王秋菊 周瑞進 楊煥民 朱 雙
(黑龍江八一農墾大學動物科技學院,大慶 163319)
光照是鵝生長、生活中必不可少的環(huán)境條件,對鵝的生命活動、物質代謝和生產性能的發(fā)揮均具有重要的作用,合理有效的光照可以最大限度地發(fā)揮鵝的生產性能[1],而且光照可以通過控制鵝的生理狀態(tài)尤其是生殖激素水平調控產蛋[2]。對于光照(強度或時間)與鵝繁殖激素水平和生產性能關系的研究自20世紀90年代開始受到研究者的關注,許多研究顯示,光照時間可以影響鵝的生產性能和繁殖,通過人工光照可以調控鵝血清生殖激素水平的變化,有的甚至可以延長鵝的產蛋周期[3-4]。但是關于光照對鵝生產性能影響的研究多數(shù)為國外的雁鵝或雪鵝,我國只有廣東和臺灣有研究光照對南方鵝(揚州鵝和馬崗鵝等)的生產性能影響的報道[5-6],對于北方特有的鵝品種——籽鵝的生產性能的研究較少,至今未有關于通過光照控制籽鵝生產性能的研究報道。而且籽鵝與揚州鵝和馬崗鵝等生產季節(jié)相反,屬于春季繁殖(春分開產到夏至結束,年產蛋量為80~100枚)而秋冬季節(jié)停產的鵝品種,因此,開展光照對籽鵝生產性能和繁殖影響的研究對提高北方鵝的生產性能具有重要作用。本試驗以東北籽鵝為研究對象,探討秋冬季非繁殖季節(jié)不同光照時間調控下東北籽鵝血清生殖激素水平的變化規(guī)律,為進一步制定合理的光照制度實現(xiàn)籽鵝的反季節(jié)產蛋提供一定的理論依據(jù)。
挑選2年齡秋冬季處于非繁殖期的健康東北籽鵝種鵝300只(母鵝180只、公鵝120只),由黑龍江省大同市北方種鵝場提供,分成3個組,每組母鵝60只、公鵝40只,飼喂全價料,地面平養(yǎng),附有運動場。每天早、中、晚飼喂3次全價料(黑龍江省大慶市和豐飼料公司提供),自由采食,自由飲水。采用3種光照方式。對照組光照為自然光照,隨試驗進行光照時間逐漸增長,但不進行任何人工補光;短光照組光照時間控制為11 h光照13 h黑暗(11L∶13D);長光照組光照時間控制為15 h光照9 h黑暗(15L∶9D)。長光照組自然光不夠用日光燈補足;短光照組采用遮黑禽舍減少自然光照時間。試驗采用半密閉式飼養(yǎng),每屋采用25 W節(jié)能燈2盞,用黑物遮擋控制光照強度在(15.0±2.4)lx,白天鵝進入舍前運動場散放,光照不足后趕進舍內,日光燈補充光照;人工控制開關燈時間。各組其他條件一致。
短光照組和長光照組試驗在籽鵝非繁殖期的秋冬季節(jié)進行,自2011年9月15日至2011年12月1日,試驗周期為11周,預試期1周,正試期10周。對照組試驗在籽鵝繁殖期的春夏季節(jié)進行,自2012年4月15日至2012年7月1日,試驗期10周。
正試期內,每周末同一時間采集每組15只母鵝、10只公鵝的翅下靜脈血液5 mL,分離血清,-20℃凍存。母鵝卵泡刺激素(follicle-stimulating hormone,F(xiàn)SH)、催乳素(prolactin,PRL)、黃體生成素(luteinizing hormone,LH)和公鵝睪酮(testoterone,T)水平均采用酶聯(lián)免疫吸附劑測定(ELISA)法測定[7],試劑盒購自海博生物(上海)公司。
試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 18.0軟件進行統(tǒng)計分析。
由圖1可知,母鵝血清FSH水平在不同光照時間組變化趨勢不同。對照組繁殖期母鵝血清FSH水平在試驗開始2周持平,沒有明顯變化,從第3周開始,進入產蛋高峰期,母鵝血清FSH水平逐漸升高,到第9周開始平穩(wěn),與第10周沒有明顯差異。短光照組母鵝血清FSH水平在試驗1~4周呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢,到第4周降到最低點后開始升高,但升高幅度不大,到試驗結束時,F(xiàn)SH水平呈持續(xù)升高趨勢。長光照組母鵝血清FSH水平大體處于平穩(wěn)上升趨勢,在試驗末期有所下降。與繁殖期對照組相比,長光照組的母鵝血清FSH水平逐漸升高,且高于自然光照的母鵝,但在第9、10周,長光照組母鵝血清FSH水平呈平穩(wěn)下降趨勢,低于對照組母鵝血清FSH水平。
圖1 母鵝血清FSH水平的變化Fig.1 Changes of serum FSH level of female geese
由圖2可知,試驗各周,對照組母鵝血清LH水平自試驗開始小幅度上升,各周差值不大,第7周開始至試驗結束,呈明顯上升趨勢。而短光照組母鵝血清LH水平比較平穩(wěn),沒有明顯上升的趨勢。長光照組母鵝血清LH水平均高于對照組和短光照組,且長光照組母鵝血清LH水平隨試驗時間逐漸上升。
圖2 母鵝血清LH水平的變化Fig.2 Changes of serum LH level of female geese
由圖3可知,對照組母鵝血清PRL水平呈現(xiàn)先緩慢下降(第7周最低),然后迅速上升的趨勢,并超過長光照組母鵝血清PRL水平。短光照組母鵝血清PRL水平呈現(xiàn)先緩慢下降,再緩慢上升的趨勢,降至第5周最低,然后緩慢上升,到第10周,對照組和短光照組母鵝血清PRL水平接近。長光照組剛好相反,母鵝血清PRL水平呈現(xiàn)先迅速上升,到第4周達最高水平,然后持續(xù)下降,到第10周降到最低,接近對照組母鵝在第3~8周時的血清PRL水平。
圖3 母鵝血清PRL水平的變化Fig.3 Changes of serum PRL level of female geese
由圖4可知,對照組公鵝血清T水平隨時間延長呈線性上升趨勢,第9周達到最高值,第10周與第9周無明顯升高,反而有下降的趨勢。短光照組第2~10周公鵝血清T水平均低于長光照組和對照組,隨時間延長呈平緩上升趨勢,第9周達到最高值,第10周開始下降。長光照組公鵝血清T水平在各周均高于對照組和短光照組,呈現(xiàn)明顯的先迅速升高再平穩(wěn)上升趨勢,第1~6周呈線性升高,自第7周開始平穩(wěn)上升,但一直高于對照組公鵝血清T水平。
對于鵝以及禽類的光照(強度或時間)與繁殖激素水平和生產性能關系的研究自20世紀80年代開始受到研究者的關注。Campbell等[8]研究雪鵝LH水平隨季節(jié)的變化,結果顯示在光照時間最長的5、6月,繁殖季節(jié)時母鵝LH水平達到全年最高;隨著光照時間縮短,到11月份LH水平達到全年最低。之后,John等[9]對遷徙的加拿大野鵝LH水平隨著季節(jié)變化發(fā)生的改變進行研究,得到類似的試驗結果,發(fā)現(xiàn)隨著生產季節(jié)的到來(3月),自然光照時間延長,加拿大野鵝LH水平迅速升高達到頂峰(5月),繁殖結束(6月)時,自然光照時間縮短,LH水平逐漸下降,到8月降到最低點,全年其他月份基本都處在最低水平。隨后,Dittami等[10]對繁殖斑頭雁FSH水平隨季節(jié)變化進行研究,結果顯示,在光照時間延長的3、4月,斑頭雁開始繁殖,母雁FSH水平達到全年最高值,到繁殖結束的6、7月份,母雁FSH水平逐漸降低到全年最低水平。這些早期的研究都說明,在自然光照下,隨著自然繁殖季節(jié)的到來,野生鵝或雁血液的生殖激素水平均在光照時間延長的季節(jié)達到全年最高水平,并開始產蛋、孵化,繁殖下一代;而在繁殖結束時,自然光照時間縮短,血液生殖激素水平即開始下降,并持續(xù)穩(wěn)定在低水平,至下一個繁殖季節(jié)到來??梢酝茢?,光照時間影響自然狀態(tài)下禽的繁殖活動。本研究發(fā)現(xiàn),在春季自然光照條件下,隨著光照時間延長,3月籽鵝開始產蛋,其血清FSH和LH水平均逐漸上升,到7月份趨于平穩(wěn),停產。秋冬季長光照組的繁殖籽鵝,血清FSH和LH水平隨著時間延長而不斷升高,表現(xiàn)出產蛋的征兆,雖然產蛋量不多(沒有顯示數(shù)據(jù)),但可說明籽鵝為長光照鵝,與加拿大野鵝繁殖季節(jié)相近。
圖4 公鵝血清中T水平的變化Fig.4 Changes of serum T level of male geese
自1985年起,科研工作者開始在試驗條件下研究光照時間對禽繁殖活動的影響。Péczely等[11]在試驗條件下,利用低光強度影響雄鵝3周后給予正常光強度刺激,結果發(fā)現(xiàn),低光強度刺激導致雄鵝T水平短暫降低,說明光照對鵝的生長確實有影響作用。而后,此方面的研究逐漸增多,研究禽類也從野生的雪鵝、灰雁向可以家養(yǎng)、圈飼的禽品種開展。Bacon等[12]研究光照時間對火雞生殖激素和繁殖的影響,結果顯示短光照時間處理降低了公火雞T水平,在48 h后改為長光照處理時,T水平逐漸上升;且一直處于長光照處理的公火雞可以產生精液,而短光照處理的公火雞沒有精液產生,說明通過控制光照可以影響禽類生殖激素的水平和繁殖活動。本研究發(fā)現(xiàn),光照時間延長可以提高籽鵝公鵝血清T含量,與長光照處理火雞得到結果類似,說明繼續(xù)長光照時間刺激,可能實現(xiàn)籽鵝公鵝在非繁殖季節(jié)產生精液,達到生產目的。
Wang等[13]研究長光照對白羅曼鵝繁殖活動的影響時發(fā)現(xiàn),長光照(14~18 h)延后了白羅曼鵝的繁殖時間,從自然光照的3月推遲到長光照下的9月,但是產的第1枚蛋重明顯增加,并且在9和11月達到產蛋高峰。此試驗為鵝的非自然繁殖季節(jié)生產提出了思路,本試驗也是基于此思路開展的。本研究發(fā)現(xiàn),光照時間的縮短使籽鵝母鵝血清FSH、LH、PRL水平平穩(wěn)緩慢升高,而公鵝血清T水平則在短光照處理下平穩(wěn)上升又迅速下降。而光照時間的延長使籽鵝母鵝血清FSH水平先上升后下降,血清LH水平上升,血清PRL平穩(wěn)降低,公鵝血清T水平持續(xù)上升,且在試驗結束時,長光照組籽鵝種鵝的生殖激素水平均接近對照組種鵝處于繁殖期的生殖激素水平。本試驗得到的長光照組籽鵝血清生殖激素水平變化規(guī)律與Shi等[14]和 Huang 等[15]記錄的馬崗鵝以及 Wang等[16]記錄白羅曼鵝在繁殖季節(jié)的生殖激素水平變化規(guī)律接近,暗示持續(xù)的長光照時間處理使籽鵝有在非繁殖季節(jié)生產的趨勢,具體結果有待于進一步試驗證實。
在非自然繁殖季節(jié),采用不同光照時間處理可以影響東北籽鵝種鵝血清生殖激素水平,且隨光周期變化生殖激素水平呈現(xiàn)相應的變化規(guī)律,光照時間的延長會使促進產蛋的生殖激素水平上升,光照時間的縮短則會保持生殖激素處于較低水平,因此,可通過人工調控光照時間影響其產蛋周期性改變。
[1]張淑芬.光照在養(yǎng)鵝生產中的應用[J].中國家禽,2011,35(4):51-52.
[2]李定健.鵝發(fā)育期和繁殖周期生殖激素變化的研究進展[J].湖南農業(yè)科學,2012(22):26-28.
[3]DAWSON A,KING V M,BENTLEY G E,et al.Photoperiodic control of seasonality in birds[J].Journal of Biological Rhythms,2001,16(4):365-380.
[4]SHARP P J,BLACHE D.A neuroendocrine model for prolactin as the key mediatior of seasonal breeding in birds under long-and short-day photoperiods[J].Canadian Journal ofPhysiology and Pharmacology,2003,81(4):350-358.
[5]梁強,駱國勝,林緒勤,等.雁鵝產蛋周期內血清生殖激素水平的變化[J].現(xiàn)代農業(yè)科技,2009(16):271-272.
[6]陳永華,蔡鳳仙,楊海明,等.自然光周期條件下種鵝血清生化指標和生殖激素水平變化規(guī)律的研究[J].中國家禽,2012,34(12):34-37.
[7]WANG C M,KAO J Y,LEE S R,et al.Effects of artificial supplemental light on the reproductive season of geese kept in open houses[J].British Poultry Science,2005,46(6):728-732.
[8]CAMPBELL R R,ASHTON S A,F(xiàn)OLLET B K,et al.Seasonal changes in plasma concentrations of LH in the lesser snow goose(Anser caerulescens)[J].Biology of Reproduction,1978,18(4):663-668.
[9]JOHN T M,GEORGE J C,SCANES C G.Seasonal changes in circulating levels of luteinizing hormone and growth hormone in the migratorsy Canada goose[J].General and Comparative Endocrinology,1983,51(1):44-49.
[10]DITTAMI J P,GOLDSMITH A R,F(xiàn)OLLETT B K.Seasonal changes in follicle-stimulating hormone in a breeding population of barheaded geese,Anser indicus[J].General and Comparative Endocrinology,1985,57(2):195-197.
[11]PéCZELY P,CZIFRA G,SEPRóDI A,et al.Effect of low light intensity on testicular function in photorefractory domestic ganders[J].General and Comparative Endocrinology,1985,57(2):293-300.
[12]BACON W L,KURGINSKI-NOONAN B A,YANG J.Effects of environmental lighting on early semen production and correlated hormonal responses in turkeys[J].Poultry Science,2000,79(11):1669-1678.
[13]WANG S D,JAN D F,YEH L T,et al.Effect of exposure to long photoperiod during the rearing period on the age at first egg and the subsequent reproductive performance in geese[J].Animal Reproduction Science,2002,73(3/4):227-234.
[14]SHI Z D,HUANG Y M,LIU Z,et al.Seasonal and photoperiodic regulation of secretion of hormones associated with reproduction in Magang goose ganders[J].Domestic Animal Endocrinology,2007,32(3):190-200.
[15]HUANG Y M,SHI Z D,LIU Z,et al.Endocrine regulations of reproductive seasonality,follicular development and incubation in Magang geese[J].Animal Reproduction Science,2008,104(2/3/4):344-358.
[16]WANG C M,CHEN L R,LEE S R,et al.Supplementary artificial light to increase egg production of geese under natural lighting conditions[J].Animal Reproduction Science,2009,113(1/2/3/4):317-322.