定時輸精技術在母豬生產上的應用

劉 刁，蘆春蓮，曹洪戰

（河北農業大學 河北 保定 071000）

1 定時輸精技術的概念與分類

1.1 定時輸精技術的概念

根據母豬發情周期，利用人工合成的生殖激素來調節母豬體內卵泡的發育，調控群體母豬的發情周期，從而在人為預定時間內實現母豬卵泡發育和排卵的同步化，然后在固定的時間內進行批次化人工輸精的技術就是定時輸精技術。

1.2 定時輸精技術的分類

大體上可分為兩種:一種是簡式定時輸精技術，在定時輸精技術程序中只使用一種生殖激素，即烯丙孕素，法國、丹麥、英國、加拿大、美國等國使用這種方法較多；另一種是精準定時輸精技術，在定時輸精技術程序中使用多種激素混合處理，即烯丙孕素＋孕馬血清促性腺激素（PMSG）＋促性腺激素釋放激素（GnRH）[1]，使用這種方法的國家以德國和東歐各國為主。

由于經產母豬與后備母豬在生殖內分泌組學上的差異，因此經產母豬和后備母豬在定時輸精技術應用上也存在差異。后備母豬飼喂烯丙孕素（altrenogest）來調節發情，而經產母豬通過斷奶就能達到使其發情的目的[2]。除此之外，經產母豬根據母豬的哺乳期長短，定時輸精技術也可分為兩種，一種是母豬的哺乳期低于四周，在下午斷奶，24 h 后注射PMSG，72 h 后注射GnRH。另一種是哺乳期超過了四周，則在上午斷奶，24 h 后注射PMSG，56 h后注射GnRH[3]。

2 定時輸精技術流程的關鍵環節

2.1 母豬性周期同期化與卵泡同期發育

母豬性周期同期化是實施定時輸精技術的基礎。在生產實踐中運用烯丙孕素實現母豬的性周期同期化，烯丙孕素的作用機理與天然孕酮相似，是一種具有生物活性的孕激素，烯丙孕素除了具有孕激素的活性外, 還起少量雌激素的作用[4]。具體操作流程：1）在規模化豬場中，對達到配種要求、健康、適齡的后備母豬而言，為了有效抑制卵泡的生長發育，可每頭每天定時、定量飼喂20 mg 的烯丙孕素，連續18 d 后停藥，停止飼喂后，由于解除了烯丙孕素對母豬性腺內分泌的調控，母豬垂體開始釋放促性腺激素（gonadotropins，Gn），刺激卵巢生殖細胞的發育，導致卵泡開始在同一水平上同步發育；2）對于經產母豬而言，斷奶發情的機理為物理應激，仔豬斷奶后解除了仔豬吮吸對垂體的抑制作用，垂體開始釋放出促性腺激素，包括促黃體素（LH）和卵泡刺激素（FSH），這兩種激素協同作用于卵巢的生殖細胞，促進了卵巢卵泡的同步生長發育，從而達到母豬性周期同期化。卵泡的生長發育受到許多內分泌、自分泌、旁分泌以及各種因素的共同調控。雖然，理論知識上后備母豬通過飼喂烯丙孕素、經產母豬通過仔豬斷奶的方法可以實現性周期同期化，但在生產實踐中，由于母豬個體之間差異較大以及遺傳因素等原因，母豬群體的卵泡發育速度不一致，導致母豬發情時間不集中，增加工作量。所以在生產實踐中一般通過注射人工合成的生殖激素來調控母豬卵泡發育。研究表明[5-6]，肌肉注射PMSG 可以達到 調控母豬的卵泡發育同步化的作用，PMSG同時具有促黃體素（LH）和卵泡刺激素（FSH）活性，因此在畜牧生產和獸醫臨床上被廣泛運用。在國內，因為同類產品活性不同以及生產標準不同，所以后備母豬和經產母豬推薦注射劑量相同，均為1 000 IU。而在國外，后備母豬與經產母豬注射PMSG 的劑量還有所不同，后備母豬肌注劑量通常為800 ～1 000 IU，經產母豬注射劑量通常為600 ～1 000 IU。

2.2 母豬排卵同期化

為了實現母豬定時輸精技術，母豬排卵需要達到同期化，在生產實踐上，通過注射GnRH 可促使母豬排卵在同一時間段內集中進行。隨著卵泡的不斷發育，雌激素分泌水平逐漸升高，促進垂體釋放LH，同時抑制垂體FSH的釋放。此時黃體生成素在排卵前達到高峰，導致卵泡的成熟和排卵。研究證明[7-8]，要誘導母豬排卵可進行肌肉注射GnRH。其作用機理為：GnRH 作用于垂體，導致內源性LH 的合成并分泌，促使后備母豬在40～42 h內排卵。目前，已經能人工合成促性腺激素釋放素，商品名稱為戈那瑞林，戈那瑞林可刺激垂體前葉合成和釋放黃體生成素（LH）和卵泡刺激素（FSH）。

2.3 配種同期化

為了實現豬場“全進全出”和批次化生產的目標，就必須保證母豬配種的同期化。精卵結合是受精過程的第一步。研究表明[9]，哺乳動物射出的精液不能立即受精，需要在雌性動物的生殖道內停留一段時間，這也是為了保護精子，并且受精時間由雌性動物的激素狀態決定。在豬上，公豬精子由體內排出后維持受精能力的時間為24 ～42 h。母豬的卵子生存時間僅為8 ～12 h，只有當精子和卵子都保持較好的活力，才有可能獲得較好的受胎率，而當精子或卵子有一方老化，都會導致受胎率的下降，這說明正確的發情鑒定及適時輸精對于提高受胎率至關重要。公豬精子在母豬生殖道中可存活約48 h，但只有約24 h 具有受精能力，卵子在輸卵管中僅能維持受精能力時間為8 ～12 h。如果精子和卵子不能在這個時間段相結合，卵子就不能成功受精。因此，定時輸精程序應用過程中，進行人工授精的時間極其重要。對母豬進行肌注PMSG和GnRH 后可增加排卵數，注射縮宮素可縮短精子到達受精部位的時間,從而提高了母豬的窩產仔數[10]。母豬經外源激素處理實現同步排卵后，通過對母豬的及時同步輸精，達到母豬的配種同期化。大量研究表明[11-13]，母豬肌注人工合成的促性腺激素釋放素戈那瑞林后24 h、40 h 分別進行一次人工授精，可使母豬受孕成功率大大增加。

3 定時輸精技術的應用效果

3.1 定時輸精技術在后備母豬上的應用效果

定時輸精技術對后備母豬的繁殖性能影響較大，可以提高后備母豬的妊娠率和分娩率, 但對后備母豬的產仔率沒有影響[14]；實施定時輸精技術的后備母豬在靜立率、妊娠率、分娩率和窩產仔數上均高于對照組[15-16]。

3.2 定時輸精技術在經產母豬上的應用效果

翁士喬等[17]研究發現，定時輸精技術可以實現母豬卵泡同步發育和排卵同期化，從而實現母豬同步妊娠。定時輸精技術可作為母豬生產批量管理的基礎，經產母豬斷奶后，實施定時輸精技術能有效提高母豬的繁殖性能。楊光等[15]通過研究生殖激素對定時輸精技術的影響，結果顯示,試驗組的斷奶母豬先注射一系列的生殖激素，之后再進行人工輸精，其發情率、妊娠率、分娩率、窩產仔數均高于對照組。Driancourt 等[18]研究發現定時輸精技術處理的經產母豬和初產母豬的受胎率均高于對照組，但是定時輸精技術并不影響母豬的產仔率、產仔數以及產活仔數。

4 母豬定時輸精技術的優點

4.1 使母豬查情集中、降低勞動強度

正常情況下，經產母豬斷奶后或者后備母豬達到了適配的日齡和體重，我們需要每天對母豬進行兩次查情，對出現靜立現象的母豬做好標記，等待配種。然而，每天查情2 次對規模化豬場而言，用在查情上的時間太多，工人的工作量太大，勞動強度變大，嚴重影響員工正常進行其他工作。運用母豬定時輸精技術實現了可控發情，使母豬排卵時間更集中，保證查情時間集中在停止飼喂烯丙孕素后幾天內,扣除掉因為個體差異導致提前發情需要單獨配種外,其余不發情母豬就按照統一安排時間進行輸精,這樣一來，減少發情鑒定的工作量，不僅節省員工日常檢查的工作,減少勞動力,改善了工人福利，并且可以使管理人員的時間安排更加優化合理,提高養豬場的生產效率。

4.2 大幅度提高母豬利用率

利用定時輸精技術通過配合使用不同的生殖激素，提高了經產母豬和后備母豬的各項繁殖性能指標。降低了后備母豬隱性發情率，使后備母豬的利用率提高到85%以上，降低了母豬非生產天數，減少了企業的經濟損失。綜上所述，定時輸精技術使母畜發情、排卵具有可控性和同步化，根據排卵時間確定適宜的輸精時間,不再需要進行發情鑒定而直接輸精,從而可以縮短母豬斷奶到發情的間隔、降低工作量、減少非生產天數[19]。

4.3 推動豬場批次化生產管理

利用定時輸精技術，同時結合同期分娩技術可以使母豬群實現批次化生產管理，保證每批母豬個體處于相同的繁殖狀態、健康狀態和免疫狀態，在生產過程中實現“全進全出”模式。建立批次化生產模式還有利于豬場進行防疫和消毒工作，同時凈化豬舍環境，還能夠提高豬舍配置利用率，提高仔豬、母豬體重的均勻度等。20 世紀90 年代，德國學者開始研究定時輸精技術（Timed artificial insemination，TAI），到現在為止，德國大約86%的豬場已經使用定時輸精技術實現了批次化管理[20]。東歐國家應用定時輸精技術實現了豬場的批次化管理[21]，批次化管理和全進全出模式有利于豬場均衡生產，使生產工作更具有計劃性、精確性。

5 母豬定時輸精技術的應用前景

在歐洲，絕大部分豬場已經開始使用定時輸精技術[22]。德國Nobelschutz 豬場從20 世紀90 年代開始應用定時輸精技術，并在此基礎上實現了批次化生產管理。在發情的不同時間階段準確、合理地使用各種不同的生殖激素，保證母豬的繁殖、分娩、斷奶等生產工作均在工作日內進行。在保持高生產水平的同時，員工的休假福利也得到了極大的保障，大大提高了勞動效率。大量研究表明，持續應用定時輸精技術并不會對母豬及其后代的繁殖性能產生不好的影響。隨著人工授精技術的日益成熟和完善，公畜的利用率和母畜的繁殖效率有了很大的提高[23],但是國內生豬養殖企業的管理水平、養殖環境、飼料營養等方面與國外發達國家相比還有很大的差距，在實際生產中仍存在著斷奶到配種時間間隔長、母畜產后無發情、產仔數差異大、受精率低等一系列問題[24-26]，并且我國母豬定時輸精技術和批次化管理體系研究還處于初級階段，需要進一步的研究和完善。在我國生產實踐中，定時輸精技術和批次化管理可以更好地解決母豬的生殖問題,提高繁殖性能,實現小豬均勻度好,小豬批量生產的一致性,促進銷售,大大提高育種效率,因此國內的豬育種公司對定時輸精技術的需求更加迫切。