Betekenis voor de Kip DE GENENBANK VOOR LANDBOUWHUISDIEREN DE GENENBANK VOOR LANDBOUWHUISDIEREN. Henk Sulkers en Kees Zuidberg Nijverdal

DE GENENBANK VOOR LANDBOUWHUISDIEREN DE GENENBANK VOOR LANDBOUWHUISDIEREN

Betekenis voor de Kip Henk Sulkers en Kees Zuidberg Nijverdal

17-5-2011 Centre for Genetic Resources, the Netherlands

Programma van mijn verhaal:    

    

Genenbank algemeen Principe invriezen spermacellen/embryos Keuze zeldzame dieren Cryogeen onderzoek en proeven/resultaten Procedures eigenaren en hanen Spermaproductie hanen Sperma vangen van hanen/microscoop Videofilmpje hanen spermaproductie Spermaproductie duiven Centre for Genetic Resources, the Netherlands

Genenbank houdt zich bezig met • Populaties • Rassen • DNA

• Sperma • Embryos • Somatische cellen

Variation between and within breeds Centre for Genetic Resources, the Netherlands

Wageningen UR (University & Research centre) “gezonde voeding en leefomgeving” 12.000 studenten 5500 medewerkers 700 miljoen omzet 30 locaties • •

Animal Breeding and Genomics Centre CGN taak: agrobiodiversiteit landbouw en bosbouw

Centrum voor Genetische Bronnen, Nederland (CGN)  



Plant Genetic Resources Forest Genetic Resources

Animal Genetic Resources   

 



Landbouwhuisdieren, inclusief paarden Genetische variatie tussen én binnen rassen Commercieel en/of cultuurhistorisch belang

Wettelijke Onderzoeks Taken voor EL&I 5-jarig programma www.cgn.wur.nl

Waarom een genenbank ?



1/3 van locale rassen ‘at risk’ (FAO statistieken)



Klein aantal internationale rassen zijn dominant en locale rassen worden vervangen



Genetische variatie binnen rassen is vaak beperkt

 Verzekering voor de toekomst ?

Historie Genenbank in vogelvlucht 

      

Directeur IVO neemt initiatief tot genenbank in 1970s 1976 – Oprichting Stichting Zeldzame Huisdierrassen 1993 – Oprichting Stichting Genenbank Landbouwhuisdieren door NRS, HG, SZH, ondersteund door IVO en IKC 1993 tot 2003 – Start met rundvee, daarna paard, varken (en schaap) 2004 – heden – Mandaat CGN uitgebreid naar landbouwhuisdieren 2005  SGL collecties overgedragen aan CGN MKZ, Varkenspest, Aviaire Influenza hebben belang van Genenbank onderstreept 2010  Collecties van vrijwel alle Nederlandse runder-, varkens-, schapen-, geiten-, kippen- en paarderassen in de genenbank. Vooral sperma en ook embryo’s

Genenbank doelstelling CGN 





Alle zeldzame rassen van landbouwhuisdieren veiligstellen in de genenbank Zoveel mogelijk genetische diversiteit binnen de soort en binnen het ras vastleggen (ook commerciële rassen/lijnen)

Korte termijn gebruik van genenbankmateriaal ter ondersteuning van bedreigde rassen

Welke diersoorten en rassen in genenbank ?

CGN - Genenbank collecties in 2010 Diersoort

Aantal rassen

Aantal mannelijke dieren/donoren per ras

Aantal rietjes

Rund

9

7 - 4095

181753

Hond

2

3–7

162

Geit

2

6 – 25

3820

Paard

5

8 – 20

18200

Varken

16

7 – 47

69981

Kip

20

5 – 19

18827

7

12 – 68

22147

Schaap

Hond en kat Eend en Gans

Duif

Genenbank kippen start 2003 

Invriezen van genetisch materiaal



Onderzoek invriesmethode



Ander soort gevogelte

Centre for Genetic Resources, the Netherlands

Doelstelling 

Veiligstellen van zeldzame Nederlandse kippenrassen



Tegelijkertijd zoveel mogelijk genetische diversiteit van kippen opslaan


Wat voor genetisch materiaal invriezen    

Spermacellen Eicellen Embryo‟s Somatische cellen

Haalbaarheid Praktisch Kosten Centre for Genetic Resources, the Netherlands

Kunnen we sperma invriezen?

Onderzoek

Spermacel


Wat gebeurt er tijdens het invriezen


Onderzoek invriesmethode  

   

Beperkte literatuur Algemene opinie: hanensperma moeilijk invriesbaar Enkele successen in literatuur beschreven Successen niet allemaal praktisch toepasbaar Fase 1: invriesprotocol vastgesteld op basis van literatuur en beperkt onderzoek (2003) Fase 2: aanvullend onderzoek (optimalisatie, 2004) Centre for Genetic Resources, the Netherlands

Insemination of laying hens with frozen-thawed semen • Welsumer cocks, frozen in 2003. • Ten hens were inseminated on day 0 and 3 with 2.7 billion sperm • Eggs collected on days 2,3,4,5,6,7,8 % motile sperm

% live sperm

Fertilized eggs

foetus/ embryo

25

43

18/64 (28%)

13/64 (20%)


Improvement of freezing method  

  

An existing French method seemed to give very good results The method uses DMA as cryoprotective agent (CPA). This is a good alternative for glycerol, as glycerol in the hen is contraceptive. In the French method, semen is frozen in „pellets‟ directly in liquid nitrogen. For the gene bank straw freezing is required, because of hygiene and sample identification. Therefore, one goal was to achieve the good results with „pellet freezing‟ but in straws. Centre for Genetic Resources, the Netherlands

Improvement of freezing method    



A large number of cryoprotective agents (CPAs) have been tried (glycerol, DMSO, EG, DMA) Combinations of permeant (glycerol) with non-permeant CPAs (glucose, sucrose) have been tried A number of media have been compared A new medium was composed that combines the advantages of different media The interaction between cooling rate and CPA concentration was studied


• Extra fast cooling programme gave best results • A strong interaction between cooling rate and CPA concentration • Therefore, at high cooling rate a lower CPA concentration was sufficient Lake A, DMA

Lake A, DMA

60

40

20

Xfast faster fast

0 A+ DMA 0.6

slow A+ DMA 1.0

A+ DMA 1.5

% live sperm

% motile sperm

100 80 60 40 Xfast

20

faster fast

0 A+ DMA 0.6

slow A+ DMA 1.0

A+ DMA 1.5


Improvement of freezing method 

Post thaw motility (52%) and live sperm (74%) was now much higher than in the semen frozen in 2003



Post thaw motility was even a bit higher in Lake A medium (54 and 80%, respectively), but in our „new‟ medium the type of movement seemed more normal, and the longevity was better


Freezing method and insemination test Using our freezing method and „new‟ medium, an insemination trial was done with frozen semen 

  



Fresh semen in „new‟ medium frozen semen in straws, „new‟ medium Frozen semen in straws, Lake A medium Frozen semen in pellets, Lake A medium

Inseminations twice per week with 0.3 billion sperm/hen 96 hens, 2500 eggs


All (2500) eggs were opened and embryo develoment was rated




Not frozen, new medium

100

Dev embr.

90

Underdev embryos

80 70 60 50 40 30 20 10 0 2 In

3

4

2 In

3

4

5

2 In

3

4

2 In

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18

Frozen in straws, new medium 100 90

Dev. embryos

80

Underdeveloped

70

embryos

60 50 40 30 20 10 0 2 In

3

4

2 In

3

4

5

2 In

3

4

2 3 for 4 5Genetic 6 7 8Resources, 9 10 11 12the 13 Netherlands 14 15 16 17 18 Centre In

Conclusion (1) 

Percentage bevruchte eieren met diepgevroren sperma komt dicht bij die van vers sperma (86%)



Slechts een inseminatie per week met 0.3 miljard spermacellen zal voldoende zijn



Onze nieuwe verdunner lijkt beter dan de tot nu toe bestaande Lake A



Resultaten in rietjes zijn zeker zo goed als de bestaande pilletjesmethode Centre for Genetic Resources, the Netherlands

Conclusion (2)   

Resultaten onderzoek worden gepubliceerd in Cryobiology Goede perspectieven (effectiviteit en efficiency) voor nieuwe invriesacties pluimvee (2005,2007 en 2009) Medium ook bruikbaar voor Traghopannen, duiven, kraanvogels, eenden,ganzen en kalkoenen (?)


Protocol invriezen sperma  

 

Opslag in rietjes ipv pilletjes Keuze medium Keuze invriessnelheid (per fase) Invriezen en opslag in vloeibare stikstof


Nederlandse pluimveerassen Landenrapport Nederland AnGR (LNV, 2002): 

32 zeldzame Nederlandse pluimveerassen   



1 critical 27 bedreigd 4 kwetsbaar

Met welke rassen starten? Centre for Genetic Resources, the Netherlands

Selectie rassen


Selectie rassen en aantallen op basis van:



Risicostatus ras Uniciteit van het ras Genetische variatie binnen het ras Beschikbaar budget



Beslissing op basis van advies van:

  

 Deskundigen

Stichting Zeldzame Huisdierrassen  Genetici van CGN/ASG Centre for Genetic Resources, the Netherlands

 

  

Vier invriesrondes totaal, te weten in: 2003 2005 2007 2009


Geselecteerde kippenrassen


Hoe gaat een en ander in z‟n werk ?        

1. Selectie pluimveerassen en donoren 2. Overleg/afspraken met belangenorganisaties en eigenaren 3. Aanvoer hanen op centrale locatie 4. Veterinaire controle 5. Gewenning- en trainingsperiode 6. Sperma winning, sperma conservering en opslag 7. Afvoer hanen 8. Documentatie


Welsumer haan


Nederlandse Uilenbaard


Drentse hoenen


Overleg/afspraken met betrokkenen •Eigenaren

van hanen, contract voor gebruik haan •Dierfaciliteiten van ASG •Deskundigen Stichting Zeldzame Huisdierrassen •Genetici van CGN/ASG


Aanvoer donoren •Routeplanning •Stalinrichting:

klimaatregeling, 18 gr.C 16 uren met 60 % licht Individuele kooien(100x40x60) •Numerieke volgorde hanen •Identificatie per haan, ringnummer •Vel met stickers voor spermaproductie


Klinische controle en gezondheid •Eigenaren

bieden gezonde dieren aan •Klinische controle bij aankomst in Lelystad •Controle op verenkleed •Meeste dieren geënt tegen NCD •Attent zijn op luis bij de dieren/behandelen


Collectie sperma Centre for Genetic Resources, the Netherlands

In de stal: •“Melken”

van 10.00 tot 12.00 uur •Identificatie spermamonsters •Monstername voor concentratiemeting •Eerste verdunning ( 1:1 ) •Monsters in koeling •Vervoer lab


Buisje met sperma


Monster voor Concentratie


Koeling


Op het laboratorium •Volume

bepaling middels wegen •Gegevens inbrengen in “dagstaat” •Berekenen eindvolume en aantal rietjes •Rietjes bedrukken •Rietjes vullen •Invriezen en opslaan •Kwaliteitscontrole (steekproefsgewijs) •Administratie in “Cryo-Web” Centre for Genetic Resources, the Netherlands

Nog te verwerken


Rietjes printen


Sperma verpakt in rietjes in vloeibare stikstoftank


Administratie in Cryo-web: •Unieke

code per dier •Fokker/eigenaar •Afstamming: foklijn kleur en tekening •Opslag spermarietjes: aantal doses cellen per doses kleur rietje opslagplaats Centre for Genetic Resources, the Netherlands

Afvoer donoren 1: “Verkoopdonoren”, niet terug naar eigenaar (opruimen of evt afzet in particulier circuit) 2: “Leendonoren” terug naar eigenaar


Spermaafname duiven


Spermawinning duiven 


Sperma wordt van de cloaca opgezogen




Dank voor uw aandacht Henk Sulkers en Kees Zuidberg


Betekenis voor de Kip DE GENENBANK VOOR LANDBOUWHUISDIEREN DE GENENBANK VOOR LANDBOUWHUISDIEREN. Henk Sulkers en Kees Zuidberg Nijverdal

Recommend Documents