馬驢繁殖技術(shù)現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢(shì)

曾申明

（中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物科技學(xué)院，北京 100193）

1 國(guó)內(nèi)外馬產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

馬屬動(dòng)物中與人類關(guān)系最為密切的是家馬和家驢，其人工飼養(yǎng)歷史長(zhǎng)達(dá)6 000多年。在現(xiàn)代工業(yè)文明出現(xiàn)之前，它們是人類的重要幫手，在農(nóng)業(yè)、交通、運(yùn)輸和戰(zhàn)爭(zhēng)中提供了人所不能及的勞動(dòng)力，承擔(dān)了人力不能勝任的乘、馱、挽等任務(wù)。然而隨著機(jī)械化技術(shù)在農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)和軍隊(duì)中的普及，這兩種動(dòng)物的原有功能逐漸被機(jī)械取代，全球飼養(yǎng)格局發(fā)生了巨大變化，特別是第二次世界大戰(zhàn)以后。根據(jù)國(guó)際糧農(nóng)組織（FAO）已有的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，全球馬的飼養(yǎng)量從1961的6 250余萬匹下降到2018年的5 700余萬匹，總飼養(yǎng)量下降500余萬匹（見圖1），同時(shí)馬匹飼養(yǎng)分布格局發(fā)生巨大變化，歐洲占比顯著下降，由1961年的35.3%下降到目前的8.9%；而美洲由1961年的33.8%快速上升到55.8%；亞洲變化不明顯，由24.3%下降到23.5%。在這60年中，馬產(chǎn)業(yè)在歐洲、北美、大洋洲和亞洲的日本等發(fā)達(dá)國(guó)家已成功轉(zhuǎn)型，建立了以體育競(jìng)技、商業(yè)賽馬、休閑騎乘、娛樂和疾病治療等為基礎(chǔ)，聯(lián)動(dòng)馬匹飼養(yǎng)、繁育、訓(xùn)練、護(hù)理、飼草料種植、運(yùn)輸、保險(xiǎn)、文化旅游、教育、餐飲服務(wù)和金融投資等一二三產(chǎn)業(yè)全面融合發(fā)展的現(xiàn)代馬業(yè)。根據(jù)國(guó)際馬商業(yè)聯(lián)合會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，目前全球馬產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)規(guī)模約為3 000億美元，其中歐洲和美國(guó)占比超過80.0%，中國(guó)僅占0.5%左右?，F(xiàn)代馬業(yè)的主要特征為：產(chǎn)業(yè)主體逐漸從邊遠(yuǎn)農(nóng)村向大城市周邊集中；良馬繁育與訓(xùn)練、商業(yè)比賽、休閑騎乘和文化旅游是推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心動(dòng)力；馬匹主要以文化產(chǎn)品進(jìn)入人類生活，激活多產(chǎn)業(yè)并行發(fā)展［1］。

圖1 1961—2018年世界馬存欄量變化

我國(guó)馬產(chǎn)業(yè)正經(jīng)歷由傳統(tǒng)的役用和軍用向商業(yè)比賽、體育競(jìng)技、休閑騎乘、娛樂表演和馬產(chǎn)品方向轉(zhuǎn)變，但缺乏整體規(guī)劃，發(fā)展思路不清晰，沒有形成健康而穩(wěn)定發(fā)展的現(xiàn)代馬產(chǎn)業(yè)鏈。這種局面導(dǎo)致我國(guó)馬匹數(shù)量銳減，馬存欄量從1978年的1 145.0萬匹歷史最高下降到2018年的343.9萬匹，降幅達(dá)70%，有的地方馬種正在消失。1961—2018年中國(guó)馬存欄量變化見圖2。

圖2 1961—2018年中國(guó)馬存欄量變化

我國(guó)的馬業(yè)人才培養(yǎng)、產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平和吸引資本能力也遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。我國(guó)現(xiàn)有馬匹數(shù)量與歐洲接近，但總產(chǎn)值不到歐洲的1%，存在巨大差距。隨著生活水平的提高，人們對(duì)精神文化的消費(fèi)需求越來越高，近幾年以休閑騎乘為主的馬術(shù)俱樂部數(shù)量在我國(guó)迅速增加，據(jù)《2019年中國(guó)馬術(shù)行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r調(diào)查報(bào)告》中指出，我國(guó)的馬術(shù)俱樂部從2016年的907家增長(zhǎng)到2019年的2 160家，且俱樂部成員77%為青少年，80%集中在中東部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)?？梢灶A(yù)測(cè)，隨著中西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，全國(guó)馬術(shù)俱樂部的數(shù)量還會(huì)直線上升，騎乘馬的需求會(huì)急劇上升。近幾年全國(guó)每年的正規(guī)馬術(shù)賽事約100場(chǎng)，新疆、內(nèi)蒙古、西藏等民族地區(qū)開展了眾多與馬相關(guān)的旅游文化和民間傳統(tǒng)賽事。另外，馬奶具有獨(dú)特的營(yíng)養(yǎng)和保健價(jià)值，在蒙醫(yī)中被用于治療消化道和呼吸道疾病。馬奶在我國(guó)其他地區(qū)也有很高的聲譽(yù)，能為各族人民接受，市場(chǎng)潛力巨大，已有商業(yè)化公司在大力推動(dòng)馬奶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。從孕馬血清中提取的馬絨毛膜促性腺激素（equine chorionic gonadotropin，eCG）廣泛用于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物、豬和羊等動(dòng)物的超數(shù)排卵和誘導(dǎo)發(fā)情，全球每年有數(shù)百億美元的銷售市場(chǎng)。馬肉是哈薩克族人民的美食，國(guó)內(nèi)也有較大潛在消費(fèi)市場(chǎng)；馬油是很好的化妝品原料，國(guó)內(nèi)外已開發(fā)出多種護(hù)膚產(chǎn)品；孕馬尿中提取的某些成分可以與雌激素結(jié)合，用于人類臨床，國(guó)內(nèi)外已有多個(gè)產(chǎn)品上市。以上是我國(guó)現(xiàn)代馬產(chǎn)業(yè)的主要需求端，也是推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要?jiǎng)恿?。但我?guó)目前存欄的絕大多數(shù)馬匹沒有面向市場(chǎng)需求進(jìn)行差異化培育和飼養(yǎng)，其運(yùn)動(dòng)、性情或生產(chǎn)性能與國(guó)際同類型馬匹相比差距較大，難以滿足新型市場(chǎng)需求。因此，應(yīng)通過馬匹性能測(cè)定分類培育滿足不同市場(chǎng)需求的專業(yè)用馬，這是我國(guó)馬產(chǎn)業(yè)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。

2 國(guó)內(nèi)外驢產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

1961年全球驢飼養(yǎng)量約為3 700萬頭，2018年上升到5 000萬頭左右，增長(zhǎng)近1 300萬頭（見圖3），分布格局也發(fā)生明顯變化，亞洲占比由1961年的44.3%下降到2018年的26.0%，而非洲從16.8%上升到60.0%，美洲變化不明顯，由16.9%下降到13.2%（見圖4）。

圖3 1961—2018年世界驢存欄量變化

圖4 2018年世界驢存量在各大洲分布比例

盡管驢總存欄量在不斷增加，但沒有形成特色產(chǎn)業(yè)。與牛、羊、豬和馬相比，世界各國(guó)對(duì)驢科研和產(chǎn)業(yè)投入很少，總體科技水平落后。當(dāng)前發(fā)達(dá)國(guó)家驢的飼養(yǎng)量越來越少。例如，整個(gè)歐洲驢存欄量由1961年的近340萬頭下降到2018年的不足40萬頭（見圖5），降幅達(dá)90%，目前絕大多數(shù)驢飼養(yǎng)在保種場(chǎng)，部分成為伴侶動(dòng)物，極少量用于產(chǎn)奶、交通運(yùn)輸或娛樂。因數(shù)量有限、飼養(yǎng)分散，驢產(chǎn)業(yè)很難發(fā)展為大的特色產(chǎn)業(yè)。目前驢在非洲、中亞、南美洲等飼養(yǎng)量較大區(qū)域仍然以役用為主，但隨著這些地區(qū)農(nóng)業(yè)和交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，驢的役用功能也將被機(jī)器取代，全球驢飼養(yǎng)量可能會(huì)在未來20～30年內(nèi)急劇下降，全球驢品種資源的保護(hù)和開發(fā)利用將面臨巨大挑戰(zhàn)。

圖5 1961—2018年歐洲驢存欄量變化

我國(guó)有4 000多年的養(yǎng)驢歷史，一直是養(yǎng)驢大國(guó)。根據(jù)FAO 1961年以來的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，中國(guó)驢存欄量在2009年之前一直居世界首位，且遺傳資源豐富，擁有體型各異、適應(yīng)不同生態(tài)環(huán)境的地方知名品種至少24個(gè)。我國(guó)人民在長(zhǎng)期生活實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，除了役用以外，驢渾身是寶。國(guó)藥瑰寶阿膠就是驢皮經(jīng)去毛、煎煮、濃縮而制成，始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，被歷代醫(yī)家尊稱為補(bǔ)血“圣藥”，作為補(bǔ)血潤(rùn)燥的上品藥材已有2 500多年的使用歷史。與阿膠有關(guān)的經(jīng)典名方有3 200多個(gè)、膏方200多個(gè)、食療方法200多種。驢奶的保健作用在唐代孫思邈《千金食治》和明代李時(shí)珍《本草綱目》中有明確記載，具有養(yǎng)肺、消渴、抗炎和抑制痘疹發(fā)生的作用。在藏醫(yī)學(xué)、維吾爾醫(yī)學(xué)和蒙醫(yī)學(xué)中，驢奶也有用于治療肺結(jié)核、肝硬化、胃潰瘍和百日咳等疾病的記載。藏醫(yī)學(xué)名著《四部醫(yī)典》有多處介紹了驢乳的藥用方法，并有用驢乳治療肺病的配方。“天上龍肉，地下驢肉”是對(duì)驢肉的贊譽(yù)，在中國(guó)有數(shù)十種與驢肉相關(guān)的美食。市場(chǎng)上驢肉價(jià)格一直上漲，2012年的價(jià)格為36元／kg，目前已達(dá)80元／kg，且供不應(yīng)求。由此可見，中國(guó)不僅有悠久的驢產(chǎn)品消費(fèi)歷史，而且是全球驢產(chǎn)品第一消費(fèi)大國(guó)。與其他國(guó)家一樣，驢在我國(guó)自古以來主要用作役用，加上繁殖力低和生產(chǎn)速度慢，在農(nóng)業(yè)和交通運(yùn)輸中一直供不應(yīng)求。因此，養(yǎng)驢吃肉或養(yǎng)驢擠奶在生產(chǎn)力低下年代是無法企及的奢望。但隨著機(jī)械化在農(nóng)業(yè)和交通運(yùn)輸中的快速普及和城鎮(zhèn)化水平的提高，驢的役用功能被機(jī)械取代，飼養(yǎng)量在我國(guó)越來越少，存欄量從1991年的1 120萬頭（歷史最高）下降到2018年的253.3萬頭，降幅接近80%，目前存欄量不足世界（4 412.56萬頭）的6%，排在全球第六位。1961—2018年中國(guó)驢存欄量變化見圖6，2018年驢存欄量排名前10名的國(guó)家比較見圖7。

圖6 1961—2018年中國(guó)驢存欄量變化

圖7 2018年驢存欄量排名前10名國(guó)家比較

很顯然，我國(guó)驢產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型速度沒有滿足驢產(chǎn)品消費(fèi)需求。按照目前趨勢(shì)，若驢產(chǎn)業(yè)不能快速轉(zhuǎn)型，驢存欄量下降趨勢(shì)還會(huì)延續(xù)，最終絕大多數(shù)驢的遺傳資源將會(huì)完全丟失。值得慶幸的是，近10年來，在阿膠產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)下，驢產(chǎn)業(yè)在我國(guó)發(fā)展迅速，驢已由役用向藥、肉、乳、保健美容及生物制品等多產(chǎn)業(yè)方向發(fā)展，呈現(xiàn)良好勢(shì)頭。養(yǎng)驢作為特色畜牧業(yè)已列入國(guó)家中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，國(guó)家驢品種改良計(jì)劃和新種質(zhì)創(chuàng)制工程正在逐步實(shí)施，多地政府也出臺(tái)一系列產(chǎn)業(yè)扶植政策。同時(shí)，一些地區(qū)以東阿阿膠集團(tuán)為主導(dǎo)，開展了驢新品種培育、高效繁殖技術(shù)研發(fā)、營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定、疾病防控和新產(chǎn)品開發(fā)等一系列科技攻關(guān)，取得了豐碩成果，已確立了中國(guó)驢產(chǎn)業(yè)技術(shù)在世界的領(lǐng)先地位。然而2018年下半年開始，驢產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了明顯下滑，主要原因是國(guó)外進(jìn)口驢皮的增加和阿膠銷售量下降，導(dǎo)致國(guó)產(chǎn)驢皮價(jià)格在2019年下跌近70%，活驢價(jià)格下降近20%，驢場(chǎng)普遍虧本，屠宰成年母驢現(xiàn)象嚴(yán)重，危及我國(guó)驢產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。這也說明驢皮和驢肉產(chǎn)業(yè)難以支撐我國(guó)驢產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。需要根據(jù)驢的生長(zhǎng)和生理特點(diǎn)，充分利用驢壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，開發(fā)驢奶的市場(chǎng)價(jià)值，將奶驢作為驢產(chǎn)業(yè)的主要發(fā)展方向?？蒲腥藛T對(duì)驢奶的營(yíng)養(yǎng)和保健價(jià)值已研究得較為清楚，但對(duì)驢泌乳性能及其影響因素理解甚少。因此，應(yīng)充分利用驢遺傳資源，快速培育乳用和乳肉兼用驢新品種，這是我國(guó)驢產(chǎn)業(yè)發(fā)展的首要任務(wù)。憑借遺傳資源、自然氣候、飼草料條件、經(jīng)濟(jì)和科技優(yōu)勢(shì)，我國(guó)完全有能力培育出適合新型驢產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新品種，實(shí)現(xiàn)驢由役用轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品動(dòng)物，進(jìn)而保護(hù)全球驢的遺傳資源。同時(shí)，這將給生態(tài)條件欠發(fā)達(dá)地區(qū)提供高價(jià)值的生產(chǎn)動(dòng)物，促進(jìn)這些區(qū)域農(nóng)民脫貧致富，并為人類健康服務(wù)。傳統(tǒng)的驢飼養(yǎng)模式以一家一戶散養(yǎng)為主，而現(xiàn)代養(yǎng)驢業(yè)需要向市場(chǎng)提供安全、穩(wěn)定、質(zhì)量均一的驢產(chǎn)品，如阿膠、驢肉、驢奶和其他相關(guān)產(chǎn)品。為了保證產(chǎn)品的均質(zhì)性和穩(wěn)定性，要進(jìn)行科學(xué)的飼養(yǎng)管理，降低飼養(yǎng)成本和控制疾病傳播。而要實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)，養(yǎng)驢業(yè)必須走專業(yè)化和規(guī)模化發(fā)展之路。

3 繁殖技術(shù)在馬驢產(chǎn)業(yè)中的地位

哺乳動(dòng)物繁殖生理調(diào)控、配子和胚胎生物技術(shù)依然是21世紀(jì)具有重要理論意義和應(yīng)用價(jià)值的生物技術(shù)之一，不僅是探索動(dòng)物個(gè)體發(fā)生和發(fā)育規(guī)律的主要手段，也是畜牧業(yè)生產(chǎn)中新品種培育、優(yōu)良家畜快速擴(kuò)繁、遺傳資源多樣性保護(hù)的最有效方法。繁殖技術(shù)在馬、驢產(chǎn)業(yè)中的作用主要體現(xiàn)在新品種培育、良種擴(kuò)繁、遺傳資源保存和貿(mào)易等方面，如與活體采卵、胚胎體外生產(chǎn)、性別控制、早期胚胎基因組檢測(cè)和胚胎移植技術(shù)結(jié)合可以大大加快馬驢新品種培育速度；人工輸精和胚胎移植技術(shù)能快速擴(kuò)大良種覆蓋率，提高生產(chǎn)效率；精液和胚胎冷凍實(shí)現(xiàn)了低成本保存遺傳資源，也促進(jìn)了種質(zhì)資源的貿(mào)易。繁殖力低是制約馬驢業(yè)發(fā)展的主要因素之一。驢的妊娠期平均為365 d，馬為340 d左右，并且為單胎，妊娠期遠(yuǎn)長(zhǎng)于其他家畜。母馬、母驢通常2.5～3.0歲配種，三年兩胎，每胎一駒，繁殖力遠(yuǎn)低于其他家畜。這不僅導(dǎo)致現(xiàn)有馬、驢群的擴(kuò)繁速度慢，而且新品種的培育周期長(zhǎng)。例如，一個(gè)存欄1 000頭母驢的飼養(yǎng)場(chǎng)，依靠自繁大約需要12年才能達(dá)到10 000頭規(guī)模，新品種的培育時(shí)間至少需要20年時(shí)間。此外，由于馬屬動(dòng)物的發(fā)情持續(xù)時(shí)間和發(fā)情至排卵間隔時(shí)間在個(gè)體間差異很大，準(zhǔn)確排卵時(shí)間難以確定，導(dǎo)致人工授精的情期受胎率低。

提高母馬、驢繁殖力是加速專門化品種培育的必由之路。我國(guó)馬、驢遺傳資源豐富，它們的共同特點(diǎn)是耐粗飼，抗病力強(qiáng)，且大多數(shù)遺傳穩(wěn)定。但目前多數(shù)品種處于瀕危狀態(tài)。雖然原產(chǎn)地建立了資源保種場(chǎng)，但由于經(jīng)濟(jì)效益低、飼養(yǎng)成本高，難以長(zhǎng)期維持。隨著現(xiàn)代馬、驢業(yè)的發(fā)展，豐富的馬、驢遺傳資源可用來培育出專門化品種，如體育競(jìng)技、休閑騎乘和觀賞娛樂用馬、肉用驢、肉用馬、乳用驢和乳用馬等。但目前馬屬動(dòng)物品種選育在我國(guó)剛剛起步，品種育成時(shí)間長(zhǎng)（品種育成時(shí)間至少為20年），繁殖力低；而利用人工授精、胚胎移植、活體采卵和體外胚胎生產(chǎn)等技術(shù)可以大大提高優(yōu)秀母驢繁殖力，縮短世代間隔，提高選育強(qiáng)度，再結(jié)合分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)，新品種選育時(shí)間可以縮短至10年左右。

馬屬動(dòng)物繁殖技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用趨勢(shì)見圖8。

圖8 馬屬動(dòng)物繁殖技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用趨勢(shì)

4 繁殖技術(shù)研究和應(yīng)用現(xiàn)狀

4.1 人工授精

人工授精技術(shù)除了控制生殖疾病和提高牧場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益以外，最大優(yōu)點(diǎn)是擴(kuò)大了優(yōu)秀種公畜的配種能力。如在配種季節(jié)，公馬（驢）一次射精的精子數(shù)在60億～100億，其中有效精子數(shù)在40億～70億［2］。自然交配時(shí)1頭公馬（驢）每次只能配1頭母馬（驢），而采用常規(guī)人工授精卻可給15～25頭母馬（驢）輸精；采用低劑量輸精技術(shù)，配種母馬（驢）數(shù)能達(dá)到100頭以上。按照每頭公馬（驢）一周4次的采精頻率，每周配種母馬（驢）數(shù)可達(dá)400頭以上。另外，采精取得的精液可以進(jìn)行低溫和冷凍保存，精液在低溫條件下能保存72 h以上［3］，而在超低溫條件下可以常年保存。這樣，優(yōu)秀種公馬（驢）的配種范圍可以擴(kuò)大到全國(guó)，甚至全世界。在人工授精過程中，可隨時(shí)監(jiān)控精液品質(zhì)，隔絕了很多病原微生物傳播，避免了生殖疾病流行。

在馬屬動(dòng)物中，馬的人工授精技術(shù)較為成熟，已廣泛用于生產(chǎn)。馬人工輸精技術(shù)的發(fā)展走過艱難而復(fù)雜的過程，但真正推動(dòng)人工授精技術(shù)發(fā)展的是伊萬諾維奇·伊萬諾夫，他在1909年建立實(shí)驗(yàn)室研究馬人工授精技術(shù)，之后世界各地科學(xué)家來到伊萬諾夫?qū)嶒?yàn)室，學(xué)習(xí)精液采集和授精［4－5］。與此同時(shí)，馬人工授精技術(shù)也在日本快速發(fā)展并很快應(yīng)用于生產(chǎn)。在兩次世界大戰(zhàn)之間，人工授精在東歐和俄羅斯廣泛用于軍馬和役用馬繁殖。1939年前蘇聯(lián)人工授精馬匹數(shù)量約有30萬匹［6］。1949年以后馬人工授精技術(shù)在我國(guó)也得到快速發(fā)展，在1959年全國(guó)人工授精母馬有60多萬匹［7］。值得注意的是，20世紀(jì)50年代美國(guó)賽馬協(xié)會(huì)允許人工授精技術(shù)用于馬繁育，并將其納入農(nóng)場(chǎng)管理系統(tǒng)。這一政策促進(jìn)了馬人工輸精技術(shù)在美國(guó)的快速發(fā)展，并導(dǎo)致美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)馬繁育方式的根本性變化。之后，美國(guó)夸特馬協(xié)會(huì)在1963年允許農(nóng)場(chǎng)馬匹人工授精，該品種得到快速推廣。20世紀(jì)70—80年代，隨著溫血馬在美國(guó)本土的興起，馬精液冷凍保存技術(shù)研究得到重視和發(fā)展［8］。

20世紀(jì)50年代，C.Polge等［9］發(fā)現(xiàn)，甘油可以作為動(dòng)物精子的低溫保護(hù)劑。自此之后，家畜精液冷凍技術(shù)的發(fā)展突飛猛進(jìn)。目前，馬精液保存主要采用低溫和超低溫冷凍保存。低溫保存是在4℃條件下保存72 h以上，輸精后的情期受胎率與鮮精無明顯差異，一般輸精劑量為3億個(gè)有效精子，受胎率為60%～70%；超低溫冷凍保存是將精液放入0.5 mL或0.25 mL塑料細(xì)管中，再放入液氮中長(zhǎng)期保存，解凍后的直線前進(jìn)運(yùn)動(dòng)率為30%～50%，輸精劑量為2.5億個(gè)有效精子，受胎率為40%～50%［3］。近幾年馬低劑量輸精技術(shù)開始在生產(chǎn)中應(yīng)用，包括子宮角深部輸精和內(nèi)窺鏡輸精，每個(gè)輸精劑量的最低有效精子數(shù)能降低到500萬～1 000 萬個(gè)，情期受胎率最高達(dá)到60%［10］。我國(guó)馬人工授精技術(shù)在20世紀(jì)60—70年代處于世界先進(jìn)水平，但在20世紀(jì)80年代后，由于生產(chǎn)應(yīng)用減少，相關(guān)研究處于停滯狀態(tài)，與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距拉大，特別是冷凍精液和輸精技術(shù)明顯落后。近幾年我國(guó)馬精液的低溫保存和冷凍技術(shù)取得顯著進(jìn)展，冷凍精液解凍后的直線前進(jìn)運(yùn)動(dòng)率可達(dá)50% ～70%，情期受胎率可達(dá)50%以上。低溫冷藏精液可以保存72 h以上，情期受胎率與鮮精無明顯差異。馬的子宮深部輸精技術(shù)也逐漸在生產(chǎn)中應(yīng)用，但產(chǎn)業(yè)總體水平仍落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。

與馬相比，國(guó)內(nèi)外驢人工授精技術(shù)研究較少，總體水平落后。近幾年，隨著國(guó)外驢奶產(chǎn)業(yè)以及瀕危驢遺傳資源保存技術(shù)的需求，驢的精液保存和人工授精技術(shù)在法國(guó)、西班牙、意大利、巴西和墨西哥等國(guó)的研究和應(yīng)用逐漸增多［11－12］。目前，驢精液的低溫保存時(shí)間最長(zhǎng)可達(dá)48 h，輸精后的情期受胎率為50% ～60%；冷凍解凍后的直線前進(jìn)運(yùn)動(dòng)率為30%～40%，受胎率為20% ～40%。從已發(fā)表的研究成果來看，驢精子和母驢對(duì)抗凍劑毒性和稀釋液中某些成分的敏感性可能較馬高［13］。因此，驢精液稀釋液的理想成分與馬應(yīng)該有差異，需要更多試驗(yàn)探索。另外，有關(guān)母驢發(fā)情和排卵規(guī)律的研究較少，這也是造成輸精后情期受胎率低的原因之一［14］。我國(guó)驢精液冷凍保存研究主要集中在20世紀(jì)50—70年代，解凍后主要給母馬輸精，取得了較好效果。1973年原西北農(nóng)學(xué)院（現(xiàn)西北農(nóng)林科技大學(xué)）用干冰冷凍驢精液制作凍精顆粒，解凍后給16匹母馬輸精，受胎率為37.5%；1977年陜西省畜牧獸醫(yī)研究所用干冰冷凍袋裝驢精液，解凍后給109匹母馬輸精，情期受胎率為52.3%［15］。但從1990年以后，由于驢的役用價(jià)值逐漸被機(jī)械取代，驢的飼養(yǎng)量急劇下降，相關(guān)研究幾乎停滯。近幾年隨著阿膠、驢肉和驢奶產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，養(yǎng)驢業(yè)在我國(guó)再度興起，驢精液保存和人工授精技術(shù)需求急迫，相關(guān)研究在中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)、東阿阿膠集團(tuán)、山東農(nóng)業(yè)科學(xué)院和新疆畜牧科學(xué)研究院等單位逐漸開展，并取得顯著進(jìn)展。驢精液在4℃保存4 d后直線前進(jìn)運(yùn)動(dòng)率維持在60%以上，情期受胎率在50%左右；冷凍精液解凍后的直線前進(jìn)運(yùn)動(dòng)率為50%～60%，情期受胎率為30%～40%，完全可以在驢產(chǎn)業(yè)中推廣應(yīng)用。盡管驢凍精具有較高的解凍后活力［12，16－17］，但用驢凍精分別給母馬和母驢輸精后受孕率分別為50%和0～28%［16，18－20］，兩者受胎率差異較大，其中的原因未知，下一步需要重點(diǎn)解決的是提高母驢情期受胎率和降低輸精劑量。

4.2 定時(shí)排卵

定時(shí)排卵是根據(jù)母畜卵泡發(fā)育規(guī)律，利用外源激素處理以控制排卵進(jìn)程，從而實(shí)現(xiàn)定時(shí)授精或配種［21］。此技術(shù)已在規(guī)?；膛?chǎng)、豬場(chǎng)和羊場(chǎng)使用，不僅節(jié)約勞動(dòng)力成本，還可以提高母畜群的總受胎率。馬屬動(dòng)物的發(fā)情持續(xù)時(shí)間為5～7 d，不同個(gè)體從發(fā)情開始到排卵的間隔時(shí)間差距較大。為提高受胎率和減少配種次數(shù)，發(fā)情母馬需要隔日或每天檢查卵泡發(fā)育狀態(tài)以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)排卵時(shí)間。因此在繁殖季節(jié)，馬場(chǎng)配種員的工作強(qiáng)度很大。大型母馬場(chǎng)只能靠增加技術(shù)人員數(shù)量才能在規(guī)定時(shí)間完成配種任務(wù)，但這會(huì)增加人力資本投入。為解決此問題，馬定時(shí)排卵技術(shù)研究早在20世紀(jì)70年代就已開始，目前已取得很好進(jìn)展。根據(jù)母馬的發(fā)情狀態(tài)，結(jié)合卵泡和子宮的超聲波影像信息，借助促性腺激素或促性腺激素釋放激素（gonadotropinreleasing hormone，GnRH）類似物處理，母馬排卵時(shí)間可以得到很好控制。例如，當(dāng)母馬優(yōu)勢(shì)卵泡直徑達(dá)到35 mm以上時(shí)，肌肉注射人絨毛膜促性腺激素（hCG）1 500～3 000 IU 或GnRH 類似物2.2 mg，80% ～90% 的 母 馬 會(huì) 在48 h 內(nèi) 排卵［22－23］。結(jié)合馬精液液態(tài)保存技術(shù)，母馬在激素處理8 h后進(jìn)行一次人工授精或配種即可。但hCG多次注射會(huì)引起動(dòng)物產(chǎn)生抗體，影響后續(xù)效果。與母馬相比，由于母驢發(fā)情時(shí)間隨季節(jié)變化而不同，其排卵時(shí)間更難以掌握，國(guó)外這方面的研究很少。近幾年，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)在驢定時(shí)排卵技術(shù)方面取得較大進(jìn)展，母驢優(yōu)勢(shì)卵泡直徑達(dá)到30 mm以上時(shí)肌肉注射GnRH類似物1 mL，85.3%的母驢（295／346）可在注射藥物后的36～44 h內(nèi)排卵，95.4%（330／346）在48 h內(nèi)排卵。目前因?yàn)轶H精液室溫保存24 h或低溫保存72 h技術(shù)對(duì)精液品質(zhì)和輸精后受胎率沒有明顯影響［24－26］，母驢在藥物處理后8～10 h輸入液態(tài)保存精液，情期受胎率可達(dá)50%左右。

4.3 同期發(fā)情

馬屬動(dòng)物同期發(fā)情技術(shù)分為三類：第一類是母馬（驢）群用高水平外源孕激素處理以抑制卵泡發(fā)育，處理時(shí)間為8～12 d，處理停止后所有動(dòng)物的卵泡同時(shí)啟動(dòng)發(fā)育，從而實(shí)現(xiàn)同期發(fā)情。第二類是母馬（驢）群用前列腺素（prostaglandin F2α，PGF2α）類似物處理以溶解不同階段的周期性黃體，處于黃體期母畜血漿中的孕激素水平下降，卵泡同時(shí)開始發(fā)育。此方法通常用于繁殖季節(jié)，至少需要藥物處理2次，間隔時(shí)間不等，以提高同期發(fā)情率。第三類是結(jié)合上述兩種方式，母畜群先用孕激素處理，在處理結(jié)束前0～2 d注射PGF2α類似物溶解黃體，這種方法的同期發(fā)情率較高。另外，在用孕激素和PGF2α類似物處理的基礎(chǔ)上再結(jié)合促性腺激素或GnRH類似物可以增強(qiáng)同期化效果，提高母畜受胎率［27－29］。

目前，用孕激素處理10～12 d后注射前列腺素，大多數(shù)母馬在7～10 d排卵，同期發(fā)情率能達(dá)到80%以上，情期受胎率能達(dá)到60%以上［30］。有研究者認(rèn)為，黃體酮和雌激素結(jié)合能更好地抑制卵泡發(fā)育，可以用2種激素連續(xù)處理10 d抑制卵泡發(fā)育以達(dá)到更高同步率。關(guān)于驢同期發(fā)情，國(guó)內(nèi)外研究較少。雌激素（estradiol，E2）＋孕酮（progesterone，P4）與PGF2α類似物組合處理對(duì)母驢同期發(fā)情也有效果，60%母驢可集中排卵［27］。單獨(dú)使用PGF2α類似物或類固醇類激素與GnRH類似物聯(lián)合處理都能實(shí)現(xiàn)同期發(fā)情，但同期發(fā)情率會(huì)有差異［31－33］。筆者的科研團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，通過孕激素陰道栓、PGF2α和GnRH類似物聯(lián)合處理空懷母驢，在5 d內(nèi)約90%母驢的優(yōu)勢(shì)卵泡直徑超過30 mm，可以配種；用PGF2α和GnRH類似物聯(lián)合處理，在5 d內(nèi)約80%左右母驢的優(yōu)勢(shì)卵泡直徑超過30 mm，可以配種。這兩種方法效果穩(wěn)定，已在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。

4.4 胚胎移植與胚胎冷凍

胚胎移植技術(shù)已在歐洲和美洲良種馬擴(kuò)繁中廣泛應(yīng)用。它一方面能充分利用良種母馬的遺傳資源，培育更好的后代，另一方面保證運(yùn)動(dòng)成績(jī)很好的母馬可常年參加比賽，將孕育后代的任務(wù)交給普通馬完成。馬屬動(dòng)物胚胎移植技術(shù)最早在1972年取得成功［34］，現(xiàn)已進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)，廣泛用于溫血馬、美國(guó)夸特馬、美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)馬、馬球馬等的繁育。目前在一個(gè)配種季節(jié)，1匹優(yōu)秀母馬能生產(chǎn)6～8枚優(yōu)質(zhì)胚胎，鮮胚移植受胎率為75%左右，在第2年能獲得4～5匹馬駒。如果再利用藥物誘導(dǎo)多排卵，每匹母馬每個(gè)繁殖季節(jié)能產(chǎn)生10枚胚胎，移植后能獲得6～7個(gè)后代。馬胚胎采集和移植都是通過非手術(shù)法完成，一般不進(jìn)行超數(shù)排卵處理，規(guī)范的技術(shù)操作幾乎對(duì)母馬健康和后期繁殖力不產(chǎn)生有害影響。

驢的胚胎移植研究最早開始于1985年，劍橋大學(xué)的Ellen教授當(dāng)時(shí)將驢胚胎移植到母馬子宮內(nèi)，但妊娠率很低，最后都發(fā)生了流產(chǎn)［35］。驢胚胎移植的整體成功率較馬低，沖胚成功率維持在40%～60%，移植后受胎率為50%左右［36］。在最近的研究中，阿根廷科學(xué)家用同期發(fā)情的騾做驢的受體，胚胎移植給2匹騾，均妊娠并順利生產(chǎn)［37］。

馬屬動(dòng)物胚胎冷凍早在1983年有實(shí)驗(yàn)室開始研究，近幾年取得明顯進(jìn)展，但還沒有在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。目前采用玻璃化冷凍方法，桑椹胚和直徑小于300μm的囊胚可以用乙二醇和甘油作抗凍劑直接冷凍保存；而直徑大于300μm的囊胚需要先用顯微操作系統(tǒng)吸除囊胚液，然后再進(jìn)行冷凍。解凍后胚胎存活率在80%以上，移植后妊娠率在40%～70%之間［34］。有關(guān)驢胚胎冷凍保存的研究很少。最近，筆者的科研團(tuán)隊(duì)用簡(jiǎn)易法去除囊胚液后，玻璃化冷凍7日齡胚胎，解凍后移植妊娠率為11.1%（2／18）。

4.5 活體采卵與胚胎體外生產(chǎn)

馬屬動(dòng)物在優(yōu)勢(shì)卵泡出現(xiàn)之前會(huì)有數(shù)10個(gè)卵泡同時(shí)發(fā)育，它們?cè)谫|(zhì)量上沒有明顯差異，只是在優(yōu)勢(shì)卵泡出現(xiàn)以后其他卵泡才逐漸閉鎖。借助超聲引導(dǎo)，采卵針能直接刺入卵泡腔中，將這些卵泡在發(fā)生閉鎖之前從活體中取出，然后在體外培養(yǎng)成熟和體外受精，獲得的早期胚胎再移入受體子宮內(nèi)，獲得正常后代。根據(jù)馬、驢卵泡發(fā)育規(guī)律，一般每10～15 d可以取卵1次，每次能獲得6～10枚卵母細(xì)胞，受精后能獲得可移植囊胚1～2枚。馬的超聲波導(dǎo)引活體采卵技術(shù)研究開始于20世紀(jì)80年代。最初這項(xiàng)技術(shù)在奶牛中被證明是安全和可重復(fù)的，并且具有不需要任何激素刺激供體的巨大優(yōu)勢(shì)，因此被應(yīng)用于有生育問題或從事商業(yè)體育活動(dòng)的馬匹。但馬卵母細(xì)胞與卵泡壁結(jié)合較緊密，導(dǎo)致回收率低，體外成熟卵母細(xì)胞受精后的發(fā)育潛力也較低［38－39］。根據(jù)目前的技術(shù)水平，5～21歲母馬每10～15 d可采卵1次，每次平均能獲得8.4枚卵母細(xì)胞，體外培養(yǎng)得到6.4枚成熟卵子，胞質(zhì)內(nèi)單精子注射（Intracytoplasmic sperm injection，ICSI）后可以獲得0.6枚囊胚。近幾年，胚胎體外生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展迅速，馬卵母細(xì)胞的體外成熟率能達(dá)到70%以上，ICSI后的卵裂率達(dá)70% ～80%，囊胚發(fā)育率能達(dá)到20%以上［40］。研究表明，活體采卵和胚胎體外生產(chǎn)技術(shù)對(duì)母馬繁殖力不造成損害，完全可以用于優(yōu)秀母馬的繁殖和優(yōu)良品種的培育。生產(chǎn)數(shù)據(jù)表明，活體采卵生產(chǎn)的馬胚經(jīng)過冷凍保存，移植后可以達(dá)到69%的妊娠率，其中有83%的妊娠母馬可以產(chǎn)下健康馬駒［41］。盡管此技術(shù)應(yīng)用于母驢的研究很少，但可以借鑒馬的相關(guān)技術(shù)，并投入足夠的人力和物力，3～5年內(nèi)完全可以用于生產(chǎn)，特別是用于新的專門化品種選育，可以縮短世代間隔，加速品種培育進(jìn)程。

4.6 性別控制

自家畜X、Y精子分離技術(shù)獲得成功以后［42］，很快在奶牛生產(chǎn)中推廣應(yīng)用，并取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益［43］。然而，精子分離技術(shù)在馬屬動(dòng)物上的應(yīng)用受到局限，因?yàn)榘凑粘Ｒ?guī)輸精技術(shù)，馬、驢每次輸精劑量需要1億～2億個(gè)精子才能獲得比較理想的受胎率，而牛僅需要幾百萬個(gè)。因此馬屬動(dòng)物每次輸精用的性控精液分離成本比牛高近百倍。為了降低輸精劑量，科研人員對(duì)母馬內(nèi)窺鏡和子宮角低劑量輸精技術(shù)進(jìn)行了研究。阿根廷科學(xué)家用長(zhǎng)導(dǎo)管進(jìn)行子宮角深部輸精，結(jié)合準(zhǔn)確排卵技術(shù)在馬胚胎移植生產(chǎn)中進(jìn)行了大規(guī)模試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)單次輸精的性控精子數(shù)降至1 500萬～4 500萬時(shí)，母馬在配種7.5 d后的胚胎回收率在50% ～60%之間［44］。但馬、驢性控技術(shù)在產(chǎn)業(yè)上大規(guī)模推廣仍然面臨成本高的挑戰(zhàn)。因此，探索馬屬動(dòng)物新的X、Y精子分離和低劑量輸精技術(shù)勢(shì)在必行。

早期胚胎性別鑒定的方法很多，包括進(jìn)行胚胎細(xì)胞核型分析、X染色體活動(dòng)相關(guān)酶活性分析、性別特異DNA探針與Y染色體雜交分析及SRY基因的PCR、通過孵育Y染色體免疫抗原檢測(cè)熒光強(qiáng)度和細(xì)胞毒性等。由于這些方法操作復(fù)雜、成本高、費(fèi)時(shí)且準(zhǔn)確率不穩(wěn)定，無法用于生產(chǎn)實(shí)踐。2000年日本科學(xué)家T.Notomi［45］在PCR技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)明了一種高效、快速、靈敏、廉價(jià)的基因擴(kuò)增方法——LAMP（termed loopmediated isothermal amplification）法。此后，K.Nagamine等［46］在此基礎(chǔ)上重新設(shè)計(jì)引物，大大縮短了反應(yīng)時(shí)間（約40 min）。此技術(shù)已成功用于牛的早期胚胎鑒定，并已商業(yè)化應(yīng)用，目前此技術(shù)也已開始在馬的早期胚胎中應(yīng)用。2016年比利時(shí)科學(xué)家Peter成功運(yùn)用此技術(shù)對(duì)馬的早期胚胎性別進(jìn)行了鑒定，準(zhǔn)確率為100%［47］。國(guó)內(nèi)外驢的早期胚胎性別鑒定技術(shù)總體水平較低，其技術(shù)方案主要借鑒馬和牛的相關(guān)研究。目前，國(guó)外未見高效快捷的LAMP技術(shù)應(yīng)用于驢早期胚胎性別鑒定的報(bào)道。此技術(shù)不僅成本低廉，還可以與驢超數(shù)排卵、胚胎冷凍和分子標(biāo)記輔助選擇等技術(shù)結(jié)合，迅速擴(kuò)大驢優(yōu)秀種群數(shù)量，加快新品種選育進(jìn)度，并為國(guó)際和地區(qū)間驢種質(zhì)資源提供安全而廉價(jià)的貿(mào)易形式，對(duì)驢業(yè)發(fā)展具有重要意義。

4.7 克隆技術(shù)

2003年研究者通過體細(xì)胞核移植克隆技術(shù)生產(chǎn)了3頭騾和1匹馬。其中3頭騾是將妊娠45 d騾體細(xì)胞移植到排卵前卵母細(xì)胞中，重組卵母細(xì)胞激活后經(jīng)手術(shù)立即轉(zhuǎn)移到受體母馬的輸卵管［48］。另外1匹克隆馬是通過將成年馬體細(xì)胞核移植到體外成熟的卵母細(xì)胞中，體外培養(yǎng)至囊胚期，經(jīng)宮頸移植給受體母馬而獲得［49］。值得注意的是，克隆胚胎的體細(xì)胞來源于受體母馬，代表著自體繁殖已經(jīng)去除限制。在馬匹克隆研究中，發(fā)現(xiàn)使用6－二甲基氨基嘌呤（6－DMAP）和環(huán)己酰亞胺組合對(duì)重組胚胎的激活要優(yōu)于兩種物質(zhì)分別單獨(dú)激活，且2種組合激活后的胚胎激活率超過90%［41］。于此同時(shí)K.Hinrichs等［50］使重組胚胎暴露于精子提取物和6－DMAP，之后對(duì)培養(yǎng)胚胎移植，也獲得了克隆后代。目前，馬克隆胚胎的囊胚發(fā)育率為4.4%（83／1 866）［41］，如何進(jìn)一步提高克隆效率還有待于進(jìn)一步研究。馬克隆技術(shù)在阿根廷已用于馬球馬的商業(yè)化生產(chǎn)，在美國(guó)也有一定的商業(yè)化市場(chǎng)。

5 展望

生物資源已成為當(dāng)今世界最重要的資源之一。在全面復(fù)興的時(shí)代大背景下，建立現(xiàn)代馬屬動(dòng)物繁育生產(chǎn)技術(shù)體系、提升馬驢品質(zhì)與價(jià)值已成為必然趨勢(shì)。進(jìn)一步利用繁育技術(shù)與其他行業(yè)（如生物信息）緊密結(jié)合，可在提高馬驢生物制品、肉、乳產(chǎn)品價(jià)值的同時(shí)對(duì)馬驢產(chǎn)業(yè)經(jīng)營(yíng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行更深入的優(yōu)化，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。與此同時(shí)，在未來的20～30年內(nèi)，我國(guó)馬驢專門化品種會(huì)不斷涌現(xiàn)，優(yōu)秀種質(zhì)資源將成為相關(guān)企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。我國(guó)曾是世界上馬、驢存欄數(shù)最多、品種資源最豐富的國(guó)家，還擁有世界上最大、最具特色的馬、驢產(chǎn)品消費(fèi)市場(chǎng)，產(chǎn)業(yè)前景非常廣闊。當(dāng)前的迫切任務(wù)是盡快將最新繁殖輔助技術(shù)與分子標(biāo)記輔助選擇、常規(guī)育種技術(shù)相結(jié)合，加速專門化馬、驢品種培育。同時(shí)，亟需將高效配子與胚胎冷凍技術(shù)用于馬、驢遺傳資源的保存，造福子孫后代。