|
定时输精（TAI）技术作为家畜繁殖技术的重大突破和革新，综合了同期发情和人工授精技术，不仅解决了在生产实践中发情鉴定难、配种受胎率较低的问题，同时也明显提高了生产效率。TAI 技术的应用有助于促进肉牛良种产业化和提高经济效益。本文综述了国内外肉牛TAI 技术的应用现状并对各程序进行比较，以期为肉牛繁殖新技术的研究和应用提供参考依据。
1 TAI 原理
通过下丘脑- 垂体- 卵巢轴体系，母畜的发情和排卵受神经内分泌和生殖激素的共同作用调节。肉牛TAI 采用各种生殖激素来调控母牛发情周期，进而控制母牛发情和排卵在预期范围内。如图1 所示，牛在每个发情周期通常有2~3 个卵泡波。牛在发情后24~32 h，优势卵泡破裂进行排卵。排卵后产生黄体，黄体主要分泌孕酮，抑制排卵。如果母牛未妊娠，子宫将释放前列腺素F2α（PGF2α）促使黄体溶解，在发情周期的第17 天左右， 孕酮浓度将开始下降。在发情周期中，当孕酮存在时， 雌二醇随着卵泡的发育而变化；当孕酮消失时，高浓度雌二醇刺激促性腺激素释放激素（GnRH）的释放，导致促黄体素（LH）激增，从而进行排卵。因此，可以利用某些外源激素人为控制和改变母牛卵巢的活动规律，使其在预定时间内集中发情并正常排卵，从而进行TAI。
2 常用的TAI 程序
目前，TAI 已经形成了多种不同的程序， 包括PGF2α+GnRH 程序、孕酮+PGF2α+GnRH 程序以及其他的TAI 程序（表1），但它们都是在同期排卵（Ovsynch） 程序的基础上发展起来的。
2.1 PGF2α+GnRH 程序
Ovsynch 程序
Ovsynch 程序最早由Pursley 等提出，其操作程序：首先给准备TAI 的母牛注射GnRH 诱导LH 释放，7 d 后注射PGF2α 溶解CL， 经48 h 后再注射1 次GnRH 促进排卵，在第2 次注射GnRH 后约20 h 进行输精。
该程序不需要借助发情检测就能配种，可以随意调节配种时间，并能明显缩短产犊间隔，提高卵巢疾病的治愈率。近年来，Bridges 等通过把Ovsynch 程序中第1 次注射GnRH 到PGF2α 的时间间隔从7 d 缩短至5 d 来提高肉牛繁殖力，这项实验在肉牛中第1 次进行并成功应用。
随着此程序应用的深入，一些问题也显现出来。赵明礼等通过实验表明，应用Ovsynch 程序的肉牛第1 情期受胎率高于自然发情时肉牛的受胎率。而在第2 次注射GnRH 时血浆孕酮含量较低，导致排卵率比较低， 且排卵不能同期化。因此，研究人员又在此程序的基础上加外源孕酮处理，使其具有更好的可操作性。
Cosynch-48 程序
Vasconcelos 等在Ovsynch 程序第2 次注射GnRH 的同时进行输精，即在PGF2α 注射48 h 后同时进行GnRH 注射和输精，因此被称为Cosynch-48 程序。Brusveen 等通过该程序得到母牛的妊娠率为29.2%。与Ovsynch 程序相比，此程序对动物的处理减少，省时省力，并减少了动物应激。
Cosynch-72 程序
Dejarnette 等在Cosynch-48 程序的基础上把第2 次注射GnRH 的时间推迟24 h，即在PGF2α 注射72 h 后同时进行GnRH 注射和输精，因此被称为Cosynch-72 程序。Brusveen 等应用该程序得到母牛的妊娠率为25.4%。与Cosynch-48 程序相比，Cosynch-72 程序处理的母牛受孕率没有差异。
Ovsynch-56 程序
Brusveen 等把Ovsynch 程序中第2 次注射GnRH 的时间延后8 h，即注射PGF2α 56 h 后注射GnRH，然后输精，因此被称为Ovsynch-56 程序。Brusveen 等在母牛上应用该程序得到母牛的妊娠率为38.6%。
与Ovsynch 程序相比，Ovsynch-56 程序可使处理母牛的卵泡生长发育时间变长； 与Cosynch-48 和Cosynch-72 程序相比，Ovsynch-56 由于LH 顶峰期和AI 之间有最佳间隔，每AI 的受孕次数（P/AI）会增加， 所以受孕率会高于前2种程序。
2.2 孕酮+PGF2α+GnRH 程序
少量的孕酮与雌激素协同作用可以促进母牛发情及乳腺腺泡发育，维持妊娠， 因此孕酮水平对于母牛的妊娠率至关重要。Dadarwal 等提出，在排卵期卵泡生长期间，低浓度孕酮环境增加了排卵前卵泡大小和随后的黄体大小和功能，怀孕率下降；Stevenson 等研究表明，低孕酮环境抑制初产母牛AI 的妊娠率；但Sales 等指出低浓度孕酮有效地控制了卵巢卵泡的生长，并且对肉牛的怀孕率没有不利影响。所以可以用外源孕酮处理来提高母牛妊娠率。根据孕酮来源的不同，可分为CIDR+PGF2α+GnRH 法和MGA+PGF2α+GnRH 法。
CIDR+PGF2α+GnRH 法是在Ovsynch 程序基础上， 先在母牛阴道内放置CIDR 同时肌注GnRH，7 d 或者5 d 后肌注PGF2α 并撤除CIDR，之后按照Ovsynch 程序进行处理。MGA+PGF2α+GnRH 法是先饲喂14 d 的MGA，停饲19 d 后注射PGF2α，随后在注射GnRH 时定时输精。
Muth-Spurlock 等实验得出，2 次CIDR 装置处理会降低动物孕酮浓度，但仍然有足够的孕酮来有效促进同步发情，不会影响畜群的繁殖力，在实际生产中， 为了节约费用，通常使用1 次CIDR 处理。Whittier 等证明，5 d Cosynch + CIDR 程序处理后接受输精的肉牛怀孕率比7 d Cosynch + CIDR 程序处理后的肉牛高3%。另外，Kasimanickam 等实验证明，5 d Cosynch + CIDR 程序中，在CIDR 去除56 h 后进行授精的母牛受精率较CIDR 去除后72 h 授精平均高出10.3%。因此， 综合考虑生产成本以及操作简易程度等因素，在实际生产实践中更宜使用5 d 56-Cosynch + CIDR 程序。
2.3 其他TAI 程序
ECP 和EB 是PGF2α 的类似物，都有溶解黄体的作用，主要用于同期发情。HCG 与LH 作用相似， 而ECG 与FSH 作用相似。Pfeifer 等指出， PGF2α可成功用于诱导和同步TAI 牛的排卵，与其他排卵激素ECP 和EB 相比，它们的妊娠率相似。因此，可以使用相似功能但价廉的激素来进行处理。
替代GnRH 的TAI 程序
该程序指用EB、HCG、ECG 等激素替代PGF2α+GnRH 程序中的GnRH。Bums 等将Cosynch-72 程序第1 次注射的GnRH 用HCG 替代，结果取得了相似的诱导排卵效果；而Keskin 等将Ovsynch 程序第1 次注射的GnRH 用HCG 替代，结果所得同期发情率和妊娠率都明显低于原程序。胡雄责等通过4 个程序（图2）处理进行TAI，发现GPH 法发情率最高，GPA 法受胎率最高。由于促黄体素释放激素（A3）价格比GnRH 要低，所以可以应用GPA 方法来降低成本，具有较高的应用价值。Giles 等指出，14 d Cosynch+CIDR 程序中在CIDR 移除后0 d 和9 d 使用GnRH 类似物比5 d Cosynch 更能有效提高怀孕率。Sá Filho 等实验表明， 在第1 次TAI 后第2 天给予1 mg EB（当妊娠状态未确定时）促使再同步化TAI 的妊娠率比使用GnRH 更高。
Heatsynch 程序
Pancarci 等提出Heatsynch 程序，与Ovsynch 程序类似，都是以间隔7 d 注射GnRH 与PGF2α 为基础，8 d 后肌注0.5 mg ECP，10 d 定时人工授精。Yusuf 等证明，在PGF2α 注射之前使用热检测辅助监测早产发情，与使用CIDR 有同样的效果。
Karuppanasamy 等研究表明，用改良的Ovsynch 方案处理的母牛怀孕的可能性较改良的Heatsynch 方案高5.27 倍。
PRID-PGF2α-ECG 程序
该程序先放入PRID（作用同CDIR），3 d 肌注PGF2α，5 d 移除PRID 同时肌注ECG，56 h 后输精。Mialot 等证明，应用此程序输精后35~45 d 的妊娠率可达53.8%，而Ovsynch 程序的妊娠率只有46.3%。
3 展 望
目前，我国TAI 技术尤其是在肉牛上的应用研究尚未受到广泛重视。为了改变我国目前肉牛产业上面临的繁殖率低、牛肉产量低等问题，必须加快TAI 技术的研究速度，可以采用公牛站集中供精、引进人才、加强肉牛良种繁育体系建设及产业管理水平、进一步改良TAI 程序，进而为规模化牛场组织生产提供技术依据。中华人民共和国农业农村部在2018 年将TAI 遴选为农业主推技术，这将为TAI 技术的深入研究提供有利条件， 逐渐加大对肉牛产业的扶持力度，积极推动肉牛工业战略转型。可以预见，TAI 技术在肉牛产业乃至整个畜牧业中粲然可观，有望成为促进肉牛良种产业化与规模化养殖的一项普遍技术，将极大推动产业发展（参考文献略）。
|
