Forskjell i DNA-innhold

Det hele startet i 1982 da forskere så forskjeller i DNA (arvestoffet) mellom X-kromosomet og Y-kromosomet hos mus. Hunkjønn har nemlig to X-kromosomer og hankjønn har et X- og et Y-kromosom, og Y-kromosomet er mye mindre. For eksempel er forskjellen hos storfe i DNA-innhold mellom X-bærende sæd og Y-bærende sæd 4 prosent. Det er denne forskjellen i DNA-innhold som gjør at man kan skille X- og Y-sædceller fra hverandre. De første avkommene fra kjønnssortert sæd ble produsert i 1989 fra kaniner, og i 1993 ble den første holsteinkalven født ved bruk av kjønnssortert sædteknologi. Det ble gjort store fremskritt i løpet av de neste årene, og kjønnssortert sæd ble etter hvert kommersielt tilgjengelig for storfe.

Begge teknologiene gir omtrent 90 prosent kvigekalver

Teknologien

I dag er det to store aktører i markedet. Sexing Technologies er det store selskapet som har eksistert siden 2007 og brakte produktet først ut på markedet. Ti år senere, i 2017, ga ABS ut sitt eget produkt, som baserer seg på en litt annen variant av teknologien kalt Sexcel® Sexed Genetics. Dette er de to dominerende selskapene i det kjønnsseparerte sædmarkedet for storfe i dag.

Sexing Technologies

Med Sexing Technologies patenterte metode separeres sædcellene gjennom en kompleks prosess som innebærer farging av sæden med et fargestoff som binder seg til DNA proporsjonalt med mengden DNA. Når de sender det gjennom sorteringsmaskinen, bruker de en laser for å registrere fargestoffet, og det leses av hvor mye DNA-innhold som er i sædcellene.

Sexing Technologies® patenterte metode er avhengig av bruk av et fluorescerende fargestoff som farger DNA. Sæden sendes deretter gjennom et flowcytometer som nøyaktig måler DNA-innholdet i hver celle. Siden X-kromosom sædceller inneholder mer DNA enn Y-kromosom sædceller, sender de ut et lysere signal når de utsettes for lys, slik at flowcytometeret kan skille mellom de to sædtypene. Når dråpene kommer ut av flowcytometeret, blir de tildelt en positiv eller negativ ladning basert på DNA-innholdet. De ladede dråpene fordeles deretter i en av tre oppsamlingsbeholdere, nemlig X-bærende, Y-bærende og uønskede eller døde sædceller. Med den nyeste teknologien og SexedULTRA®-metoden, kan Sexing Technologies sortere sædceller med 90–97 prosent renhet for det valgte kjønn.

Sexcel® Sexed Genetics

ABS Sexcel-produktet er basert på en mer selektiv avlivingsprosess. Sædcellene sendes gjennom en form for rørsystem hvor den første laseren leser av DNA’et og hvis man vil beholde sædcellen går den videre, mens hvis man ikke ønsker sædcellene kutter laseren cellen. Det som er igjen er den ønskede og levende sædcellen. Denne teknologien anses mer skånsom mot cellene, men begge teknologiene gir omtrent 90 prosent kvigekalver. Teknologien er veldig effektiv, men litt av utfordringen med kjønnssortert sæd er at sorteringsprosessen vil redusere fruktbarheten til sædcellene, og man har noe lavere drektighetsprosent sammenlignet med vanlig sæd.

Bruk og omfang

I en tidlig fase var utfordringen lave drektighetsprosenter med kjønnssortert sæd, slik at dette først og fremstble brukt på kviger, og i noe begrenset omfang. Teknologien og protokollene har utviklet seg såpass mye nå at man er i stand til å oppnå betydelig høyere drektighetsprosent, og dermed er kjønnssortert sæd blitt vanlig, og har til dels erstattet konvensjonell sæd i visse markeder/områder.

Mer og mer vanlig å kombinere kjønnsseparert sæd med bruk av kjøttfesæd

Dramatisk økning

Går man tilbake til 2006 var ca. 1 prosent av alle inseminasjoner hos Holstein med kjønnssortert sæd, og dette økte til ca. 6 til 12 prosent de neste 10 årene. Så plutselig, i 2016-2017, begynte vi å se andelen som ble inseminert med kjønnssortert sæd øke dramatisk. I Storbritannia i 2017 var andelen kjønnssortert sæd brukt til melkeku 24 prosent og den økte til 50 prosent i 2020 (se figur 1. Dette mønsteret ser vi også i mange andre markeder, spesielt i USA hvor andel kjønnssortert sæd nå er oppe i over 50 prosent.

Hvorfor så stor interesse for kjønnsseparert sæd?

Jeg tenker det er flere årsaker til at interessen øker såpass kraftig nå de siste årene, og jeg vil peke på følgende årsaker:

• Betydelig forbedret teknologi

• Mulighet for økt avlsframgang (spesielt i kombinasjon med genomisk testing)

• Relativt lav verdi av ren rase oksekalver, spesielt Holstein og Jersey

• Økt omsetning hos meieriene, og indirekte mer press for å øke melkevolumet

Forbedret teknologi

Går man ca. 15 år tilbake så var teknologien ikke tilstrekkelig utviklet, slik at man opplevde dårlig drektighetsprosent og mindre sannsynlighet for kvigekalver. I dag har man to sterke selskaper som i konkurranse med hverandre har drevet fram teknologisk forbedring, noe som gjør at produktet må sies å være svært godt. Man opplever i dag marginalt lavere drektighetsprosent, og sannsynligheten for kvigekalv er over 90 prosent.

Mulighet for økt avlsframgang

I en besetning vil man alltid ha variasjoner, og hvis man for eksempel plotter melkeproduksjon for hver ku i besetningen vil man ofte se en normalfordelt kurve, hvor de fleste er rundt et gjennomsnitt, mens noen få er supergode, og andre dårlig. Man ønsker å rekruttere nye produksjonsdyr etter de beste kyrne. Bruker man kjønnsseparert sæd fra de beste oksene på de beste kyrne vil avkommet sannsynligvis være bedre enn gjennomsnittet, og man får en kvigekalv. Slik forflytter man gjennomsnittet i besetningen i positiv og ønsket retning.

GS-tester

I tillegg er det i dag blitt vanlig å GS-teste alle kvigekalvene. Man tar rett og slett en biologisk prøve av dyra, får de genotypet, og dermed en genomisk avlsverdi på alle. Dette, i tillegg til annen informasjon, vil gi et svært godt beslutningsgrunnlag for å rangere dyra, og dermed vite hvilken andel man skal bruke kjønnsseparert sæd på. Vi ser ofte at de som kombinerer genomisk test og kjønnsseparert sæd er de som oppnår raskest og størst genetisk framgang.

Verdien av oksekalver

I Norge har vi en politikk og et system som gir relativt god betaling for kjøttet. Dette er ikke tilfelle i mange andre land, verken i Europa eller på andre kontinenter. Spesielt holstein- og jersey-kalver gir ikke den store økonomiske fordelen, så derfor har det blitt mer og mer vanlig å kombinere kjønnsseparert sæd med bruk av kjøttfesæd. Hvis man har gode rangeringskriterier (genomisk test og annen informasjon) vil man ha et godt beslutningsgrunnlag for å velge insemineringsstrategi, nemlig andelen type sæd, og andelen rase. Basert på rangeringen av dyr i besetningen, og behovet for erstatningsdyr, så velger man kjønnsseparert sæd på de best rangerte dyra, konvensjonell sæd på de mellomste dyra. Hvor stor andel kjønnsseparert sæd man bør velge avhenger av mange faktorer, men det er ikke uvanlig å bruke kjønnsseparert på over 50 av besetningen.

Konsekvensen for avlen

I en populasjon hvor man bruker 100 prosent konvensjonell sæd vil man få 50/50 hanndyr og hunndyr. Hvis man tenker seg at alle gikk over til 50 prosent bruk av kjønnsseparert sæd, ja da ville seleksjonsintensiteten for hanndyr blitt svekket med ca. 30 prosent. Dette kan til en viss grad bli kompensert med bruk av embryo, men drar man dette ekstremt vil seleksjonsintensiteten og den genetiske framgangen svekkes. Dette er imidlertid en annen diskusjon, men interessante refleksjoner rundt bruken av kjønnsseparert sæd. For den enkelte bonde vil kombinasjonen av genomisk testing og kjønnsseparert sæd være et virkningsfullt verktøy for avlsframgang og økonomisk gevinst.