“武汉中博”推荐阅读【主题策划】母猪定时输精技术基本原理与研究进展
点击量:135时间:2018-07-11来源:猪业科学

 

作者:王怀禹

 

 
 

   摘 要  

 
 
 

随着人工授精技术在养猪生产中的广泛应用,优秀种公猪的利用率得到了极大提高。而人工授精成功的关键是输精的准确性和及时性,因此如何准确预测排卵时间及确定输精时间是提高母猪人工授精效果的关键环节,也是当前养猪生产者高度关注的问题。

 

母猪的发情排卵受到体内生殖激素的精密调控,定时输精技术就是在利用外源生殖激素进行同期发情、同期排卵的基础上,通过调控母猪的发情和排卵来确定人工输精的最佳时间,以期达到提高母猪繁殖性能、减少发情鉴定工作量和促进养猪场批次化管理的目的。文章综述了母猪定时输精的基本原理及当前国内外研究应用现状,同时分析了存在的问题,并对发展前景进行了展望,以期为猪繁殖新技术的研究和应用提供参考依据。

 

 
 
 

  关 键 词  

 
 
 

母猪;生殖激素;同期发情;同期排卵;定时输精

 

目前,我国大部分猪场生产中都是通过公猪试情判断母猪是否发情和以此确定配种时间,具有一定的盲目性,容易因发情鉴定不准而造成错配、漏配。另外,在哺乳期由于护理不当,导致母猪断奶后发生卵巢囊肿、排卵延迟等繁殖疾病,对养猪生产造成极大损失。母猪定时输精技术(TAI)是以其同期发情、同期排卵为基础的一项繁殖新技术。根据母猪的繁殖调控规律,利用外源生殖激素处理母猪,使其发情排卵具有可控性和同步化,从而可以准确输精,提高母猪的利用率和受胎率。

 

该技术是对常规猪人工授精技术的重要改进和创新,不仅能够使人们准确把握输精时机来提高人工授精效果,还能够省去发情鉴定环节而直接输精,降低了劳动工作量和生产成本,便于批次化生产管理,是适应当代养猪业发展需求的一项动物繁殖新技术,在欧洲等国已经被广泛应用,尤其是在提高母猪卵巢机能、获得更高妊娠率、缩短产仔间隔和促进批次化管理等方面发挥了重要作用。但该技术在我国养猪业还处于起步阶段,近年来,不少学者开始关注这一领域,并取得了初步成效。

 

 

1 母猪定时输精的基本原理

母猪的发情、排卵都是由其体内促性腺激素释放激素(GnRH)、促卵泡素(FSH)、促黄体素(LH)等激素水平逐步升高引起的。对于后备母猪,随着动物的出生,下丘脑就释放GnRH,但GnRH、FSH和LH的合成与释放对性腺类固醇类激素的负反馈极为敏感,结果达成一种维持性器官发育的低激素水平。随着母猪的体成熟和性成熟,GnRH、FSH和LH的合成和释放对性腺类固醇类激素的负反馈敏感性逐渐降低,同时垂体对GnRH的敏感性逐步提高,形成高水平的激素平衡,即形成后备母猪的初情期。

 

对于经产母猪,哺乳期间高浓度的催乳素(PRL)抑制了下丘脑GnRH的释放,哺乳期间不发情。断奶后,由于没有了仔猪对乳头及乳房的强烈刺激,催乳素水平迅速下降,解除了对下丘脑GnRH释放的抑制作用,下丘脑开始有节律地释放GnRH,GnRH促进垂体前叶释放FSH和LH,进而促进雌激素(E2)的生成,使母猪表现发情症状,同时促进卵泡发育、成熟排卵和黄体形成。由于E2的含量升高促进LH峰的形成,标志着母猪排卵也由此开始。母猪是在LH峰后40~42h发生排卵,情期排卵数为10~25个。

 

由上可知,若要进行定时输精,则需要调控母猪体内生殖激素的分泌情况,因此可以通过注射外源生殖激素,调节母畜体内E2、LH等激素的含量,科学控制母猪的发情排卵时间,再根据配子维持受精能力的时间,确保精子和卵子能够在最佳的时间内完成受精,使母猪能够批次化完成配种,缩短母猪的断奶—发情间隔,减少因发情鉴定不准确导致的错配、漏配,提高母猪的利用率、受胎率和产仔数。

 

 

2 猪定时输精技术在国外研究应用进展

TAI在东欧研究应用历史较早,1949年,Tanabe等利用羊垂体提取物,采用PMSG—HCG(孕马血清促性腺激素—人绒毛膜促性腺激素)方案促进母猪卵泡发育和排卵,开启了猪TAI的先河,取得了里程碑式的研究成果。1967-1974年,Hunter在东欧和东德开始采用这项技术作为管理措施,实现猪场全进全出,使母猪群繁殖进程、健康及其免疫状态达到基本一致的程度,至1990年,东德已有近86%的猪场采用此技术,表明TAI应用已经趋于成熟。

 

人绒毛膜促性腺激素(HCG)和孕马血清促性腺激素(PMSG)是最初应用在TAI中的两种生殖激素,根据母猪哺乳期的长短制定不同的TAI程序。BrÜssow等提出的TAI程序基本上代表这一时期的研究成果(图1)。

 

 

对于经产母猪,先对其使用PMSG进行预处理,若母猪的哺乳期大于28d,则在预处理后56~58h注射HCG或PMSG;若哺乳期为28d,则在预处理后72h注射HCG或GnRH;若哺乳期为21d,则在隔78~80h注射HCG或GnRH。在注射HCG或GnRH后24~26h第1次输精,40~42h进行第2次输精。Brussow等对后备母猪,先饲喂四烯雌酮(别名:烯丙孕素)15~18d,在最后一次饲喂四烯雌酮后24h注射PMSG进行预处理,在预处理后78~80h注射GnRH或HCG,在注射HCG或GnRH后24~26h进行第一次输精,38~40h进行第2次输精。结果表明97.7%的处理组母猪在窗口期排卵,其受胎率和分娩率显著高于对照组。

 

随着TAI研究应用的不断深入,TAI程序也有了进一步的改进优化,促进了母猪繁殖性能的提高。研究人员在注射PMSG的基础上,又使用了猪促黄体素(pLH)对母猪进行处理。Cassar等在母猪断奶时注射PMSG诱导发情,80h后注射pLH控制母猪排卵,36h和44h各分别进行一次人工授精,结果母猪的分娩率达86%以上。研究表明pLH能有效促进母猪发情排卵,提高母猪的分娩率。

 

但pLH技术并没有得到广泛的应用,于是人们又通过注射GnRH及类似物布舍瑞林(Buserelin)、曲普瑞林(Triptorelin)和戈舍瑞林(Goserelin),间接促进pLH的释放,以达到类似pLH相同的效果。Driancourt等利用GnRH类似物布舍瑞林对经产母猪、初产母猪进行不同剂量处理,诱导母猪体内LH峰,使母猪同期排卵和同期发情,然后在注射布舍瑞林后30~33h对母猪进行单次输精,结果显示经产母猪受胎率为97.6%,高于对照组91.9%;初产母猪受胎率为96.7%,高于对照组82.9%;产仔率和产仔数、产活仔数差异不显著。

 

国外母猪定时输精技术研究表明,TAI能显著提高经产母猪断奶后发情率和受胎率,尤其是二胎母猪和高温季节经产母猪。避免各种应激因素、管理因素等造成的断奶母猪发情率低,受胎率波动的不利状况,对母猪的窝产活仔数提高0~2头,实现猪场的批次化管理,提高经济效益和管理水平。

 

 

3 猪定时输精技术在国内研究进展

我国猪的TAI研究起步较晚,主要集中在近几年。花泽雄等研究表明TAI对母猪的分娩率和产仔数等影响不显著,该试验没有用激素处理母猪,而是不论母猪是否有发情症状,都在母猪断奶后第5d和第7d进行输精,造成输精具有很大的盲目性。随后,翁士乔等借鉴德国Brusow&Wahner等提出的TAI程序对母猪进行TAI试验,结果表明TAI可以极显著的提高母猪的配种分娩率、总产仔数和健仔数,而且还可以大大缩短母猪的非生产天数(NPD)。

 

沈君等通过对断奶母猪肌注PMSG—GnRH可提高断奶母猪的发情率、受胎率、窝产仔数、窝产活仔数,减少对隐性发情断奶母猪的漏配率。方礼禄等对断奶母猪采用与沈君等一样的定时输精程序,试验结果显示,通过肌注PMSG—GnRH程序可提高断奶母猪的发情率、受胎率和分娩率,但不能提高断奶母猪的窝产仔数、窝活仔数。方礼禄等除对1~5胎断奶母猪采用PMSG—GnRH定时输精程序取得前述相似结果外,还对后备母猪采用四烯雌酮—PMSG—GnRH定时输精程序,结果显示,试验组后备母猪的静立率、妊娠率、分娩率、窝产仔数均高于对照组。陈辉等采用四烯雌酮—PMSG—GnRH和PMSG—GnRH定时输精程序分别对后备母猪和断奶母猪进行试验,结果表明,后备母猪发情效果明显优于对照组,可提高母猪的受胎率,同时对经产母猪的窝产仔数和窝产活仔数也有明显提高。

 

综上所述,母猪定时输精程序对母猪繁殖性能存在不同程度的影响(见表1)。

 

 

 

4 猪定时输精存在的问题与前景展望

4.1 猪定时输精存在的问题

人工授精成功的关键在于是否能够准确地判断母猪的发情,掌握好排卵的时间以及输精的时间。母猪的发情排卵受到很多因素的影响,除母猪品种之外,猪场的繁殖管理方式是重要因素。不同的猪场有着不同的繁殖管理模式,比如母猪的哺乳时间、饲料营养、免疫水平、母猪采食量等,还有查情的方式和输精人员的技术熟练程度及水平等。

 

在东德,TAI更多的是应用在母猪批次化管理上,需要母猪保持健康的体况,自身的营养达到生理生长要求,以及猪场完善的管理方式等。在我国养殖场众多,猪场环境各不相同,繁殖管理方式和水平千差万别,因此,如何针对不同猪场确定不同的TAI程序方案,以及选择合适的激素促进母猪同期发情、同期排卵以及输精时间的确定仍然是最为主要的问题。

 

再者,同期发情和定时输精技术处理后虽然排卵率增加,但是产仔数增加不多,可能是由子宫体积限制和早期胚胎死亡造成的。目前,我国定时输精技术还不成熟,还处在母猪发情需鉴定及两次输精的阶段,距国外先进的、少劳力的、高效使用优秀公猪精液的单次定时输精技术还有很大差距;同时对利用不同类型生殖激素及其剂量、定时输精的最佳时机及单次定时输精的研究还远不够深入,尚未建立起成熟的定时输精技术体系,还需要做出大量的研究实践。

 

4.2 猪定时输精应用前景

尽管猪定时输精技术在我国还不成熟,但鉴于其能够减少母猪发情鉴定的劳动量投入,解决母猪产后不发情问题,显著缩短母猪的非生产天数(NPD),大大提高母猪的利用率。不仅能大幅降低配种员对查情和适时配种技术的素质要求,而且不会因为人员变动导致生产水平大幅起伏。如果能够将母猪发情鉴定与定时输精结合起来,将会在更大程度上提高母猪的配种率。毫无疑问,该技术是简单有效地繁殖管理方法,有利于规模化猪场组织生产。

 

定时输精技术经历了近半个世纪的发展,在最近几年内研究报道迅速增多,表明越来越多的人逐渐开始重视定时输精技术。鉴于定时输精技术的优势及其对养猪业发展的重要推动作用,可以预见,在今后的一段时期内,定时输精技术将会成为母猪繁殖技术研究的热点,并将促进母猪生殖生理学相关理论研究的不断深入。在不久的将来,定时输精技术必将在养猪生产中发挥作用,进一步推动规模化养猪场的集约化和批次化生产,提高中国养猪业发展水平和经济效益。

 

 

 

本文选自《猪业科学》2018年第6期“主题策划”栏目:P52-54(版权归《猪业科学》所有,如转载,请注明出处)。

 

阅读更多内容可见网站:http://www.csis.cn


《猪业科学》微信征稿:

如您有好的文章希望与广大同仁分享,请将稿件发至swineonline@263.net,投稿时请标明为“微信”,我们将为您署名分享给广大同行。

·月刊杂志《猪业科学》网站 版权所有 备案序号:京ICP备09074008号-1
·联系地址:北京市朝阳区望京东路8号锐创国际2号楼1012室
·编辑部热线:010-84177146  010-84177148 转 稿件查询-608 杂志订阅-602 市场部门-601
·电子信箱:swineonline@263.net 传真:010-84177146转603 广告热线:010-84177146
·国内外发行 津工商广字:120103400121