Use of embryos for improvement and dissemination of genetics

Muligheten til å bruke embryoteknologi i svineavl vil være gunstig for å øke biosikkerhet, dyrevelfer og genetisk framdrift. Den norske farrasen duroc har i gjennomsnitt 9,7 fødte grisunger totalt per kull sammenlignet med 14,3 i norsk landsvin, som er en morrase. Raseforskjellen i antall fødte grisunger kan skyldes forhold knyttet til eggstokkene, noe som også vil kunne påvirke embryoproduksjonen in vitro (IVEP). Dette kan kreve ulike optimaliseringer for å kunne produsere in vitro blastocyster i begge raser Målet med dette PhD prosjektet var å etablere in vitro embryo produksjon for å studere forskjeller mellom raser, og for å øke embryo produksjon i laboratoriet. Den første artikkelen om eggstok karakteristikker og in vitro oocyttmodning hos duroc og landsvin ble publisert i Veterinary Medicine and Science i mai 2021. Artikkelen viste forskjeller i antall follikler på eggstokkene og i oocyttmodning. Følgende studien optimaliserte befruktningsprotokollen, og ble publisert i Zygote i April 2022. Befruktning ble utført med forskjellige konsentrasjoner og kryokonservert sæd fra tre duroc og landsvin råner. Lovende blastocystutbytte og høye totale blastocystcelletall ble oppnådd med kryokonservert sæd fra begge raser. Den tredje artikkelen så på forskjeller i in vitro embryoutvikling og resultater tydet på at duroc oocytter har en bedre utviklingsevne under in vitro embryoproduksjon. Videre ble follikulærvæskeprøver analysert ved Københavns Universitet og steroidhormonprofiler var forskjellige mellom rasene. Videre forskning anbefales for å optimalisere IVEP protokoller per rase og for å finne ut hvordan forskjeller mellom rasene er relatert til eggcellenes utviklingsevne og embryokvalitet. Mer data ble samlet inn og analysert angående kromosomavvik i embryoer på forskjellige stadier. Dette siste arbeidet var i samarbeid med Topigs Norsvin og Universitet i Kent og det skrives nå en artikkel.

Arbeidet i denne oppgaven har direkte praktisk relevans for Norsvin, da de etablerte protokollene og tilegnet kunnskap kan brukes videre i oppfølgingsstudier knyttet til in vitro embryo produksjon, embryokvalitet og embryo frysing. Dessuten er den tilegnete kunnskapen om embryohåndtering og kvalitet verdifull for fremtidig kommersialisering av embryooverføringer. Prosjektet har også økt nasjonalt og internasjonalt forskningssamarbeid med forskjellige universiteter.

Embryo transfer (ET) in swine has been used for commercial and breeding application. As a powerful breeding tool, ET can reduce the generation interval and increase selection intensity. Another advantage of embryo technology is the possibility to distribute genetics worldwide at significantly lower transportation costs and with better animal welfare than with the current practice of shipping live pigs. Application of embryo transfer in commercial pig breeding will have consequences for the breeding organizations. Collection and transfer of embryos with minimal-invasive techniques will enhance the efficiency and profitability of such an application and will be preferable from an animal welfare point of view. This may as well result in improved health status of pig populations when embryos instead of live animals are transported around the world. This are both important issues for acceptance of these procedures by the society. Main goal of this project is therefore to find a method to transfer embryos in an efficient and non-invasive way for improvement and animal welfare dissemination of genetics. This will be achieved through three different goals and activities: 1) Optimize the number of embryos obtained from a culled embryo donor by determining the ability to mature oocytes in vitro, learn about optimal physiological conditions in the sows, and suggest how to improve collection and maturation of oocytes. 2) Determine whether any genetic aspects of Estimated Breeding Values (EBV) TNB are expressed within the ovary and oocyte. Here we want to select oocyte donors based on breeding values, and incubate oocytes with follicular fluid from slaughter house based on contrast of EBVs in sows to optimize the oocyte maturation and survival. 3) In vivo collection of embryos for nonsurgical collection of embryos, which includes optimization of the flushing catheter.