ABS的体外胚胎移植业务开始于19年前，早期我们在拉丁美洲开拓了忠实用户，在那里我们得到了一个稳定的繁殖成果，客户牧场的成功让我们赢得了良好声誉。
伴随着全球乳业的飞速发展，大家都在问同一个问题：怎样才能让我的牧场迅速扩群？而发展至今，ABS已经占据了全球体外胚胎移植市场的60%，一共在16个国家拥有38个实验室（图1）。
图1
图2所示柱状图中，灰色柱子代表体内胚的生产数量，绿色柱子代表体外胚的生产数量。我们可以看到近年来的趋势：体外胚胎生产逐渐取代了体内胚胎生产。而ABS在这个转换中间扮演了非常重要的角色，通过多年牧场的实践和牧场战略成就了这种转变。
图2
ABS建立了一套全新的方法，把体外胚胎移植应用于大型商业化牧场，并设立了一系列的操作规范和流程来保证实施效果。图3所示曲线图展示了ABS近9年来的胚胎生产数量变化情况，从2012年开始只有20万枚，发展到2020年的65万枚，这期间的差值达到了45万枚，而且最近的几年ABS每年都在不断创造记录。
图3
体外胚胎移植的优势
首先简单介绍一下体外胚胎移植的操作步骤，我们把它分成三个主要步骤：
第一个步骤是活体采卵。每天50头供体牛，无激素处理。这里需要提醒注意的一点是，没必要对奶牛使用激素后再去采卵，除了不能采卵的时间，只要是在排卵期中的任何时间里，都可以进行采卵。采卵操作要求非常迅速，大概是每头牛十分钟必须完成，而且不能对牛造成任何损伤。图4所示我们的技术人员正在操作采卵，他使用B超仪作为辅助。
图4
需要强调的是，每次采卵的数量和供体牛的基因品种密切相关，瘤牛的卵泡细胞就比普通牛的卵泡细胞数量多的多。以荷斯坦来举例，每头荷斯坦母牛每次采卵可取15～19枚，然后把这些卵子送到实验室，这些卵子在到达实验室之前能支撑24个小时。
第二个步骤是体外胚胎生产。在实验室，使用一支冻精最多能繁殖8头母牛的卵细胞（图5），完成胚胎生产后等待7天，然后决定是否把胚胎送到牧场或者冷冻起来。
图5
第三个步骤是在受体牛场做胚胎移植。我们在受体母牛所在牧场每天移植150～200枚胚胎（图6），以荷斯坦举例，每头供体牛每次采卵能生产出3枚胚胎，即使是她在怀孕期间或者泌乳期间也是如此。完成胚胎移植之后的30天左右，接着做孕检。
图6
解决方案
目前，行业有很多不同的基因管理工具，如遗传评估、基因检测、生产性能、后代验证等。这些工具和体外胚胎移植手段结合在一起，大大加速了遗传进展。ABS在大型商业化牧场运用这些工具，让遗传进展提速至少一倍。
遗传方案
ABS为2000头以上牧场量身定制遗传方案。牧场遗传评估能够帮助我们筛选出牛群前10%的牛，这些牛可以作为供体牛，剩下的90%可作为受体牛。
热应激影响
我们发现在热应激发生频繁的季节，参加繁殖的牛和受胎率同时下降，导致的后果就是怀孕率更低。这个期间如果改选择使用冷冻胚胎移植可以减缓怀孕率下降的趋势。图7所示是某牧场一年之中的怀孕率变化曲线，蓝色线条是只采用人工输精的怀孕率曲线，在热应激季节下降很快，黄色线条是使用体外胚胎移植之后的怀孕率曲线，明显高于人工输精。
图7
遗传进展速度
现在我们已经知道将得到更多犊牛，那么哪些因素可以保证最大化的加速遗传进展，帮客户节省支出，让利润更大？ABS为不同市场量身定制方案，加速遗传进展，提高牧场盈利能力。使用ABS性控产品以及ABS胚胎移植，可以增加牧场遗传选择强度，筛选出更盈利的牛群。
第一种选择，普精。当使用普精时，可以得到一半的母犊一半的公犊，也就是说一半的好基因不能再产犊遗传下去了。另一方面，你使用的冻精也决定了你牧场的遗传进展速度，同样的公牛用在好中差的母牛身上，遗传进展速度不会有大的变化。
第二种选择，性控冻精。给牛群按好中差排序，有区别的使用性控冻精，这样你可以得到90%的母犊，从而得到的好牛更多，淘汰牛的速度也更快。
第三种选择，胚胎移植。如果使用胚胎移植，可以只选择排名前10%的好牛，这样就能大大增加选择强度，加速遗传进展，剩下的工作就只是区分最好的和最差的牛（图8）。那么您的牧场想往哪个方向发展呢？
图8
如何利用胚胎移植加速遗传？
首先，提前规划选择标准和供体牛选择（图9）。设定公牛母牛选择指标，筛选供体母牛是关键，因为这些母牛的基因就像资产一样，将一代一代地传递下去。胚胎移植将帮助你按照牧场需求提升遗传进展。
图9
其次，使用顶级性控冻精。一支冻精最多可以生产大约25枚胚胎，通过同时控制母牛和冻精两方面达到加速遗传进展。牧场需要有充分的管理规范来避免繁殖问题发生！
ABS给不同层次和需求的客户提供不同的解决方案，包括GMS遗传管理系统、Sexcel性控产品、乳肉兼用牛基因计划和体外胚胎移植服务。其中体外胚胎移植是ABS使用最多的快速提升遗传进展的有力手段。
全球规模牧场案例
现在让我们来看一下ABS在世界范围内大型商业牧场应用的体外胚胎移植案例。
俄罗斯体外胚胎移植项目
第一个分享的是在俄罗斯的项目。该客户从2015年开始进行规模化体外胚胎移植项目，他们在当年120天内生产了1万枚胚胎。从2015年到2017年的3年时间中，一共生产了29000枚胚胎；2018年生产了23000枚胚胎；2019年生产了34000枚胚胎；2020年因为疫情影响生产了16000枚胚胎。六年来一共生产的胚胎达到了10万2000枚，这些胚胎满足了他们牧场在这期间的扩群需求。
来具体看几个俄罗斯客户牧场数据，涉及的牧场有100个，总共存栏80万头肉牛，他们每年需要生产6000头优秀公牛，所以选择通过体外胚胎移植来实现。鉴于需要达成这个具体的指标，ABS每天采卵100～150头牛，三个采卵小组同时工作，每天生产出500～1000枚胚胎，每年完成10个牧场移植。ABS把专家从巴西送到俄罗斯现场，送了大约30个以上的专业人员，包括兽医、生物学家、繁殖人员，这样以保证在繁殖季节完成所有的胚胎移植工作。
吉尔牛体外胚胎移植项目
第二个分享的项目是位于巴西南部的吉尔牛胚胎移植项目。牧场全部是吉尔牛品种，平均每天生产牛奶15吨，这个项目是吉尔牛和荷斯坦的杂交项目，也是世界上第一个使用体外胚胎移植的吉尔牛杂交项目。现在这个牧场已经100%使用性控胚胎来维持F1代的杂交，2015年他们移植了将近7000枚胚胎，受胎率达到42%，死胎率4%。
如图10所示，第一个圆柱代表人工授精的头胎牛产奶量，第二个圆柱代表胚胎移植的杂交头胎牛产奶量，可以看到生产性能有明显提升。
图10
美国奶牛场体外胚胎移植项目
第三个分享的是美国奶牛场的IVF项目。该客户是美国最大的奶牛场之一，拥有25000头泌乳牛，每天生产牛奶1250吨。他们从2014年开始和ABS合作实施体外胚胎移植计划，从那时起，他们的优秀母牛群体迅速地增加。几年前他们设定了每年生产10万枚胚胎的计划，到现在我们已经达到了这个目标。
ABS在美国的业务从这个客户开始，拓展到了不同州的不同牧场、不同品种的牧场。图11所示分布的每个图标都代表ABS的一个客户牧场。
图11
大型商业牧场体外胚胎移植的实施
大型商业化牧场胚胎移植包括以下四个方面：
第一，遗传方案制定。包括牧场遗传改良目标制定（生产、健康、体型），供体牛和冻精的选择，牧场群体排名和牛群结构分析。
第二，繁殖目标。包括受体牛的选择，选择青年牛还是成母牛，牧场繁殖程序、激素方案、受体牛健康状况等。
第三，物流后勤保障。供体牛的集中管理，是运输鲜精还是冷冻胚胎。
第四，团队合作是成功的关键。
让我们来看看在实际操作层面，一次采卵能带来什么样的结果？ABS采卵的母牛都不使用激素，采卵一次大概可以得到15枚可见卵子，使用性控冻精可以生产出2枚胚胎，每2周采卵一次，也就是说，每2周从这头高水平的供体牛所采的卵可以产生一例怀孕,怀孕是检验胚胎移植成果和驱动遗传进展的关键。
怀孕是检验胚胎移植成果和驱动遗传进展的关键。胚胎移植的成功要求每个细节的到位和对变化因素的密切监控。现场执行情况评估常规化，找寻改进空间。
图12展示了ABS在其他规模化牧场实施过的胚胎项目，包括拉吉尔牛项目、BR食品公司项目、Marfrig肉牛项目（巴西最大的奶牛和肉牛场），还有一些国家有类似的项目。不可否认每个规模牧场的项目都有不同的挑战，但对于一家有19年胚胎移植经验的公司来说，ABS会甄别这些挑战，在变成真正的问题之前做出预先处理。
图12
总结
最后以图13来总结，表示了不同繁殖手段下牧场的净价值水平变化情况，最下面的蓝色线条是使用普精，中间橙色线条是使用性控冻精，最上面的灰色线条是使用胚胎移植。普精到胚胎移植带来的净价值水平差异达到$407美元，这就证明了胚胎移植带来的遗传进展是最快的。使用胚胎移植创造更快遗传进展，提供更好更快的生产保障。
图13
因为ABS有优秀的研发团队，一批生物学家为ABS研发产品，制定操作流程，而且ABS有大批质量控制严格的实验室，这让我们在胚胎进入商业生产之前，预先避免任何不可控因素的出现，从而为良好稳定的体外胚胎移植结果打下了基础。
（本期内容根据荷斯坦大讲堂“中美体外胚胎技术应用、市场前景与挑战”发言内容整理）
来源 | 荷斯坦杂志
联系客服
