều kiện chăn nuôi của nước ta. Công nghệ này dựa trên những cơ sở thực tiễn sau đây:

♦ Những hiểu biết đặc điểm sinh lý sinh sản của gia súc cũng như bản chất của hormon và cơ chế tác động của chúng (đặc biệt là các hormon sinh sản), con người đã chủ động điều khiển được quá trình sinh sản của vật nuôi thông qua những hormon chế tạo như FSH, PMSG, HCG, PGF₂α, Progesteror… Chính những hormon này đã giúp người kỹ thuật đạt hiệu quả cao trong quá trình gây rụng trứng nhiều và gây động dục đồng pha.

♦ Nhờ biết đặc điểm phát triển của phôi giai đoạn sớm, sự phân chia phát triển của nó ứng với các giai đoạn nhất định, những môi trường ảnh hưởng thuận nghịch đối với phôi, đặc điểm dinh dưỡng của phôi, con người đã chế tạo được những môi trường phù hợp để nuôi trứng, phôi khi ở ngoài cơ thể và thành công trong lĩnh vực thụ tinh trong ống nghiệm.

♦ Đã có các dụng cụ giội rửa lấy phôi ra khỏi cơ thể mẹ; có phương pháp soi tìm, đánh giá phân loại phôi, bảo quản phôi và cuối cùng cấy chuyển phôi vào cơ thể khác.

♦ Đã có nhiều cơ thể sinh vật (người, động vật) được sinh ra bằng kỹ thuật cấy truyền phôi. Những cơ thể này đều sinh trưởng, phát triển và sinh sản bình thường, đặc biệt ở những bê, bò sinh ra từ công nghệ phôi, chúng có khả năng sản xuất bình quân cao hơn nhiều so với các con khác cùng giống, cùng điều kiện nhưng sinh ra bằng con đường thông thường. Ngay ở nước ta, cho tới nay đã có trên 80 bê ra đời từ công nghệ cấy truyền phôi. Kết quả theo dõi thấy sinh trưởng, phát triển của chúng cao hơn các con khác 30 – 40%, năng suất sữa bình quân ở các chu kỳ 4000 – 4500 lít, có con đạt > 6000 lít.

♦ Có sự kết hợp giữa công nghệ phôi với một số các lĩnh vực sinh học phân tử, y học và thú y. Đã có những động vật được chuyển gen, ghép phôi tạo thể khảm, có những vacxin phòng chống bệnh được sản xuất thông qua con đường cấy phôi. Và cuối cùng phải nói có nhiều công ty chuyên dụng sản xuất, buôn bán trang thiết bị, máy móc, dụng cụ và hóa chất, hormon cho công nghệ phôi. Các ngân hàng phôi trong đó lưu giữ trứng, phôi, tinh trùng của các giống gia súc, các động vật quí hiếm.

Những cơ sở nêu trên khẳng định thêm bước đi chắc chắn và tất yếu của công nghệ này không những trong việc cải tạo và nhân giống gia súc mà còn phục vụ cho nhu cầu của con người trong lĩnh vực y học đời sống.