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    同期排卵定時輸精技術在水牛養(yǎng)殖中的應用

    2019-08-15 06:48:36劉雙行劉建霞楊利國梁愛心
    中國奶牛 2019年7期
    關鍵詞:發(fā)情周期受胎率水牛

    劉雙行,劉建霞,楊利國,梁愛心

    (1.華中農業(yè)大學動物科技學院,武漢 430070;2.武漢市農業(yè)學校,武漢 430043;3.水牛繁育與加工湖北省工程研究中心,武漢 430070)

    準確而及時地開展發(fā)情鑒定是家畜配種的前提和保障。由于發(fā)情鑒定不及時往往導致漏配或錯配,進而降低家畜繁殖效率、延長產犢間隔。自1995年美國學者Pursley等建立奶牛同期排卵定時輸精技術后,該技術被作為一種有效而實用的繁殖技術得以廣泛應用,并在應用中不斷改進和優(yōu)化。

    同期發(fā)情是指利用某些外源激素人為控制和改變一群空懷母畜卵巢的活動規(guī)律并在同一時期內發(fā)情、排卵的技術。同期排卵則是同期發(fā)情的內在表現(xiàn)和本質,能提高母畜的受胎率和繁殖效率,縮短產犢間隔,降低生產成本。定時輸精是指對一群母畜進行同期發(fā)情處理后,根據(jù)同期發(fā)情處理直接定時進行人工輸精,而不再需要觀察家畜發(fā)情表現(xiàn)。目前,同期排卵定時輸精技術已日漸成為規(guī)?;膛龇敝彻芾淼闹匾侄?,在實際生產中主要運用三種處理程序:Ovsynch定時輸精程序、Presynch-Ovsynch定時輸精程序、PRID/CIDROvsynch定時輸精程序等。趙明禮等[1]利用Ovsynch程序誘導青年奶牛得到了59.5%的妊娠率;高慶華等利用孕酮陰道栓CIDR-PMSG-PG程序處理得到44.14%的受胎率[2];黃開華等利用CIDR-GnRH-PG-GnRH的方法得到50%的受胎率[3]。

    水牛具有耐高溫高濕、耐粗飼、抗病力強等優(yōu)點。然而,水牛的繁殖效率較黃牛低,主要表現(xiàn)為發(fā)情癥狀不明顯、發(fā)情周期不規(guī)律、發(fā)情持續(xù)時間長、適時輸精時機不好把握等,這些因素直接導致水牛受胎率低,飼養(yǎng)成本高。鑒于同期排卵定時輸精技術在奶牛上良好的應用效果,其在水牛養(yǎng)殖中的應用也開始備受關注。

    1 水牛的生殖生理特點

    水牛分為沼澤型水牛和河流型水牛。沼澤型水牛以役用為主,河流型水牛為乳用種。河流型水牛(2n=50)與沼澤型水牛(2n=48)雜交,其F1代雜交水牛有49條染色體,F(xiàn)2代雜交水牛有48、49或50條染色體。Huang等研究F2雜種和回交種染色體類別的分布表明,只有F1雜種的遺傳平衡配子能夠產生有活力的F2代和回交世代,而2n=49雜交種的繁殖力低于2n=50的雜交種[4]。水牛繁殖性能與沼澤型(2n=48)和河流型(2n=50)水牛染色體數(shù)量的差異具有相關性。

    水牛發(fā)情周期一般在21d左右,可能會因為環(huán)境、營養(yǎng)和卵巢類固醇激素的不規(guī)律分泌等因素,導致發(fā)情周期異常的縮短或延長[5]。水牛的一個發(fā)情周期內通常有兩到三個卵泡發(fā)生波,具有三個卵泡發(fā)生波的水牛比兩個卵泡發(fā)生波的水牛的黃體期更長、排卵時間間隔更長且發(fā)情周期更長。青年母水牛通常以兩個卵泡波為主[6]。

    水牛的發(fā)情持續(xù)時間在5~27h以內,排卵發(fā)生在發(fā)情開始后24~48h,或發(fā)情結束后的6~12h[7]。母水牛不同生理時期的生殖激素變化規(guī)律不同,孕激素濃度在產后保持在最低水平,但在卵巢活動恢復之前可能發(fā)生短暫的上升。一個發(fā)情周期中,在排卵后的4~7d孕酮的水平會逐步上升,在發(fā)情開始后的15d左右達到峰值。LH濃度在水牛表現(xiàn)發(fā)情時達到峰值,高峰期持續(xù)時間為7~12h,隨后急劇下降,在此后的黃體期維持在低水平。產后母水牛血液中雌激素的濃度較低并伴有很小的波動,直到產后第一次發(fā)情時濃度達到峰值[8]。隨后,雌激素濃度再次降低并持續(xù)保持在低位水平。在產后35d內,LH水平會逐步增加。在發(fā)情周期的起始階段血液中FSH的含量較高,在黃體期開始下降。在產后期間,血漿FSH水平較低,沒有顯著變化。通過給予前列腺素或使用孕酮/孕激素埋植可以改變黃體期的持續(xù)時間。為了更好地進行定時人工授精,這些處理可以和GnRH、hCG或eCG等外源激素組合使用。

    環(huán)境因素對水牛的發(fā)情持續(xù)時間會產生很大的影響,排卵的時間也會隨之發(fā)生很大改變。在非繁殖季節(jié)產犢的雌性產后發(fā)育不良,有一部分直到下一個繁殖季節(jié)才恢復排卵[9]。一般在夏季炎熱的環(huán)境條件下,水牛的發(fā)情持續(xù)時間會縮短,發(fā)情表現(xiàn)減弱,在夜晚和清晨發(fā)情表現(xiàn)才較為明顯。根據(jù)各國在不同飼養(yǎng)模式下對河流型和沼澤型水牛的研究,水牛的主要繁殖特征總結在表1中[10]。

    表1 水牛的主要繁殖特征

    2 同期排卵定時輸精程序在水牛中的應用效果

    2.1 經典的Ovsynch程序在水牛中的應用效果

    Ovsynch法一般是通過注射GnRH促使優(yōu)勢卵泡排卵,7d后注射 PGF2ɑ使黃體退化,此后第二次注射GnRH導致新的優(yōu)勢卵泡發(fā)育并排卵,之后12~24h定時進行人工授精。在水牛的繁殖季節(jié)應用Ovsynch方案的水牛受胎率平均在30%~50%[11~13];且經產水牛的受胎率高于初產水牛 (51% vs 35%)[14~16]。在非繁殖季節(jié),運用Ovsynch 方案處理的水牛受胎率會相對降低[17,18];據(jù)徐紹宏等報道,在非繁殖季節(jié)處理水牛的受胎率要低于30%,而且Ovsynch方案在乏情母牛上的應用效果較為有限[19~21]。表2為Ovsyncb-TAI方案在水牛上應用的幾個范例。

    2.2 CIDR+Ovsynch程序在水牛中的應用效果

    由于Ovsynch方案對提高乏情水牛繁殖性能的作用有限,CIDR+Ovsynch法受到廣泛重視與研究。CIDR+Ovsynch程序指在第0天放置PRID或CIDR陰道栓,同時注射GnRH,7d后撤栓同時注射PGF2α,48h后再次注射GnRH,在之后的16~20h定時進行人工授精。在Ovsynch方案的處理下,乏情水牛的受胎率顯著低于具有正常發(fā)情周期的水牛,且排卵后7d,乏情水牛的黃體直徑也顯著小于周期性水牛[22]。諸多研究表明對產后母牛和乏情母牛進行孕酮處理,會促進LH脈沖性釋放[23],提升雌激素的濃度,增加優(yōu)勢卵泡上顆粒細胞和膜細胞的LH受體[24]。在乏情季節(jié)能短期地提高孕酮水平,對發(fā)情表現(xiàn)和排卵后正常的黃體功能也有重要影響。從應用效果來看,Azawi發(fā)現(xiàn)改良的CIDR+Ovsynch程序中,只使用一次GnRH處理的經產水牛的受胎率較高,可達到52%[25]。另外,采用estradiol-17β替換第一次GnRH處理的水牛受胎率要高于一般CIDR+Ovsynch法處理后母牛的受胎率[26]。Neglia 等人發(fā)現(xiàn)采用PRID+Ovsynch法處理水??色@得理想的情期受胎率[27],但是在處理過程中往往需要進行多次重復處理直到配上,在實際生產中較為耗費成本。表3為CIDR+Ovsynch方案在水牛上應用的幾個范例。

    表3 不同CIDR+Ovsynch方案在水牛上的應用效果

    2.3 CIDR+PG程序在水牛中的應用效果

    通過在母牛陰道內放入孕酮栓,逐漸釋放孕酮,不管是對哪一生理階段的母牛都能維持血液中一定水平的孕激素,從而延長黃體期,抑制卵泡生長,推遲發(fā)情期的到來,經過一段時間的處理后,天然黃體基本退化,第10天注射PG增加血液中的前列腺素水平,溶解黃體,加速卵泡發(fā)育,第13天取出孕酮栓,外源黃體突然消失,母牛隨即同時發(fā)情。應用CIDR+PG法在處理水牛時[12,28],程序相對來說較為簡便,從受胎率來看,仍然是繁殖季節(jié)的受胎率高于非繁殖季節(jié),經產母牛的受胎率高于初產母牛。表4為CIDR+PG方案在水牛上應用的幾個范例。

    表4 CIDR+PG方案在水牛上的應用效果

    2.4 其他應用于水牛中的同期排卵定時輸精程序

    GnRH誘導排卵的前提條件是卵巢上必須有優(yōu)勢卵泡存在[16]。在Ovsynch方案實施前,是否有大卵泡存在是影響同步排卵和受胎率的一個重要因素。為此,研究者們對Ovsynch程序進行了優(yōu)化,在開展Ovsynch程序前,先進行INH、MLT、PMSG、LRH-A3或GnRH+PGF2ɑ的預處理,以提高存有優(yōu)勢卵泡牛的比例[29]。將改良后的Ovsynch方案處理母牛,從受胎率上來看,較之傳統(tǒng)的Ovsynch 方案處理水牛受胎率要高一些[18~21],但其中Heatsynch方案(GnRH+PG+E2)處理的結果最差,受胎率反而不如Ovsynch 方案處理的結果[22]。另外,同樣用INH基因免疫先處理母牛后再進行Ovsynch方案,雜交水牛在繁殖季節(jié)的受胎率達到50.0%;而應用抑制素結合PMSG+PGF2α-GnRH的程序發(fā)現(xiàn),雜交水牛無論在繁殖季節(jié)還是非繁殖季節(jié)都能獲得理想的受胎率,并且雜交水牛在非繁殖季節(jié)的受胎率比繁殖季節(jié)高2.9%[30,31]。表5為其他同期排卵定時輸精技術在水牛上應用的幾個范例。

    表5 其他方案在水牛上的應用效果

    3 展望

    綜上所述,以Ovsynch-TAI方案為基礎的水牛同期排卵定時輸精技術方案,包括CIDR+Ovsynch在內的諸多方案,在繁殖季節(jié)處理具有正常發(fā)情周期的水牛,其受胎率一般都能高于30%,甚至能達到50%以上。然而,這些同期發(fā)情方案的處理效果容易受到季節(jié)、品種等因素的影響。在非繁殖季節(jié),對乏情水牛用 Ovsynch方案處理,其受胎率普遍低于30%。用INH、MLT、PMSG、eCG等預先處理可提高水牛的受胎率,尤其是非繁殖季節(jié)水牛的受胎率。

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