定時(shí)輸精技術(shù)在母豬繁殖中的應(yīng)用研究進(jìn)展

辛海云，李寶紅，孟繁明,3，王塑天,3，胡 斌,3，李劍豪,3，杜宗亮1,

（1.清遠(yuǎn)市龍發(fā)種豬有限公司/廣東省種豬育種工程技術(shù)研究中心，廣東 英德 513057；2.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院動(dòng)物科學(xué)研究所/畜禽育種國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/廣東省畜禽育種與營(yíng)養(yǎng)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510640；3.嶺南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)與技術(shù)廣東省實(shí)驗(yàn)室茂名分中心，廣東 茂名 525000）

近年來(lái)，受“非洲豬瘟”疫情的影響，我國(guó)生豬養(yǎng)殖業(yè)對(duì)集約化、規(guī)?；?、高效化的養(yǎng)殖需求逐漸增強(qiáng)。傳統(tǒng)發(fā)情鑒定和配種方式的生產(chǎn)效率相對(duì)較低，需要大量的人力勞動(dòng)和時(shí)間成本，而且通過(guò)征兆判斷發(fā)情的方式準(zhǔn)確性較差，部分母豬因發(fā)情征兆不明顯而表現(xiàn)隱性發(fā)情，導(dǎo)致母豬生產(chǎn)延誤甚至被淘汰。研究表明，10%～30%的后備母豬存在隱性發(fā)情，9%～21%的初產(chǎn)母豬在斷奶后無(wú)發(fā)情征兆，15%～25%的經(jīng)產(chǎn)母豬斷奶后7 d內(nèi)存在隱性發(fā)情，而這些隱性發(fā)情的母豬群體大部分均能照常排卵［1］。因此，亟需對(duì)常規(guī)發(fā)情鑒定和人工輸精配種方式進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)和創(chuàng)新，以改善母豬生產(chǎn)管理現(xiàn)狀，適應(yīng)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展需求。

母豬定時(shí)輸精是人工授精和同期發(fā)情技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用后產(chǎn)生的一項(xiàng)技術(shù)［2］，1990年該技術(shù)在擁有110萬(wàn)頭母豬群的東德豬場(chǎng)中的應(yīng)用率達(dá)到86%［3］，后經(jīng)幾十年的研發(fā)推廣，該技術(shù)在歐美廣泛應(yīng)用。2015年我國(guó)引入該技術(shù)［1］，并開(kāi)始逐步應(yīng)用于大規(guī)模養(yǎng)豬場(chǎng)。定時(shí)輸精技術(shù)通過(guò)添加外源合成激素對(duì)母豬體內(nèi)的生殖激素進(jìn)行分泌調(diào)控，從而調(diào)節(jié)卵泡的發(fā)育狀況，使大量母豬在特定時(shí)間內(nèi)集中表現(xiàn)發(fā)情癥狀、排卵，并對(duì)母豬進(jìn)行批量輸精配種［4］。多年來(lái)的國(guó)內(nèi)外生豬生產(chǎn)試驗(yàn)表明，定時(shí)輸精技術(shù)能降低查情依賴性、減少隱性發(fā)情而造成的生產(chǎn)損失、增加母豬年產(chǎn)胎次數(shù)和提高母豬繁殖利用率［5］；同時(shí)，定時(shí)輸精技術(shù)是規(guī)模豬場(chǎng)實(shí)現(xiàn)批次生產(chǎn)和科學(xué)管理的重要途徑，有利于豬群全進(jìn)全出，方便防疫消毒，減少疫病交叉感染，在降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高生產(chǎn)效率方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)［6］。然而，定時(shí)輸精技術(shù)引入我國(guó)時(shí)間較短，在其本土化利用過(guò)程中仍然存在效果不穩(wěn)定、胚胎數(shù)增加不明顯等問(wèn)題［7］，需要深入研究和解決。

本文綜述了母豬體內(nèi)生殖激素的繁殖調(diào)控規(guī)律，針對(duì)不同生產(chǎn)階段的母豬開(kāi)展定時(shí)輸精技術(shù)的途徑，分析各類(lèi)激素的應(yīng)用效果及影響激素效果的關(guān)鍵因素，為優(yōu)化定時(shí)輸精技術(shù)方案，提高母豬繁殖管理水平提供參考。

1 母豬體內(nèi)生殖激素的繁殖調(diào)控規(guī)律

母豬的發(fā)情和排卵過(guò)程由多種激素調(diào)控完成，包括促性腺激素釋放激素（gonadotropinreleasing hormone，GnRH）、促卵泡素（folliclestimulating hormone，F(xiàn)SH）、促黃體素（luteinizing hormone，LH）、雌激素（estrogen，E2）、孕酮（progesterone，P4）和催乳素（prolactin，PRL）等，這些激素之間存在正負(fù)反饋調(diào)節(jié)作用，具有明顯的生理階段特征［1］。

對(duì)于經(jīng)產(chǎn)母豬，哺乳期間血液中PRL維持高水平，抑制下丘腦分泌釋放GnRH，垂體未受到足夠的刺激，F(xiàn)SH和LH分泌受抑制，卵泡發(fā)育受阻，母豬不表現(xiàn)發(fā)情；斷奶后母豬乳頭吸吮刺激減少，血液中PRL水平驟降，PRL對(duì)下丘腦GnRH分泌的抑制作用解除，GnRH水平重新上升，刺激垂體分泌FSH和少量LH，兩者促進(jìn)卵泡的發(fā)育成熟；卵泡分泌的E2水平上升，促使母豬表現(xiàn)發(fā)情癥狀，E2分泌至一定水平時(shí)抑制FSH分泌，LH峰形成，40～42 h 后母豬發(fā)生排卵并形成黃體，由黃體合成和分泌孕酮（圖1）［8］。若排卵后沒(méi)有受精，高水平的孕酮通過(guò)負(fù)反饋調(diào)節(jié)作用抑制FSH和LH的分泌，同時(shí)抑制下丘腦釋放GnRH，進(jìn)一步降低FSH和LH的水平，發(fā)情周期進(jìn)入黃體期，這段時(shí)間持續(xù)12 d左右。隨后，子宮開(kāi)始釋放PGF溶解黃體，孕酮水平迅速降低，其對(duì)卵泡的生長(zhǎng)抑制被解除，F(xiàn)SH、LH分泌增加，卵泡產(chǎn)生的雌激素水平上升，母豬再次表現(xiàn)發(fā)情癥狀，準(zhǔn)備排卵，進(jìn)入下一個(gè)發(fā)情周期（圖2）。

圖1 母豬斷奶后體內(nèi)激素分泌及卵泡發(fā)育情況Fig.1 Hormone secretion and follicular development in sows after weaning

圖2 母豬體內(nèi)激素間的相互調(diào)節(jié)作用Fig.2 Modulation of hormones in sows

對(duì)于后備母豬，在其進(jìn)入初情期前，下丘腦已經(jīng)分泌GnRH，也能檢測(cè)到垂體前葉分泌的FSH和LH，但由于激素分泌水平較低，且激素分泌沒(méi)有節(jié)律性，母豬并未表現(xiàn)初情期癥狀［1］。只有當(dāng)促性腺激素（FSH、LH）有規(guī)律地分泌，且其水平達(dá)到一定值時(shí)，才能促使卵泡正常生長(zhǎng)、成熟和排卵，并表現(xiàn)初情期癥狀。由于后備母豬卵泡發(fā)育階段不同，通過(guò)添加外源激素來(lái)提高促排卵相關(guān)激素的水平或孕酮類(lèi)藥物抑制母豬卵泡發(fā)育，可使母豬群的卵泡發(fā)育處于同步水平。

2 定時(shí)輸精技術(shù)過(guò)程及常用激素

根據(jù)母豬繁殖生理進(jìn)程和定時(shí)輸精目的，可將定時(shí)輸精技術(shù)劃分為同步化卵泡發(fā)育、同步化排卵和同步化配種3個(gè)過(guò)程［1］。由于經(jīng)產(chǎn)母豬和后備母豬生殖激素分泌規(guī)律不同，因此在定時(shí)輸精過(guò)程中應(yīng)用的激素組合和劑量也不同。

2.1 同步化卵泡發(fā)育

目前，用于同步化卵泡發(fā)育的激素主要包括孕馬血清促性腺激素（PMSG/eCG）、PG600、烯丙孕素/四烯雌酮（altrenogest）［4,9］。其中，孕馬血清促性腺激素同時(shí)具有類(lèi)似FSH和LH的功能，以FSH活性為主，因而可以顯著促進(jìn)卵泡發(fā)育［4］，也具有一定的促排卵和黃體形成活性，是目前定時(shí)輸精技術(shù)常用的激素。PG600是400 IU eCG+200 IU hCG兩種激素的組合，能夠促進(jìn)卵泡發(fā)育和母豬發(fā)情。研究證實(shí)，PG600能有效同步化后備母豬發(fā)情［9］和斷奶母豬發(fā)情［10-11］，且發(fā)情率相比對(duì)照顯著提高。烯丙孕素是孕激素的類(lèi)似物，為目前后備母豬定時(shí)輸精程序中常用的激素，生產(chǎn)中通過(guò)連續(xù)飼喂該激素14～18 d（15～20 mg/d ），母豬內(nèi)源性LH分泌受抑制，導(dǎo)致卵泡發(fā)育停滯，母豬性周期的黃體期延長(zhǎng)，停喂后5～7 d母豬性周期恢復(fù)，約93%的母豬進(jìn)入相同的性周期狀態(tài)，因而使卵泡發(fā)育同步化，且口服給藥后可迅速吸收和消除，臨床應(yīng)用安全有效［1］。同時(shí)烯丙孕素還具有少量雌激素的作用，使用烯丙孕素處理后，后備母豬初次妊娠早期（16、25 d）子宮角長(zhǎng)度、子宮重量、子宮容量均顯著提高，子宮內(nèi)膜微血管更加致密豐富，子宮內(nèi)膜腺體更加發(fā)達(dá)、分布更均勻［12］，這些都是子宮容受性增強(qiáng)的表現(xiàn)［13-15］，因而更有利于胚胎附植和發(fā)育［12,16］。以上激素可以調(diào)控母豬卵泡發(fā)育，但對(duì)發(fā)情至排卵時(shí)間間隔的控制仍需其他激素協(xié)助。

2.2 同步化排卵

用于同步化排卵的激素主要包括促性腺激素釋放激素（gonadotropin-releasing hormone，GnRH）、豬促黃體素（porcine luteinizing hormone，pLH）和人絨毛膜促性腺激素（Human chorionic gonadotropin，hCG）［4］。其中，國(guó)內(nèi)定時(shí)輸精技術(shù)主要使用GnRH同步化母豬排卵。體內(nèi)GnRH由下丘腦分泌，在母豬卵泡發(fā)育同步化并表現(xiàn)發(fā)情癥狀之后，通過(guò)肌肉注射給藥，再作用于垂體，引起血漿LH和FSH水平的升高，隨后誘導(dǎo)母豬排卵，因而具有促進(jìn)排卵、提高產(chǎn)仔數(shù)的效果［17］。因此，外源性GnRH的作用效果依賴于垂體內(nèi)LH的儲(chǔ)存水平［4］。pLH作用于卵巢和輸卵管［18］，不僅能引起卵泡破裂和黃體化，縮短排卵時(shí)間，提高排卵集中度，還能調(diào)控輸卵管收縮，有助于精子運(yùn)行，其對(duì)斷奶母豬的繁殖性能無(wú)顯著影響，但對(duì)后備母豬的分娩率有抑制效果。hCG作為L(zhǎng)H的類(lèi)似物可直接作用于卵巢，其作用效果不受垂體內(nèi)源性LH分泌的影響。母豬斷奶后80 h注射750 IU hCG，42 h左右母豬集中排卵，使得斷奶至起始發(fā)情間隔（Wean-to-Estrus intervals,WEI）明顯縮短［19-21］，但隨著hCG使用劑量的增加，母豬出現(xiàn)卵泡囊腫的幾率增高［22］。

2.3 同步化配種

母豬卵泡發(fā)育狀況不同，母豬起始發(fā)情至排卵時(shí)間間隔存在差異，經(jīng)產(chǎn)母豬的WEI也存在個(gè)體差異。WEI與發(fā)情期長(zhǎng)短存在一定程度的負(fù)相關(guān)［23］，表現(xiàn)為較長(zhǎng)WEI的母豬排卵時(shí)間較早，排卵時(shí)間相距發(fā)情起始間隔可最短小于24 h，而較短的WEI其排卵時(shí)間較晚，距發(fā)情起始間隔最大可超過(guò)40 h［4］。因此配種的最佳時(shí)間隨前期激素的應(yīng)用組合而發(fā)生變化。以GnRH為例，在使用100 μg GnRH后，母豬開(kāi)始排卵的時(shí)間為給藥后32～40 h，結(jié)束排卵的時(shí)間為給藥后35～40 h，排卵持續(xù)2～6 h（正常為4～8 h）［24］，因此使用GnRH 后24 h和40 h 各輸精1次，可使配種時(shí)間同步化，保證母豬的配懷率。為增加人工授精效果，在輸精時(shí)先注入10 μg催產(chǎn)素，或者將催產(chǎn)素混合精液進(jìn)行輸精，能彌補(bǔ)人工授精時(shí)的刺激不足，有效促進(jìn)子宮頸收縮，使精子快速移動(dòng)［25］。

3 定時(shí)輸精技術(shù)應(yīng)用效果

母豬定時(shí)輸精程序根據(jù)激素處理后母豬是否需要人工發(fā)情鑒定分為簡(jiǎn)式定時(shí)輸精（Simplified Timed Artificial Insemination,TAI）和精準(zhǔn)定時(shí)輸精（Fixed-Timed Artificial Insemination,FTAI），其中TAI因?yàn)樾枰l(fā)情鑒定，生產(chǎn)效率相對(duì)較低，且查情次數(shù)和技術(shù)員的經(jīng)驗(yàn)水平對(duì)發(fā)情鑒定結(jié)果和輸精時(shí)間影響較大［26］，發(fā)情配種時(shí)間相對(duì)分散，不利于大規(guī)模推廣。FTAI則利用激素對(duì)母豬卵泡發(fā)育、排卵時(shí)間進(jìn)行更加精準(zhǔn)的同期化控制，無(wú)需依賴發(fā)情鑒定，排卵和輸精時(shí)間更加集中，可實(shí)現(xiàn)真正意義上的定時(shí)輸精，更適合規(guī)?；纳虡I(yè)應(yīng)用。

3.1 后備母豬定時(shí)輸精技術(shù)

3.1.1 后備母豬初情期的建立 研究表明，有無(wú)初情期對(duì)后備母豬定時(shí)輸精的效果具有顯著影響，相同TAI程序處理母豬后，有初情期的母豬發(fā)情率、發(fā)情集中度和妊娠率均顯著高于無(wú)初情期的母豬，且隱性發(fā)情母豬受胎率高于無(wú)初情期的母豬［27］。此外，陳志林等［28］研究表明，后備母豬在初次配種前有兩次或以上的發(fā)情期，配種產(chǎn)仔數(shù)顯著提高，這可能與初情期建立后母豬卵母細(xì)胞在減數(shù)分裂和發(fā)育能力方面的差異相關(guān)［29］，提示后備母豬初情期的建立在定時(shí)輸精效果中具有重要作用，因此使用定時(shí)輸精處理前后備母豬最好已經(jīng)建立初情期。

目前已知的后備母豬初情期建立方法主要有2種：一種是利用公豬誘情，建立自然情期；另一種使用PMSG等激素誘導(dǎo)母豬發(fā)情［30］。激素誘導(dǎo)后的母豬發(fā)情時(shí)間明確，計(jì)劃性更強(qiáng)；而公豬誘導(dǎo)自然發(fā)情的母豬使用烯丙孕素后母豬發(fā)情更集中，卵泡發(fā)育同步化效果更好，實(shí)施定時(shí)輸精程序后后備母豬利用率顯著高于PMSG誘導(dǎo)后的母豬，這可能是因?yàn)楣i誘導(dǎo)初情期的母豬個(gè)體發(fā)育更完善、體內(nèi)激素水平更高。

3.1.2 后備母豬定時(shí)輸精技術(shù)及效果 對(duì)于后備母豬定時(shí)輸精，TAI一般只使用烯丙孕素處理，F(xiàn)TAI過(guò)程則采用烯丙孕素結(jié)合PMSG調(diào)控卵泡生長(zhǎng)，并在適當(dāng)時(shí)間給予GnRH、hCG、pLH及類(lèi)似物以調(diào)控排卵時(shí)間。郭秀麗［31］研究發(fā)現(xiàn)，后備母豬飼喂烯丙孕素（15 mg/頭）14 d后，6 d內(nèi)的發(fā)情率可達(dá)到95%，母豬發(fā)情時(shí)間集中分布于72 h內(nèi)，而采用FTAI程序母豬發(fā)情集中度更高，分布于24 h內(nèi)，兩種方法的發(fā)情集中度均高于對(duì)照組。這與吳寶云等［7］的研究結(jié)果一致。Degenstein等［32］在投喂母豬烯丙孕素14～18 d和注射PMSG 80 h后分別比較了hCG、pLH和生理鹽水處理后的效果，發(fā)現(xiàn)pLH處理組的排卵時(shí)間更加集中，給藥排卵間隔43.2 h相比生理鹽水（59.5 h）和hCG（47.6 h）更短，因而效果更佳。但pLH生產(chǎn)成本高，且使用須符合國(guó)家政策規(guī)定，因此其應(yīng)用有限，可使用GnRH的類(lèi)似物Buserelin和Triptorelin替代以間接促進(jìn)其釋放。

吳寶云等［7］研究?jī)煞N程序?qū)髠淠肛i生產(chǎn)性能的影響，發(fā)現(xiàn)FTAI組和烯丙孕素組母豬窩產(chǎn)仔數(shù)（13.40、12.65頭）和窩產(chǎn)活仔數(shù)（12.75、12.03頭）均較對(duì)照組（10.88、10.35頭）顯著提高，且FTAI組高于烯丙孕素組，但差異不顯著。為探究FTAI程序影響后備母豬產(chǎn)仔性能的機(jī)理，劉闖等［12］比較了FTAI程序和對(duì)照組母豬妊娠早期的子宮發(fā)育，發(fā)現(xiàn)激素處理后母豬子宮內(nèi)膜厚度增加，血管更加豐富，腺體分布更均勻，因此定時(shí)輸精程序可能是通過(guò)改變?nèi)焉镌缙谀肛i子宮發(fā)育狀態(tài)來(lái)影響早期胚胎存活，進(jìn)而影響母豬產(chǎn)仔數(shù)。朱志偉等［33］分別從母豬體內(nèi)激素水平、排卵數(shù)和妊娠早期胚胎發(fā)育方面分析FTAI程序?qū)δ肛i和胚胎的影響，表明FTAI程序符合母豬正常繁殖生理周期激素變化趨勢(shì)，能協(xié)同發(fā)情排卵，排卵數(shù)上升但差異不顯著，早期胚胎發(fā)育正常，窩產(chǎn)活仔數(shù)和斷奶成活率均高于對(duì)照組，對(duì)提高后備母豬利用率具有積極作用。

3.2 經(jīng)產(chǎn)母豬定時(shí)輸精技術(shù)

定時(shí)輸精技術(shù)在經(jīng)產(chǎn)母豬群中的合理使用，均能顯著提高母豬的發(fā)情率、分娩率、窩產(chǎn)仔數(shù)［34］。經(jīng)產(chǎn)母豬在哺乳時(shí)分泌的高濃度PRL抑制下丘腦分泌GnRH，母豬發(fā)情受抑制，其所處的生理狀態(tài)相似，通過(guò)同期斷奶即可初步實(shí)現(xiàn)發(fā)情周期的同步化。

針對(duì)斷奶母豬的TAI過(guò)程主要使用GnRH、pLH、hCG及其類(lèi)似物等激素促進(jìn)排卵，再結(jié)合發(fā)情鑒定選擇合適的時(shí)間進(jìn)行人工輸精。Driancourt等［35］比較了斷奶77 h 后給予母豬6、10、16 μg GnRH類(lèi)似物Buserelin的效果，發(fā)現(xiàn)32～44 h內(nèi)平均排卵率分別為73%、73%、83%，組間差異不顯著，但不同濃度處理、相同時(shí)間段內(nèi)經(jīng)產(chǎn)母豬和初產(chǎn)母豬的排卵率差異顯著，經(jīng)產(chǎn)母豬達(dá)到100%，初產(chǎn)母豬分別只有50%、50%、67%，造成這種顯著差異的原因可能是初產(chǎn)母豬激素調(diào)節(jié)機(jī)能不完善，斷奶后其垂體儲(chǔ)存的LH水平不足，GnRH促排效果受限。Zak等［36］檢測(cè)了pLH（5 mg）促排卵的效果，在發(fā)情后立即注射pLH，發(fā)情后24～42 h實(shí)施兩次輸精，與對(duì)照組相比產(chǎn)仔數(shù)和產(chǎn)活仔數(shù)均增加1頭。Fontana等［37］利用類(lèi)似的方案比較輸精時(shí)間和次數(shù)對(duì)繁殖指標(biāo)的影響，發(fā)現(xiàn)單次輸精和2次輸精母豬分娩率、排卵時(shí)間、窩產(chǎn)仔數(shù)、窩產(chǎn)活仔數(shù)差異不顯著，表明pLH在促進(jìn)排卵和節(jié)約時(shí)間、人力成本方面具有較大優(yōu)勢(shì)，適合深入研究和推廣。

為了使母豬排卵時(shí)間更集中，以及免除后期查情對(duì)定時(shí)輸精效果的影響而采用的FTAI策略，即母豬斷奶后注射PMSG及其類(lèi)似物，再注射促排藥物，一定時(shí)間后進(jìn)行人工輸精，母豬繁殖成績(jī)較為理想。Christenons等［38］對(duì)3周或6周哺乳期的母豬斷奶后24 h注射1 000 IU PMSG，72 h或56 h后注射500 IU hCG，24 h后單次人工授精，母豬產(chǎn)仔數(shù)極顯著高于對(duì)照組。Brussow等［39］在PMSG處理后55～58 h分別注射25、50 μg的GnRH-A，之后在24 h和42 h分別進(jìn)行人工輸精，其妊娠率、產(chǎn)活仔數(shù)與陽(yáng)性對(duì)照差異不顯著。為分析FTAI技術(shù)對(duì)規(guī)模豬場(chǎng)經(jīng)產(chǎn)母豬繁殖性能及效益的影響，黃正等［5］對(duì)斷奶當(dāng)天的母豬注射1 000 IU PMSG，72 h后注射100 μg GnRH，之后分別于24 h和42 h進(jìn)行兩次人工輸精，兩個(gè)規(guī)模場(chǎng)的母豬年產(chǎn)胎次相比自然發(fā)情對(duì)照均提高0.27，年提供活仔數(shù)分別提高3.97頭和3.34頭，投入與產(chǎn)出效益比分別為1∶12.97和1∶10.45，獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。在FTAI過(guò)程中，PMSG和GnRH兩者的注射間隔時(shí)間對(duì)繁殖效果的影響不容忽視?，F(xiàn)有研究表明，兩者間隔時(shí)間需根據(jù)母豬哺乳期的長(zhǎng)短進(jìn)行調(diào)整，哺乳期越長(zhǎng)，兩者間隔時(shí)間越短，即哺乳期為21 d時(shí)，間隔時(shí)間為78～80 h；哺乳期為21～28 d時(shí)，間隔時(shí)間為72 h；哺乳期大于28 d時(shí)，間隔時(shí)間為56～58 h［40］。

4 定時(shí)輸精技術(shù)應(yīng)用效果的影響因素

定時(shí)輸精作為一項(xiàng)新的繁殖調(diào)控技術(shù)，對(duì)提高母豬利用率、推進(jìn)批次化生產(chǎn)進(jìn)程意義重大，但該技術(shù)在我國(guó)生豬養(yǎng)殖過(guò)程中大規(guī)模應(yīng)用的時(shí)間較短，其在生產(chǎn)應(yīng)用中影響因素很多，包括輸精程序、激素選擇、飼養(yǎng)管理等。

4.1 激素選擇

4.1.1 激素組合 在卵泡發(fā)育同步化、排卵同步化等過(guò)程中，應(yīng)用不同激素組合，使用不同劑量，處理時(shí)間存在差異，效果也不相同。以后備母豬為例，相比以烯丙孕素為基礎(chǔ)實(shí)行的簡(jiǎn)式定時(shí)輸精程序，使用烯丙孕素+促卵泡發(fā)育（如PMSG）+促排卵（如GnRH）激素的組合能使母豬發(fā)情時(shí)間更集中，發(fā)情率、配種率和窩產(chǎn)仔數(shù)均高于非處理組［7,27］，且母豬發(fā)情率和分娩率的提高對(duì)管理的精細(xì)化和后備母豬的更新率要求更高，烯丙孕素+PMSG+GnRH激素組合下生產(chǎn)率更高、執(zhí)行力更強(qiáng)、生產(chǎn)更加集中［41］，也更適合規(guī)模生產(chǎn)。

4.1.2 激素安全性 不同廠家來(lái)源的同一種激素產(chǎn)品，其質(zhì)量和穩(wěn)定性參差不齊［42］，對(duì)母豬妊娠率影響較大。一些激素的使用方法及負(fù)面效應(yīng)限制了生產(chǎn)應(yīng)用。目前生產(chǎn)的烯丙孕素通過(guò)口服方式給藥，需要連續(xù)飼喂14～18 d才能達(dá)到理想的同期化效果［4］，增加了人力、時(shí)間成本，且不能兼顧母豬個(gè)體差異；同時(shí)口服制劑從生產(chǎn)到使用過(guò)程中受到溫度、光照等理化因素的影響，產(chǎn)品質(zhì)量無(wú)法有效保障。因此，如何改善烯丙孕素的制劑形式，優(yōu)化使用方法，縮短給藥天數(shù)，是未來(lái)烯丙孕素推廣應(yīng)用中需重點(diǎn)解決的問(wèn)題。PMSG的使用提高了母豬排卵率，但胚胎的存活數(shù)量卻沒(méi)有同步提高，這可能是由于PMSG處理影響了卵泡質(zhì)量，使卵泡發(fā)育不同步，卵母細(xì)胞成熟、黃體形成、胚胎發(fā)育等也受影響，使得胚胎存活數(shù)量大幅下降［43-44］。因此不同激素的質(zhì)量和安全性仍需深入研究。

4.2 輸精程序

4.2.1 輸精時(shí)間 輸精時(shí)間受母豬斷奶時(shí)間、斷奶發(fā)情間隔以及激素誘導(dǎo)排卵時(shí)間等多種因素影響，其內(nèi)在決定因素為母豬卵泡的發(fā)育狀況。斷奶后至發(fā)情的時(shí)間間隔一般為3～6 d，其長(zhǎng)短影響發(fā)情期的持續(xù)時(shí)間和開(kāi)始發(fā)情到排卵的時(shí)間間隔，斷奶至發(fā)情間隔太長(zhǎng)的母豬往往產(chǎn)仔數(shù)和分娩率較低，這可能是由于沒(méi)有選擇最佳的授精時(shí)間進(jìn)行配種。授精到排卵的時(shí)間間隔影響到母豬的排卵率和受精率［45-46］，目前普遍認(rèn)為最佳時(shí)間間隔為24 h［47］。激素誘導(dǎo)對(duì)于卵泡發(fā)育的影響不容忽視，研究表明，后備母豬注射GnRH時(shí)，卵泡直徑較對(duì)照組偏小，且注射后24 h有38.46%～68.75%母豬提前排卵，48 h后絕大多數(shù)母豬排卵［48］，因而排卵時(shí)間提前。

4.2.2 輸精次數(shù) 在應(yīng)用定時(shí)輸精技術(shù)對(duì)母豬進(jìn)行卵泡發(fā)育和排卵的同步調(diào)控后，母豬卵泡發(fā)育和排卵時(shí)間更趨一致，使單次定時(shí)輸精技術(shù)成為可能。目前對(duì)于單次輸精仍有較大爭(zhēng)議，其應(yīng)用效果不穩(wěn)定是主要原因。Knox等［49］應(yīng)用GnRH類(lèi)似物OvuGel處理斷奶母豬后進(jìn)行單次定時(shí)輸精，母豬表現(xiàn)良好的繁殖性能，與多次授精相比差異不顯著。而B(niǎo)ortolozzo等［50］對(duì)后備母豬實(shí)施每天1次和 2次輸精，前者較后者產(chǎn)仔數(shù)低1.2頭；Ulguim等［51］應(yīng)用單次定時(shí)輸精時(shí)后備母豬的分娩率降低。盡管如此，單次定時(shí)輸精在降低精液使用量、方便母豬配種和分娩集中管理方面意義重大，具有較大的研究和發(fā)展應(yīng)用前景。

4.2.3 公豬刺激和催產(chǎn)素 自然交配的母豬在公豬刺激下會(huì)產(chǎn)生大量催產(chǎn)素，增強(qiáng)子宮收縮能力，促使更多精子快速到達(dá)輸卵管的授精部位［52］，而人工授精時(shí)母豬受到的刺激遠(yuǎn)低于自然交配，輸精人員對(duì)母豬背部和側(cè)面的刺激并不能對(duì)子宮收縮產(chǎn)生影響［25］，因而到達(dá)輸精部位的有效精子數(shù)量大幅降低。應(yīng)用定時(shí)輸精程序進(jìn)行定時(shí)配種時(shí)加入一定數(shù)量的催產(chǎn)素，可彌補(bǔ)人工授精時(shí)的刺激不足，增加輸卵管中的精子數(shù)量，并減少繁殖季節(jié)性問(wèn)題，提高母豬繁殖力［53］。此外，在精液中添加氯前列烯醇和GnRH類(lèi)似物對(duì)提高母豬窩產(chǎn)仔數(shù)、懷孕率和分娩率有一定促進(jìn)作用［53］。

4.3 飼養(yǎng)管理

研究表明，相同的激素組合在不同豬場(chǎng)的應(yīng)用效果存在一定差異［18］，這可能與豬場(chǎng)飼養(yǎng)管理水平密切相關(guān)。因此，為提高定時(shí)輸精技術(shù)效果，一方面，在使用激素進(jìn)行同步化調(diào)控前需提高豬場(chǎng)飼養(yǎng)管理水平，如有效控制豬群環(huán)境、優(yōu)化豬群結(jié)構(gòu)、提供優(yōu)良飼料、按時(shí)接種疫苗保障繁殖母豬健康狀況［42］；另一方面，針對(duì)不同豬場(chǎng)、不同生理狀態(tài)的母豬開(kāi)展激素使用預(yù)試驗(yàn)，以確定最佳激素組合和使用劑量，優(yōu)化使用方案。此外，不同的母豬品種、使用季節(jié)對(duì)激素處理效果也有影響［54］。

4.4 其他因素

定時(shí)輸精技術(shù)的應(yīng)用使母豬發(fā)情配種時(shí)間更加集中，單位時(shí)間內(nèi)精液的需求量大幅提升，精液供應(yīng)不足成為該技術(shù)面臨的難題。為解決該問(wèn)題，科研人員探索將定時(shí)輸精技術(shù)中的傳統(tǒng)子宮頸輸精改為子宮低劑量深部輸精，發(fā)現(xiàn)可有效降低精液量至1/3～1/2［42］，但該技術(shù)對(duì)操作人員的水平要求較高，操作不當(dāng)容易引發(fā)母豬子宮感染。此外，應(yīng)用單次定時(shí)輸精技術(shù)，提高單次定時(shí)輸精效果是解決精液不足的另一種方法［34］。

5 展望

定時(shí)輸精技術(shù)是母豬批次生產(chǎn)管理中不可或缺的一項(xiàng)綜合性技術(shù)，對(duì)于提高生物安全、母豬繁殖性能和生產(chǎn)效率具有重要作用，尤其在“非洲豬瘟”防控常態(tài)化的形勢(shì)下，以定時(shí)輸精為基礎(chǔ)的批次生產(chǎn)在規(guī)模豬場(chǎng)中的試驗(yàn)應(yīng)用越來(lái)越普及。但其應(yīng)用效果不一，給養(yǎng)殖業(yè)帶來(lái)了新的考驗(yàn)和顧慮。一方面，現(xiàn)有的定時(shí)輸精策略中，大部分應(yīng)用兩次定時(shí)輸精程序后配種仍失敗的母豬將被淘汰［6］，初產(chǎn)母豬出現(xiàn)繁殖問(wèn)題的比例高于其他胎次，這可能是由于初產(chǎn)母豬的激素水平不穩(wěn)定，使用外源激素干擾了母豬體內(nèi)激素的正常分泌，尤其在飼養(yǎng)管理水平較低的情況下，沒(méi)有掌握最佳的給藥時(shí)間，重復(fù)使用激素增加母豬患病幾率，加快豬群更新速度，因此，如何選擇合適的給藥時(shí)間，綜合考慮胎次和產(chǎn)仔性能的影響，調(diào)整豬群的胎次結(jié)構(gòu)，最大化利用母豬繁殖性能，提高母豬利用年限，值得深入研究；另一方面，部分生殖激素在母豬體內(nèi)代謝后以糞便和養(yǎng)殖廢水的形式排放到環(huán)境中［55］，經(jīng)過(guò)堆肥發(fā)酵和廢水處理后，仍可污染地下水和地表水［56］，對(duì)人類(lèi)和動(dòng)物的內(nèi)分泌健康構(gòu)成潛在威脅，如何優(yōu)化激素使用方法和劑量，在保證使用效果的前提下降低激素劑量，尋找可能的生物或非生物轉(zhuǎn)換途徑，降低激素的環(huán)境濃度和持續(xù)存在時(shí)間，研發(fā)新型排泄物處理設(shè)施，是定時(shí)輸精應(yīng)用中面臨的又一挑戰(zhàn)。此外，相比自然發(fā)情和常規(guī)人工授精，定時(shí)輸精中的激素處理導(dǎo)致時(shí)間成本和經(jīng)濟(jì)成本增加，如何權(quán)衡成本和效益，提高單次輸精的成功率，在定時(shí)輸精技術(shù)研究應(yīng)用中也需要加以關(guān)注。