陶元清
(青海省地方病预防控制所,西宁 811602)
喜马拉雅旱獭繁殖设施的设计与应用
陶元清
(青海省地方病预防控制所,西宁 811602)
目的通过开展喜马拉雅旱獭人工条件下的繁殖研究,探讨建立适宜的喜马拉雅旱獭饲养和繁殖设施。方法应用模拟生态学原理和方法,参照其它野生动物繁殖设施,设计模拟野外旱獭巢穴专用饲养和繁殖的设施。结果设计了较为科学的适合喜马拉雅旱獭饲养和繁殖用的设施,解决了实验用旱獭的饲养管理和繁殖问题,为喜马拉雅旱獭实验动物化研究工作奠定了环境条件。结论设计的动物饲养繁殖笼具得到广泛的有效应用。
喜马拉雅旱獭;饲养繁殖设施;设计与应用
喜马拉雅旱獭(Marmota himalayana)属啮齿目(Rodentia)松鼠科(Sciuridae)旱獭属(Marmota)的大型地栖性啮齿动物,主要集中分布于海拔2 800~4 000 m的青藏高原的嵩草草甸草原及针茅草草原的生境中,为青藏高原土生特有种,是我国和青海省哺乳动物资源开发利用的重点对象之一。野外营洞穴家族式生活,草食性,具冬眠性。目前,喜马拉雅旱獭正在成为生物医学科研工作中的重要模型动物,特别是制作人类乙型肝炎动物模型的最佳动物,其应用前景广阔[1,2]。但由于喜马拉雅旱獭实验动物化的工作刚刚起步,喜马拉雅旱獭的人工驯化和繁殖是实验动物化的关键,合适的繁殖设施和笼具是必备的硬件条件,但专门用于该动物繁殖的设施和笼具少见报道。由于不适应该动物的繁殖生物学特性需求,动物在人工条件下的繁殖得不到有效保证,成为制约该动物实验动物化工作的瓶颈,因此急需研制专用繁殖设施和笼具以保证工作需要。根据旱獭的生物学习性,参照实验动物的环境设施标准和实验动物笼具技术规范和要求[3-5],作者设计了旱獭饲养和繁殖用笼具,并不断地进行改革,在喜马拉雅旱獭人工驯养工作中成活率和繁殖率分别达到了90%和30%以上的较好效果,为该动物的实验动物化工作奠定了坚实的基础。
1.1动物
捕自青海非鼠疫疫区的野生喜马拉雅旱獭。
1.2饲养设施选材原则和主要材料
根据喜马拉雅旱獭体型大、性凶猛、牙尖齿利、善掘洞筑巢,具有冬眠性,活动范围大,野外营家族式生活方式的生物学特性,以防逃逸、保证安全、有一定的活动空间、模拟野外动物巢穴结构,提供干扰小、动物免受惊吓的隐秘的繁殖场所作为动物繁殖设施的设计原则,作者在实验旱獭饲养所在地选取符合实验动物设施建设原则的场地,运用民用建筑用水泥、砖块和钢筋等材料修建了旱獭室外繁殖设施。
1.3设施设计
针对旱獭野生、胆小怕人和穴居动物怕风的主要生物学特性,结合旱獭繁殖的基本需求,设计建造了旱獭室外专用饲养和繁殖设施。
1.3.1设施场地本设施位于青海省西宁市湟中县总寨镇,海拔2 600 m,距离实验旱獭原产地黄南同仁县150 km。设施距离城市较远,位置相对独立,外界干扰小,符合实验动物设施建设的基本要求。设施坐南朝北,东西长度50 m,南北宽度10 m,总面积为500 m2,为开放式棚舍;以铁质网围栏与周围隔离,非工作人员和其它动物不能进入。设施内建有砖混结构单走廊双排动物饲养繁殖池56组。
1.3.2设施建设平整场所,以东西方向150坡度标线,整个场地下挖3 m后,0.5 m厚度三合土夯实地基,填敷200 mm厚混凝土,混凝土中8号钢筋编制成20 mm×20 mm的网格做筋骨,以防动物挖洞逃逸和防潮。按场地面积(10 m×50 m)在混凝土地面上,建砖混结构单走廊双排动物饲养繁殖池56组。其中,走廊宽度为2.0 m,长50.0 m;单个繁殖池占地8 m2(单个池宽度4 m,长度2 m),共56个繁殖池。
每组繁殖饲养池(图1)由上下两层组成,上层为活动、采食饮水区(1)和遮阳休息区(2),下层为一密闭休息和繁殖区(3),活动、采食饮水区(1)和遮阳休息区(2)由小门(4)相连通,小门(4)为一上下推拉门,在遮阳休息区(2)的一角开有一小洞(5),小洞(5)将遮阳休息区(2)和下层的密闭休息和繁殖区
(3)相连通,活动、采食饮水区(1)的顶部装有格栅门(6),格栅门(6)上装有锁(7),遮阳休息区(2)的顶部是密闭的,在活动、采食饮水区(1)内固定有饲料盒(8)和水盒(9),在遮阳休息区(2)铺有无杂物、无农药和重金属污染的麦草(10);密闭休息和繁殖区(3)填实无杂物、无农药和重金属污染的黄。笼舍主要部位的尺寸为: 舍高1 500 mm;舍宽为2 000 mm;笼舍长度为4 000 mm。
1.3.3设施的启用设施建成验收合格后,空舍经自然光照、通风15 d,质量分数2%热烧碱水冲洗,干燥2 d后,体积分数5%来苏尔消毒液喷雾消毒整个实施,等待动物入舍。种群旱獭准备完毕,每组饲养繁殖池按雌雄1∶1放入适配种群旱獭2只。1.3.4饲养管理配对种群旱獭放入繁殖单元后,前5 d每只每日饲喂100 g胡萝卜、200~250 g白菜和更换饮水1次,自由采食;5 d后,开始每日6∶00、12∶00、18∶00分3次定时饲喂旱獭配合饲料。该配合饲料由苜蓿粉、麸皮、玉米粉、食盐、酵母粉和微量元素等6种原料制成,各原料的质量分数依次为48%、30%、20%、1%、0.95%和0.05%。饮水供给pH2.5~2.8的酸化水。
图 1 喜马拉雅旱獭池侧面示意图(单位: mm)
每日上午清扫卫生,换洗食盒和料盒1次;隔周体积分数2%来苏尔、体积分数2%过氧乙酸或强力消毒灵等消毒液轮换消毒饲养设施一次。
在本饲养繁育基地,旱獭从11月初开始冬眠。10月底开始冬眠前的准备工作,主要包括:彻底更换垫草1次,垫草尽力压实,铺满休息区;为了保证动物储存足够的冬眠所需能量,每日增加投食量至500 g,自由采食,随吃随加;观察到动物活动和采食饮水停止后,关闭小门(4);减少人员进出,避免噪音,使动物自然进入冬眠状态。
翌年3月初旱獭出蛰,出蛰后15 d饮水盒保持足够的饮水,少量供应颗粒料,不能使动物暴食而引起不适;第16 日开始,增加颗粒料的供应量,并饲喂50~100 g用小麦发制的麦芽;此阶段亦为动物交配期,应减少干扰,特别是不能突然出现刺激性噪音。
3月底至5月,管理上采用全封闭措施,除饲养员进场喂食外,禁止其他人员进出繁殖室,日常卫生清扫管理由每日一次减少为3~5 d 一次。5月底至7月中旬为繁殖旱獭哺乳期,为保证动物的哺乳,其间每日进行常规的饲养和卫生管理;增加供食量和饮水量;特别防止突然的干扰和噪音以免发生食仔现象;不可翻动动物巢穴内的垫草以免破坏动物所筑的产仔用草窝。
所产旱獭幼仔哺乳30 d左右后,门齿长出并能采食胡萝卜和白菜等新鲜蔬菜。观察到幼仔粪便由黑变绿即表明幼獭已开食,即可将幼仔全部分出至F1代旱獭生长繁育室进行饲养管理,前一个月每日每只饲喂20~25 g胡萝卜和白菜,同时每只每日投喂20~25 g用加工成年旱獭颗粒饲料的原料加水制成的半干软料;一般从第二个月后,就可以饲喂颗粒饲料和自来水,其它管理技术方法与亲本旱獭的饲养方法相同。
亲本旱獭则进入下一个繁育周期,饲养管理方法同上述各阶段方法要点。
2.1设施的适应性
经观察,动物放入2 d内,动物因更换新场所会有惊恐不适的表现,集聚在遮阳休息区内,从第3日开始就会发现遮阳休息区的小洞,并能以自然习性在密闭休息和繁殖区黄土中挖掘深度适宜的巢穴,还能将遮阳休息区中的麦草衔至挖掘好的巢穴中增加舒适度。所有放入饲养繁殖池的种群旱獭10 d内基本适应新的环境。
2.2繁殖效果
2011年7月设施建成投入使用,共放入配对种群旱獭56对,采用常年合笼法,至2012年7月30日,种群旱獭存活数102只,存活率为91.07%(102/112);共繁殖18窝,繁殖率为32.14%(18/56);产仔数为92只,平均窝产仔数为5.1只,离乳85只,离乳率为92.39%(85/92)。
2012年10月,清查56个繁殖单元的全部种群旱獭,按种群旱獭的挑选标准和雌雄1∶1配对比例,剔除异常动物,补齐因打斗、疾病等原因死亡的种群旱獭,繁殖种群维持为56对,仍采用雌雄1∶1常年合笼法。2013年7月种群旱獭存活数101只,存活率为90.18%(101/112);共繁殖20窝,繁殖率为35.71%(20/56);产仔数为102只,平均窝产仔数为5.1只,离乳93只,离乳率为91.18%(93/102)。
2013年10月,清点所有繁殖场56组繁殖单元的旱獭,种群旱獭101只转移至繁殖实验室内进行繁殖试验,幼獭93只转移至种群培育室进行F1人工种群的培育。繁殖场进行更换垫土、消毒等维护和保养。
据黄孝龙等[6]报道,受种群密度、气候、牧草等因素影响,野生喜马拉雅旱獭群体中,雌性旱獭3周岁达到性成熟,参加繁殖的雌性成獭占具有繁殖力的雌性成獭群体的平均百分数为53.7%,1年只繁殖1胎,平均胎仔数4.7只,属低繁殖力动物。因此,在旱獭的野生动物实验动物化工作中,提高人工条件下的繁殖力是极其重要的环节。营养、饮水和隐秘的场所是动物繁殖成功的三大要素。因此,研制合适的饲养繁殖设施和笼器具必不可少,其设计与应用合理与否对动物繁殖有重要影响。从野生喜马拉雅旱獭引入实验室后,在笼具的设计和应用方面进行了持续的探索。在成功解决喜马拉雅旱獭动物实验用笼具的基础上[7],作者所设计和应用的喜马拉雅旱獭繁殖设施和繁殖单元,除能满足喜马拉雅旱獭的一些生活习性外,还具有以下几个特点: ①设施开放式和繁殖池双层设计,模拟野外旱獭巢穴的结构,满足了动物的地面生活所需的活动场所、日照等,地下巢穴位于冻土层以下,小环境安全、干扰小、隐秘,为动物提供了适合休息、冬眠和繁殖的环境条件;②选取常用的建筑材料,减少了成本,适合推广和扩大规模;③符合旱獭的野外生态学原理又满足了人工饲养条件下动物的福利;④安全性好,所选材料和制作工艺能最大限度地防止动物逃逸;⑤水冲式笼具,不用开笼更换垫料,便于清洁和消毒,保证了卫生,提高了工作效率等。
结合食物、饮水等条件的改善和科学的管理方法,旱獭种群逐步适应了本设施和繁殖单元(繁殖池)提供的人工环境条件,2011年~2013年,在种群旱獭保持90%以上成活率的同时,繁殖率达到了30%以上,子代成活率90%以上,充分说明了本设施结构设计科学、简单、实用,解决了人工条件下旱獭的繁殖的“瓶颈”问题,为喜马拉雅旱獭实验动物化工作奠定了基础。
[1]陶元清,王忠东. 提高人工饲养条件下喜马拉雅旱獭成活率的几点体会[J]. 四川动物,2006,25(2):889.
[2]陶元清,王忠东. 喜马拉雅旱獭动物实验基本技术和方法的建立[J]. 四川动物,2007,26(3):704.
[3]汤家铭. 一种可直接冲洗式大型实验动物双层笼子[J]. 实验动物与比较医学,2007,27(3):207.
[4]GB14925-2010.实验动物环境设施标准[S].
[5]魏泓. 医学实验动物学[M]. 成都: 四川科技出版社,1998: 93-216.
[6]黄孝龙,王治军,吴驾淞,等. 青海海晏县热水滩和乌兰脑滩喜马拉雅旱獭的繁殖生物学特征[J]. 兽类学报,1986,6 (4):307-311.
[7]王忠东. 喜马拉雅旱獭实验笼具的设计和应用[J]. 实验动物与比较医学,2012,32(4):356-357.
Q95-33
B
1674-5817(2015)03-0242-03
10.3969/j.issn.1674-5817.2015.03.014
2015-02-28
国家自然科学基金资助项目(31160436)
陶元清(1971-),男,副研究员,研究方向: 实验动物管理及野生动物实验动物化研究。E-mail: tyq001@126.com