Kriokonserwacja materiału biologicznego zwierząt gospodarskich

Znaczenie kriokonserwacji

Kriokonserwacja to jedyna metoda pozwalająca na zachowanie różnorodności biologicznej zwierząt gospodarskich. Stwarza możliwość  kolekcjonowania i przechowywania materiału o unikatowych cechach użytkowych i adaptacyjnych przez nieograniczony czas. Pozwala na racjonalne sterowanie rozrodem oraz w sposób istotny wpływa na postęp hodowlany i zachowanie genetycznie uwarunkowanej różnorodności. Dotyczy to zarówno ras rodzimych jak i wysoko wydajnych ras użytkowych, którym w wyniku intensywnej selekcji czy epidemii chorób zwierzęcych zagraża utrata zmienności genetycznej .

Rola Instytutu Zootechniki Państwowego Instytutu Badawczego w ochronie ex situ zasobów genetycznych zwierząt gospodarskich w Polsce

Instytut Zootechniki PIB jest podmiotem upoważnionym przez Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi do koordynacji działań, związanych z ochroną ex situ zasobów genetycznych zwierząt gospodarskich na mocy rozporządzenia MRiRW z dnia 6 czerwca 2008 r. (Dz. U. Nr 108, poz. 691). Początki  ochrony ex situ zasobów genetycznych w Instytucie Zootechniki sięgają lat 60-tych. Ministerstwo Rolnictwa w roku 1968  powołało  w Instytucie Zootechniki Centralny Bank Nasienia (CBN) (obecna nazwa Bank Materiałów Biologicznych).  Głównym zadaniem CBN było przechowywanie nasienia od młodych buhajów, które początkowo dostarczano do CBN ze wszystkich zakładów unasieniania w Polsce. Ponadto, z uwagi na rozwijający się import nasienia, Ministerstwo Rolnictwa zleciło CBN prowadzenie oceny i kwalifikacji tego nasienia do inseminacji w kraju.  W roku 1968 zdeponowano w CBN pierwszy materiał biologiczny (nasienie) pochodzący od buhaja  rasy polskiej czerwonej.

Bank Materiałów Biologicznych

W ciągu 50 lat funkcjonowania banku jego zasoby były sukcesywnie powiększane o nasienie buhajów ras: polskiej czerwonej, polskiej czerwono-białej, polskiej czarno-białej oraz białogrzbietej. Dzięki temu powstała unikatowa i jedyna w Polsce kolekcja materiału biologicznego oryginalna zarówno pod względem genotypu jak i ilości zgromadzonego materiału. W chwili obecnej kolekcja Banku Materiałów Biologicznych składa się z  ponad 58 000 porcji nasienia buhajów ras rodzimych. Większość materiału stanowi nasienie pozyskane przed wdrożeniem prac hodowlanych, a więc materiał pochodzący od zwierząt nie poddanych wypierającemu krzyżowaniu z wysoko wydajnymi rasami bydła mlecznego. Zgromadzona kolekcja materiału biologicznego ras rodzimych jest  wykorzystywana jako element działań w programach hodowlanych w zakresie ochrony in situ  zasobów genetycznych bydła w Polsce.

Krajowy  Bank  Materiałów Biologicznych (KBMB)

W 2014 roku powstał na terenie Instytutu Zootechniki PIB Krajowy  Bank  Materiałów Biologicznych (KBMB) w celu gromadzenia materiału biologicznego od pozostałych gatunków zwierząt gospodarskich. Utworzono w nim 4 banki gatunkowe dla:  świń, koni, owiec i kóz oraz bydła.  W poszczególnych bankach przechowywany jest materiał biologiczny w postaci  nasienia  oraz zarodków i oocytów. Do dnia dzisiejszego w KBMB zgromadzono 37 400 słomek nasienia buhajów oraz 143 zarodki świń puławskiej i 34 złotnickiej pstrej. Planuje się sukcesywnie powiększać kolekcję o materiał biologiczny pochodzący od pozostałych gatunków zwierząt.

Prace związane z ochroną ex situ zasobów genetycznych zwierząt gospodarskich

Kolekcjonowanie materiału biologicznego w postaci nasienia, oocytów i zarodków w ramach programu ochrony ex situ i deponowanie w Krajowym Banku Materiałów Biologicznych wymaga współpracy z centrami kriokonserwacji dla poszczególnych gatunków zatwierdzonymi i kontrolowanymi przez Inspekcję Weterynaryjną. Zgodnie z regulacjami prawnymi, które obowiązują od dnia wejścia Polski do UE, zakres działania centrów do pobierania i przetwarzania materiału biologicznego jest ograniczony tylko do jednego gatunku zwierząt hodowlanych. W chwili obecnej brak jest na terenie Polski centrum kriokonserwacji nasienia knurów oraz owiec i kóz.

Aktualne badania nad kriokonserwacją materiału biologicznego

Prowadzone w  Instytucie Zootechniki PIB badania nad kriokonserwacją nasienia knura doprowadziły do uzyskania w 2018 roku patentu nr PL 228192 B1 na wynalazek pt.: „Rozcieńczalnik do mrożenia nasienia knura i sposób mrożenia nasienia”. Dzięki opatentowanej metodzie możliwe jest uzyskanie wysokiej jakości nasienia po rozmrożeniu oraz wysokiej liczby żywych prosiąt urodzonych po inseminacji kriokonserwowanym nasieniem knura. Prowadzone badania pozwalają na wykorzystanie kriokonserowanego nasienia knura w programach ochrony zasobów genetycznych jak i specjalistycznych programach hodowlanych mających na celu zachowanie w hodowli wybranych cech, również tych utraconych w wyniku intensywnej hodowli. Problem w szczególny sposób dotyczy nielicznych i mocno spokrewnionych  stad ras rodzimych świń tj.: puławska, złotnicka pstra i złotnicka biała. Zgromadzenie  materiału biologicznego w postaci nasienia knurów tych ras jest jedyną możliwością zabezpieczenia puli genetycznej populacji na wypadek jej zubożenia, spadku zmienności, wyginięcia czy eliminacji całych stad np.: w wyniku pojawienia się wirusa afrykańskiego pomoru świń (ASF).

Autorki: dr Monika Trzcińska oraz dr Magdalena Bryła- zatrudnione na etacie adiunkta w Zakładzie Biotechnologii Rozrodu i Kriokonserwacji IZ PIB, zajmujące się badaniami procesu apoptozy w plemnikach i zarodkach oraz kriokonserwacją materiału biologicznego.

Zajrzyj na BLOG Klastra!

#LSOS19