趙明禮 ,郝少?gòu)?qiáng) ,王 娜 ,郭 晶 ,郭春明 ,許彩華 ,于 清 ,李 嬌 ,王小武 *,馬 毅
(1.天津中科博雅生物育種研究有限公司,天津 300347;2.天津夢(mèng)得集團(tuán)有限公司,天津300400;3.全國(guó)畜牧總站,北京 100193;4.天津市畜牧獸醫(yī)研究所,天津 300381)
和牛是國(guó)際公認(rèn)品質(zhì)最優(yōu)良的肉牛品種,引入中國(guó)后多以雜交改良的方式進(jìn)行商業(yè)推廣,缺乏系統(tǒng)性的繁育體系,導(dǎo)致純種存欄量低,雜交品種繁雜。超數(shù)排卵-胚胎移植又稱體內(nèi)胚胎生產(chǎn),是發(fā)展最早、應(yīng)用最廣的胚胎生物技術(shù),是良種肉??焖贁U(kuò)繁的有效技術(shù)手段[1],對(duì)我國(guó)和牛產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)體內(nèi)胚胎生產(chǎn)技術(shù)開展了大量研究,主要圍繞在激素種類、供體年齡、超排季節(jié)、處理頻次等方面[2-4],但在供體牛篩選標(biāo)準(zhǔn)上的研究較少。近年來(lái),國(guó)外學(xué)者指出血液中抗繆勒管激素可以用來(lái)預(yù)測(cè)超排效果[5],這在國(guó)內(nèi)也得到了驗(yàn)證[6]。但對(duì)于大多數(shù)牧場(chǎng)而言,測(cè)定血液中抗繆勒管激素濃度需要借助第三方檢測(cè)公司,具有不可控性、費(fèi)用高及檢測(cè)周期長(zhǎng)等缺陷,因此,不適宜作為商業(yè)化體內(nèi)胚胎生產(chǎn)供體牛的篩選標(biāo)準(zhǔn)。隨著超聲影像技術(shù)在牛場(chǎng)的廣泛應(yīng)用,通過B超檢查卵巢上的有腔卵泡數(shù)可以更直觀反映供體牛的卵巢活性。目前,國(guó)內(nèi)尚無(wú)卵泡數(shù)對(duì)供體牛超排效果影響的相關(guān)報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)通過B超檢查超排前供體牛兩側(cè)卵巢上直徑為3~5 mm的有腔卵泡數(shù),研究有腔卵泡數(shù)對(duì)超排效果的影響,以期優(yōu)化體內(nèi)胚胎生產(chǎn)供體牛篩選標(biāo)準(zhǔn),為建立和牛高效擴(kuò)繁技術(shù)體系提供參考。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 實(shí)驗(yàn)?zāi)概樘旖蛑锌撇┭派镉N研究有限公司良繁場(chǎng)提供的16~18月齡青年黑毛和牛(Fullblood Wagyu),所有牛只系譜信息完整,發(fā)情周期正常,體況適中,經(jīng)直腸檢查生殖器官正常,無(wú)繁殖疾病。精液為內(nèi)蒙古賽科星精源科技有限公司同批次生產(chǎn),經(jīng)抽檢,符合國(guó)標(biāo)《牛冷凍精液》(GB 4143-2008)質(zhì)量要求。
1.2 試劑 維生素ADE(5 mL/支,維生素A 25萬(wàn)單位+維生素D 2.5萬(wàn)單位)為西鄉(xiāng)長(zhǎng)江動(dòng)物藥品有限責(zé)任公司生產(chǎn);氯前列烯醇(PG,0.322 mg/支)為齊魯動(dòng)物保健品有限公司生產(chǎn);孕酮陰道栓(CIDR,1.56 g孕酮/支)、促卵泡素(FSH,F(xiàn)olltropin-V,稀釋后20 mL/瓶,含NIH-FSH-P1 20 mg/mL)、沖胚液(Flush)、保存液(Holding)均來(lái)自于法國(guó)Vetoquinol公司;促黃體素釋放激素(LHRH-A3,促排3號(hào),25 μg/支)為寧波市三生藥業(yè)有限公司生產(chǎn)。
1.3 實(shí)驗(yàn)方法
1.3.1 實(shí)驗(yàn)分組 選擇68頭青年黑毛和牛作為供體,超排處理前使用獸用B超(型號(hào)Easi-Scan Micro-Convex,英國(guó)BCF公司)檢查兩側(cè)卵巢上直徑為3~5 mm的有腔卵泡數(shù),以卵泡總數(shù)10和20為臨界值將其分為3組,I、Ⅱ、Ⅲ組有腔卵泡數(shù)分別為<10、10~19、≥20個(gè)(表1)。
表1 不同組間供體牛超排前有腔卵泡數(shù)
1.3.2 超排處理及人工授精 采用CIDR+FSH+PG的超排方法,即在供體牛發(fā)情間期的任意一天上午埋植孕酮陰道栓(CIDR)(埋植當(dāng)天計(jì)為第0天),并肌肉注射2支維生素ADE,第5天到第8天連續(xù)在每天07:00、19:00分2次肌肉注射促卵泡激素(FSH),4 d的劑量分別為2、1.5、1、0.5 mL/次(總劑量10 mL),第7天上午注射FSH的同時(shí),注射2支前列腺素(PG),下午注射FSH的同時(shí),注射1支PG并撤出CIDR。第9天觀察發(fā)情,供體發(fā)情后8~12 h進(jìn)行第1次人工授精,同時(shí)肌肉注射2支促排3號(hào),間隔12 h后進(jìn)行第2次人工授精,每次使用1支細(xì)管凍精。
1.3.3 胚胎回收及質(zhì)量鑒定 第1次人工授精后7 d采用非手術(shù)法回收胚胎。根據(jù)卵巢反應(yīng)情況,每側(cè)子宮角反復(fù)沖洗6~8次?;厥找航?jīng)集卵杯過濾后,使用沖胚液反復(fù)沖洗側(cè)壁濾膜3~5次,避免胚胎沾附在濾膜上,待回收液相對(duì)清亮后,放置到體視顯微鏡下確定胚胎質(zhì)量。胚胎質(zhì)量鑒定標(biāo)準(zhǔn)參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《牛胚胎》(GB/T 25881-2010)。
1.3.4 測(cè)定指標(biāo) 不同試驗(yàn)組間供體牛黃體數(shù)、回收胚胎數(shù)、可用胚胎數(shù)、回收效率(回收胚胎數(shù)/黃體總數(shù))、胚胎可用率(可用胚胎數(shù)/回收胚胎數(shù))、退化率(退化胚數(shù)/回收胚胎數(shù))以及未受精率(未受精卵數(shù)/回收胚胎數(shù))等指標(biāo)。
1.4 統(tǒng)計(jì)分析 數(shù)據(jù)用SAS 9.2軟件單因子方差分析進(jìn)行差異顯著性分析,多重比較采用Duncan′s法,并對(duì)超排前卵泡數(shù)進(jìn)行正態(tài)分布檢驗(yàn),以P<0.05作為差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn),結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示。
2.1 供體牛超排前有腔卵泡數(shù)正態(tài)分布檢驗(yàn)結(jié)果 通過B超檢查供體牛超排前3~5 mm的有腔卵泡數(shù)為6~28個(gè),平均為15個(gè),經(jīng)SAS正態(tài)分布檢驗(yàn),供體牛超排前有腔卵泡數(shù)符合正態(tài)分布(圖1)。
圖1 供體牛超排前有腔卵泡數(shù)正態(tài)分布直方圖
2.2 不同有腔卵泡數(shù)供體牛體內(nèi)胚胎回收結(jié)果 由表2可知,Ⅲ組供體牛黃體數(shù)、回收胚胎數(shù)、可用胚胎數(shù)顯著高于其他2組(P<0.05),Ⅱ組供體牛黃體數(shù)、回收胚胎數(shù)、可用胚胎數(shù)顯著高于I組(P<0.05);Ⅲ組供體牛的退化胚數(shù)、退化率顯著高于其他2組(P<0.05)。3個(gè)組間的回收效率和未受精率無(wú)顯著差異(P>0.05);Ⅲ組供體牛的胚胎可用率顯著低于I組(P<0.05)。
初情期后或產(chǎn)后未妊娠母牛卵巢上卵泡和黃體呈現(xiàn)周期性變化,受下丘腦-垂體-卵巢生殖軸的反饋調(diào)節(jié)。每個(gè)卵泡發(fā)育波開始出現(xiàn)前,下丘腦分泌促性腺激素釋放激素增加,促進(jìn)垂體 FSH 合成和分泌,F(xiàn)SH促進(jìn)卵巢上小的有腔卵泡發(fā)育,卵泡在發(fā)育過程中不斷分泌雌激素,反作用于生殖調(diào)控軸抑制FSH的分泌,在較低FSH濃度下直徑達(dá)到8 mm的有腔卵泡仍然可以繼續(xù)發(fā)育成為優(yōu)勢(shì)卵泡,如果此時(shí)無(wú)黃體存在,優(yōu)勢(shì)卵泡將繼續(xù)發(fā)育成熟,破裂排卵,而其他體積較小的有腔卵泡在較低FSH濃度下不能繼續(xù)生長(zhǎng),如果此時(shí)給予外源FSH持續(xù)性刺激,小的有腔卵泡也可以生長(zhǎng)發(fā)育,出現(xiàn)多卵成熟并排卵的現(xiàn)象。然而,有腔卵泡的發(fā)育潛力取決于不同個(gè)體原始卵泡的多少。研究表明,不同青年母牛原始卵泡總數(shù)在60 000~240 000,表現(xiàn)在后期每個(gè)卵泡發(fā)育波中有腔卵泡的差異高達(dá)6~7倍[7],即供體牛不同原始卵泡水平影響后期的卵泡發(fā)育潛力,進(jìn)而影響超排效果。本實(shí)驗(yàn)首次在國(guó)內(nèi)采用更直觀的方式監(jiān)測(cè)不同供體牛的卵巢活性,即通過B超檢測(cè)卵巢有腔卵泡數(shù),研究有腔卵泡數(shù)對(duì)供體牛超排效果的影響,結(jié)果表明,供體牛超排前有腔卵泡數(shù)在6~28個(gè),平均為15個(gè),呈正態(tài)分布,隨著供體牛超排前有腔卵泡數(shù)增多,黃體數(shù)、回收胚胎數(shù)及可用胚胎數(shù)隨之增多,與Center等[5]的研究結(jié)果一致,說明超排前有腔卵泡數(shù)可以作為供體牛的篩選標(biāo)準(zhǔn)之一。本研究結(jié)果也表明,隨著回收胚胎數(shù)增多,胚胎可用率有降低趨勢(shì),退化率有增加趨勢(shì),這在畢江華等[8]的研究數(shù)據(jù)中也有類似現(xiàn)象,這可能是因?yàn)樵谕庠碏SH誘導(dǎo)下過多的有腔卵泡同時(shí)發(fā)育成熟并排卵,影響卵母細(xì)胞質(zhì)量,雖然能夠成功受精,但后期胚胎發(fā)育能力下降,進(jìn)而導(dǎo)致退化率升高,但具體機(jī)理尚未見報(bào)道,有待下一步研究探索。
綜上所述,有腔卵泡數(shù)可以作為供體牛的篩選標(biāo)準(zhǔn)之一。