馬胚胎移植技術(shù)在三河馬繁育中的應(yīng)用

葛 根，阿娜爾，孫志紅，安 樂，金 偉

（1. 呼倫貝爾市農(nóng)牧技術(shù)推廣中心，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021008；2. 內(nèi)蒙古自治區(qū)畜牧工作站，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010；3. 鄂溫克旗科興馬業(yè)發(fā)展有限公司，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021100）

我國(guó)現(xiàn)代馬產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，僅2016～2019 年，全國(guó)馬術(shù)俱樂部由907 家俱樂部增加到2160 家俱樂部。2018 年全國(guó)從荷蘭、新西蘭、澳大利亞、比利時(shí)、愛爾蘭、德國(guó)等國(guó)家累計(jì)進(jìn)口非屠宰類馬匹2000 匹左右，其中純血馬占32%，矮馬占19.25%，溫血馬占15%。內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾市歷來是我國(guó)良馬輸出基地，主要輸出品種為三河馬。三河馬是我國(guó)三大名馬之一，是最符合我國(guó)現(xiàn)代馬產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的國(guó)產(chǎn)馬品種。討論馬胚胎移植技術(shù)的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀，分享內(nèi)蒙古自治區(qū)的馬胚胎移植技術(shù)應(yīng)用于三河馬繁育現(xiàn)行實(shí)踐案例，有利于探索提升三河馬乘用型新品系培育體系核心群的遺傳水平的方法，為三河馬繁育體系的規(guī)范化提供不同視角，思考三河馬繁育高效適應(yīng)市場(chǎng)需求，對(duì)我國(guó)現(xiàn)代馬產(chǎn)業(yè)種馬業(yè)恢復(fù)繁育體系具有借鑒意義。

1 馬胚胎移植技術(shù)

胚胎移植技術(shù)（ET）是一項(xiàng)輔助生殖技術(shù)（ART），是將選種選配后的早期胚胎，或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎，從原母體移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他母體體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育成為新個(gè)體。其中，提供胚胎的個(gè)體為“供體”（donor），接受胚胎的個(gè)體為“受體”（recipient）。胚胎移植實(shí)際上是產(chǎn)生胚胎的供體和孕育胚胎的受體分工合作共同繁育后代的過程。目前，該技術(shù)廣泛應(yīng)用于人類和牛的繁育。馬產(chǎn)業(yè)也受益于胚胎移植技術(shù)。

世界上第一匹胚胎移植馬駒1974 年出生，可是在后來的30 年里并沒有大規(guī)模的應(yīng)用。2000 年以來，馬胚胎移植量出現(xiàn)顯著增長(zhǎng)，根據(jù)國(guó)際胚胎移植學(xué)會(huì)會(huì)刊委員會(huì)的統(tǒng)計(jì)資料指出，2009 年全球馬的沖胚36971 例，胚胎移植24491 例。

1.1 國(guó)外馬胚胎移植技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

20 世紀(jì)末，馬胚胎的采集和移植技術(shù)已經(jīng)成熟，從正常的健康母馬回收胚胎，其回收率為50%～60%，非手術(shù)胚移受孕受孕率為50%，外科手術(shù)胚移50d 后妊娠率為65%。法國(guó)研究人員報(bào)告，首例馬的卵母細(xì)胞體外受精體外受精胚胎（IVEP）移植馬駒出生于1990 年夏季。相繼有研究人員于1995 年報(bào)道有關(guān)馬卵胞漿內(nèi)單精子顯微注射（ICSI）試驗(yàn)成功。

上述兩項(xiàng)技術(shù)僅停留在臨床試驗(yàn)，并未得到廣泛，應(yīng)用。近十年的研究報(bào)道顯示，供體母馬的未成熟卵母細(xì)胞再生效能（由十年前小于25%，到現(xiàn)在大于50%）和體外受精卵的囊胚培養(yǎng)成功率(10 年前小于10%到現(xiàn)在大于20%)得到顯著提高。未成熟的卵母細(xì)胞也能夠在室溫至少存活24h。

據(jù)意大利研究人員最新報(bào)道，卵母細(xì)胞采集—卵胞漿內(nèi)單精子顯微注射技術(shù)（OPU-ICSI）在國(guó)外已取得突破性進(jìn)展，可不受配種季限制，實(shí)現(xiàn)全年生產(chǎn)馬胚胎，且一次操作可獲得多枚胚胎。該技術(shù)生產(chǎn)的胚胎可冷凍，移植后妊娠率較高，產(chǎn)駒率超過50%，這使體外受精胚胎（IVEP）技術(shù)水平達(dá)到另一個(gè)高度。OPU-ICSI 可使患有嚴(yán)重的生殖障礙的母馬有機(jī)會(huì)參與繁育，可高效利用稀有或昂貴的種公馬冷凍精液。

1.2 國(guó)內(nèi)馬胚胎移植技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

2005 年以后，可查閱我國(guó)的馬胚胎移植技術(shù)相關(guān)研究報(bào)道。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)有6 家高校和科研院所，采用非手術(shù)法子宮沖胚，完成鮮胚移植實(shí)驗(yàn)。其中，2005 年新疆畜牧科學(xué)院實(shí)驗(yàn)采卵率達(dá)到58.3%，進(jìn)行鮮胚移植、胚胎冷凍保存、凍胚移植和胚胎分割等試驗(yàn)，均獲得了妊娠。其馬胚胎分割半胚移植產(chǎn)出幼駒是國(guó)內(nèi)首例。2010～2012 年間，青島農(nóng)業(yè)大學(xué)和青島德瑞駿發(fā)生物科技有限公司聯(lián)合，在人工授精、胚胎收集與鑒定、胚胎移植與檢測(cè)等方面取得顯著成果，首次利用中、西結(jié)合方式實(shí)現(xiàn)母馬同期發(fā)情控制，母馬同期發(fā)情率可達(dá)81.5%；實(shí)現(xiàn)母馬超數(shù)排卵，胚胎移植成功率達(dá)到83.5%。另，2009 年新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)王榮祥報(bào)道過馬卵胞漿內(nèi)單精子顯微注射（ICSI）后體外發(fā)育能力及妊娠后期卵巢黃體組織超微結(jié)構(gòu)的研究。

2014 年中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)吳帥帥等研究人員報(bào)道馬匹供體與受體發(fā)情同步以及在馬匹發(fā)情周期內(nèi)人為縮短發(fā)情周期研究。2015 年中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)張翔等研究人員由4 匹溫血母馬沖胚獲得4 枚胚胎，分別移植到4 匹母騾，2 匹騾子妊娠，產(chǎn)下1 匹母駒，這是國(guó)內(nèi)首例母騾代孕馬胚胎的成功試驗(yàn)。

我國(guó)馬胚胎移植技術(shù)的研究雖然以養(yǎng)馬企業(yè)為基地開展，但推廣應(yīng)用范圍卻相當(dāng)小，主要應(yīng)用于進(jìn)口溫血馬繁育。根據(jù)中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)最新研究統(tǒng)計(jì)可知，國(guó)內(nèi)北京馬場(chǎng)、河北馬場(chǎng)和山東馬場(chǎng)2013～2018 年胚胎移植數(shù)據(jù)，3 個(gè)馬場(chǎng)供體馬數(shù)量分別為15、21 和25 匹，受體母馬數(shù)量分別為56、50 和75 匹。

呼倫貝爾市三河馬種馬業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)（科興馬業(yè)）開啟內(nèi)蒙古自治區(qū)的馬胚胎移植技術(shù)研究，于2017 年應(yīng)用于三河馬乘用型新品系選育。2019 年內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)職業(yè)學(xué)院相繼開展相關(guān)教學(xué)研究。

2 三河馬的繁育

2.1 三河馬

三河馬是我國(guó)三大名馬之一，產(chǎn)于內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾市大興安嶺以北的額爾古納市三河地區(qū)和濱州線鐵路沿線。三河馬是我國(guó)優(yōu)良的乘挽兼用型培育品種，外貌清秀，體質(zhì)結(jié)實(shí)，動(dòng)作靈敏，性情溫順，速度快，挽力大，持久力強(qiáng)，遺傳性穩(wěn)定，耐寒耐粗飼，抗病力強(qiáng)，是我國(guó)非常珍貴的馬種資源。三河馬是滿足我國(guó)現(xiàn)代馬業(yè)發(fā)展需求的最佳馬種，其體形結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)性能及氣質(zhì)都非常適合體育休閑娛樂需要。

2.2 三河馬的繁育

三河馬的繁育規(guī)模，與我國(guó)其他十幾個(gè)培育品種一樣，隨著社會(huì)需求的變化而發(fā)生改變。20 世紀(jì)50～70 年代是三河馬繁育的鼎盛時(shí)期，呼倫貝爾市境內(nèi)有2 個(gè)種馬場(chǎng)（大雁種馬場(chǎng)、三河馬場(chǎng)）和十幾個(gè)擴(kuò)繁場(chǎng)，存欄頂峰時(shí)，曾達(dá)到4 萬余匹。三河馬先后被運(yùn)往黑龍江、吉林、遼寧等十幾個(gè)省、自治區(qū)，共有種馬和役馬約萬匹，另有少量作為國(guó)禮饋贈(zèng)予越南。80 年代，產(chǎn)區(qū)有三河馬2 萬余匹，其中繁殖母馬7000 余匹。90年代，優(yōu)良的三河馬被挑選輸送到廣州、北京賽馬。根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2006 年主產(chǎn)區(qū)三河馬存欄僅存3500 匹左右。

三河馬的繁育技術(shù)與其半群牧飼養(yǎng)方式相輔相成。20世紀(jì)的種馬場(chǎng)和有條件的擴(kuò)繁場(chǎng)采用人工授精技術(shù)繁育，其他擴(kuò)繁場(chǎng)采用輔助配種。民間繁育則長(zhǎng)期以小群配種與自然本交結(jié)合的方式。

近10 年，三河馬繁育基地（鄂溫克旗科興馬業(yè)發(fā)展有限公司）分別由法國(guó)、俄羅斯引進(jìn)吸收馬冷凍精液生產(chǎn)技術(shù)、低溫精液保存運(yùn)輸技術(shù)，馬胚胎移植技術(shù)，建成三河馬種質(zhì)研究實(shí)驗(yàn)室。目前，累計(jì)建成7 個(gè)基層配種站，形成乘用型三河馬繁育體系，輻射周邊三河馬群規(guī)模達(dá)到1800 余匹。育馬基地鮮精人工授精平均受孕率91%，年均產(chǎn)駒達(dá)到100 匹。配種站低溫鮮精人工授精受孕率86%。

2.3 馬胚胎移植技術(shù)的應(yīng)用

鄂溫克旗科興馬業(yè)發(fā)展有限公司2009 年組建乘用型三河馬育種群，從牧民馬群篩選收購優(yōu)質(zhì)偏乘型成年母馬41匹。先后引進(jìn)英純血馬、布瓊尼馬、奧爾洛夫馬、法國(guó)速步馬，采用導(dǎo)血措施，開展本品種選育。三河馬母馬高齡化和導(dǎo)血費(fèi)用高昂是開展三河馬乘用型新品系選育過程中難以回避的問題。為此，科興馬業(yè)借助科技部國(guó)際科技合作專項(xiàng)、自治區(qū)科技重大專項(xiàng)和呼倫貝爾市科技計(jì)劃項(xiàng)目，聯(lián)合中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)與俄羅斯馬業(yè)研究院合作，開展馬胚胎移植技術(shù)的研究與應(yīng)用。

2017 年5 月，首次實(shí)驗(yàn)馬胚胎移植，應(yīng)用胚胎移植技術(shù)鞏固優(yōu)質(zhì)偏乘型母系：由19 匹高齡偏乘型三河馬母馬，子宮沖胚回收9 枚胚胎，回收率達(dá)到47.4%，鮮胚移植受孕率55.5%，2 匹受體母馬妊娠期間流產(chǎn)，3 匹受體母馬2018 年5月先后產(chǎn)駒，成為內(nèi)蒙古自治區(qū)首批馬胚胎移植的幼駒。最重要的是，供體母馬與受體母馬均為三河馬，無品種和環(huán)境差異。經(jīng)3 年觀察，胚胎移植繁育的3 匹馬駒分別與供體母馬自身繁育的馬駒發(fā)育同步。該應(yīng)用成功使3 匹高齡種用母馬一年產(chǎn)下2 匹后代，對(duì)三河馬乘用型新品系核心群內(nèi)建立血系具有實(shí)際意義。

2019 年5 月，應(yīng)用胚胎移植技術(shù)提高引進(jìn)馬匹的利用率。采用鮮精配種技術(shù)分別對(duì)科興馬業(yè)引進(jìn)的奧爾洛夫馬（1匹種公馬、1 匹母馬）、法國(guó)速步馬（1 匹種公馬、2 匹母馬）進(jìn)行品種內(nèi)選配。選擇體格高大的33 匹經(jīng)產(chǎn)三河馬做受體母馬，進(jìn)行同期發(fā)情處理。先后完成8 次沖胚，其中6 次成功回收胚胎，一次回收雙胚，累計(jì)獲得7 枚發(fā)育良好的胚胎，胚胎回收率高達(dá)87.5%。鮮胚移植，第8 天檢查5 枚胚胎成功著床，第23 天妊娠檢查確定3 匹受體母馬成功受孕，受孕率42.86%。2020 年5～6 月，2 匹胚胎移植法國(guó)速步馬幼駒出生，1 公1 母。參與此次胚胎移植的1 匹供體母馬也在6 月分別產(chǎn)出1 匹母駒，與胚胎移植幼駒為半胞兄妹。通過此次應(yīng)用，基本達(dá)到目的，在短期內(nèi)增加用于導(dǎo)血的法國(guó)速步馬的存欄。（另1 匹供體母馬在沖胚一個(gè)月后，參加第二屆鄂溫克旗法國(guó)速步馬國(guó)際邀請(qǐng)賽，獲得輕駕車冠軍。）

3 三河馬繁育的發(fā)展未來

我國(guó)現(xiàn)代馬產(chǎn)業(yè)需要繁育更多優(yōu)質(zhì)的三河馬，馬胚胎移植技術(shù)可以推進(jìn)三河馬乘用型新品系選育的進(jìn)程，分析影響馬胚胎移植技術(shù)應(yīng)用的因素，具體如下：

3.1 馬品種育種委員會(huì)的馬匹登記方法

全球各馬品種的育種委員會(huì)的馬匹登記方法對(duì)繁育方法要求不同。國(guó)際純血馬登記管理委員會(huì)（INTERNATIONAL STUD BOOK COMMITTEE，ISBC）采用封閉式品種登記，杜絕人工授精、胚胎移植等任何輔助繁育的幼駒。其他馬品種育種委員會(huì)對(duì)人工輔助生殖技術(shù)(ART)的要求不一，但是在2000 年以后依次放開胚胎移植等輔助繁育技術(shù)在馬匹登記中的限制。因此，國(guó)際上馬胚胎移植數(shù)量顯著增長(zhǎng)。

3.2 馬匹繁育成本

以德國(guó)騎乘馬為例，20 年前，種用母馬在生育前一般不進(jìn)行比賽，年輕母馬在3～4 歲時(shí)通過能力測(cè)試，決定其種用潛力。采用自然本交或人工授精（AI），投入5000 美元和一年的時(shí)間即可生產(chǎn)一匹幼駒，不必再投入5000 美元飼養(yǎng)2～3匹受體馬，進(jìn)行胚胎移植生產(chǎn)幼駒。然而，近20 年的趨勢(shì)是讓年輕母馬在開始繁育前參加1～2 個(gè)賽季的比賽，從而提高對(duì)其種用價(jià)值的判斷準(zhǔn)確度。這讓更多的母馬有機(jī)會(huì)成為優(yōu)秀的運(yùn)動(dòng)馬，身價(jià)大漲，不僅可以種用，還可以奪得更多賽事獎(jiǎng)金。如此一來，長(zhǎng)達(dá)317～369d 的妊娠期成為折舊項(xiàng)，使傳統(tǒng)繁育成本提高到15000 美元。采用鮮胚移植或凍胚移植，雖然要支付受體母馬的飼養(yǎng)費(fèi)用，但更能降低母馬“折舊”，使更多擁有高價(jià)運(yùn)動(dòng)馬的馬主選擇馬胚胎移植技術(shù)繁育馬匹。然而，隨著卵母細(xì)胞采集—卵胞漿內(nèi)單精子顯微注射技術(shù)（OPU-ICSI）等突破性技術(shù)進(jìn)展，馬胚胎移植技術(shù)將更加經(jīng)濟(jì)，成為普遍的馬匹繁育技術(shù)。

4 結(jié) 語

馬胚胎移植技術(shù)可在一年中得到一匹優(yōu)質(zhì)三河馬母馬的2～3 個(gè)后代。能夠打破低齡優(yōu)質(zhì)母馬性成熟與體成熟的不匹配，實(shí)現(xiàn)提前繁育。還可以避免高齡優(yōu)質(zhì)母馬懷孕生產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)，而繼續(xù)繁育其后代。通過科研交流吸收轉(zhuǎn)化馬胚胎移植技術(shù)方面新成果，提高專業(yè)技術(shù)人員的技術(shù)實(shí)操水平，形成切實(shí)可行的三河馬繁育技術(shù)方案，將提高三河馬乘用型新品系血系建立速度，實(shí)際推進(jìn)選育進(jìn)程。誠然，成立三河馬育種委員會(huì)（或登記委員會(huì)），進(jìn)一步論證明確品種育種目標(biāo)，嚴(yán)格規(guī)范品種登記，方能為現(xiàn)代馬產(chǎn)業(yè)持續(xù)長(zhǎng)久地提供良駒。