同期排卵定時(shí)輸精技術(shù)在水牛養(yǎng)殖中的應(yīng)用

劉雙行，劉建霞，楊利國，梁愛心

（1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，武漢 430070；2.武漢市農(nóng)業(yè)學(xué)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(zhǔn)確而及時(shí)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(shí)往往導(dǎo)致漏配或錯配，進(jìn)而降低家畜繁殖效率、延長產(chǎn)犢間隔。自1995年美國學(xué)者Pursley等建立奶牛同期排卵定時(shí)輸精技術(shù)后，該技術(shù)被作為一種有效而實(shí)用的繁殖技術(shù)得以廣泛應(yīng)用，并在應(yīng)用中不斷改進(jìn)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(shí)期內(nèi)發(fā)情、排卵的技術(shù)。同期排卵則是同期發(fā)情的內(nèi)在表現(xiàn)和本質(zhì)，能提高母畜的受胎率和繁殖效率，縮短產(chǎn)犢間隔，降低生產(chǎn)成本。定時(shí)輸精是指對一群母畜進(jìn)行同期發(fā)情處理后，根據(jù)同期發(fā)情處理直接定時(shí)進(jìn)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(shí)輸精技術(shù)已日漸成為規(guī)模化奶牛場繁殖管理的重要手段，在實(shí)際生產(chǎn)中主要運(yùn)用三種處理程序：Ovsynch定時(shí)輸精程序、Presynch-Ovsynch定時(shí)輸精程序、PRID/CIDROvsynch定時(shí)輸精程序等。趙明禮等[1]利用Ovsynch程序誘導(dǎo)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(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。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(shí)間長、適時(shí)輸精時(shí)機(jī)不好把握等，這些因素直接導(dǎo)致水牛受胎率低，飼養(yǎng)成本高。鑒于同期排卵定時(shí)輸精技術(shù)在奶牛上良好的應(yīng)用效果，其在水牛養(yǎng)殖中的應(yīng)用也開始備受關(guān)注。

1 水牛的生殖生理特點(diǎn)

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(chǎn)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(guān)性。

水牛發(fā)情周期一般在21d左右，可能會因?yàn)榄h(huán)境、營養(yǎng)和卵巢類固醇激素的不規(guī)律分泌等因素，導(dǎo)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(nèi)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(shí)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(shí)間在5～27h以內(nèi)，排卵發(fā)生在發(fā)情開始后24～48h，或發(fā)情結(jié)束后的6～12h[7]。母水牛不同生理時(shí)期的生殖激素變化規(guī)律不同，孕激素濃度在產(chǎn)后保持在最低水平，但在卵巢活動恢復(fù)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(dá)到峰值。LH濃度在水牛表現(xiàn)發(fā)情時(shí)達(dá)到峰值，高峰期持續(xù)時(shí)間為7～12h，隨后急劇下降，在此后的黃體期維持在低水平。產(chǎn)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(chǎn)后第一次發(fā)情時(shí)濃度達(dá)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(chǎn)后35d內(nèi)，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(chǎn)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(shí)間。為了更好地進(jìn)行定時(shí)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(shí)間會產(chǎn)生很大的影響，排卵的時(shí)間也會隨之發(fā)生很大改變。在非繁殖季節(jié)產(chǎn)犢的雌性產(chǎn)后發(fā)育不良，有一部分直到下一個繁殖季節(jié)才恢復(fù)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(shí)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(jié)在表1中[10]。

表1 水牛的主要繁殖特征

2 同期排卵定時(shí)輸精程序在水牛中的應(yīng)用效果

2.1 經(jīng)典的Ovsynch程序在水牛中的應(yīng)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(dǎo)致新的優(yōu)勢卵泡發(fā)育并排卵，之后12～24h定時(shí)進(jìn)行人工授精。在水牛的繁殖季節(jié)應(yīng)用Ovsynch方案的水牛受胎率平均在30%～50%[11～13]；且經(jīng)產(chǎn)水牛的受胎率高于初產(chǎn)水牛 (51% vs 35%)[14～16]。在非繁殖季節(jié)，運(yùn)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(bào)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(yīng)用效果較為有限[19～21]。表2為Ovsyncb-TAI方案在水牛上應(yīng)用的幾個范例。

2.2 CIDR+Ovsynch程序在水牛中的應(yīng)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(shí)注射GnRH，7d后撤栓同時(shí)注射PGF2α，48h后再次注射GnRH，在之后的16～20h定時(shí)進(jìn)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(chǎn)后母牛和乏情母牛進(jìn)行孕酮處理，會促進(jìn)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(xì)胞和膜細(xì)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(yīng)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(jīng)產(chǎn)水牛的受胎率較高，可達(dá)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法處理水牛可獲得理想的情期受胎率[27]，但是在處理過程中往往需要進(jìn)行多次重復(fù)處理直到配上，在實(shí)際生產(chǎn)中較為耗費(fèi)成本。表3為CIDR+Ovsynch方案在水牛上應(yīng)用的幾個范例。

表3 不同CIDR+Ovsynch方案在水牛上的應(yīng)用效果

2.3 CIDR+PG程序在水牛中的應(yīng)用效果

通過在母牛陰道內(nèi)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(jīng)過一段時(shí)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(shí)發(fā)情。應(yīng)用CIDR+PG法在處理水牛時(shí)[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(jīng)產(chǎn)母牛的受胎率高于初產(chǎn)母牛。表4為CIDR+PG方案在水牛上應(yīng)用的幾個范例。

表4 CIDR+PG方案在水牛上的應(yīng)用效果

2.4 其他應(yīng)用于水牛中的同期排卵定時(shí)輸精程序

GnRH誘導(dǎo)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(shí)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(jìn)行了優(yōu)化，在開展Ovsynch程序前，先進(jìn)行INH、MLT、PMSG、LRH-A3或GnRH+PGF2ɑ的預(yù)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(jié)果最差，受胎率反而不如Ovsynch 方案處理的結(jié)果[22]。另外，同樣用INH基因免疫先處理母牛后再進(jìn)行Ovsynch方案，雜交水牛在繁殖季節(jié)的受胎率達(dá)到50.0%；而應(yīng)用抑制素結(jié)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(shí)輸精技術(shù)在水牛上應(yīng)用的幾個范例。

表5 其他方案在水牛上的應(yīng)用效果

3 展望

綜上所述，以O(shè)vsynch-TAI方案為基礎(chǔ)的水牛同期排卵定時(shí)輸精技術(shù)方案，包括CIDR+Ovsynch在內(nèi)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(dá)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(yù)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。