定時輸精技術(shù)在綿羊繁殖中的研究與應(yīng)用

韓旭飛，盧小芳，李飛，伍仁貴，楊升*，張清峰1,*

(1. 天津奧群羊業(yè)研究院有限公司，天津 301636；2. 天津農(nóng)學(xué)院，天津 300380；3. 天津奧群牧業(yè)有限公司，天津 301607)

定時輸精技術(shù)包括同期發(fā)情技術(shù)和人工授精技術(shù)。定時輸精技術(shù)用在生產(chǎn)中，可免去試情這一環(huán)節(jié)，在撤栓后的固定時間內(nèi)進行輸精，提高了配種效率，加快了羊群繁育速度，通過定時輸精技術(shù)將高繁殖力基因滲入到非多產(chǎn)的綿羊品種中，為種質(zhì)資源的規(guī)?；a(chǎn)發(fā)揮重要作用。本文綜述了國內(nèi)綿羊定時輸精技術(shù)的現(xiàn)狀和應(yīng)用，以期為肉羊繁殖技術(shù)的應(yīng)用研究提供參考依據(jù)。

1 定時輸精技術(shù)

定時輸精技術(shù)(timed artificiai insemination，TAI)是指采用一些外源生殖激素來調(diào)控母羊的發(fā)情周期，使母畜的發(fā)情具有可控性和同步化，在預(yù)定時間，使母羊集中發(fā)情并排卵，然后進行人工授精[1]。定時輸精技術(shù)包括同期發(fā)情技術(shù)和人工授精技術(shù)，該技術(shù)大大提高了優(yōu)秀種公羊的利用率和母羊的受胎率，加速了羊群的改良進程，減少了疾病的傳播。

2 同期發(fā)情

2.1 同期發(fā)情原理

下丘腦-垂體-卵巢軸是一個完整而協(xié)調(diào)的神經(jīng)內(nèi)分泌體系，在神經(jīng)內(nèi)分泌和生殖激素的共同作用下，促使母畜發(fā)情和排卵。在自然狀態(tài)下，初情期或者產(chǎn)后母羊的發(fā)情活動呈現(xiàn)周期性，卵巢黃體的形成與退化反復(fù)出現(xiàn)，這一周期為母羊的發(fā)情周期。在綿羊的發(fā)情環(huán)節(jié)中有兩種途徑可以實現(xiàn)同期發(fā)情。一是對一群母羊使用孕酮等外源激素，母羊受到高濃度孕酮抑制作用，卵泡發(fā)育停止，并處于一個類似的人工黃體期。經(jīng)過一定的時間用藥，解除孕酮的抑制作用后，使其卵泡活動恢復(fù)正常，形成優(yōu)勢卵泡并排卵，此時生長卵泡會集中分泌大量的雌激素實現(xiàn)同期。二是利用前列腺素及其類似物，作用于黃體，待其溶解消退后，孕酮水平也隨之降低，解除對中樞的抑制，使得下丘腦GnRH得以釋放，卵泡發(fā)育恢復(fù)正常，形成優(yōu)勢卵泡并排卵，實現(xiàn)同期[2-3]。

2.2 同期發(fā)情的應(yīng)用現(xiàn)狀

我國綿羊同期發(fā)情試驗開始于20世界80年代，先后采用了前列腺素(PG)注射、孕酮埋植以及其他中草藥催情進行同期發(fā)情試驗[4]。目前，同期發(fā)情采用最多的方法是孕酮陰道栓法(CIDR)，此外還有注射前列腺素(PG)法、耳皮下埋植法、注射孕酮法、口服孕酮法等。據(jù)統(tǒng)計，國內(nèi)外采用的羊同期發(fā)情方法中，陰道栓緩釋法所占的比例在80%以上[5]。

2.2.1 二次PG注射法

用二次PG注射法誘導(dǎo)本地綿羊同期發(fā)情，結(jié)果發(fā)現(xiàn)同期發(fā)情效果較為理想，達到82.97%[6]。中等以上膘情的高原型藏羊繁殖母羊，利用二次肌肉注射氯前列醇注射液誘導(dǎo)法進行同期發(fā)情，同期發(fā)情率為93.17%[7]。桑潤滋等[8]研究發(fā)現(xiàn)，河北細(xì)毛羊在第1次PG處理后,經(jīng)過24～36 h，羊同期發(fā)情率為44.8%～75%，第2次PG處理后，羊同期發(fā)情率為86.2%～92.5%。

2.2.2 CIDR+孕馬血清促性腺激素(PMSG)+PG法

采用CIDR+PG+PMSG法對湖羊和小尾寒做同期發(fā)情處理，研究其同期性和人工授精效果。在同期發(fā)情處理并撤栓后，湖羊組和小尾寒羊組的發(fā)情率分別為88%和87%[9]。采用CIDR+PMSG+PG法，比較不同繁殖季節(jié)、不同綿羊的發(fā)情規(guī)律，結(jié)果顯示，黑頭杜泊羊春季和秋季發(fā)情率均為100%，雜交小尾寒羊春季發(fā)情率為92.93%，秋季發(fā)情率為94.56%[10]。據(jù)報道熱帶地區(qū)綿羊放入陰道栓，放置6 d后取出，在取出栓的前1 d注射氯前列烯醇和孕馬血清促性腺激素，發(fā)情率為72.7%[11]。

2.2.3 CIDR+PMSG法

采用CIDR+PMSG方法，在羊非繁殖季節(jié)對150只肉用綿羊分10批進行同期發(fā)情試驗，結(jié)果表明，72 h內(nèi)同期發(fā)情率達到98.67%。說明該同期發(fā)情方法可以在非繁殖季節(jié)綿羊繁殖中應(yīng)用，尤其是可以在肉用種羊繁殖中推廣使用[12]。對甘肅高山細(xì)毛羊應(yīng)用CIDR+PMSG法處理，結(jié)果表明，不同注射劑量和處理方式對母羊的同期發(fā)情和繁殖率均有影響，在埋栓后間隔12.5 d注射550 IU PMSG，并在放栓后14 d撤除陰道栓，結(jié)果在撤栓后0～48 h的試驗效果最好[13]。采用CIDR+PMSG法對8 000只小尾寒羊進行同期發(fā)情，在春季PMSG的用量為450 IU時，小尾寒羊的發(fā)情率達到了89.44%[14]。在亞熱帶地區(qū)對3種發(fā)情方式進行試驗，第1組采用CIDR+PMSG法，埋栓12 d，取栓時注射PMSG，第2組是采用二次PG法，PG注射間隔11 d；第3組促性腺激素釋放激素(GnRH)+PG+GnRH法，先注射GnRH，5 d后接受PG處理，24 h后再注射GnRH。結(jié)果表明，CIDR+PMSG法和二次PG法在發(fā)情率、排卵率、受孕率上明顯高于GnRH+PG+GnRH法，CIDR+PMSG法和二次PG法可以有效促使該地區(qū)綿羊發(fā)情[15]。

2.2.4 皮下植入+PMSG法

采用耳下植入合成孕酮的方案，將綿羊分為2組，第1組接受半劑量的1.5 g孕酮和1.5 g雌二醇，第2組接受全劑量3.0 g的孕酮和3.0 g的雌二醇，2個組在12 d后移除耳部皮下植入物，再注射500 IU的PMSG，2個組的發(fā)情率均到達87.5%，但是受孕率第2組為42.85%，明顯低于第1組的71.42%[16]。將孕激素植入奶山羊耳背皮下，第9天肌肉注射氯前列醇鈉，11 d后取出植入物，同時注射PMSG。結(jié)果表明，皮下植入孕酮比放置孕酮海綿栓更早地進入發(fā)情期[17]。

2.2.5 其他

有研究報道，將陰道上栓當(dāng)天計為0 d，從11 d下午開始至13 d，每隔12 h左右遞減肌肉注射FSH，劑量分別為50、50、40、40和30 IU /只，13 d下午撤栓，24～48 h內(nèi)觀察發(fā)情，發(fā)情率為86.7%[18]。采用CIDR+PG法對小尾寒羊進行同期發(fā)情處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)CIDR+PG(0.1 mg)效果最好，發(fā)情率為88.24%[19]。采用PG+CIDR栓+促卵泡生成激素(FSH)對綿羊進行發(fā)情處理處理, 首次注射PG 0.1 mg，6 d放栓,在17 d注射FSH 25 IU并同時去栓。所有處理組在最后1次注射后連續(xù)72 h試情，發(fā)情率為86.36%[20]。

3 定時輸精的應(yīng)用效果

定時輸精技術(shù)可有效提高優(yōu)良種羊的利用率，同時提高母羊的繁殖效力。目前孕酮陰道栓配合PMSG、hCG、GnRH以及PG的使用是最為廣泛的。在生產(chǎn)中，綿羊的定時輸精的效果受到品種、體況、光照、營養(yǎng)和管理等多方面因素的影響，圍繞受胎率低、不穩(wěn)定、胚胎丟失等問題，對合理的利用生殖激素促進綿羊的同期發(fā)情效果，以及提高定時輸精效率開展了大量的研究。

將東北細(xì)毛羊分為3個試驗組，第1組采用國產(chǎn)CIDR+PMSG+PG、第2組采用進口CIDR+PMSG+PG、第3組采用二次PG法。第3個組母羊輸精2次，并同時在第1次輸精時注射促黃體素釋放激素A3，3個組的受胎率分別為75.32%、83.95%、79.54%[21]。在研究不同的定時輸精技術(shù)對新疆細(xì)毛羊受胎率的影響中，分別采用了CIDR+PMSG、CIDR+PG、二次PG法，發(fā)情效果最好的是CIDR+PG，發(fā)情率為92.34%，與CIDR+PMSG的發(fā)情率(89.69%)差異不顯著，與二次PG的發(fā)情率(66.09%)差異顯著。對發(fā)情的母羊分別采用不同的輸精方法及輸精時間，效果最好的是采用子宮角輸精法，最佳輸精時間為撤栓處理后的48 h[22]。采用氯前列烯醇一次注射法和CIDR+PMSG處理法，第1組使用氯前列烯醇一次注射法，在母羊發(fā)情周期的任意一天對母羊注射氯前列烯醇；第2組采用CIDR+PMSG處理法，在羊發(fā)情周期的任意一天將陰道栓放入母羊陰道內(nèi)，10 d后取出，同時注射PMSG。對所有母羊都進行人工授精，第1組在注射氯前列烯醇后48 h開始第1次人工授精，第2組在取栓和注射PMSG后48 h的同時注射促黃體釋放激素A3。結(jié)果采用氯前列烯醇對綿羊進行同期發(fā)情、定時輸精其受胎率為62.50%，CIDR+PMSG對綿羊進行同期發(fā)情、定時輸精其受胎率為68.33%，提高了5.83個百分點[23]。采用的CIDR+PMSG對羊進行同期發(fā)情處理后，分別采用子宮頸口和腹腔鏡子宮角方式進行鮮精與凍精的輸精，比較其結(jié)果，輸精時間均為撤栓后的48 h。結(jié)果表明，腹腔鏡輸精(89.9%)與子宮頸口輸精(39.2%)差異極其顯著，在鮮精與凍精不同輸精方式中，受胎率由高到低的順序依次為：鮮精腹腔鏡輸精(86.44%)、凍精腹腔鏡輸精(73.33%)、鮮精人工授精(53.33%)、凍精人工授精(30.61%)[24]。將海綿栓插入綿羊陰道中，記為0 d，12 d取出海綿栓，并且肌肉注射200 IU PMSG，在海綿栓取出的48 h和56 h進行二次宮頸輸精，達到的總產(chǎn)羔率為60.42%[25]。試驗采取二次注射PG法，注射間隔分別為7、10、12、14、16 d,于第2次注射56 h后，進行子宮頸口輸精，60 d后通過超聲波檢查，結(jié)果注射間隔14和16 d的妊娠率最高，間隔14和16 d妊娠率差異不顯著[26]。為探索澳洲白種公羊不同精液劑型、不同輸精部位對湖羊母羊受胎率的影響，分別采用冷凍精液 (Ⅰ組) 、4℃冷卻精液 (Ⅱ組) 、鮮精 (Ⅲ組) 3種精液劑型和陰道底部 (Ⅳ組) 、子宮頸內(nèi)口 (Ⅴ組) 、腹腔子宮角 (Ⅵ組) 3個輸精部位進行人工授精。結(jié)果顯示:①在精液劑型方面, Ⅰ組、Ⅱ組、Ⅲ組的情期受胎率分別為66.5%、80.3%、87.8%, 組間均呈極顯著差異。在輸精部位方面, Ⅳ組、Ⅴ組、Ⅵ組的情期受胎率分別為72.9%、86.4%、95.1%, 組間呈極顯著差異[27]。為了比較GnRH和人絨毛膜促性腺激素(hCG)在授精后對母羊繁殖的影響，采用二次PG法，第2次注射與第1次相隔14 d，在第2次注射PG后53～56 h，用鮮精進行子宮頸口輸精，輸精4 d后將母羊分為3組，依次給予GnRH、hCG、生理鹽水。分別在33 d和90 d通過超聲波進行妊娠檢查，結(jié)果表明，GnRH可以改善產(chǎn)仔數(shù)和出生體重，而hCG可以減少33 d后胚胎的丟失[28]。

綜上, 綿羊的同期發(fā)情研究主要是針對激素的種類和處理方法，其他方面還需要更多深入的研究。同期發(fā)情處理時一般不單獨使用孕酮陰道栓，常常配合溶解黃體、促進卵泡發(fā)育及排卵激素來提高同期效果。同期發(fā)情的輔助激素包括孕素PMSG、PG、FSH、GnRH等，其中PMSG使用率最高。發(fā)情效果陰道栓和二次PG法均好于一次PG法，陰道栓中的進口硅膠栓要好于國產(chǎn)硅膠栓和海綿栓?？紤]到成本和發(fā)情效果，同期發(fā)情處理方法中CIDR+PMSG和二次PG較好，且較穩(wěn)定。定時輸精技術(shù)，最佳的輸精方式是子宮角輸精，但是操作繁瑣，成本高，易對子宮角造成損傷，規(guī)?；驁銎毡槭褂玫淖訉m頸口輸精，易操作、效率高。無論是子宮頸口輸精還是子宮角輸精，使用鮮精輸精的受胎率都很高，最佳輸精時間范圍為發(fā)情后的48 h內(nèi)，建議隔8 h復(fù)配1次。

目前我國肉羊規(guī)?；B(yǎng)殖處于快速發(fā)展階段，大型規(guī)?；驁鲋鸩桨l(fā)展，日趨成熟。針對母羊發(fā)情不集中，非繁殖季節(jié)發(fā)情率低、常規(guī)人工授精受胎率低等產(chǎn)業(yè)問題，羊定時輸精技術(shù)的研究與應(yīng)用已列入國家重點研發(fā)計劃。隨著肉羊產(chǎn)業(yè)升級，定時輸精技術(shù)在肉羊規(guī)?；?、批次化生產(chǎn)中的應(yīng)用前景廣闊，對良種有效利用及肉羊高效生產(chǎn)的發(fā)展具有重要推動作用。