生殖細胞的冷凍 27 第二章 精子銀行 |
伍、X精子與Y精子的分離 乳用動物的繁殖,以能產下母仔畜為最有利。傳統上,生公生母的比率是50:50,但若能事先把授精用的精液進行X精子與Y精子分離工作,則取得X精子精液再授精,則可生出母仔畜的機率達98%以上。 遺傳價值 這種事先利用精子分離技術來決定母牛下一胎要生產的仔畜性別,不僅可讓經產母牛的泌乳產能專門遺傳給母仔牛,亦可使公牛的泌乳育種價表現於母仔牛的機率增加近一倍之多。由於使用分離過的精子精液來授精,和傳統的人工授精一樣,因此,酪農戶使用時不需額外增添設施。台灣的酪農事業中每年所需的候補母牛和候補母羊頭數若能增加一倍,則對泌乳產能的改進上是一大助力,有利於選育出熱帶型乳用家畜,增加酪農的經濟收益。而傳統的胚性別鑑別技術對酪農戶而言,有些缺點,諸如經性別鑑別後的胚不再具有完整的透明帶,有疾病防疫上的缺失;鑑別後的胚無法百分之百存活;供胚牛和受胚牛需同期化,形成受胚牛的遺傳價值常低於供胚牛的遺傳價值,致使牛群改良的速率受阻。 美國農部貝斯梅爾研究中心資深研究員羅倫斯強森(L. A. Johnson)博士於1997年11月初應農業委員會外籍顧問計畫(86-1.1-秘-02.7)之邀,蒞臨我國介紹高速型精子鐳射分離儀之操作原理及其應用在兔、豬和乳牛的經濟效益。市場分析上,分離好的乳牛精液一劑之售價為傳統市售精液的兩倍,而豬精液一劑之售價為傳統市售精液的參倍,是可被接受的。 精子鐳射分離 精子鐳射分離技術是靠一種非致死性的螢光染色劑來和精核內DNA結合,再使該精子一個個通過鐳射光,此時因鐳射光的激發,致使精子內的螢光染色劑放出螢光。由於X精子的螢光量會多於Y精子的螢光量,經由螢光感應板計量後,可緊接著驅動放電板,來使X精子帶正電,使Y精子帶負電。當這些被加附正電的X精子或負電的Y精子通過一個有正電板在左和負電板在右的吸電板區,會因正負電相吸作用,而使精子偏離中心線,X精子落入右側收集管,而Y精子則落入左側收集管。 螢光染色劑SYBR-14僅染活的精子且在可見光波488nm被激發,其對精子之傷害幾近沒有。螢光染色劑Dansy lysine可用來全染精子細胞膜,再藉助縫隙掃描式新機型來事先檢測精子頭、頸和尾部分,因此,可把捲尾的畸型精子區分出,並解決了精子通過鐳射光是頭在前或尾在前的
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生殖細胞的冷凍 28 第二章 精子銀行 |
秒差困擾,大大地提高分離X精子和Y精子的準確率至98%,同時確保收集管中的精子是型態完整的活精子。 經濟效益 經濟效益上,乳牛生產頭數一年約有3萬頭仔牛,乳羊生產上一年亦有3萬頭仔羊,通常會有一半是公仔畜,對酪農戶並不利。懷孕母畜從受孕到分娩間之飼養成本,一頭牛每日30元計,一頭羊每日20元計,則生公仔畜的母牛和母羊懷孕期飼養成本就各需9000元(30元×300天)和3000元(20元×150天)。若採用專生母的技術,則受孕母畜會生母仔畜。一頭牛節省9000元和一頭羊節省3000元,那麼,一年乳牛業將可節省135,000,000元(9000元×15000頭)和乳羊業可節省45,000,000元(3000元×15000頭),合計達1.8億元。投入成本除分離儀7百萬元外,分離精液的生產成本以兩倍計,則需投入精液生產的直接成本(不分牛羊)為120,000,000元(2000元×60000頭次),成本計1.3億。經濟效益預估上,一年有0.5億元。
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生殖細胞的冷凍 29 第二章 精子銀行 |
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生殖細胞的冷凍 31 第二章 精子銀行 |
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