เทคนิคการคัดแยก เพศ ลูกสัตว์

โดย : อาจารย์ ดร.ฉัตรชัย จันทร์สมบูรณ์ ภาควิชาสัตวบาล คณะเกษตร กำแพงแสนมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ Fagrccc@ku.ac.th

ระบบการเลี้ยงสัตว์ในปัจจุบันพบว่า การพัฒนาระบบการผสมพันธุ์โดยอาศัยวิธีการผสมเทียมเข้าช่วย มีความจำเป็นอย่างยิ่งต่อการเลี้ยงสัตว์ เนื่องจากการผสมเทียมสามารถเพิ่มผลผลิต และกระจายพันธุกรรมที่ดีของพ่อพันธุ์ไปสู่รุ่นลูกได้ดีกว่า และมากกว่าการผสมแบบธรรมชาติ อย่างไรก็ตามการผสมเทียมอาจให้ผลเกินความต้องการในบางกรณี 

ตัวอย่างเช่น ในการเลี้ยงโคนมต้องการลูกเพศเมียมากกว่าลูกเพศผู้ แต่ในการเลี้ยงโคเนื้อกลับต้องการลูกเพศผู้มากกว่าเพศเมีย ในสุกรก็เช่นกันต้องการลูกเพศเมียพันธุ์ลาร์จไวท์ หรือแลนด์เรซ มากกว่าลูกเพศผู้เพื่อใช้ เป็นสายแม่พันธุ์ในการผลิตลูกผสม 2 สายพันธุ์ หรือถ้าเลี้ยงเป็นสุกรขุนเพศเมียก็ไม่จำเป็นต้องตอน ทำให้คุณภาพซากดีกว่าเพศผู้ตอน ในขณะเดียวกันกลับต้องการลูกสุกรเพศผู้พันธุ์ดูรอคมากกว่าเพศเมีย เพื่อใช้เป็นพ่อพันธุ์ในการผลิตลูกผสม 3 สายพันธุ์ เป็นต้น จะเห็นได้ว่าถ้าหากสามารถกำหนดเพศของลูก

 ที่จะเกิดมาได้ก็จะสามารถพัฒนาการเลี้ยงสัตว์ไปได้อย่างรวดเร็ว การกำหนดเพศของลูกสัตว์ให้ได้ตามความต้องการนั้น สามารถกำหนดได้ใน 2 ระยะคือ การกำหนดเพศก่อนการปฏิสนธิ และการกำหนดเพศภายหลังการปฏิสนธิ แต่การกำหนดเพศหลังจากปฏิสนธินั้นกระทำได้ยากกว่า 

เพราะต้องผ่านขบวนการหลายขั้นตอนอาจจะทำให้ตัวอ่อนฟกซ้ำได้นอกจากนี้การย้ายฝากตัวอ่อนที่แยกเพศแล้วนั้น เป็นการเสี่ยงต่อการติดเชื้อด้วย ดังนั้นการกำหนดเพศของลูกโดยวิธีการแยกเพศของอสุจิก่อนดูเหมือนจะเป็นวิธีที่ง่ายและสะดวกมากกว่า การคัดแยกเพศของอสุจิจะอาศัยหลักการของความแตกต่างกันระหว่างอสุจิ X และอสุจิ Y มาพัฒนาวิธีการต่างๆ 

ซึ่งความแตกต่างนี้ได้แก่ น้ำหนัก, ขนาด, รูปร่าง, การเคลื่อนที่, ลักษณะประจุไฟฟ้าบนพื้นผิว, ลักษณะของ antigen บนพื้นผิวของอสุจิ, DNA ที่เป็นองค์ประกอบ และความทนทานต่อสารเคมีหรือการเปลี่ยนแปลงสภาพความเป็น กรด-ด่าง แต่ความแตกต่างเหล่านี้มีน้อยมาก ทำให้มีวิธีการคัดแยกที่แตกต่างกันไปมากมาย 

แต่ว่าการคัดแยกเพศของอสุจินั้นยังมีความยุ่งยากซับซ้อน จำเป็นต้องอาศัยเครื่องมือและวิธีการที่แม่นยำและเชื่อถือได้ อีกทั้งสารเคมีที่ใช้ต้องเหมาะสม และไม่มีผลกระทบต่ออสุจิด้วย ดังนั้นวิธีการคัดแยกเพศของอสุจิจึงยังเป็นเพียงวิธีการที่กระทำอยู่แต่ในห้องปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์เท่านั้น 

อย่างไรก็ตามเมื่อเปรียบเทียบวิธีการต่างๆ แล้วพบว่าการคัดแยกเพศด้วยวิธีการปั่นเหวี่ยงมีข้อได้เปรียบคืออาศัยเครื่องมือ และสารเคมีที่ไม่ซับซ้อนนัก อีกทั้งหลักการก็ไม่ยุ่งยากต่อการเข้าใจและไม่สิ้นเปลืองเวลา ซึ่งจำเป็นมากต่อการนำไปเผยแพร่ถ่ายทอดสู่เกษตรกรผู้เลี้ยงสุกร และอาจรวมไปถึงเป็นแนวทางที่จะประยุกต์ใช้ในสัตว์เลี้ยงชนิดอื่นต่อไป

การกำหนดเพศโดยการตรวจสอบ เพศ ของลูกสัตว์ (การคัดแยกเพศหลังการปฏิสนธิ)

Cytogenetic analysis เป็นการตรวจสอบโครโมโซมของตัวอ่อน เป็นวิธีการที่มีความแม่นยำสูง โดยการวิเคราะห์รูปแบบการเรียงตัวของโครโมโซม กล่าวคือเมื่ออสุจิเจาะผ่านชั้น Zoanpellucida ก็จะเริ่มมีการคลายตัวของโครโมโซม และจะเข้าสู่ระยะ Metaphase จากนั้นนำรูปแบบโครโมโซมในระยะ Metaphase มาวิเคราะห์หาโครโมโซมเพศ ว่าเป็นโครโมโซม Y หรือโครโมโซม X แต่วิธีการนี้ต้องการความละเอียดและใช้เวลามาก 

เนื่องจากต้องรอเวลาในการคลายตัวของโครโมโซมหลังจากที่เจาะผ่าน Zonafreehamseregg และต้องรอให้โครโมโซมเข้าสู่ระยะ Metaphase แล้วจึงจะนำรูปแบบของโครโมโซมมาวิเคราะห์ได้

Assay of X-linked enzymes, เป็นการตรวจสอบการทำงานของโครโมโซม X ด้วยการเปรียบเทียบปริมาณของเอนไซม์ Glocose-6-phosphate dehydrogenase (G6PD), เอนไซม์ Hypoxanthine guanine phosphoribo syltransterase (HPRT) และเอนไซม์ Phosphoglycerate kinase 

ซึ่งปริมาณของเอนไซม์เหล่านี้จะมีความเข้มข้นในเพศเมียมกกว่าประมาณ 2 เท่า เมื่อเทียบกับเพศผู้เนื่องจากในเพศเมียจะมีโครโมโซม X เป็นองค์ประกอบ 2 ชุด ในขณะที่เพศผู้จะมีโครโมโซม X เป็นองค์ประกอบเพียงชุดเดียว

Male-specific antigens, เป็นการตรวจหาสาร H-Y antigen ที่ผิวเซลล์ของอสุจิ Y โดยใช้สาร Antibody เฉพาะที่มีสารเรืองแสง (Fluoresense dye) จากนั้นตรวจสอบโดยการส่องดูในกล้องจุลทรรศน์เรืองแสงฟลูออเลสเซนต์

Y-chromosome specific DNA probes เป็นการตรวจสอบหาโครโมโซม Y โดยการนำเอาเนื้อเยื่อของตัวอ่อนบางส่วนมาสกัด DNA และทำการย้อมสารรังสีเฉพาะต่อโครโมโซม Y แล้วจึงตรวจสอบปริมาณรังสีที่แผ่ออกมา หากพบว่ามีการแผ่รังสีก็จะบ่งบอกว่าเป็นเพศผู้

PCR Method specific Y-chromosome เป็นการเพิ่มจำนวนของลำดับเบสบางส่วนที่เป็นองค์ประกอบบนโครโมโซม Y ด้วยกระบวนการ Polymerase chain reaction (PCR) ซึ่งวิธีการนี้มีความแม่นยำสูง แต่ต้องการผู้เชี่ยวชาญและเวลาในการดำเนินขบวนการในห้องปฏิบัติการ (Herr etal., 1990)

การกำหนดเพศ โดยวิธีการคัดแยกอสุจิ X และอสุจิ Y (การคัดแยกเพศก่อนการปฏิสนธิ)

อาศัยความแตกต่างของอสุจิ X และอสุจิ Y มาพัฒนาวิธีการคัดแยกวิธีต่างๆ พอจะแบ่งพิจารณาเป็นกลุ่มได้ดังนี้

ขอขอบคุณสมาคมผู้เลี้ยงสุกร