利用分离的带X-染色体和带Y-染色体的精子群的综合兽群管理系统技术方案

本发明专利技术提供利用分离的带Ｘ－染色体和带Ｙ－染色体的精子群的人工授精样品给雌性动物（１７）授精的动物管理系统（２７），一个能够给传统收获或传统销售（２０）的非替换小母牛提供替换选择的实施方案。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一般地，利用分离的带X-染色体和带Y-染色体的精子群的兽群管理技术可以用于各种各样的哺乳动物。更具体地说，涉及利用分离的带X-染色体的精子群的综合牛群管理系统在单一小母牛系统中提高非替换小母牛的价值。
技术介绍
提高肉牛生产效率的经济压力促进工业并且促使研究者评价各种生产系统。一个受到广泛关注的传统兽群管理系统是单一的小母牛系统(SCH)。该系统具有利用通常用于屠宰目的的非替换雌性生物的能力。同其它养牛管理方案从1958年到1986年的平均生产成本和产品的回报进行比较，说明模拟的SCH系统是合算的。但是，为了使SCH系统保持在经济学上可以接受，必须使终产品可以被消费者接受。SCH系统的最重要的部分是小母牛下仔并且在年龄为30个月以前做好被屠宰的准备以避免过早的屠体成熟。过早成熟的屠体口味不佳，并且因此可能受到减价的惩罚。美国农业部(USDA)规定相当于生理成熟度分值“B”或更高的实龄为30个月龄或者更大。但是，随着实龄的增加成熟度分值会以比美国农业部说明的快得多的速率增加，因此建议24个月龄或者更大月龄的动物更精确地相当于美国农业部的成熟度分值“B”或者更大。因此，为了使财务减价的风险降低到最小并且为消费者提供最可口的产品，SCH的收获目标年龄应当小于24个月龄。SCH系统可以被设计用来从SCH以及小牛生产屠体，SCH的屠体必须具有高品质但是一定不能牺牲后代的质量。其中SCH是饲养小牛并且准备用于在24月龄时屠宰的一个生产系统，能够通过饲养非常规年龄-9月龄的小母牛来实现。另外，一直假设母牛群越年轻，总饲料量中用于体重生产的比例越大而用于维护、哺乳、妊娠、以及身体状况分值的饲料量越少，因此提高了生物学效率。也一直假设如果SCH只能够生产雌性小牛，那么每个雌性动物只有一次分娩应当是必须的，并且可以在雌亲的年龄小到仍然足够达到消费者可接受的程度并且没有因为成熟而导致降价时屠宰，因此创造了自我保持的兽群系统。用有性精子对小母牛授精可以获得雌性动物后代，能够降低下仔难度并且提高了小牛的存活率。为了实现早期繁殖，需要早期发情期的诱导。成熟进入这种状态涉及到内分泌物功能、环境、社会环境、品种、营养、和体重之间的复杂的相互作用从而导致了生殖道和生殖功能发育。饮食是诱导发情期的有效工具。据报道高能饮食比低能饮食更能诱导小母牛在早期的年龄开始进入发情期。小母牛的体重比年龄对发情期具有更大的影响趋势。另外，喂饲小母牛的饲料在瘤胃中生成高丙酸盐产物会使小母牛在更轻的体重下进入发情期。类似地，已经发现含有离子载体的饲料使发情期的年龄降低，并且同ADG或者体重无关。虽然营养水平同发情期的年龄负相关，但是如果繁殖期前小母牛的体重已达到成熟体重的大约60-65％，体重增加的模式对发情期的年龄没有影响。因此早期发情期的诱导取决于通过喂养高能量并且带有离子载体的饲养圈型饲料而使其在年幼时达到目标体重。对非替换小母牛进行早期断奶并且在断奶后立即在饲养圈条件下进行管理是使其尽早达到目标体重的一种方法。证明早期断奶是提高雌亲动物BCS而对小牛没有害处的一种方法。已经发现给予早期断奶的小母牛高质量的饲料导致体重比那些依靠它们雌亲动物的小母牛更快速度地体重增长。另外，早期断奶的小牛可能对饲料的转化效率更高；并且从初生到被屠宰它们有更大的总利润。虽然已经有很多如前面所描述的关于兽群管理技术的改进，但是传统兽群管理系统包括SCH兽群管理系统仍然存在一些未解决的明显问题。在平均超过几千只动物中，出生的兽群中大约半数是雌性半数是雄性。例如，传统的肉牛群中有49％出生的小牛是小母牛。仅仅由于偶然情况，从100个连续出生的小牛中仅仅有40％的小母牛是很罕见的。照此，用传统兽群管理系统的一个显著问题是平均大约40％雌性牛必须是用于兽群替换的品种以保持兽群规模，因为出生小牛超过半数是公牛，并且出生的小母牛或者死亡而无利可图，或者不发生妊娠。关于传统SCH兽群管理系统，如果雌性动物在其小牛断奶后很快被屠宰就必须购买替换的雌性动物以保持兽群的永存。另一个用传统兽群管理系统的显著问题可能是在同样的管理下，雌性动物比雄性动物的平均体重更低并且在出售时候的价格更低。例如，在相同管理下，断奶的小公牛平均519磅并且平均获得$0.92/磅的收益，而小母牛平均491磅并且平均获得$0.85/磅的收益。这样，销售时小公牛仅仅因为其性别就得到了$60.00的优势。对有关用传统兽群管理系统和上面描述的具体使用SCH兽群管理的问题，本专利技术以一种实际的方式做了逐一说明。现在可以分离带X-染色体和带Y-染色体的精子群。可靠的技术例如流式细胞仪可以以大于90％的纯度将精子分类。分离的精子可以用于实现很多哺乳动物例如牛科动物、马科动物、羊科动物、山羊、猪、狗、猫、骆驼、公牛、水牛等等的卵母细胞在体内或者体外的人工授精或授精。例如见WO 96/12171；WO 00/06193；WO 99/33956；以及PCT/US01/15150，每一篇都在此引入作为参考。
技术实现思路
因此，本专利技术实施方案的广泛目的是提供利用分离的带X-染色体和带Y-染色体的精子群的兽群管理系统。本专利技术广泛目的的一个方面是提高雌性动物的百分比以扩展现有兽群或者提供用于出售的替代小母牛。一个利用纯度超过90％的带X-染色体的精子群的兽群管理方案能够产生大量剩余的雌性动物。本专利技术广泛目的的另一个方面是通过对少数但优良的雌亲动物进行人工授精以生产替代小母牛来提高选择密度。例如在牛群中平均大约40％的母牛必须被用于牛群替换的品种以维持牛群规模。用分离的带X染色体的精子群仅仅需要饲养20％的母牛用于替换而通常需要40％，因此提高了选择密度。本专利技术广泛目的的另一个方面是培育雌性动物怀上雌性动物以降低难产的发生率。例如小母牛下仔时发生难产是牧场的一个主要问题。大多数难产是由于小公牛幼仔比小母牛幼仔平均重五磅。可以通过用分离的来自难产发生率低的雄亲的带X-染色体的精子来使难产降低到最小程度。本专利技术广泛目的的再另一个方面是用传统的母牛群一起调剂。利用分离的带X-染色体的精子群，就可以使每一个雌性动物在被养肥而被屠宰前用一个小母牛仔来代替它自己。本专利技术广泛目的的一个方面是提供一个只生产雄性动物的定期交配方案。在本专利技术的特定的实施方案中，母牛可以通过用分离的纯度为90％或者更高的带Y-染色体的精子群进行人工授精而实际上定期同小公牛交配。在本专利技术的另一个实施方案中，通过购买全部的替换小母牛从而使用全部雄性动物定期交配系统。本专利技术广泛目的的一个方面是将早期断奶，诱导发情期，或者有性精子整合到单一小母牛系统中以提高非替代小母牛的价值。这一综合的系统可以为消费者提供高质量的产品并且也为生产者提供了一种有提高利润潜能的可替代的管理系统。自然，本专利技术的进一步的目的在说明书和权利要求书的其它所有部分中被公开。附图说明图1显示了用于将带Y-染色体的精子与带X-染色体的精子分离的一般化流式细胞仪系统。图2显示了用于将带Y-染色体的精子与带X-染色体的精子分离的一般化流式细胞仪系统的第二个视图。图3显示了用传统断奶方法的兽群管理系统。图4显示了用早期断奶方法的兽群管理系统。图5显示了利用分离的富集Y-染色体的精子群的兽群管理系统专利技术的一个实施方案本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管理动物的方法，包括的步骤是：ａ．生产雌性哺乳动物物种；ｂ．用大量精子给所述雌性哺乳动物物种人工授精，其中所述的大量精子的至少９０％具有同后代啨动物性别一致的性别鉴定特征；ｃ．所述雌性哺乳动物物种中至少有一个卵子 受精；以及ｄ．生产所述哺乳动物后代。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰克C惠蒂尔，巴尔比A里格斯，帕特里克D伯恩斯，乔治塞德尔，
申请(专利权)人：XY公司，科罗拉多州州立大学，
类型：发明
国别省市：US[美国]