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

Transcriptie

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

2 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

3 Genenbank houdt zich bezig met Populaties Rassen DNA Sperma Embryos Somatische cellen Variation between and within breeds

4 Wageningen UR (University & Research centre) gezonde voeding en leefomgeving studenten 5500 medewerkers 700 miljoen omzet 30 locaties Animal Breeding and Genomics Centre CGN taak: agrobiodiversiteit landbouw en bosbouw

5 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

6 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?

7 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

8 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

9 Welke diersoorten en rassen in genenbank?

10 CGN - Genenbank collecties in 2010 Diersoort Aantal rassen Aantal mannelijke dieren/donoren per ras Aantal rietjes Rund Hond Geit Paard Varken Kip Schaap Hond en kat Eend en Gans Duif

11 Genenbank kippen start 2003 Invriezen van genetisch materiaal Onderzoek invriesmethode Ander soort gevogelte

12 Doelstelling Veiligstellen van zeldzame Nederlandse kippenrassen Tegelijkertijd zoveel mogelijk genetische diversiteit van kippen opslaan

13 Wat voor genetisch materiaal invriezen Spermacellen Eicellen Embryo s Somatische cellen Haalbaarheid Praktisch Kosten

14 Kunnen we sperma invriezen? Onderzoek Spermacel

15 Wat gebeurt er tijdens het invriezen

16 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)

17 Insemination of laying hens with frozen-thawed semen Welsumer cocks, frozen in 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 /64 (28%) 13/64 (20%)

18 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.

19 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

20 % motile sperm % live sperm 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 Xfast faster 20 Xfast faster 0 fast slow A+ DMA 0.6 A+ DMA 1.0 A+ DMA fast slow A+ DMA 0.6 A+ DMA 1.0 A+ DMA 1.5

21 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

22 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

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

24

25

26 Not frozen, new medium Dev embr. Underdev embryos In In In In Frozen in straws, new medium Dev. embryos Underdeveloped embryos In In In In

27 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

28 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 (?)

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

30 Nederlandse pluimveerassen Landenrapport Nederland AnGR (LNV, 2002): 32 zeldzame Nederlandse pluimveerassen 1 critical 27 bedreigd 4 kwetsbaar Met welke rassen starten?

31 Selectie rassen

32 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

33 Vier invriesrondes totaal, te weten in:

34 Geselecteerde kippenrassen

35 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

36 Welsumer haan

37 Nederlandse Uilenbaard

38 Drentse hoenen

39 Overleg/afspraken met betrokkenen Eigenaren van hanen, contract voor gebruik haan Dierfaciliteiten van ASG Deskundigen Stichting Zeldzame Huisdierrassen Genetici van CGN/ASG

40 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

41 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

42 Collectie sperma

43 In de stal: Melken van tot uur Identificatie spermamonsters Monstername voor concentratiemeting Eerste verdunning ( 1:1 ) Monsters in koeling Vervoer lab

44 Buisje met sperma

45 Monster voor Concentratie

46 Koeling

47 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

48 Nog te verwerken

49 Rietjes printen

50 Sperma verpakt in rietjes in vloeibare stikstoftank

51 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

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

53 Spermaafname duiven

54 Spermawinning duiven

55 Sperma wordt van de cloaca opgezogen

56

57

58 Dank voor uw aandacht Henk Sulkers en Kees Zuidberg