EFFECTS OF SERUM ADDITION TO CULTURE MEDIUM ON EFFICIENCY OF PRODUCING IN VITRO EMBRYOS IN CATTLE

Abstract

Биотехнология, направленная на получение эмбрионов in vitro (in vitro embryo production, IVP) и их трансплантацию животным-реципиентам, позволяет увеличить темпы генетического прогресса в селекции индустриальных пород крупного рогатого скота и обеспечить сохранение малочисленных пород. Повысить эффективность данной технологии можно за счет моделирования условий культивирования эмбрионов in vitro (in vitro embryo culture, IVC). В связи с этим было изучено влияние введения фетальной бычьей сыворотки (ФБС) в среду BO-IVC с 5-го дня культивирования IVP-эмбрионов на их развитие и жизнеспособность в условиях in vitro. Выделенные post mortem ооциты коров (n=250) инкубировали в среде созревания, оплодотворяли in vitro замороженно-оттаянной спермой и переносили в среду для развития эмбрионов. На 7-е сутки после оплодотворения ооцитов проводили подсчет числа эмбрионов, развившихся до стадии бластоцисты, и оценку их качества, а в конце культивирования (10-й день) определяли количество бластоцист, достигших стадии вылупления (тест на жизнеспособность). Для эмбрионального развития использовали либо только коммерческую среду BO-IVC (система 1), либо эту же среду, но с добавлением в нее с 5-го дня культивирования 5% ФБС (система 2). В системах 1 и 2 выход бластоцист на 7-е сутки культивирования был одинаковым и составлял 34,5±2,8 и 30,4±1,0%, а их количество, относящееся к 1 категории, — 57,7±3,5 и 65,6±5,3% соответственно. В то же время, присутствие ФБС повышало долю вылупившихся бластоцист на 10-й день культивирования с 42,7±4,7 до 70,9±3,2% (P<0,01). Сделан вывод о высокой эффективности среды BO-IVC для получения IVP-эмбрионов у крупного рогатого скота. Также очевидно, что добавление ФБС в данную среду c 5-го дня культивирования не влияет на развитие эмбрионов до стадии бластоцисты, но повышает их жизнеспособность в условиях in vitro. Technology of in vitro embryo production (IVP) and their transfer to recipient animals can increase the rate of genetic progress in the breeding of industrial breeds and ensure the conservation of small breeds in cattle. Efficiency of IVP technology can be increased by optimizing the in vitro embryo culture conditions (IVC). For this reason, the aim of the present research was to study effects of supplementation of fetal bovine serum (FBS) in BO-IVC medium from 5th day of bovine IVP embryos culture on their development and viability in vitro. Slaughterhouse-derived bovine oocytes (n=250) were cultured in the maturation medium, in vitro fertilized with the frozen-thawed sperm and transferred in the culture medium for embryo development. On day 7 after oocytes fertilization the number of embryos developed to the blastocyst stage (blastocyst rate) and their quality (the rate of blastocyst of Grade 1) were evaluated, and at the end of culture (day 10), the number of blastocysts that reached the hatching stage was determined. For culture of embryos, we used either commercial BO-IVC medium alone (System 1) or the same medium, but with the addition of 5% FBS from the fifth day of culture (System 2). At 7th day of culture, the blastocyst rate and the rate of blastocyst of Grade 1 were similar in both system and were for System 1 34.5±2.8 and 57.7±3.5% and for System 2 30.4±1.0 and 65.6±5.3% respectively. At the same time, the presence of FCS in BO-IVC medium increased the rate of blastocysts that hatched on day 10 of culture from 42.7±4.7 (System 1) to 70.9±3.2% (System 2) (p<0.01). It is concluded, that the BO-IVC medium is highly effective for obtaining IVP embryos in cattle. Also, it is obvious that the addition of FBS to BOIVC medium from the 5th day of culture does not affect the development of embryos to the blastocyst stage, but increases viability of obtained blastocysts.