Principle of improvement biotechnology เทคโนโลยีชีวภาพทางการปรับปรุงพันธุ์สัตว์เบื้องต้น

1. Principle of improvement biotechnologyเทคโนโลยีชีวภาพทางการปรับปรุงพันธุ์สัตว์เบื้องต้น โดย ผศ.ดร.วุฒิไกร บุญคุ้ม ภาควิชาสัตวศาสตร์ คณะเกษตรศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น

2. Introduction • การปรับปรุงพันธุ์สัตว์ปัจจุบันมุ่งเน้นศึกษาถึงระดับยีนเป็นหลัก (genomic selection) • เนื่องจากยีนสามารถถ่ายทอดสู่รุ่นลูกได้ • ยีนเป็นตัวชี้วัดถึง พันธุกรรม หวังผลทางเศรษฐกิจ (value added)

3. Kinds of biotechnology Reproductive technologies • Artificial Insemination (AI) • MOET • IVM and IVF • Nuclear transplantation (cloning) • Cryopreservation • Sex determination Gene technologies • Genetic engineering • Genetic marker (MAS, QTL) • Genetic maps • DNA finger print • Genomic selection

4. Artificial Insemination (AI) การผสมเทียม คือ การทำให้เกิดการปฏิสนธิโดยสัตว์ไม่ต้องมีการร่วมเพศกันตามธรรมชาติ หัวใจสำคัญของการผสมเทียม คือ • อุปกรณ์ในการเตรียมน้ำเชื้อ • อุปกรณ์สำหรับรีดน้ำเชื้อ • อุปกรณ์ตรวจสอบคุณภาพน้ำเชื้อ • ความชำนาญของเจ้าหน้าที่ผสมเทียม

5. Artificial Insemination (AI) 2.ตรวจคุณภาพน้ำเชื้อ ปริมาณ, สี, ความผิดปรกติ 1.รีดเก็บน้ำเชื้อ 3.ผสมแล้วจ้า…

6. Artificial Insemination (AI) ข้อดี • เป็นการลดค่าใช้จ่ายในการเลี้ยงพ่อพันธุ์ • สามารถกระจายพันธุกรรมที่ดีของ พ่อพันธุ์ได้อย่างรวดเร็ว ข้อจำกัด • ต้องมีความชำนาญ • อุปกรณ์เหมาะสม และได้มาตรฐาน • คุณภาพน้ำเชื้อต้องดีจริงๆ • ต้องรักษาความสะอาด

7. Multiple Ovulation and Embryo Transfer (MOET) การเหนี่ยวนำให้สัตว์ตัวเมียตกไข่จำนวนมากและเป็นตัวให้ตัวอ่อนสำหรับการย้ายฝาก Donor Recipient Superovulation กระตุ้นการตกไข่ครั้งละหลายใบ Manipulation of estrus Manipulation of estrus IVF, Frozen Embryo กระตุ้นการเป็นสัด A.I. Embryo transfer Embryo recovery เก็บตัวอ่อน

8. Multiple Ovulation and Embryo Transfer (MOET) ข้อดี • ได้ลูกจากแม่พันธุ์ หรือทั้งพ่อและแม่พันธุ์ชั้นเยี่ยม • ไม่เสี่ยงต่อการนำโรคเข้าฟาร์ม • เพิ่มความแม่นยำในการคัดเลือก ข้อจำกัด • ทำได้ยากกว่าการผสมเทียม • ลงทุนสูง • ตัวอ่อนอาจได้รับอิทธิพลหรือผลบางอย่างมาจาก แม่ที่รับฝากแตกต่างกัน

9. In vitro maturation (IVM), In vitro Fertilization (IVF) • คือ การปฏิสนธินอกร่างกายโดยทำการเก็บน้ำเชื้อ และไข่จากสัตว์พ่อแม่พันธุ์ชั้นดี จากนั้นนำมาเลี้ยงในห้องปฏิบัติการ • ทำการจัดสภาพให้คล้ายกับสภาพภายในตัวสัตว์มากที่สุด Semen collection Egg collection Transfer Sperm egg Embryo Zygote IVM & IVF

10. In vitro maturation (IVM), In vitro Fertilization (IVF) เด็กหลอดแก้ว

11. In vitro maturation (IVM), In vitro Fertilization (IVF) ข้อดี • ได้ลูกจำนวนมาก เนื่องจากสามารถทำการปฏิสนธิได้บ่อยครั้งขึ้น • ลดช่วงอายุของสัตว์ลงได้ ข้อจำกัด • ต้องอาศัยความชำนาญสูงงงงง • ตัวอ่อนมักตายก่อนนำไปย้ายฝากเนื่องจากสภาพแวดล้อมไม่เหมาะสม หรือแพ้สารเคมีบางอย่าง

12. Nuclear transplantationCloning สัตว์ทุกตัวจะมีพันธุกรรมเหมือนกันทุกประการ (genetically identical individuals) เป็นการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ

13. Cloning of Dolly sheep(twig; Ancient Greek) Finn Dorset ewe Scottish Blackhead ewe Cloning

14. Cloning สามารถทำได้ 2 วิธี • การแยกเซลล์หรือตัดแบ่งตัวอ่อนในระยะก่อนการฝังตัว • (blastomere separation or embryo bisection ) การย้ายฝากนิวเคลียส (nuclear transfer or nuclear transplantation) 3

15. Cryopreservation • เป็นวิธีการแช่แข็ง เซลล์ไข่ อสุจิ รวมทั้งตัวอ่อน ที่อุณหภูมิต่ำ ในไนโตรเจนเหลว (-196 เซลเซียส) • เทคนิคนี้มีความสำคัญมากในการเก็บรักษาตัวอ่อนหรือเชื้อพันธุ์สัตว์ให้คงสภาพมีชีวิตจนกว่าจะถึงช่วงเวลาที่เหมาะสมจึงจะนำไปใช้ประโยชน์ต่อไป

16. Sex determination • แยกโครโมโซมX,Y ก่อนที่จะนำไปผสมกับไข่เพื่อให้ได้ลูกที่มีเพศตามที่ต้องการ • ตัดแบ่งบางส่วนของembryoมาตรวจเช็คเพศด้วยเครื่องมือPCR