Grootvee: Boer vooruit met stamseloordrag!
Wetenskaplikes is besig met verskeie tegnologieë wat genetiese veeteeltvooruitgang bewerkstellig, van in vitro-werk met kalwers om die generasie-interval te verkort, tot vervroegde dragtigheidsopsporing by koeie.
Die wêreld se jongste reproduksietegniek behels die oorplanting van een bul se stamstelle na ’n ander bul se teelballe sodat die ontvangerbul nageslag van die skenkerbul verwek. Dis een van die revolusionêre maniere waarmee genetiese vordering versnel word, al gaan dit dalk nie spoedig ’n werklikheid word nie.
Tegnologie wat reproduksie by diere verbeter, gaan in die toekoms nóg belangriker word omdat die klem al hoe meer daarop val om meer met minder hulpbronne reg te kry. Dit was ook die hooftema van die Aldam-veeskool (sien kassie).
Met dié tegniek sal die stamselle van bulle met meerderwaardige gene, wat dalk nie aangepas is vir die omgewing nie, in ’n omgewingsaangepaste bul oorgeplant word en ’n uitstekende nageslag voortbring.
Prof. Cliff Lamb van die Texas A&M-universiteit in Amerika se spesialisterrein is toegepaste, reproduktiewe fisiologie om die doeltreffendheid van beeste te verbeter. Volgens hom sluit vorige bestuursmetodes vir beter reproduksie onder meer in: kastrasie om te voorkom dat swak bulle die koeie dek, verwydering van genetiese, minderwaardige bulle uit die kudde, bestuur van die teelseisoen, dragtigheidsbepaling en speenbestuur. Dit is net so belangrik om koeie te gebruik wat vroeg in die dekseisoen kalf.
Meer onlangs het die klem verskuif na kunsmatige inseminasie (KI), oestrussinchronisasie, vastetyd-KI, veelvoudige ovulering en embrio-oordraging, in vitro-bevrugting (IVF), geslagsbepaling van semen en embrio’s, reproduktiewe en ultraklank-diagnose, en transgeniese tegnologie, wat die oordra van wenslike eienskappe van een ras na ’n ander, soos die gladdehaargeen, behels.
Die oorplant van stamselle is van die opwindendste tegnologieë waaraan wetenskaplikes tans werk. Dit behels egter nie embrioniese stamselle wat voor die geboorte van ’n dier tot die boustene vir embrio’s ontwikkel, en wat deesdae suksesvol in die mediese veld aangewend word nie.
Volwasse stamselle werk voortdurend in diere om sterwende selle aan te vul en beskadigde weefsel, soos spiere, vel en ander organe te herstel om normale funksie te handhaaf. Die volwasse stamselle wat in hierdie metode gebruik word, word spermatogoniale selle genoem. Dit kom in ’n bul se teelballe voor en vorm die basis vir volgehoue vrugbaarheid deur selfvernuwing en differensiasie – dit produseer dus sperm.
Volgens ’n wetenskaplike artikel wat in 2003 deur die Universiteit van Pennsilvanië en GTC Biotherapeutics in Massachusetts, Amerika, gepubliseer is, is navorsing oor stamselle aanvanklik op muise en rotte gedoen. Die universiteit het bokke gebruik en stamselle is van een bokram na ’n ander ram se teelballe oorgeplant.
Van die ontvangerbokke het semen geproduseer wat met dié van die transgeen-skenkers ooreengestem het. Die semen was dus dié van die oorspronklike ram. Die semen
is gebruik om ooie kunsmatig te insemineer. Op dié manier het van die skenkerramme vyftien lammers geproduseer met die semen van die oorspronklike ram.
GROOT POTENSIAAL VIR VEE
Die navorsing in Massachusetts was die eerste verslag oor proewe wat uitgevoer is met diere wat nie knaagdiere is nie. Die navorsers se gevolgtrekking was dat die resultate daarop dui dat suksesvolle kiemseloordraging tussen onverwante diere lewensvatbaar is.
Lamb het gesê dié tegniek kan baie voordelig vir die beesbedryf wees. Stamselle kan byvoorbeeld uit ’n topbul gehaal en in ’n minder gewenste bul oorgeplant word. Sommige bulle beskik oor meerderwaardige gene, maar dié ras is dalk nie by ’n bepaalde omgewing aangepas nie.
’n Voorbeeld is ’n Bos Taurus-ras, soos Angus, Shorthorn en Hereford, wat nie in ’n subtropiese omgewing aangepas is waar dit baie warm word en bosluise hoogty vier nie. Dié bul se stamselle kan in ’n Brahmanbul oorgeplant word, ’n ras wat baie goed in sulke toestande presteer. Die ontvangerbul dek dan die koeie en die kalwers is die skenkerbul se nageslag.
“Die oorplant van stamselle het niks met kloning te doen nie. Kloning is ’n reproduktiewe of bestuurstegnologie wanneer ’n boer ’n betrokke bul se genetika wil behou en vermeerder. Daardeur word identiese kalwers verwek. Die oordrag van stamselle behels genetiese vooruitgang, en die boer kan sy voortreflike bul gebruik om die genetiese basis van sy hele kudde met minder gewenste bulle as ‘vaars’ te verbeter,” het Lamb gesê.
Die navorsing is nog in ’n ontwikkelingstadium en die tegniek sal eers oor tien tot twintig jaar kommersieel beskikbaar wees.
BLOEDTOETSE VIR DRAGTIGHEID
Dragtigheid word grootliks bepaal deur ’n veearts wat ’n koei inwendig ondersoek deur aan die baarmoeder te voel of daar ’n fetus is, en in watter ontwikkelingstadium dit is. Dragtigheid kan ook met ’n ultrasoniese apparaat bepaal word.
’n Toets word tans by Lamb se universiteit ontwikkel om in ’n vroeë stadium van dragtigheid deur ’n bloedtoets vas te stel wat die kans is dat ’n dragtige dier die fetus kan verloor. Indien dit die geval is, kan die fetus kunsmatig geaborteer word, eerder as om te wag totdat die koei natuurlik aborteer. Die boer wen dus baie tyd en geld, en die koei kan gouer weer gedek of kunsmatig geïnsemineer word. Lamb het gesê om produksiedoeltreffendheid te verhoog, moet die boer die hoogste moontlike persentasie koeie vroeg in die kalfseisoen laat kalf.
“Ek is nie so seker dat kalfpersentasie vir KI so belangrik is nie. My doelwit is die persentasie koeie wat in die eerste dertig dae van die teelseisoen dragtig raak. Dit is waarskynlik die belangrikste ekonomiese aanwyser in ons bedryf.
“Dragtigheid se ekonomiese impak is vier keer groter as enige ander produksie-eienskap. Die bedryf moet dus poog om meer produktiewe koeie te teel. Dit is egter onrealisties om in die begin te verwag 80% van die koeie moet vroeg in die seisoen kalf.”
Die redes hoekom koeie nie vroeg kalf nie, sluit in vroeë afsterwing van die embrio weens onder meer genetiese faktore, hittestres, voeding en temperament of die hantering van die koei. Selfs al word 95% of meer koeie gedurende oestrus bevrug, sal net 55-70% kalf. Indien soveel koeie moontlik vroeg in die seisoen kalf, het dit ’n groot invloed op die produktiwiteit van die boerdery. Die boer se verwagtinge is: Elke koei moet op 24 maande kalf. Die koei maak elke jaar ’n kalf groot. Die koei moet sonder hulp kalf. Koeie moet genoeg melk produseer om die kalf in staat te stel om sy genetiese potensiaal te bereik. Die kalf moet geneties in staat wees om te presteer. Die koei moet haar kondisietelling kan handhaaf om dié doelwitte te bereik. Moenie ’n koei ’n naam gee nie, want dan gaan die boer haar nooit uitskot nie.
Lamb het gesê in ’n proef by sy universiteit het hulle alle vroulike diere uitgeskot wat ná vastetyd-KI nie binne die eerste 25 dae van die dekseisoen dragtig geraak het nie. Die oorblywende diere, dus die vrugbaarste koeie, het vir die volgende nege jaar in die kudde gebly omdat hulle jaar ná jaar gekalf het.
Vastetyd-KI het ’n goeie uitwerking op speenpersentasie en speengewig. Die vroulike diere wat gedurende die eerste 21 dae dragtig geraak het, het ’n speensyfer van 84% en ’n speengewig van 192,8 kg gehad, teenoor die kontrolegroep wat 78% kalwers gespeen het wat gemiddeld 175,5 kg geweeg het.
SINCHRONISEER KOEIE
Die sinchronisasie van vroulike diere is ’n reproduktiewe bestuursmetode wat koeie stimuleer om op dieselfde tyd op hitte te kom. Gewoonlik neem boere alles en almal behalwe hulself, soos die tegnikus en die semen, kwalik wanneer hulle ontevrede is met die persentasie diere wat in ’n program van oestrussinchronisasie dragtig raak.
“Jy hoef nie ’n ruimtewetenskaplike te wees om sinchronisasie te doen nie,” het Lamb gesê.
In 2008 is met ’n proef by die Florida-universiteit se navorsings- en ontwikkelingsentrum (UF-NFREC) begin waarin koeie gesinchroniseer en toe ge-KI is. Hulle het soveel vordering getoon dat ál die koeie teen die vierde jaar dragtig geraak het, bloot deur goeie bestuursbeginsels toe te pas.
Vyf jaar later kon hulle die teelseisoen met 50 dae verkort (sien GRAFIEK ). Teen die vyfde jaar kon elke koei op die eerste dag van die teelseisoen gepaar word. Die kalfpersentasie het ook met 8% tot 10% toegeneem.
Die gemiddelde kalfdag in 2006 was dag 79,2 (dit wil sê gemiddeld 79 dae ná paring het ’n koei gekalf); in 2013 was dit dag 38,7.
Die verhoogde gewig van kalwers wat vroeër in die seisoen gebore is, asook die verbetering in genetiese gehalte, het in 2013 ’n bygevoegde waarde van $169 (R2 500) per kalf bewerkstellig. Die waarde van die totale kudde van 580 koeie het met $50 700 (R760 000) toegeneem (sien op bl. 47).
IN VITRO MET KALWERS
Dit is nou moontlik om in vitro-werk met kalwers van so jonk as twee maande te doen. IVF is die proses om embrio’s van oösiete (onbevrugte eierselle) te skep deur hulle met semen in ’n laboratorium te bevrug.
Dr. Ruben Mapletoft het gesê die eerste pogings was gedeeltelik suksesvol. Aanvanklik het net ’n klein persentasie supergestimuleerde follikels geovuleer en slegs vrugbare ova (die enkeleiersel wat in die vroulike voortplantingsorgaan vrygestel word) is geoes.
Gedurende die 1990’s het die resultate verbeter en IVF met oösiete wat uit kalwers geoes is (dit wil sê onvolwasse eierselle), is met groter sukses toegepas, hoewel suksesvolle ontwikkeling minder as 10% beloop het.
Reproduksie met kalwers op ’n baie jong ouderdom is versnel danksy die gebruik van genomika om geskikte kalwers met gewenste, beraamde teelwaardes te gebruik. Hormoonbehandeling van kalwers moet egter verder getoets en verbeter word om die herwinning van geskikte oösiete moontlik te maak.
Mapletoft het gesê die proses by kalwers behels die gebruik van hormonale behandeling sodat die oösiete geoes kan word. Dié prosedure is heeltemal onskadelik en duur sowat 15-20 minute in ’n drukgang. Die herwinde oösiete word in die laboratorium gekies en na ’n medium oorgedra wat geskik is vir die voltooiing van rypwording.
’n Vers word met meer as 50 000 oösiete gebore. Ná puberteit bly sowat 5 000 oösiete oor. Mapletoft het gesê dit is moontlik om 10-30 oordraagbare embrio’s te oes teen die tyd dat ’n vers ses maande oud is. Dit kan tot die geboorte van 5-15 nageslag lei nog voordat die versie die geskikte ouderdom en gewig vir teling bereik het. Só word die generasie-interval drasties verkort.
SUPEROVULERING SE WAARDE
Superovulering is ’n prosedure waar twee tot drie follikels (eierselle) met hormone gestimuleer en tot volwassenheid gebring word. Dit word gewoonlik in die baarmoeder, waarin die voorbereide sperm direk geplaas word, geïnsemineer.
Prof. Michael McGowan het gesê tradisioneel is met die behandeling vir superovulering begin vanaf die agtste tot die twaalfde dag van die oetrussiklus, maar tegnieke is ontwikkel waar die proses reeds op dag drie van die siklus begin deur progesteroon in te spuit. Die suksessyfer is nog wisselvallig. In ’n groot proef het 24% van die skenkers geen embrio’s geproduseer nie, 64% het minder as die gemiddelde getal geproduseer, en die ander 30% het 70% van die oordraagbare embrio’s opgelewer. Kyk hiérna wanneer vroulike diere vir superovulasie gekies word: Wat is hul genetiese meriete vir belangrik produksie-eienskappe? Hoe vrugbaar is die moeder en vaar? Het hulle al voorheen gesuperovuleer en wat was die resultaat? Is hulle ingeënt vir siektes wat vrektes, koors en onvrugbaarheid veroorsaak? Wanneer het die verse puberteit bereik en is hul siklusse normaal? As ’n koei nie gekalf het nie, was dit weens siektes voor dragtigheid, was hulle sigbaar op hitte en was die afskeiding helder?
GENOMIKA SE ROL
Dr. Brad Crook het gesê genomika speel ’n belangrike rol in beesboerdery. Daar is twee hoofvoordele vir die byvoeging van genomiese inligting by genetiese evaluasie: Beraamde teelwaardes kan ontwikkel word vir diere sonder prestasietoetsinligting. Dit behels onder meer diere wat nog te jonk is om gemeet te word (vrugbaarheid), eienskappe wat moeilik is om gemeet te word (voerinname), eienskappe wat net by een geslag gemeet kan word (melkproduksie), en eienskappe wat eers gemeet kan word nadat die dier geslag is (sagtheid van vleis). Akkurater, beraamde teelwaardes kan ontwikkel word vir diere met beperkte prestasie-inligting, soos ’n jong bul waarvan daar nog nie prestasiedata oor sy nageslag is nie. Danksy genomika kan ’n teler elitebulle en -verse op ’n jong ouderdom identifiseer. Dit verkort die generasie-interval en verbeter die tempo van genetiese verbetering.
Crook het bygevoeg telers moenie ophou met prestasietoetsing nie, want dit speel steeds ’n belangrike rol in die genomiese era.