趙興旺
(新疆石河子總場獸醫(yī)站,新疆 石河子 832000)
同情發(fā)情、超數(shù)排卵、體外受精、胚胎移植、克隆和轉(zhuǎn)基因等技術(shù),在國內(nèi)外重多科技人員的不懈努力之下取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用,尤其在牛羊等動物的繁殖和育種方面已經(jīng)獲得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。但有關(guān)犬的同情發(fā)情、超數(shù)排卵、胚胎移植、克隆和轉(zhuǎn)基因技術(shù)等方面的研究資料還是比較局限和少見的。
犬屬于非季節(jié)發(fā)情動物,在一年中有2個區(qū)分不太明顯的發(fā)情繁殖季節(jié),即春季(3~5月)和秋季(9~11月),部分犬在冬、夏季也可發(fā)情。一般每6~7個月發(fā)情1 次,也就是說在一年中可發(fā)情2 次,并可配種,產(chǎn)2 窩仔。獒犬只在秋冬季發(fā)情1 次。犬的發(fā)情周期分為發(fā)情前期(流血期) 、發(fā)情期(配種期)、妊娠期/發(fā)情后期(黃體作用期)和休情期(靜止期、非繁殖期)。發(fā)情前期,生殖器官開始為卵巢排出卵子做準(zhǔn)備,新生的卵泡開始發(fā)育和迅速增長,卵泡中充滿了卵泡液。生殖道上皮開始增生,腺體活動開始加強(qiáng),分泌物增多,外陰充血,陰戶腫脹,黏膜潮紅濕潤,流出混有血液的粘液,持續(xù)時間5~20 d,平均9 d。發(fā)情期犬發(fā)情征兆明顯,并接受公犬交配,此期的母犬外陰腫脹變軟并出現(xiàn)皺褶,陰道流出的粘液顏色變淡,出血減少或停止,接近和接受交配,持續(xù)時間7~12 d,平均為9 d。妊娠期從卵子受精(最后一次配種)開始計算,為58~63 d,平均為60 d。發(fā)情后期若沒有配種或者配種沒有懷孕,子宮粘膜都要在黃體的作用下發(fā)生增生,子宮壁增厚,為胚胎的發(fā)育做準(zhǔn)備,可持續(xù)30~90 d,平均60 d ,所以犬很容易出現(xiàn)假孕。
本試驗(yàn)是對非發(fā)情非繁殖季節(jié)的母犬從同期發(fā)情(人工誘導(dǎo)發(fā)情)和超數(shù)排卵兩方面進(jìn)行探索性研究,其目的是為了對非繁殖季節(jié)的優(yōu)良犬種(如獒犬)的同期發(fā)情、克隆和胚胎移植奠定基礎(chǔ)。
1.1.1 試驗(yàn)動物
小型雜種母犬4 只,年齡6月齡左右,體重4~5 kg,購進(jìn)后分籠飼養(yǎng)觀察15 d,無發(fā)情和生殖道疾病,分為2 組,每組2 只進(jìn)行試驗(yàn)。
1.1.2 試驗(yàn)器械和藥品
黃體酮注射液(寧波市三生藥業(yè)有限公司)、氯前列醇注射液(上海市計劃生育科學(xué)研究所)、笨甲酸雌二醇注射液(寧波第二激素廠)、注射用孕馬血清(寧波第二激素廠)、注射用促黃體素釋放激素A3(LHRH-A3:上海市計劃生育科學(xué)研究所)、促卵泡激素釋放激素(FSH:加拿大)、陰道海綿孕酮栓、注射器、生理鹽水、甲醇液、姬姆薩染液、載玻片、手術(shù)刀、手術(shù)剪、止血鉗、腸鉗、持針鉗、縫線、創(chuàng)巾、止血紗布、采胚管、顯微鏡等。
A 組(陰道孕酮海綿栓+笨甲酸雌二醇+促卵泡激素釋放激素(FSH)+氯前列醇+促黃體素釋放激素A3 組):在第0 天埋置陰道孕酮海綿栓,第13 天撤除陰道海綿栓,第13 天至第16 天每天肌肉注射1 次雌二醇500 μ/kg 和促卵泡素5 mg/kg,第17 天肌肉注射1 次氯前列醇0.1 mg/kg、促卵泡素20 mg/kg 和促黃體釋放激素0.2 μg/kg,第18 天(陰道流血)上午和下午各肌肉注射1 次促卵泡素20 mg/kg 和促黃體釋放激素0.2 μg/kg; 第19 天上午和下午各肌肉注射1 次促卵泡素20 mg/kg 和促黃體釋放激素0.4 μg/kg,第20 天上午和下午各肌肉注射1 次促卵泡素10mg/kg 和促黃體釋放激素0.6 μg/kg,第21 天上午和下午各肌肉注射1 次促卵泡素5 mg/kg 和促黃體釋放激素0.8 μg/kg。第22 天用手術(shù)摘除犬的子宮和卵巢,在體視顯微鏡下收集卵母細(xì)胞。
B 組(黃體酮+ 笨甲酸雌二醇+ 氯前列醇+ 孕馬血清+ 促卵泡激素釋放激素(FSH)組):在第0~7 天,肌肉注射黃體酮1 mg/kg,第8 天至第13 天肌肉注射黃體酮0.5 mg/kg,第14 天和第16 天肌肉注射1 次雌二醇500 μg/kg 和馬血清25 iu/kg,第17 天肌肉注射1 次氯前列醇、孕馬血清25 iu/kg 和促卵泡素20 mg/kg,第18 天(陰道流血)上午和下午各肌肉注射1 次馬血清25 iu/kg 和促卵泡素20 mg/kg,第19 天上午和下午各肌肉注射1 次孕馬血清30 iu/kg 和卵泡素10 mg/kg。第20 天和第21 天上午和下午各肌肉注射1 次孕馬血清50 iu/kg 和促卵泡素5 mg/kg。第22 天用手術(shù)摘除犬的子宮和卵巢,在體視顯微鏡下收集卵母細(xì)胞。
試驗(yàn)開始后的第7 天對所有試驗(yàn)?zāi)溉刻煊蒙睇}水浸濕的棉簽,從陰道中旋轉(zhuǎn)粘取陰道分泌物,均勻涂抹在載玻片上,甲醇固定,干燥后姬姆薩染色10~20 min,置顯微鏡下觀察角化磷狀上皮細(xì)胞的數(shù)量。同時觀察臨床發(fā)情情況。
同情發(fā)情的第22 天用無菌手術(shù)方法取完整的子宮和卵巢,在試驗(yàn)室觀測子宮和卵巢的形態(tài)變化,然后用滅菌的生理鹽水沖洗子宮,并收集沖洗液,在顯微鏡下觀察和尋找卵細(xì)胞或者將整個卵巢用手術(shù)刀切碎(越碎越好,充分釋放卵細(xì)胞),并收集卵細(xì)胞。
A 組試驗(yàn)犬在試驗(yàn)的第13 天表現(xiàn)為陰唇腫脹,陰門下角懸垂有渾濁的帶有褐色液體小滴,撤除陰道海綿栓并沖洗陰道3 h 后,從陰道中流出大量血樣黏性分泌物,陰道黏膜水腫呈玫瑰紅色,陰道黏膜形成縱向皺褶,觸診整個陰唇發(fā)硬,母犬之間有的相互爬跨,在試情中不愿意接受公犬爬跨,到第16 天陰門腫脹開張,陰道黏膜變?yōu)榈t色,在試情公犬的試情過程中,母犬很愿意接近公犬,表現(xiàn)為后軀高抬,尾巴歪向一側(cè),露出會陰區(qū)。
B 組試驗(yàn)犬在試驗(yàn)的第13 天表現(xiàn)為陰唇腫脹,并從陰道流出大量血樣黏性分泌物,陰道黏膜水腫呈玫瑰紅色,陰唇腫脹發(fā)硬,陰道黏膜形成縱向皺褶,觸診整個陰唇發(fā)硬,母犬之間有的相互爬跨,在試情中不愿意接受公犬爬跨,此階段可認(rèn)為是發(fā)情前期。到第17 天,試驗(yàn)犬陰門腫脹開張,陰道黏膜變?yōu)榈t色,在試情公犬的試情過程中,母犬很愿意接近公犬,表現(xiàn)為后軀高抬,尾巴歪向一側(cè),露出會陰區(qū),此階段可認(rèn)為是發(fā)情前期。
A 組和B 組母犬均在試驗(yàn)后的第14 天陰道分泌物中開始有少量的角化磷狀上皮細(xì)胞出現(xiàn)。其中:A1 犬第14 天出現(xiàn)少量的角化磷狀上皮細(xì)胞,維持到第15 天,第16 天所增加,第17 天出現(xiàn)大量的角化磷狀上皮細(xì)胞,持續(xù)維持到第21 天;A2 犬第14天出現(xiàn)少量的角化磷狀上皮細(xì)胞,第15 天有所增加,第16 天出現(xiàn)大量的角化磷狀上皮細(xì)胞,維持到第19 天,第20 天和第21 天,有所減少;B1 犬第14天出現(xiàn)少量的角化磷狀上皮細(xì)胞,維持到第16 天,第17 天有所增加,第18 天出現(xiàn)大量的角化磷狀上皮細(xì)胞,維持到第21 天;B2 犬第14 天出現(xiàn)少量的角化磷狀上皮細(xì)胞,維持到第15 天,第16 天有所增加,第18 天出現(xiàn)大量的角化磷狀上皮細(xì)胞,維持到第21 天(見表1)。
表1 陰道涂片法的鑒定結(jié)果
顯微鏡鏡檢觀察發(fā)現(xiàn),第14 天陰道中脫落的角化磷狀上皮細(xì)胞角化不完全,細(xì)胞開始形變,輪廓變得扁平而鈍圓,染色顏色較淡,部分細(xì)胞核開始空泡化,有的已經(jīng)消失,可見有數(shù)量較多的紅細(xì)胞;第17天或者第18 天出現(xiàn)大量的角化磷狀上皮細(xì)胞,細(xì)胞角化嚴(yán)重,絕大部分細(xì)胞的細(xì)胞核已經(jīng)消失,而且細(xì)胞體積變大,形狀不規(guī)則。涂片中亦可見微量的紅細(xì)胞。
通過發(fā)情臨床觀察、陰道黏液的角化磷狀上皮細(xì)胞的檢查結(jié)果顯示:A、B 兩組犬均在同期后的第14 天進(jìn)入發(fā)情前期,規(guī)律比較一致。4 只犬進(jìn)入發(fā)情排卵期的時間分別為A1 犬第16 天、A2 犬第17天、B1 犬和B2 犬均為第18 天,A、B 兩組犬進(jìn)入發(fā)情排卵期的時間有一定的差異性,A 組提早于B 組進(jìn)入發(fā)情排卵期。
對子宮和卵巢進(jìn)行大體解剖和組織形態(tài)學(xué)變化觀察:A 組和B 組的4 只犬均表現(xiàn)為子宮明顯腫脹、光亮,呈粉紅色,子宮切開后子宮壁明顯增后,子宮腔積有少量的稀薄分泌物,黏膜層顯著腫脹,充血,呈淡紅色。切開卵囊包膜,卵巢形狀不規(guī)則,卵巢體積明顯增大,卵巢的表面有大小不一、突出的卵泡,里面充滿淡黃色透明的液體。子宮和輸卵管的沖卵液以及切碎卵巢液的顯微鏡觀察結(jié)果顯示:4 只同期發(fā)情犬均觀察到卵細(xì)胞,所回收的卵細(xì)胞均為卵母細(xì)胞,其中A1 犬140 枚,A2 犬145 枚,B1 犬378 枚,B2 犬480 枚,B 組犬的收集到的卵母細(xì)胞數(shù)量是A 組犬的3 倍,B 組犬超數(shù)排卵效果明顯高于A 組。
雌性動物在正常生殖生理的情況下,1個雌性哺乳動物一生中卵細(xì)胞的數(shù)量在20萬~40萬枚之間,而最終能形成為成熟的卵細(xì)胞并排出的極少,大部分在發(fā)育的不同階段閉鎖消失[1],這就限制了優(yōu)秀母畜后代數(shù)量的擴(kuò)大。超數(shù)排卵技術(shù)的研究開始于20 世紀(jì)20年代,1927年Smith 和Engle 首先發(fā)現(xiàn)了超數(shù)排卵現(xiàn)象,他們在性成熟的小鼠身上進(jìn)行了垂體前葉組織肌肉埋植試驗(yàn),結(jié)果從輸卵管收回了60 多個卵子,是正常數(shù)量的4~5 倍。此后不久,Cole 和Hart 發(fā)現(xiàn)了孕馬血清可使未成熟大鼠超數(shù)排卵,從而奠定了超數(shù)排卵技術(shù)的基礎(chǔ)。
生長期的排卵數(shù)由以下因素決定:(1)初級卵泡發(fā)育成生長卵泡的比例;(2)生長卵泡的生長率;(3)生長卵泡的閉鎖率。超數(shù)排卵處理就是增加早期卵泡發(fā)育到高級階段卵泡的數(shù)量,或者降低發(fā)育卵泡的閉鎖率,是一個連續(xù)的動態(tài)過程。這一過程受中樞神經(jīng)系統(tǒng)、垂體前葉和卵巢間激素調(diào)控[2]。超數(shù)排卵處理可改變這一生理過程。常見方法有:(1)降低或消除卵巢對促性腺激素釋放的負(fù)反饋反應(yīng),主要針對促卵泡素;(2)提高血液中促性腺激素濃度。生產(chǎn)中廣泛采用這一方法。它常與刺激內(nèi)源促性腺激素釋放的方法結(jié)合進(jìn)行。動物對超數(shù)排卵處理的反應(yīng)很不穩(wěn)定:排卵數(shù)、可獲得排卵數(shù)、所獲得的卵子質(zhì)量都很不穩(wěn)定,這種不穩(wěn)定性已成為目前阻礙家畜胚胎移植技術(shù)應(yīng)用而亟待解決的問題。
藥物A 組(陰道孕酮海綿栓+ 笨甲酸雌二醇+促卵泡激素釋放激素+ 氯前列醇+ 促黃體素釋放激素A3 藥物組)和藥物B 組(黃體酮+ 笨甲酸雌二醇+ 氯前列醇+ 孕馬血清+ 促卵泡激素釋放激素),組方雖然有所不同,但從作用機(jī)理方面沒有根本性不同,然而試驗(yàn)結(jié)果有顯著的差異性,尤其在提早發(fā)情排卵和超數(shù)排卵效果方面,B 組明顯好于A 組,究其原因可能與陰道埋置孕酮海綿栓14 d后,會導(dǎo)致陰道分泌物腐敗惡臭和陰道發(fā)炎,繼而引起生殖系統(tǒng)發(fā)生炎癥,減弱了激素對卵巢的作用,影響了超數(shù)排卵效果有關(guān)。
本試驗(yàn)結(jié)果顯示,無論是孕酮陰道海綿栓+ 笨甲酸雌二醇+ 促卵泡激素釋放激素(FSH)+ 氯前列醇+促黃體素釋放激素A3 組(A 組),還是黃體酮+笨甲酸雌二醇+ 氯前列醇+ 孕馬血清+ 促卵泡激素釋放激素(FSH)組(B 組),均能誘導(dǎo)非發(fā)情季節(jié)的非發(fā)情母犬的同期發(fā)情和超數(shù)排卵,同期發(fā)情和超數(shù)排卵效果良好。試驗(yàn)方法和試驗(yàn)結(jié)果可為犬的同期發(fā)情、適時配種、胚胎移植、卵母細(xì)胞的體外培養(yǎng)成熟、克隆胚胎的制作及生產(chǎn)的廣泛深入研究提供參考。