苟文钰,张雅文,张 倩,张 浩,吴常信
(中国农业大学动物科技学院 畜禽育种国家工程实验室,北京 100193)
藏鸡与茶花鸡杂交种蛋低氧孵化性能测定
苟文钰,张雅文,张 倩,张 浩*,吴常信
(中国农业大学动物科技学院 畜禽育种国家工程实验室,北京 100193)
旨在研究藏鸡作为父本和母本对杂交种蛋胚胎低氧发育的影响。在模拟常压低氧的条件下对纯种藏鸡(TT)、纯种茶花鸡(CC)、藏鸡♂×茶花鸡♀(TC)、茶花鸡♂×藏鸡♀(CT)种蛋进行孵化。而后对种蛋的低氧孵化性能进行测定。结果显示,在13%氧浓度(约海拔3 980 m)条件下,藏鸡与茶花鸡正反交种蛋孵化率(36.41%、39.57%)显著高于茶花鸡(16.97%),藏鸡作为母本的种蛋失水率显著低于茶花鸡为母本组,且蛋重较大。本研究说明了种蛋的蛋重、孵化期失水率主要由母本决定;茶花鸡与藏鸡的杂交种蛋低氧孵化率显著提高,表现较强杂种优势,但正反交组间种蛋低氧孵化率差异不显著;藏鸡作为母本的种蛋低氧孵化胚胎发育前期优于藏鸡作为父本组,后期则藏鸡作为父本的种蛋胚胎发育能力较好。
藏鸡;低氧孵化;孵化率;失水率
青藏高原具有典型的高寒、低压、低氧气候特征,家禽品种十分单一,藏鸡则是数量最多、分布最广的高原地方鸡种。以往的科研工作者也曾尝试引进低地优良种鸡,以丰富西藏地区家禽品种的多样性,但发现低地鸡种引种至高原时种蛋的孵化率极低,这给引种工作造成了极大的困难[1]。为了研究影响高海拔环境对种蛋孵化的因素,学者们做了大量的孵化试验,结果表明,孵化湿度、O2分压、CO2浓度均影响禽蛋的孵化效率,其中O2分压是制约高海拔环境种蛋孵化率的关键[1-4]。鸡胚对高海拔低氧环境的耐受性受遗传因素控制,品种间存在差异[1,5]。
本研究选择低氧适应性能极端差异的鸡种藏鸡和茶花鸡,采用人工输精进行正反交,收集种蛋进行低氧孵化,测定孵化过程中鸡蛋失水率、胚胎生长和孵化率等指标,分析藏鸡作为父本和母本对胚胎低氧发育的影响,为研究动物低氧适应性提供理论基础。
1.1 试验材料
采用人工授精技术,在中国农业大学实验牧场内收集藏鸡×藏鸡(TT)、茶花鸡×茶花鸡(CC)、藏鸡♂×茶花鸡♀(TC)和茶花鸡♂×藏鸡♀(CT)组合的种蛋,每组200枚。所有种蛋贮存不超过7 d[6]。
1.2 试验方法
所有种蛋熏蒸消毒,并称重,采用本实验室自行研制的全自动低氧模拟孵化机孵化[7]。孵化条件为温度37.8 ℃、湿度60%、每2 h翻蛋1次,O2浓度(13±0.2)%(相当于海拔3 980 m)。孵化期22 d,每日定时观察温度、湿度、O2浓度。分别在第5、9、11、14、16、18、19 天照检、称重,同时在第11、16、18天和出雏期每组分别取12个活胚蛋,观察胚胎发育情况并称量胚胎重。解剖所有死胚种蛋,从胚胎大小、卵黄吸收程度、器官发育程度、是否内外啄等判断胚胎死亡的时期。
1.3 数据分析
对种蛋受精率和孵化率进行卡方检验,比较各组间的差异。对种蛋蛋重、失水率、胚胎重/蛋重等数据进行单因素ANOVA方差分析,然后用bonferroni方法调整P值,对各组性状均值进行多重比较。所有数据均采用SPSS 17.0软件进行统计分析。
2.1 低氧孵化对种蛋蛋重和受精率的影响
各组种蛋的平均蛋重及受精率见表1。由表1可知,藏母鸡组的受精率高于茶花母鸡组,且CT组的受精率显著高于其他组。4组的种蛋受精率均达到试验要求,可以进行低氧孵化的后续数据分析。对于平均蛋重,藏鸡母鸡组高于茶花鸡母鸡组,纯种藏鸡种蛋重显著大于其余试验组。由此可见,平均种蛋重和受精率主要受到母本的影响。同时,在母鸡品种相同的条件下,杂交组合的受精率都表现出一定的上升,可能具有杂交优势,尤其是CT组。
表1 各组种蛋重及受精率
2.2 低氧孵化对胚胎死亡率和孵化率的影响
各组种蛋低氧(13% O2)孵化胚胎阶段死亡率和孵化率见表2。在整个低氧孵化期,胚胎死亡率呈现出两个死亡高峰期:0~5 和19~22 d。在第1个死亡高峰期0~5 d中,以藏鸡为父本组(TC)胚胎死亡率明显高于以藏鸡为母本组(CT),但胚胎发育后期的死亡率差别不显著。统计分析显示,纯种藏鸡种蛋的孵化率达到50.04%,显著高于其他组(P<0.05);纯种茶花鸡孵化率最低,仅16.97%,显著低于其他组(P<0.05)。结果说明,藏鸡胚胎对低氧环境的适应性高于茶花鸡。藏鸡和茶花鸡杂交种蛋的低氧孵化性能比茶花鸡有显著提高(P<0.05),但正反杂交组间孵化率差异不显著(P>0.05)。TC组表现杂种优势率为8.67%,CT组为18.10%,藏鸡作为母本的组合高于藏鸡作为父本的组合9.43个百分点。
表2 各组低氧孵化胚胎阶段死亡率及孵化率
2.3 低氧孵化对种蛋失水率的影响
种蛋低氧孵化时,各时期累计失水率见表3。孵化期种蛋的失水率反映蛋壳通透性,由母鸡的遗传和饲养环境决定,对孵化率有直接影响。统计分析发现,CC和TC组的种蛋失水率在每个时期均分别高于TT和CT组(P<0.05),说明茶花鸡母鸡所产的种蛋蛋壳通透性高于藏鸡母鸡所产种蛋。
表3 种蛋低氧孵化时各阶段累计失水率
2.4 胚胎发育情况
胚胎重/蛋重比值可以反映孵化期胚胎个体的发育能力及对蛋内营养的利用情况。由表4可见,藏鸡低氧孵化胚胎早期虽然死亡率低,但发育程度并没有显著优于杂交种蛋,直到第2个死亡高峰期即孵化第18天才表现出较强的生长优势。茶花鸡在低氧环境孵化时胚胎重/蛋重比率均显著低于其他组(P<0.05),说明其胚胎的生长发育受低氧抑制较大。TC与CT正反交组中,母本为藏鸡组的胚胎11和16 d发育较好,胚胎重/蛋重比率显著高于父本为藏鸡组,而父本为藏鸡组胚胎18 d和出雏期发育超过了母本为藏鸡组,差异达显著水平(P<0.05)。
表4 各组种蛋低氧孵化胚胎重/蛋重比率
藏鸡与茶花鸡都是我国特有的地方鸡种,都具有体型小、生长缓慢、耐粗饲、抗病力强等特征,并且两个品种的种蛋大小、蛋形指数、蛋壳厚度、表面覆盖角质层等均相似,但两者的低氧适应性差别十分显著[8]。选择茶花鸡和藏鸡及其杂交种蛋进行低氧试验,可避免由于种蛋重、蛋形指数等因素对低氧孵化率的影响[9]。高海拔地区气候条件十分特殊,其低氧环境对鸡胚的孵化过程有直接的危害,导致种蛋孵化率低、胚胎发育缓慢、畸形率增加等。藏鸡低氧的耐受性是长期适应性进化的结果。本试验结果可以看出藏鸡种蛋在低氧条件下孵化率显著高于茶花鸡及杂交种蛋,与前人研究结果一致[10]。本试验所选用的藏鸡为2003年引种至北京饲养、纯繁群体,已很好的适应人工授精的输精方式,相比较于高原生长的藏鸡,种蛋的受精率已经达到试验要求[11]。TT和CT组种蛋均为藏母鸡所产,相对于茶花鸡所产种蛋(CC和TC组),蛋重较高,孵化期失水率较低,第1个死亡高峰期(0~5 d)胚胎死亡率较低;这说明藏鸡作为母本对受精蛋早期胚胎发育的物质储备有影响[12]。然而,低氧孵化至第18天,即第2个死亡高峰期开始时,以藏鸡为父本的TT和TC组种蛋显现出低氧下良好的生长发育,死亡率低于茶花鸡为父本的CC和CT组。鸡蛋孵化的第18天后是胚胎从尿囊绒毛膜呼吸到肺呼吸转换,以及为啄壳出雏储备能量的时期,本研究结果说明,父本对胚胎的后期发育和生活力有重要影响。从胚胎重/蛋重比也可以反映出这一规律,TT和CT组胚胎孵化到第16天的该比值仍高于CC和TC组,直至第18天,TT和TC组超过了CC和CT组。孵化率作为衡量胚胎低氧适应性的最主要指标,本试验中,杂交组合TC与CT组种蛋低氧孵化死亡率比茶花鸡显著下降,但正反交组间没有显著差异,说明藏鸡无论作为父本还是母本对种蛋低氧孵化性能都有改善作用,这可能是因为低氧适应性属于常染色体遗传,且受多种因素协同作用[13],但本结果与莫德林等的试验结果并不一致[11]。众多学者认为,藏鸡种蛋失水率较低也是其低氧适应性的表现之一,认为藏鸡在长期进化过程中降低了蛋壳的传导力,从而减少高海拔低压环境孵化时水分的散失。但本研究中,CT组种蛋失水率低于TC组,CT组孵化率比TC组高,但差异未达显著水平。鸟类不同物种或品种对高海拔适应反应在蛋壳通透性上的改变,随低氧程度不同而存在差异。在13%低氧条件下,蛋壳通透性降低是否对胚胎适应性提高起作用,仍需进一步研究[14-16]。胚胎低氧适应性由多种遗传因素控制,而父本和母本对该性状差别影响的作用机制,仍需进一步探索研究。
本试验通过分析藏鸡、茶花鸡以及其正反交种蛋低氧胚胎适应性,发现种蛋的蛋重、受精率主要由母本决定;低地鸡与藏鸡的杂交种蛋低氧孵化率显著提高,表现较强杂种优势,但正反交组间种蛋低氧孵化率差异不显著;藏鸡作为母本的种蛋低氧孵化胚胎发育早期优于茶花鸡为母本组,后期则藏鸡作为父本的种蛋胚胎发育能力较好。
[1] 吴常信,李 宁.藏鸡高原低氧适应生理与遗传基础[M].北京:中国农业大学出版社,2012. WU C X,LI N.Physiology and genetics of adaptability to highland hypoxia in Tibetan chicken[J].Beijing:China Agricultural University Press,2012.(in Chinese)
[2] 强巴央宗.西藏藏鸡种质资源特性研究[D].南京:南京农业大学,2008. CHAMBA Y Z.Breed characters of Tibetan chicken[D].Nanjing:Nanjing Agricultural University,2008.(in Chinese)
[3] 张 浩.藏鸡高原低氧适应生理机制及其杂交利用研究[D].北京:中国农业大学,2005. ZHANG H.Physiological mechanism of adaptability to highland hypoxia and utilizing by crossing in Tibetan chicken[D].Beijing:China Agricultural University,2005.(in Chinese)
[4] 张 浩,吴常信,强巴央宗,等.氧气对低地鸡蛋胚胎死亡和孵化率的影响[J].畜牧兽医学报,2006,37(2):112-116. ZHANG H,WU C X,CHAMBA Y Z,et al.Influences of oxygen on embryonic mortality and hatchability of chicken eggs[J].ActaVeterinariaetZootechnicaSinica,2006,37(2):112-116.(in Chinese)
[5] ZHANG H,BURGGREN W W.Hypoxic level and duration differentially affect embryonic organ system development of the chicken (Gallusgallus)[J].PoultSci,2012,91(12):3191-3201.
[6] 康贻林,濮存全.如何提供理想的种蛋贮存条件[J].中国家禽,2010,32(12):52-53. KANG Y L,PU C Q.How to provide the ideal conditions for eggs[J].ChinaPoultry,2010,32(12):52-53.(in Chinese)
[7] 张 浩,苟 潇,魏泽辉,等.自动化低氧模拟孵化机的研制与测试[J].中国家禽,2005,27(17):31-33. ZHANG H,GOU X,WEI Z H,et al.Development and test of the automation simulation low oxygen hatch machine[J].ChinaPoultry,2005,27(17):31-33.(in Chinese)
[8] 孙 祥,郭成欲.云南茶花鸡的种质特性[J].当代畜牧,2009,11:34-35. SUN X,GUO C Y.Breed characters of Chahua chicken[J].ContemporaryAnimalHusbandry,2009,11:34-35.(in Chinese)
[9] 陈增军.种蛋大小对孵化率及健弱雏率影响的试验报告[J].中国畜牧兽医,2008,35(4):146-147. CHEN Z J.The test report of egg size effect on hatching rate and weak health chicken rate[J].ChinaAnimalHusbandry&VeterinaryMedicine,2008,35(4):146-147.(in Chinese)
[10] 张 浩,吴常信,强巴央宗,等.小型蛋鸡及其杂交种蛋高海拔孵化性能研究[J].中国农业科学,2006,39(7):1507-1510. ZHANG H,WU C X,CHAMBA Y Z,et al.Hatchability of miniature laying chicken and its hybrids at high altitude[J].ScientiaAgriculturaSinica,2006,39(7):1507-1510.(in Chinese)
[11] 莫德林,李 奎,强巴央宗,等.交配组合和环境温度对西藏地区鸡蛋孵化效果的影响分析[J].畜牧兽医学报,2006,37(1):28-33. MO D L,LI K,CHAMBA Y Z,et al.Analysis of the effect of mating system and environment factors on egg hatchability at Tibet altitude[J].ActaVeterinariaetZootechnicaSinica,2006,37(1):28-33.(in Chinese)
[12] CHRISTENSEN V L,DAVIS G S.Maternal dietary iodide influences turkey embryonic thyroid function[J].PoultSci,2001,80(9):1286-1292.
[13] 路 毅.正反交结果相同就一定是常染色体遗传吗[J].中学生物学,2012,28(13):44-45. LU Y.Is the have a same result of intercrossing that must be euchromosome genetic[J].MiddleSchoolBiology,2012,28(13):44-45.(in Chinese)
[14] 耿照玉,王秀玲.种蛋孵化期失水率及蛋壳气孔密度与孵化率的关系[J].中国畜牧杂志,1990,26(5):12-14. GENG Z Y,WANG X L.the relationship between hatchability and eggshell stoma density,water loss rate in egg incubation[J].ChineseJournalofAnimalScience,1990,26(5):12-14.(in Chinese)
[15] HEMPLEMAN S C,ADAMSON T P,BEBOUT D E.Oxygen and avian eggshell formation at high altitude[J].RespirPhysiol,1993,92(1):1-12.
[16] LEON-VELARDE F,WITTEMBURY J,CAREY C,et al.Shell characteristics of eggs laid at 2800 m by hens transported from sea level 24 hours after hatching[J].JExplZool,1984,230(1):137-139.
(编辑 郭云雁)
The Measurement of Hatchability of Eggs from Intercrossing of Tibet and Chahua Chickens under Hypoxic Incubation
GOU Wen-yu,ZHANG Ya-wen,ZHANG Qian,ZHANG Hao*,WU Chang-xin
(NationalEngineeringLaboratoryforAnimalBreeding,CollegeofAnimalScienceandTechnology,ChinaAgriculturalUniversity,Beijing100193,China)
The aim of this study was to investigate the effect of Tibet chicken as male and female parents on hypoxia development of hybrid eggs.Eggs from Tibet × Tibet (TT),Chahua × Chahua (CC),Tibet × Chahua (TC) and Chahua × Tibet (CT) chickens were incubated under hypoxic condition.Then the hatchability of eggs were examined.The results showed that the hatchability of TC (36.41%) and CT (39.57%) groups were significantly higher than that of CC group (16.97%) under 13% oxygen concentration (equivalently 3 980 m altitude).Eggs from Tibet hens (including TT and CT groups) had a higher egg weight and a lower water loss during incubation than eggs from Chahua hens (including CC and TC groups).The results indicated that the egg weight and the water loss during incubation were mainly determined by female parent.The intercrossing eggs between Tibet chicken and Chahua chicken had higher hatchability and had stronger heterosis in traits of hypoxic hatchability.There was no significant difference in hypoxic hatchability of eggs between TC and CT groups.The embryo development of eggs from Tibet chicken as female parent was better at early stage and embryo development of eggs from Tibet chicken as male parent was better at last stage under hypoxic incubation.
Tibet chicken;hypoxic incubation;hatchability;water loss
10.11843/j.issn.0366-6964.2015.07.004
2014-09-28
国家自然科学基金项目(31272401;91331118)
苟文钰(1988-),女,甘肃甘谷人,博士生,主要从事藏鸡低氧适应性机制的研究,Tel:010-62734852,E-mail:gouwy520@126.com
*通信作者:张 浩,副研究员,博士生导师,主要从事高原动物低氧适应分子遗传机制的研究,Tel:010-62734852,E-mail: zhanghao827@163.com
S831.3
A
0366-6964(2015)07-1102-05