奶牛繁殖機(jī)理與繁殖管理技術(shù)

奶牛繁殖機(jī)理與繁殖管理技術(shù)

隨著生產(chǎn)水平的提高，山羊的繁殖障礙變得越來越突出。為了提高奶牛養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益,各國對奶牛繁殖理論和技術(shù)及管理和障礙問題的研究愈來愈重視。本文旨在綜述奶牛繁殖研究及其產(chǎn)業(yè)技術(shù)的最新進(jìn)展與研究動(dòng)態(tài)。1產(chǎn)仔性硫調(diào)節(jié)理論與技術(shù)1.1前列腺素調(diào)節(jié)作用主要從增加樣本量和分子調(diào)控兩方面著手,研究結(jié)果更加可靠。法國學(xué)者M(jìn)artin等將文獻(xiàn)報(bào)道的計(jì)量單位、母牛胎次、品種、泌乳期等資料進(jìn)行轉(zhuǎn)換,獲得大樣本量的母牛發(fā)情周期外周血中激素變化曲線圖(圖1)。美國學(xué)者Bridges等分析排卵前雌二醇(E2)水平與妊娠維持的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)排卵前雌二醇水平過低,可影響孕體發(fā)育和子宮基因表達(dá),進(jìn)而影響妊娠;Pugliesi等試驗(yàn)證實(shí),前列腺素對排卵具有調(diào)節(jié)作用,抑制前列腺素的合成可以抑制排卵。波蘭學(xué)者Rekawiecki等分析奶牛黃體13個(gè)管家基因的表達(dá)情況,發(fā)現(xiàn)表達(dá)量依次為C2orf29、SUZ12、TBP、TUBB2B、ZNF131、HPRT1、18sRNA、GAPDH、SF3A1、SDHA、MRPL12、B2M和ACTB。上述研究結(jié)果為闡明發(fā)情排卵調(diào)控的生殖內(nèi)分泌機(jī)制、開發(fā)發(fā)情排卵調(diào)控新技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。1.2情期受胎率和分娩到受胎間隔愛爾蘭學(xué)者M(jìn)ossa研究發(fā)現(xiàn),在發(fā)情周期卵巢上直徑≥3mm的卵泡數(shù)多少直接影響奶牛繁殖力。卵泡數(shù)多(≥25個(gè))的母牛,情期受胎率是卵泡數(shù)少(≤15個(gè))的母牛的3.34倍;卵泡數(shù)居中(16~24個(gè))的母牛,情期受胎率是卵泡數(shù)少的母牛的1.75倍。此外,卵泡數(shù)多的母牛分娩到受胎間隔(109.5±5.1d)也比卵泡數(shù)少的母牛短(117.1±4d);卵泡數(shù)居中的母牛,配種次數(shù)(2.3±0.1)也比卵泡數(shù)少的母牛(2.7±0.1)少(表1)。1.3采用pge-gnrh的方法配合hcg誘導(dǎo)排血藥,見表1美國學(xué)者Pinaffi等用嗅隱亭(bromocriptine)和氟胺煙酸葡胺(flunixinmeglumine)處理青年母牛,分別抑制催乳素和前列腺素F2α(PGF2α)的分泌,證明用PGF2α誘導(dǎo)母牛發(fā)情或同期發(fā)情時(shí),除對黃體有溶解作用外,還可抑制催乳素的分泌,為進(jìn)一步完善誘導(dǎo)發(fā)情和同期發(fā)情技術(shù)提供了理論依據(jù)。國外誘導(dǎo)發(fā)情和同期發(fā)情常用的方法是在母牛分娩后第48~54d注射促性腺激素釋放激素(GnRH),7d后注射PGF2α,72h后再注射GnRH,待母牛發(fā)情后進(jìn)行配種。印度學(xué)者Satheshkumar等用類似方法處理娟姍雜交牛,也得到類似效果。美國學(xué)者Bas等發(fā)現(xiàn),GnRH給藥方式以子宮內(nèi)灌注優(yōu)于肌肉注射,可提高誘導(dǎo)發(fā)情和同期發(fā)情效果。而巴西學(xué)者Rovani等則認(rèn)為,PGF2α的給藥方式以肌肉注射與陰道粘膜下注射沒有差異。另一種誘導(dǎo)青年母?；蛎谌槟概０l(fā)情和同期發(fā)情常用的方法是,間隔11d注射氯前列烯醇(500μg)2次,并在第二次注射氯前列烯醇后第8d,將陰道內(nèi)孕酮釋放裝置(CIDR誖)投入到陰道內(nèi),同時(shí),肌肉注射17β-雌二醇2.5mg和孕酮50mg,3~6d后撤除孕酮釋放裝置,同時(shí)注射PGF2α,2d后注射LH12.5mg,然后配種,排卵率可達(dá)84%~89.6%,情期受胎率可達(dá)47%~63%。在美國,很多奶牛場都采用該法,配合定期人工授精情期受胎率一般在45%左右。這種方法用人絨毛膜促性腺激素(hCG)可以代替GnRH,但沒有明顯優(yōu)勢。值得注意的是,用類似方法配合hCG誘導(dǎo)排卵時(shí),如果hCG應(yīng)用次數(shù)增多,則會(huì)產(chǎn)生抗hCG抗體,影響排卵。用1次hCG后第14d,4%的母牛檢出抗hCG抗體;重復(fù)應(yīng)用2或3次后,分別有47%和73%的母牛在血液中檢出抗體。墨西哥學(xué)者Salas-Razo等介紹了另一種誘導(dǎo)青年母牛發(fā)情和同期發(fā)情的方法,結(jié)果有88%的母牛出現(xiàn)優(yōu)勢卵泡,其中99.5%的母牛配種后受胎。該方法操作簡便,只需每天早晨飼喂0.5mg(事先用250g飼料將其拌勻)醋酸美倫孕酮(melengestrolacetate,又名甲烯雌醇乙酸酯)持續(xù)21d即可。1.4牛場測定的時(shí)段規(guī)模較大的奶牛場常用計(jì)步器方法進(jìn)行發(fā)情鑒定,雖然增加基礎(chǔ)設(shè)施投資,但可節(jié)省人力。規(guī)模較小的牛場,則依靠技術(shù)員定時(shí)觀察,既費(fèi)時(shí),又影響檢查結(jié)果。為解決投資多、浪費(fèi)人力的問題,法國學(xué)者Bruyère等應(yīng)用攝像監(jiān)控系統(tǒng)(投資較少)和圖像處理軟件,通過觀察母牛爬跨情況,進(jìn)行發(fā)情鑒定,準(zhǔn)確性可達(dá)80%,且與人工觀察法相比可節(jié)省一半的時(shí)間。2精細(xì)生理與臨床育種技術(shù)的發(fā)展2.1不同因素、不同年齡、小氣候條件對精子品質(zhì)的影響動(dòng)物精液生理與人工授精技術(shù)的研究已有230多年的歷史,人工授精技術(shù)在奶牛繁育中的應(yīng)用也有近70年的歷史,但由于該技術(shù)作用很大,各國學(xué)者仍在繼續(xù)深入研究,以不斷提高優(yōu)秀種公牛的利用率。希臘學(xué)者M(jìn)alama等認(rèn)為,小氣候條件(環(huán)境溫度、濕度和露點(diǎn))影響精液冷凍后的精子DNA的完整性,特別是采精前29~35d的小氣候?qū)浩焚|(zhì)的影響更為明顯。德國學(xué)者Bl覿sse等認(rèn)為,冷凍過程影響精子細(xì)胞內(nèi)離子濃度和滲透耐受性。冷凍后的精子對低滲的耐受性降低,細(xì)胞內(nèi)pH值降低,鉀水平升高。新西蘭學(xué)者Yang等認(rèn)為,因精液稀釋液中卵黃引起的精子頭對頭凝聚與細(xì)胞內(nèi)鈣以及孵育時(shí)間和溫度有關(guān),對精子質(zhì)膜沒有影響。澳大利亞學(xué)者在研究精液品質(zhì)的影響因素時(shí)發(fā)現(xiàn),精子密度(r=0.34,P<0.0076)、活力(r=0.36,P<0.0041)和形態(tài)正常精子比率(r=0.31,P<0.0132)與公牛年齡呈正相關(guān);有原生質(zhì)滴的精子比率與年齡呈負(fù)相關(guān)(r=0.28,P<0.0348);而精子染色質(zhì)結(jié)構(gòu)與年齡無關(guān)。染色質(zhì)破碎的精子比率與正常精子比率(r=0.53,P<0.0001)、頭部異常精子比率(r=0.68,P<0.0001)和完整精子比率(r=0.26,P<0.0456)有關(guān)。2.2不同授粉用量的牛激素在妊娠和妊娠合并心臟病產(chǎn)品檢測指標(biāo)比較國外對奶牛進(jìn)行定時(shí)人工授精的報(bào)道較多,情期受胎率在20%~60%。影響情期受胎率的因素很多,如泌乳高峰期日產(chǎn)奶量、泌乳期、配種次數(shù)、溫濕指數(shù)、乳蛋白率、干奶期等(表2)。澳大利亞和意大利學(xué)者通過測定人工授精后妊娠、空懷和胚胎死亡母牛在授精當(dāng)天、授精后30d和42d的母牛體況評分、血中活性氧代謝產(chǎn)物、抗氧化活性、氧化應(yīng)激指數(shù)、葡萄糖、總蛋白量、白蛋白量、非酯化脂肪酸、膽固醇、甘油三酯、觸珠蛋白、高級氧化蛋白產(chǎn)物等指標(biāo),發(fā)現(xiàn)授精后發(fā)生胚胎死亡的母牛,其體況評分(2.5分)較受胎母牛(2.8分)和空懷母牛(2.9分)低(P<0.05)。此外,與授精后受胎母?；蚩諔涯概Ｏ啾?發(fā)生授精后胚胎死亡的母牛,血中高級氧化蛋白產(chǎn)物較高、白蛋白較低(P<0.05)。美國學(xué)者Starbuck等研究發(fā)現(xiàn),在人工授精時(shí)注射重組的牛生長激素,可以提高情期受胎率,特別對于產(chǎn)后100d以上才配種的母牛效果更好(圖2)。孕馬血清促性腺激素具有促進(jìn)性腺發(fā)育的作用,一般不用于妊娠母畜。但是,阿根廷和美國的研究發(fā)現(xiàn),在配種后第22d注射孕馬血清促性腺激素400IU,可顯著增加情期受胎率(50.0%vs.33.3%,P<0.02),減少妊娠損失。3預(yù)防和治療不孕癥的進(jìn)展3.1子理論在泌乳期不同且濃度下的發(fā)酵活性子宮內(nèi)膜炎不僅影響受胎,還影響超數(shù)排卵效果。在波蘭,亞臨床子宮內(nèi)膜炎發(fā)病率可達(dá)18.9%~75.4%。因此,研究診斷和治療子宮內(nèi)膜炎的方法具有非常重要的意義。西班牙學(xué)者López-Helguera等研究發(fā)現(xiàn),在母牛產(chǎn)后15~21d,用超聲診斷技術(shù)測定子宮頸直徑、子宮內(nèi)膜厚度、子宮液回聲反射性是預(yù)測母牛生殖能力的適宜方法,而單用陰道檢查或直腸診斷方法無法正確判斷母牛生殖狀態(tài)。據(jù)加拿大學(xué)者Couto等研究發(fā)現(xiàn),測定子宮或子宮頸液中嗜中性細(xì)胞比率可用于診斷子宮內(nèi)膜炎。子宮(P<0.0001)或子宮頸(P<0.002)中嗜中性細(xì)胞比率與白細(xì)胞酯酶活性有關(guān)(圖3)。隨著泌乳期的增加,子宮內(nèi)膜中的嗜中性細(xì)胞比率(P<0.001)和子宮(P<0.0001)和子宮頸(P<0.0009)白細(xì)胞酯酶活性下降。但在泌乳期第90d,子宮或子宮頸白細(xì)胞酯酶活性均與妊娠無關(guān)(P<0.04)。因此,如果子宮或子宮頸中嗜中性細(xì)胞比率>6.7%,則可判斷患亞臨床子宮內(nèi)膜炎。美國拜耳公司開發(fā)了一種通過測定白細(xì)胞酯酶、蛋白質(zhì)和pH值進(jìn)行子宮內(nèi)膜診斷的試紙條(Multistix10SG,BayerCorporation,Elkart,IN,USA),經(jīng)對28個(gè)牛場563個(gè)泌乳期的臨床應(yīng)用,證明子宮粘液中嗜中性細(xì)胞數(shù)≥10%、白細(xì)胞酯酶活性≥++、蛋白質(zhì)含量≥300mg/L、pH值≥7.0時(shí),母?；甲訉m內(nèi)膜炎。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),白細(xì)胞酯酶活性≥+++,平均空懷期比正常牛長39d(154dvs.115d);子宮粘液pH值≥7.0的牛,空懷期也延長39d(150.5dvs.111.5d)。3.2患蓮子混凝土可選用1d子宮內(nèi)膜異位癥是引起不孕的重要原因之一。波蘭學(xué)者Korzekwa等屠宰72頭發(fā)情周期8~12d的母牛,發(fā)現(xiàn)38頭(52.8%)患子宮內(nèi)膜異位癥,發(fā)病率和發(fā)病癥狀嚴(yán)重程度有隨年齡增大而增長的趨勢。患牛子宮內(nèi)膜病癥愈嚴(yán)重,雌二醇受體表達(dá)量愈高(圖4),但孕酮受體表達(dá)不受影響。隨著病情的惡化,外周血中雌二醇水平超水平提高,可做診斷的依據(jù)。4環(huán)境與管理因素西班牙學(xué)者F.López-Gatius綜合文獻(xiàn)資料指出:在過去數(shù)十年,奶牛不孕與高產(chǎn)奶牛產(chǎn)奶量增加有關(guān)。由于泌乳力與繁殖力的遺傳相關(guān)很小,所以很難確定泌乳力對繁殖力的作用。通常,繁殖力下降與選擇高產(chǎn)奶牛以及利用營養(yǎng)與管理因素提高產(chǎn)奶量有關(guān)。事實(shí)上,大家公認(rèn)環(huán)境與管理影響繁殖力。因此,科學(xué)的管理理念應(yīng)該在提高產(chǎn)奶量的同時(shí),提高奶牛健康水平和繁殖力,高產(chǎn)奶牛應(yīng)該有高繁殖力。4.1處理液氮或胚胎的保存和預(yù)防污染因素精液和胚胎在冷凍保存過程中污染病原微生物,不僅傳播疾病,還會(huì)影響受胎率。加拿大學(xué)者Bielanski綜合文獻(xiàn)資料指出:由于病原微生物在超低溫條件(如液氮,-196℃)可以長期保存,所以在精液或胚胎冷凍保存過程中,必須預(yù)防一切可能引起污染的因素。例如,精液或胚胎所帶病原微生物的相互傳播,液氮中病原微生物的污染,空氣中病原微生物的污染等。因此建議:(1)在無菌條件下生產(chǎn)精液或胚胎;(2)勿將精液或胚胎直接接觸液氮或液氮蒸汽;(3)從無特定病原的牛群中獲得精液或胚胎;(4)盛裝精液或胚胎的細(xì)管分開存放,最好密閉,防止交叉污染;(5)精液稀釋液和冷凍保護(hù)劑必須殺菌。4.2陰道陰門炎對產(chǎn)奶量的影響據(jù)英國學(xué)者Barrier等報(bào)道,難產(chǎn)不僅影響犢牛生活力,還影響母牛發(fā)情行為和繁殖力。另據(jù)日本Probo和英國Barrier學(xué)者報(bào)道,難產(chǎn)還影響犢牛血液學(xué)指標(biāo)和免疫及內(nèi)分泌機(jī)能:難產(chǎn)犢牛初生第一天唾液中皮質(zhì)醇含量升高(P<0.001),被動(dòng)免疫能力降低(P=0.03),哺乳期間的死亡率增高(2.8倍,P<0.01)。此外,以色列學(xué)者Goshen依據(jù)603個(gè)泌乳期資料發(fā)現(xiàn),壞死性陰道陰門炎患牛的空懷期較健康牛長約10d(145.8dvs.135.1d,P=0.031),嚴(yán)重的陰道陰門炎還影響產(chǎn)后受胎間隔(145.8dvs.135.1d,P=0.031)和泌乳期校正產(chǎn)奶量(低于健康牛338.1kg,P=0.016)。因此,預(yù)防不孕癥的發(fā)生具有非常重要的意義。4.3高產(chǎn)牛奶新生兒不發(fā)酵的原因伊朗學(xué)者Kafi等研究發(fā)現(xiàn),乳產(chǎn)量增加、體況下降、黃體活性開始時(shí)間推遲等因素,是引起高產(chǎn)奶牛產(chǎn)后不發(fā)情的主要原因。黃體活性開始時(shí)