- 1 -Applied Agricultural Science a

- 1 -
Applied Agricultural Science and Technology
Animal Growth and Development
Class Notes Key
INTRODUCTION
Growth and development have important implications for domestic animal production because they
significantly influence the value of the animal being produced. A substantial proportion of agricultural
research focuses on how to make animal growth and development processes more efficient. This
research involves several disciplines because animal growth and development are controlled by genes
and hormones. Because growth and development are continuous and dynamic processes requiring
integration of numerous physiological functions, they are influenced by:
! nutrition
! efficiency of metabolism and respiration
! hormonal regulation
! immune responses
! physiological status of the animal
! diseases and parasites
! maintenance of homeostasis
Animal growth and development can be separated into processes occurring before birth or hatching (prenatal)
and those occurring after birth or hatching (post-natal). An animal originates from a single cell
(ovum or egg), which is fertilized by the male spermatozoon (sperm). The resulting zygote then
develops in an enclosed environment (either the uterus or an egg) for a certain time period known as the
gestation or incubation period. In cattle, gestation is approximately 283 days; in sheep, approximately
150 days; and in swine, about 112 days. The length of incubation of a chicken egg is 21 days.
After they are born or hatched, young animals experience a period of rapid growth and development
until they reach maturity. After an animal matures, some processes (for example, bone elongation) stop
while others slow down (for example, muscle deposition). The maximum size of an animal is
determined by its genetics, but nutrition and disease influence whether the animal reaches its genetic
potential for size.
- 2 -
PRE-NATAL GROWTH AND DEVELOPMENT
Pre-natal growth and development are broken down into two stages, embryogenesis and organogenesis.
Embryogenesis extends from the union of female and male gametes to the emergence of the embryonic
axis and development of organ systems at the neurula stage. During embryogenesis, the zygote develops
into the morula, which becomes the blastula and then the gastrula.
The zygote is a single cell that is repeatedly cleaved to form a multi-celled ball known as the morula.
Cleavage is a process that involves mitotic division of the original cell into two cells, which then divide
into four cells and then into eight cells. Although the number of cells double at each stage of cleavage,
individual cells do not grow or enlarge in size. So, the morula is the same size as the original zygote,
even though it is made up of numerous cells, called blastomeres. Cleavage continues until the cells of
the developing embryo are reduced to the size of cells in the adult animal. The cells of the morula are
rearranged to form a hollow sphere filled with fluid. At this stage, the embryo is referred to as a blastula
and the fluid-filled space inside the sphere is called the blastocoel.
The blastula undergoes a process known as gastrulation and becomes a gastrula. Up until this stage, cell
division has occurred but the blastomeres (cells) have not increased in size. The embryo is in the
gastrula stage when cell growth occurs at the same time as cell division. The process of gastrulation
involves extensive rearrangement of the blastomeres. The cells on one side of the blastula move inward
and form a two-layered embryo. The two layers formed are the ectoderm (outer layer) and the
endoderm (inner layer). A third cell layer known as the mesoderm is formed between the ectoderm and
the endoderm. The cavity that forms within the gastrula is known as the primitive gut; it later develops
into the animal’s digestive system. All tissues and organs form from one of the three layers of cells in
the gastrula. After the germ layers are established, the cells rearrange and develop into tissues and
organs. During this phase, known as organogenesis, cells grow and differentiate.
The process of organogenesis extends from the neurela stage to birth or hatching. The neurela stage is
distinguished by differentiation, which is when unspecialized embryonic cells change into specialized
cells destined to form specific tissues or organs (refer to Table 1).
- 3 -
Table 1. Organs and tissues that form from the three germ layers.
Ectoderm Mesoderm Endoderm
Nervous system including the
brain, spinal cord, and
nerves
Bones and muscle
Reproductive and excretory
systems
Lining of the digestive tract
Liver and pancreas
Lining of the mouth, nostrils,
and anus
Blood and blood vessels Lining of the trachea, bronchi,
and lungs
Epidermis of the skin, sweat
glands, hair, and nails
Inner layer (dermis) of the skin Thyroid, parathyroid, thymus,
and bladder
Differentiation starts at the upper surface of the gastrula. Cells of the ectoderm divide and form the
neural plate. Two raised edges or neural folds appear and gradually come together to form the neural
tube. A mass of cells called the neural crest is pinched off the top of the neural tube and then migrates
to other parts of the embryo to give rise to neural and other structures. Eventually, the front part of the
neural tube thickens and forms the brain; the remainder of the tube becomes the spinal cord.
In the first few weeks after conception, cells differentiate into organs and body structures. The embryo is
then referred to as a fetus and the body structures continue to grow and develop until birth. In horses, the
embryo is referred to as a fetus at about 40 days following conception, while in humans it takes
approximately 56 days to develop the fetus.
Body tissues and organs are formed in a specific sequence; the head is formed before the tail and the
spinal cord is formed before other organs. Some highly differentiated cells, such as brain and nerve
cells, cannot be replaced if they are destroyed after the original number is fixed during the fetal stage.
Thus, nerve cells that are seriously damaged thereafter are not replaced and usually remain permanently
damaged. Muscle cell numbers are also fixed during the fetal stage and can only increase in size, not in
number. Bone, and therefore skeletal size, can be increased to a degree by environmental conditions, but
not beyond the genetic potential of the animal.
POST-NATAL GROWTH
The period of post-natal growth extends from birth or hatching until death, and the length of this period
depends greatly on species. The average life span of a mouse is about 2 years, while humans and
elephants live to be well over 60 years of age. Sheep and cattle tend to live to be around 15 and 30 years
of age, respectively.
- 4 -
Muscle, bone, and fat are the three main types of tissues that develop as an animal grows. The rate of
deposition depends on the age of the animal and the type of tissue being deposited.
Muscle fibers are formed from multiple cells called myoblasts. While the animal is still in the prenatal
stage, myoblasts fuse together to form a myotube, which develops into a muscle fiber. As a result, one
muscle fiber has multiple nuclei. Because no new fibers are formed after birth, postnatal growth of
muscle is characterized by increases in length and diameter. Muscle fibers are predominantly protein,
and therefore fiber size is determined by the rate of protein synthesis minus the rate of degradation. The
deoxyribonucleic acid (DNA) content of muscle cells also increases as the animal develops.
Bone tissue grows both before and after birth. A bone grows in length through the ossification or
hardening of the cartilage at each end. After the cartilage on the ends of a bone has completely hardened,
the bone stops growing. However, bones also have the capability of increasing in width and can repair
themselves if broken. Although individual bones reach a mature length and stop elongating, bone tissue
is constantly being deposited and resorbed.
Fat tissue is comprised of fat cells and connective tissue. Fat cells increase or decrease in size depending
on the nutritional status of the animal. Two types of fat tissue include white fat, which stores energy, and
brown fat, which maintains a constant body temperature. Fat is deposited in four different areas
throughout the body or carcass. Fat that is deposited in the abdominal cavity around the kidneys and
pelvic area is called intra-abdominal fat; it is usually the first fat deposited. Fat deposited just under the
skin is referred to as subcutaneous fat, or backfat, and is usually the largest amount of fat deposited. Fat
deposited between the muscles of animals is called intermuscular fat, while fat deposited within the
muscle is called intramuscular fat. The level of intramuscular fat deposited is referred to as the degree of
marbling and affects the quality and taste of meat. In the United States, an important factor effecting the
value of a beef carcass is its quality grade, which is determined by the degree of marbling in the carcass.
Therefore, manipulation of this process is very important in meat production systems. Intramuscular fat
is the last type of fat to be deposited, so animals with high degrees of marbling also have large amounts
of fat deposited in other areas of the carcass.
Muscle, bone, and fat are deposited differently throughout the animal’s life. Bone elongation stops after
the animal reaches a mature body size but bone tissue deposition and resorption continue until the
animal dies. The majority of muscle tissue develops between birth and maturity. Muscle growth then
slows down, but it is not physiologically halted as is bone growth. Fat deposition occurs mainly after the
- 5 -
bulk of the muscle has been deposited. It is a common misconception that fat is only deposited in middle
aged or mature animals; a significant amount of fat is deposited in the young. It is only because protein
deposition declines markedly with age that fatteni

Kết quả (Việt) 2:

- 1 -
Ứng dụng Khoa học Nông nghiệp và Công nghệ
vật tăng trưởng và phát triển
lớp Ghi chú Key
GIỚI THIỆU
tăng trưởng và phát triển có ý nghĩa quan trọng đối với sản xuất vật nuôi vì chúng
ảnh hưởng đáng kể giá trị của các động vật được sản xuất. Một tỷ lệ đáng kể của nông nghiệp
nghiên cứu tập trung vào việc làm thế nào để làm cho tăng trưởng động vật và các quá trình phát triển hiệu quả hơn. Đây
nghiên cứu liên quan đến nhiều lĩnh vực vì sự tăng trưởng và phát triển động vật được điều khiển bởi gen
và hormone. Bởi vì sự tăng trưởng và phát triển là quá trình liên tục và năng động đòi hỏi phải
tích hợp nhiều chức năng sinh lý, họ chịu ảnh hưởng
bởi:! dinh
dưỡng! hiệu quả của sự trao đổi chất và hô
hấp! quy định nội tiết
tố! đáp ứng miễn
dịch! tình trạng sinh lý của động
vật! bệnh và ký sinh
trùng! duy trì sự ổn định về
tăng trưởng và phát triển động vật có thể được chia thành các quá trình xảy ra trước khi sinh hoặc để ấp (trước khi sinh)
và những người xuất hiện sau khi sinh hoặc để ấp (sau khi sinh). Một động vật có nguồn gốc từ một tế bào
(trứng hoặc trứng), được thụ tinh bởi các tinh trùng đực (tinh trùng). Kết quả hợp tử sau đó
phát triển trong một môi trường khép kín (hoặc tử cung hoặc một quả trứng) trong một khoảng thời gian nhất định được gọi là
thời kỳ mang thai hoặc ủ bệnh khoảng thời gian. Ở bò, mang thai là khoảng 283 ngày; ở cừu, khoảng
150 ngày; và ở lợn, khoảng 112 ngày. Chiều dài của ủ bệnh của một quả trứng gà là 21 ngày.
Sau khi chúng được sinh ra hoặc nở, động vật trẻ tuổi trải qua một giai đoạn tăng trưởng và phát triển nhanh chóng
cho đến khi chúng trưởng thành. Sau khi một con vật trưởng thành, một số quy trình (ví dụ, kéo dài xương) dừng lại
trong khi những người khác làm chậm (ví dụ, lắng đọng cơ bắp). Kích thước tối đa của một con vật được
xác định bởi di truyền của nó, nhưng dinh dưỡng và ảnh hưởng của bệnh dù con vật đạt đến di truyền
tiềm năng cho các kích cỡ.
- 2 -
PRE-NATAL TĂNG TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN
tăng trưởng và phát triển trước khi sinh được chia thành hai giai đoạn, tạo thành phôi và các cơ quan.
phôi kéo dài từ sự hợp nhất của giao tử đực và sự nổi lên của các phôi
trục và phát triển của hệ thống cơ quan ở giai đoạn neurula. Trong phôi, hợp tử phát triển
thành phôi dâu, mà trở thành blastula và sau đó là gastrula.
Các hợp tử là một tế bào đơn lẻ mà là nhiều lần phân cắt để tạo thành một quả bóng đa bào được gọi là phôi dâu.
Cleavage là một quá trình liên quan đến việc phân chia nguyên phân của các tế bào gốc thành hai tế bào, sau đó chia
thành bốn tế bào và sau đó thành tám tế bào. Mặc dù số lượng tế bào tăng gấp đôi ở mỗi giai đoạn của sự phân cắt,
các tế bào riêng lẻ không phát triển hoặc phóng to kích thước. Vì vậy, các phôi dâu là kích thước tương tự như các hợp tử ban đầu,
mặc dù nó được tạo thành từ nhiều tế bào, gọi là phôi bào. Cleavage tiếp tục cho đến các tế bào của
phôi thai đang phát triển đang giảm đến kích thước của các tế bào trong các con vật trưởng thành. Các tế bào của phôi dâu được
sắp xếp lại để tạo thành một quả cầu rỗng chứa đầy chất lỏng. Ở giai đoạn này, các phôi được gọi là một blastula
và không gian chứa đầy chất lỏng bên trong các lĩnh vực được gọi là blastocoel.
Các blastula trải qua một quá trình gọi là gastrulation và trở thành một gastrula. Cho đến giai đoạn này, tế bào
phân chia đã xảy ra nhưng các phôi bào (tế bào) đã không tăng kích thước. Các phôi thai nằm trong
giai đoạn gastrula khi tăng trưởng tế bào xảy ra cùng một lúc như phân chia tế bào. Quá trình gastrulation
liên quan đến việc sắp xếp lại phong phú của các phôi bào. Các tế bào ở một bên của blastula di chuyển vào bên trong
và tạo thành một phôi hai lớp. Hai lớp được hình thành là ngoại bì (lớp ngoài) và
nội bì (lớp trong). Một lớp tế bào thứ ba được gọi là trung bì được hình thành giữa các ngoại bì và
các nội bì. Các khoang hình thành trong gastrula được gọi là ruột nguyên thủy; sau đó nó phát triển
thành hệ thống tiêu hóa của động vật. Tất cả các mô và cơ quan tạo thành từ một trong ba lớp tế bào trong
các gastrula. Sau khi các lớp mầm được thành lập, sắp xếp lại các tế bào và phát triển thành các mô và
cơ quan. Trong giai đoạn này, được gọi là sinh cơ quan, tế bào phát triển và phân biệt.
Quá trình phát sinh cơ quan kéo dài từ giai đoạn neurela để sinh con hoặc nở. Giai đoạn neurela được
phân biệt bởi sự khác biệt, đó là khi các tế bào phôi không chuyên thay đổi thành chuyên
các tế bào hình thành mệnh để mô hoặc bộ phận cơ thể (xem bảng 1) cụ thể.
- 3 -
Bảng 1. Các cơ quan và các mô hình thành từ ba lớp mầm.
Ngoại bì trung bì nội bì
hệ thống thần kinh bao gồm
não, tủy sống và
dây thần kinh
xương và cơ bắp
khoẻ sinh sản và bài ​​tiết
các hệ thống
lót của đường tiêu hóa
gan và tuyến tụy
lót của miệng, mũi,
và hậu môn
máu và mạch máu lót của khí quản, phế quản,
và phổi
lớp biểu bì của da, mồ hôi
tuyến, tóc, móng tay và
lớp Inner (lớp hạ bì) của tuyến giáp da, tuyến cận giáp, tuyến ức,
và bàng quang
khác biệt bắt đầu ở bề mặt trên của gastrula. Các tế bào của sự phân chia ngoại bì và hình thành các
tấm thần kinh. Hai người đưa các cạnh hoặc nếp thần kinh xuất hiện và dần dần đến với nhau để tạo thành thần kinh
ống. Một khối lượng của tế bào được gọi là mào thần kinh là bị chèn ép ra khỏi đỉnh của ống thần kinh và sau đó di chuyển
đến các bộ phận khác của phôi thai để làm phát sinh thần kinh và các cấu trúc khác. Cuối cùng, phần phía trước của
ống thần kinh dày và hình thành não bộ; phần còn lại của ống trở thành tủy sống.
Trong vài tuần đầu sau khi thụ thai, các tế bào biệt hóa thành các cơ quan và cấu trúc cơ thể. Các phôi được
sau đó được gọi là bào thai và các cấu trúc cơ thể tiếp tục tăng trưởng và phát triển cho đến khi sinh. Trong ngựa, các
phôi được gọi là một thai nhi khoảng 40 ngày sau thụ thai, trong khi ở người phải mất
khoảng 56 ngày để phát triển thai nhi.
Mô cơ thể và các cơ quan được thành lập theo một trình tự cụ thể; người đứng đầu được hình thành trước khi đuôi và
tủy sống được hình thành trước khi các cơ quan khác. Một số tế bào rất khác biệt, chẳng hạn như bộ não và dây thần kinh
tế bào, có thể không được thay thế nếu họ bị phá hủy sau khi số lượng ban đầu là cố định trong giai đoạn bào thai.
Vì vậy, các tế bào thần kinh bị hư hại nghiêm trọng sau đó không được thay thế và thường giữ vĩnh viễn
bị hư hỏng. Số lượng tế bào cơ bắp cũng được cố định trong giai đoạn bào thai và chỉ có thể tăng kích thước, không phải trong
số. Bone, và kích thước do đó xương, có thể tăng lên đến một mức độ điều kiện môi trường, nhưng
không vượt quá tiềm năng di truyền của con vật.
POST-NATAL TĂNG TRƯỞNG
Các giai đoạn phát triển sau khi sinh kéo dài từ khi sinh ra hoặc nở cho đến khi chết, và độ dài của giai đoạn này
phụ thuộc rất nhiều vào loài. Tuổi thọ trung bình của một con chuột là khoảng 2 năm, trong khi con người và
voi sống đến hơn 60 tuổi. Cừu và gia súc có xu hướng sống được khoảng 15 và 30 năm
tuổi, tương ứng.
- 4 -
cơ bắp, xương, và chất béo là ba loại chính của mô phát triển như là một con vật phát triển. Tỷ lệ
lắng đọng phụ thuộc vào tuổi của động vật và các loại mô đang được gửi.
Sợi cơ bắp được hình thành từ nhiều tế bào được gọi là myoblasts. Trong khi các động vật vẫn còn trong thai
giai đoạn, myoblasts hợp nhất với nhau để tạo thành một myotube, trong đó phát triển thành một sợi cơ. Kết quả là, một
sợi cơ có nhiều hạt nhân. Bởi vì không có sợi mới được hình thành sau khi sinh, tăng trưởng sau khi sinh
cơ được đặc trưng bởi sự tăng chiều dài và đường kính. Sợi cơ chủ yếu là protein,
và do đó kích thước sợi được xác định bằng tỷ lệ tổng hợp protein trừ tỷ lệ suy thoái. Các
axit deoxyribonucleic (ADN) nội dung của các tế bào cơ bắp cũng tăng lên khi các động vật phát triển.
Mô xương phát triển cả trước và sau khi sinh. Một xương phát triển trong thời gian qua cốt hóa hoặc
xơ cứng sụn ở mỗi đầu. Sau khi sụn vào đầu của một xương đã hoàn toàn cứng lại,
xương ngừng phát triển. Tuy nhiên, xương cũng có khả năng tăng chiều rộng và có thể sửa chữa
bản thân nếu bị hỏng. Mặc dù xương cá nhân đạt một chiều dài trưởng thành và dừng elongating, mô xương
liên tục được gửi và con và hấp thụ.
Mô mỡ bao gồm các tế bào mỡ và mô liên kết. Các tế bào mỡ tăng hoặc giảm kích thước tùy thuộc
vào tình trạng dinh dưỡng của động vật. Hai loại mô mỡ bao gồm chất béo trắng, trong đó lưu trữ năng lượng, và
chất béo màu nâu, trong đó duy trì một nhiệt độ cơ thể liên tục. Chất béo lắng đọng trong bốn lĩnh vực khác nhau
trên toàn cơ thể hoặc thịt. Chất béo lắng đọng trong khoang bụng xung quanh thận và
vùng xương chậu được gọi là mỡ trong ổ bụng; nó thường được các chất béo lắng đọng đầu tiên. Chất béo lắng đọng ngay dưới
da được gọi là chất béo dưới da, hoặc mỡ lưng, và thường là số tiền lớn nhất của chất béo lắng đọng. Chất béo
lắng đọng giữa các cơ bắp của động vật được gọi là chất béo intermuscular, trong khi chất béo lắng đọng trong các
cơ được gọi là chất béo bắp. Mức độ chất béo lắng đọng bắp được gọi là mức độ của
vân mỡ và ảnh hưởng đến chất lượng và hương vị của thịt. Tại Hoa Kỳ, một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến những
giá trị của một thịt bò là loại chất lượng của nó, được xác định bởi mức độ của vân mỡ trong thịt.
Do đó, thao tác của quá trình này là rất quan trọng trong các hệ thống sản xuất thịt. Mỡ bắp
là loại cuối cùng của chất béo được lưu ký, vì vậy động vật có trình độ cao của màu cẩm thạch cũng có số lượng lớn
các chất béo lắng đọng trong các khu vực khác của thân thịt.
Cơ bắp, xương, và chất béo lắng đọng khác nhau trong suốt cuộc đời của con vật. Xương kéo dài dừng lại sau khi
con vật trưởng thành đạt đến một kích thước cơ thể nhưng lắng đọng mô xương và tái hấp thu tiếp tục cho đến khi các
động vật chết. Phần lớn các mô cơ bắp phát triển giữa sinh và sự trưởng thành. Tăng trưởng cơ bắp sau đó
chậm lại, nhưng nó không phải là về mặt sinh lý dừng lại như là sự phát triển xương. Lắng đọng chất béo chủ yếu xảy ra sau
- 5 -
số lượng lớn của các cơ bắp đã được gửi. Đó là một quan niệm sai lầm phổ biến mà chất béo chỉ gửi ở giữa
động vật niên hoặc trưởng thành; một số lượng đáng kể các chất béo lắng đọng trong giới trẻ. Nó chỉ là bởi vì protein
lắng đọng giảm rõ rệt với tuổi đó fatteni