佟桂芝,宋 斌,黃 紅,丁昕穎
(黑龍江省畜牧研究所 161005)
純種和牛高效繁殖技術(shù)措施
佟桂芝,宋 斌,黃 紅,丁昕穎
(黑龍江省畜牧研究所 161005)
日本和牛是當(dāng)今世界公認(rèn)的優(yōu)秀肉牛品種之一。其肉大理石花紋明顯,由于其肉質(zhì)細(xì)嫩多汁,肌肉脂肪中飽和脂肪酸含量很低,風(fēng)味獨(dú)特,肉用價(jià)值極高,在日本被視為“國寶”,全球市場售價(jià)極其昂貴??焖贁U(kuò)繁純種和牛的繁育技術(shù)主要包括以下幾個方面。
人工授精技術(shù)自20世紀(jì)40年代問世以來,經(jīng)過幾十年的不斷發(fā)展和完善,特別是精液冷凍保存技術(shù)的成熟,使人工授精技術(shù)成為肉牛育種中最重要的生物技術(shù)。該技術(shù)可以使優(yōu)秀的種公牛得到更好的利用,精液冷凍保存技術(shù)使得優(yōu)秀種公牛的使用范圍不再受時間和地區(qū)的限制。這就擴(kuò)大了優(yōu)秀種公牛在肉牛遺傳改良中的作用。精液冷凍保存技術(shù)還減少了種公牛的飼養(yǎng)量,提高了公牛的選擇強(qiáng)度,加快了群體的遺傳進(jìn)展,更經(jīng)濟(jì)可靠地實(shí)現(xiàn)肉牛品種資源保護(hù)。
使和牛母牛在同一時期內(nèi)發(fā)情并排卵的技術(shù),稱為同期發(fā)情。同期發(fā)情實(shí)質(zhì)是誘導(dǎo)母牛在同一時期發(fā)情排卵的方法。定時輸精,是在近年發(fā)展起來的一種能使多頭母牛在短時間內(nèi)集中發(fā)情和集中進(jìn)行人工授精的技術(shù)。采用同期發(fā)情技術(shù),對提高母牛繁殖率和養(yǎng)牛生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。采取同期發(fā)情技術(shù),減少空懷時間,確保和牛母牛1年1產(chǎn),既節(jié)省飼料成本,又增加產(chǎn)犢收入;同期發(fā)情、配種、產(chǎn)犢,有利于犢牛的飼養(yǎng)管理和出售,符合養(yǎng)殖業(yè)規(guī)?;?、集約化的發(fā)展趨勢;選擇配種時間,在最佳季節(jié)產(chǎn)犢,如避開寒冬、炎熱夏天以及枯草季節(jié),既提高犢牛的成活率又能充分利用牧草資源,降低飼養(yǎng)成本;使不發(fā)情母牛發(fā)情配種,從而提高繁殖率;便于人工授精技術(shù)的推廣和普及,提高冷凍精液配種工作效率;容易操作,一般授精員經(jīng)過培訓(xùn)后都能夠掌握。因?yàn)椴僮骱唵魏统杀镜?,同期發(fā)情和人工輸精是使用最廣泛的輔助生殖技術(shù)。
牛是單胎動物,其繁殖力在很大程度上限制了生產(chǎn)力的發(fā)揮。隨著動物繁殖技術(shù)的發(fā)展,超數(shù)排卵從某種程度上解決了這一問題,即應(yīng)用外源性促性腺激素誘發(fā)母牛卵巢發(fā)育并排出具有受精能力的卵子的方法,稱為超數(shù)排卵,簡稱“超排”。超數(shù)排卵是進(jìn)行胚胎移植時,對供體母牛必須進(jìn)行的程序,目的在于得到更多的胚胎。胚胎移植是對超數(shù)排卵處理的母牛(供體),從其輸卵管或子宮內(nèi)取出許多胚胎移植到另一群母牛(受體)的輸卵管或子宮內(nèi),以達(dá)到產(chǎn)生供體后代的目的。這是一種使少數(shù)優(yōu)秀供體母牛產(chǎn)生較多的具有優(yōu)良遺傳性狀的胚胎,使多數(shù)受體母牛妊娠、分娩而達(dá)到加快優(yōu)秀供體母牛品種繁殖的一種先進(jìn)繁殖技術(shù)。主要包括下列環(huán)節(jié):①選擇生殖機(jī)能正常、具有優(yōu)良遺傳特性的母牛作為供體,在發(fā)情周期的中后期,注射促性腺激素(有時需再注射前列腺素),激發(fā)卵巢使之超數(shù)排卵。然后非手術(shù)方法(將專門的采卵管插入子宮),用生理培養(yǎng)液將胚胎由子宮角沖出。②對采集的胚胎進(jìn)行鑒定,選出正常者用于移植。也可以進(jìn)行培養(yǎng),或在零下196℃的液態(tài)氮中長期保存,待需要時再行移植。③在受體發(fā)情后的相應(yīng)時間(一般和供體發(fā)情時間相差不能超過1天),按上述采集胚胎的相同途徑,利用移植管將胚胎移植到受體子宮的一定部位內(nèi)。為此,在供體發(fā)情時須選擇同時自然發(fā)情的母畜留作受體,或在對供體進(jìn)行激素處理誘發(fā)超數(shù)排卵的同時,選擇若干適用的受體也注射激素,使之與供體同時發(fā)情,但不配種,留待移植之用。如使用冷凍保存的胚胎,應(yīng)先選出受體母畜,待其自然發(fā)情后再根據(jù)胚胎的發(fā)育日齡進(jìn)行移植。由于??梢詫?shí)現(xiàn)非手術(shù)采胚和移植,操作過程較易完成。通過MOET技術(shù)可以使優(yōu)秀的和牛母牛能獲得更多的后代。
幼畜超排是根據(jù)性成熟前幼畜(1~2月齡)卵巢對生殖激素敏感,卵泡發(fā)育很少發(fā)生閉鎖的特殊生理特點(diǎn)而發(fā)明的一項(xiàng)高效率生產(chǎn)卵母細(xì)胞的新技術(shù)。誘導(dǎo)幼畜超數(shù)排卵技術(shù)可以充分挖掘和利用優(yōu)良母畜的早期繁殖潛力,大大加快家畜育種及品種改良進(jìn)程,同時也將解決種畜胚胎移植商業(yè)化所需胚胎來源匱乏及胚胎生產(chǎn)成本昂貴的問題,將大大促進(jìn)胚胎生產(chǎn)的商業(yè)化應(yīng)用,前景十分廣闊。但是,這種幼畜超排的卵,在體外受精后,發(fā)育到囊胚期的潛能比成年動物超排的卵發(fā)育潛能有所降低。
牛卵母細(xì)胞的活體采集技術(shù)是二十世紀(jì)90年代發(fā)展起來的一項(xiàng)新型獲得優(yōu)秀種母牛卵母細(xì)胞技術(shù),是繼牛體外受精、胚胎移植技術(shù)之后研究并推出的一項(xiàng)胚胎工程技術(shù)。該技術(shù)與體外胚胎生產(chǎn)(IVP)技術(shù)相結(jié)合,可以反復(fù)地從性成熟前母犢牛體內(nèi)采集卵母細(xì)胞,結(jié)合體外受精(IVF)技術(shù)生產(chǎn)大量系譜明確的胚胎,使其繁殖后代,克服了超數(shù)排卵和屠宰取卵技術(shù)應(yīng)用中需要等待母牛成熟的缺點(diǎn),從而大大縮短了世代間隔,加快了育種進(jìn)程。這種技術(shù)始于二十世紀(jì)80年代初期,至90年代中期實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)性應(yīng)用。目前在一些發(fā)達(dá)國家,如日本、加拿大、美國、荷蘭均實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。采用活體采卵(LOPU)-卵母細(xì)胞體外受精(IVF)-胚胎移植(ET)配套技術(shù)?;铙w采卵的方法主要有盲采法、內(nèi)窺鏡法和B型超聲波導(dǎo)引法三種。
體外受精技術(shù)也稱胚胎的體外生產(chǎn)技術(shù)(IVP),包括以下幾個步驟:卵母細(xì)胞采集、卵母細(xì)胞的體外成熟、精液預(yù)處理、體外受精、胚胎體外培養(yǎng)、和胚胎移植。迄今為止體外受精在各個主要技術(shù)環(huán)節(jié)上的效率還不高,因此總體技術(shù)水平尚未達(dá)到應(yīng)用水平的要求。
胚胎分割是通過對胚胎進(jìn)行顯微操作,人工制造和牛的同卵雙生或同卵多生的技術(shù),是擴(kuò)大胚胎來源的一條重要途徑,其理論依據(jù)是早期胚胎的每一個卵裂球都具有獨(dú)立發(fā)育成個體的全能性。母牛懷雙胎是一公一母時,會發(fā)生母犢的異性孿生不孕。而移植通過胚胎的分割技術(shù)生產(chǎn)的雙半胚胎,來使母牛懷雙胎,就可以避免異性雙胎現(xiàn)象,從而避免出生的母犢先天性不孕,失去母牛的利用價(jià)值現(xiàn)象。
為了達(dá)到人為控制和牛群性比例,人為對胚胎性別鑒定進(jìn)行了技術(shù)研究。對肉牛進(jìn)行性別控制的實(shí)用技術(shù)目前有兩種,一種是利用性控精液(分離的X、Y精子)通過人工授精生產(chǎn)體內(nèi)胚胎或通過體外受精生產(chǎn)體外胚胎;另一種是通過控制母牛的生殖道環(huán)境來控制胚胎的性別。而早期對胚胎進(jìn)行性鑒別方法有兩種,即通過PCR法或LAMP法對體內(nèi)外生產(chǎn)胚胎進(jìn)行性鑒別,然后根據(jù)需要選擇移植方案,生產(chǎn)已知性別胚胎。
在肉牛良種擴(kuò)繁方面,人工授精、胚胎移植等生物技術(shù)仍然發(fā)揮著重要作用;同期發(fā)情及定時輸精經(jīng)技術(shù)在規(guī)?;龅膽?yīng)用加快了純種擴(kuò)繁的步伐;胚胎分割、一胎雙犢研究,犢牛超排、犢牛的性別控制給和牛的純種擴(kuò)繁提供無數(shù)的可能,希望在不遠(yuǎn)的將來,該項(xiàng)技術(shù)達(dá)到應(yīng)用推廣階段。