文│郭少仙(河南省焦作市博爱县动物疫病预防控制中心)张阳阳(河南省武陟县动物卫生监督所)姚利双(河南省焦作市博爱县农产品质量综合检测中心)
马超数排卵技术研究进展
文│郭少仙(河南省焦作市博爱县动物疫病预防控制中心)张阳阳(河南省武陟县动物卫生监督所)姚利双(河南省焦作市博爱县农产品质量综合检测中心)
近年来,随着经济的不断发展,各种马术运动逐渐在国内广泛开展,因此对马匹的数量、质量要求也日趋提高。但是,马是繁殖周期较长的单胎动物,通常情况下母马一年只能生产一匹小马驹,严重制约着马的扩繁。胚胎移植技术是优良种马快速扩繁的有效途径,而超数排卵是胚胎移植的一个重要环节,简化和提高马的超数排卵技术具有重要的生产应用价值。本文对母马的生理特点、超数排卵的机理、超数排卵药物、超数排卵胚胎的活力及对妊娠率的影响等方面进行了综述。
1.发情周期。马是季节性繁殖动物,繁殖季节一般在较为温暖的季节,我国母马的发情季节一般在3~8月份。母马发情周期平均为21天(16~25天),发情期5~10天,也有延长至12天的情况;母马妊娠期平均为340天,分娩后6~13天母马开始发情,称为产后发情。产后发情配种一般比较容易受胎。
2.卵巢。母马卵巢的结构特殊,卵巢髓质在外,皮质在内,具有排卵窝;只有排卵窝有生殖上皮,成熟卵泡只能从排卵窝处破裂排卵,故排卵过程较长。此外,卵巢对促卵泡素(FSH)的反应不如其他家畜敏感,使得卵泡发育到成熟的时间也较其他家畜长,所以母马的发情期持续时间较长。母马一般为单侧排卵,两侧卵巢的排卵几率不同,一般情况下左侧卵巢排卵比右侧排卵多。随着卵泡发育,促卵泡素的分泌不断增加,又会通过大脑的神经组织使垂体分泌促黄体素,促使卵泡里的卵子成熟,使卵泡破裂排卵,破裂的卵泡里面形成黄体;母马排卵后14天左右黄体达到最大,此时黄体细胞很大,周围出现空腔,排卵后17天黄体开始退化,约需7周时间黄体才能完全退化。
哺乳动物卵巢的卵泡,根据不同的发育阶段可分为原始卵泡、初级卵泡、次级卵泡、三级卵泡和成熟卵泡。动物出生后早期,一定数量的卵泡开始生长,但大多数处于静止状态,开始生长的卵泡经过初级卵泡、次级卵泡形成有腔卵泡,大多数卵泡在此阶段闭锁。如果初情期后有促性腺激素的刺激,有些卵泡通过周期性的选择及生长,达到排卵。实验证明,动物有腔卵泡闭锁之前,注射FSH或孕马血清促性腺激素(PMSG)能使大量卵泡不闭锁而发育成熟;在排卵之前注射促黄体生成素(LH)或人绒毛膜促性腺激素(HCG),可以保证大量成熟卵母细胞同时排卵。超数排卵的过程就是应用超过体内正常水平的外源促卵泡激素,使将要闭锁的有腔卵泡发育成熟而排卵。
从1974年第一次成功对母马超数排卵以来,已经有许多学者尝试运用不同的激素对母马进行超数排卵。用于母马超数排卵的激素主要FSH、LH、PMSG和HCG等。
Fortune和Kimmich (1983)比较了不同剂量猪FSH诱导母马超数排卵的效果,结果显示,得到了1.5~1.8的排卵率,其中50%~83%的母马排双卵。Woods和Ginther(1983)的研究显示,用马垂体提取物(EPE;主要是FSH和LH)处理母马得到的平均排卵率为3.0枚,70%的母马排两个以上卵。Squires等(1986)比较了运用EPE和猪FSH超数排卵的效果,给母马注射EPE得到的排卵率为2.2枚,注射150毫克猪FSH得到的排卵率为1.6枚。这些数据清晰地表明,EPE诱导母马超数排卵效果较好,每个发情周期能得到2~3枚卵。
由于EPE中LH的含量变化很大,在很多实验中,FSH和LH的精确含量没有报道,但在牛超数排卵时,FSH制剂中LH的量太高一般会降低排卵反应。因此,许多学者开始使用一种纯化的马垂体制剂产品(eFSH)。许多研究均表明,eFSH处理成功地提高了发情周期母马的排卵率和胚胎回收率。PMSG由于半衰期长,能对卵巢产生持续刺激,从而引起卵巢的不良反应,且用于马的超数排卵效果不好,实际生产中较少使用。HCG与LH的生物学功能基本相似,常与FSH配合使用,具有促进卵泡成熟和排卵并形成黄体的作用。
1.超数排卵胚胎的活力。Squires 等(1987)移植了自发排卵和超数排卵母马的胚胎,得到了相同的群体妊娠率。此外,Dippert等(1994)分别从超数排卵母马和自发排卵母马输卵管回收胚胎,并培养了10天,发育情况相似。因此表明,超数排卵与自发排卵获得的胚胎的生存能力没有显著差异。
2.超数排卵与妊娠率。正常母马的超数排卵可以增加卵母细胞数量,通过人工授精从而提高母马的个体妊娠率。Niswender等通过对比试验研究结果显示,对母马每天注射两次eFSH,每次12.5毫克,用2500国际单位的HCG诱导排卵方法的母马的排卵率和妊娠率最高(排卵率为3.4±0.7,妊娠率为1.8±0.8)。Raz等研究显示,eFSH处理母马排卵率(2.2±1.9)高于对照组(1.1±0.3),但是,16匹eFSH处理母马中8匹妊娠,妊娠率为50%;26匹对照母马中16匹妊娠,妊娠率为62%。Squires等表示,在eFSH处理的母马之间排卵率变化相当大,且eFSH处理的母马大约有25%的母马在冲胚时不能收集到胚胎。造成排卵率和胚胎回收率变化的原因尚不清楚,或许eFSH能更有效的提高个体的胚胎回收率,对提高一群母马的胚胎回收率和妊娠率还有待研究。
目前,超数排卵技术已经广泛应用于生产实践中,但是个体之间超数排卵效果差异较大。同一种超数排卵方法对不同个体之间的超排效果不同,这除了个体本身的差异外,激素药物的使用剂量、注射途径、生产厂家、生产批号的不同,都影响着超数排卵的效果。同时,超数排卵胚胎的活力和妊娠率也直接影响着生产效益。在生产实践中,为了加快优良母马的繁殖速率,提高优秀种马的利用率,除了保证良好的饲养管理条件,进行选种选配外,还要制定可行的超排方案,开展马的超数排卵工作,为优良品种的胚胎移植工作打下良好基础。