吴艳芳,仲长胜,陈玉林,寇启芳,马保华*
(1.西北农林科技大学动物医学院,陕西杨凌 712100;2.西北农林科技大学动物科技学院,陕西杨凌 712100;3.红寺堡区天源良种羊繁育养殖有限公司,宁夏吴忠 751999)
滩羊是由蒙古羊适应宁夏周边地区的环境条件生存、繁殖衍化而来的地方裘皮绵羊品种,具有晚熟晚育、发情表现不明显以及季节性发情等繁殖特性。滩羊裘皮洁白美观,滩羊肉富有营养、味道鲜美、无膻味,滩羊产品受到广大消费者的青睐。然而传统滩羊存在大脂尾影响自然交配、繁殖性能低、生长发育缓慢等缺点,影响了滩羊养殖场(户)的养殖经济效益和滩羊产业发展。因此,建立滩羊高效繁殖技术体系,在滩羊繁殖、品种选育过程中利用外源激素来调控滩羊的同期发情、超数排卵、以便更加准确的进行人工授精、胚胎移植、基因编辑等研究和应用工作。但在实际操作过程中,即使采用相同的激素制剂和处理程序也不能取得很好的效果。本研究在1 个发情周期内检测滩羊血清促卵泡素(FSH)、促黄体素(LH)、雌二醇(E)、孕酮(P)浓度,监测滩羊发情周期外周血生殖激素动态变化,从而分析滩羊卵泡波动态发育情况,为改进滩羊繁殖控制方法、建立滩羊高效繁殖技术体系提供依据。
1.1 实验动物 2020 年10 月于宁夏吴忠市红寺堡区天源良种羊繁育养殖有限公司滩羊养殖场,通过试情的方法选择发情周期正常、年龄在1.5~6 岁的繁殖母羊14只,其中1.5 岁、3 岁、5 岁和6 岁的母羊分别为4、4、4 只和5 只,常规饲养。
1.2 耗材、试剂盒与仪器设备 一次性真空采血管,1.5 mL离心管,离心机(CT15RE,日立工机式会社);FSH、LH、EELISA 试剂盒(批号202011)和PELISA 试剂盒(批号202012)为上海邦奕生物科技有限公司产品。
1.3 实验方法 对选择的14 只母羊,继续用公羊试情1个发情周期,再次确认发情期正常,从第2 个发情周期发情当天(记为周期的第0 天)开始到下次发情开始当天、每天10:00 左右颈静脉采血5 mL,3 000 r/min 离心15 min,将血清吸入1.5 mL 离心管中,做好标记并保存于-20℃,干冰保存条件下寄往上海邦奕生物科技有限责任公司检测。
1.4 统计分析 采用Excel、GraphPad Prism 6 软件进行数据统计分析和作图,采用ANOVA 单因素方差分析作差异分析,数据以平均值± 标准差表示,<0.05 表示差异显著。
2.1 滩羊发情周期 在14 只试验羊中,2 只母羊发情周期为16 d,5 只母羊发情周期为17 d,4 只母羊发情周期为18 d,2 只母羊发情周期为19 d,1 只母羊发情周期为21 d。发情母羊表现为接受公羊爬跨,眼观母羊外阴稍肿大、颜色潮红、触感柔软松弛,探查可见母羊阴黏膜充血伴随透明粘液流出。
2.2 滩羊发情周期内血清FSH、LH 浓度变化 在发情周期内,滩羊血清样本FSH 和LH 浓度呈波动性变化。FSH 浓度在发情前期逐渐升高,在发情当天出现峰值,浓度为(12.85±0.51)IU/L,在发情后期呈下降趋势。FSH 在发情周期内出现2~4 个峰值,FSH 峰值的个数和出现的时间依发情周期天数而有所不同。
发情周期为16 d 的2 只滩羊在发情周期内,有2个FSH 峰值分别出现在发情周期的第0、7(8)天(图1-A)。发情周期为17 d 的5 只滩羊在发情周期内,4只母羊有3 个明显FSH 峰值,分别出现在发情周期的第0、5(6、7)、12(13、14)天(图2-A);1 只母羊有4 个FSH 峰值,分别出现在发情周期的第0、4、7、11 天(图2)。发情周期为18 d 的4 只滩羊在发情周期内,有4 个明显FSH 峰值,分别出现在发情周期的第0、5(6)、8(9)、13(14)天(图3-A)。发情周期为19 d 的2 只滩羊在发情周期内,1 只母羊有3 个明显FSH 峰值,分别出现在发情周期的第0、8、14 天(图4-A);1 只母羊有4 个明显FSH 峰值,分别出现在发情周期的第0、7、11、15 天(图4)。发情周期为21 d的滩羊在发情周期内,有5 个明显FSH 峰值,分别出现在发情周期的第0、6、11、13、17 天(图5-A)。
图2 发情周期为17 天母羊的4 种生殖激素浓度变化
图3 发情周期为18 天母羊的4 种生殖激素浓度变化
图4 发情周期为19 天母羊的4 种生殖激素浓度变化
图5 发情周期为21 天母羊的4 种生殖激素浓度变化
在发情周期内,LH 浓度随着FSH 浓度变化而相应出现2~4 个峰值(图1~5 B),LH 浓度在发情前期逐渐升高,在发情当天出现峰值,浓度为(21.48±0.68)IU/L,高于发情周期的其他时期(<0.05),在发情后期下降。
2.3 滩羊发情周期内血清E、P浓度变化 由图1-5可知,滩羊发情周期E、P也呈现波动式变化。E浓度随着FSH 浓度变化出现2~4 个峰值,表现为在发情前1~3 d 迅速升高,在发情当天出现峰值,浓度最大为(21.09 ±0.81)ng/L,高于发情周期其他时期(<0.05),在发情后逐渐降低。P浓度在发情期最低,为(916.29±33.20)pmol/L,发情后5 d 内缓慢上升,在发情周期6~13 d 处于较高水平,随后逐渐缓慢降低。
图1 发情周期为16 天母羊的4 种生殖激素浓度变化
滩羊发情周期通常为17~19 d,发情持续时间为24~48 h。由于滩羊发情时外部发情症状表现不明显,需要利用试情公羊进行试情,试情时发情母羊愿意或主动接近公羊并接受公羊爬跨。本研究使用的14 只母羊中,发情周期为16 d 的母羊有2 只、17 d 有5 只、18 d有4 只、19 d 有2 只,21 d 的有1 只,基本能够代表滩羊发情周期天数的总体分布情况。
大多数哺乳动物卵泡发育受系统的内分泌调控而且以卵泡波的方式进行,在繁殖季节绵羊每个发情周期通常有3 个左右的卵泡波,每个卵泡波发生之前会伴随着刺激生长卵泡波发生的FSH 浓度增加,因此每个FSH 分泌峰的出现都代表着1 个卵泡波出现。本研究中,大多数滩羊在1 个情期内出现2~4 个FSH 和LH峰,这与绵羊卵泡波动态发育的研究一致。滩羊在发情期血清FSH 浓度和LH 浓度高于福清山羊、戴云山羊、陕北绒山羊和吐鲁番黑羊,这可能是由于品种或测定方法不同导致测定结果的差异,但FSH、LH 在不同品种羊的发情周期内分泌规律是类似的。FSH 可促进卵泡生长发育,LH 在卵泡优势化、成熟、恢复卵母细胞减数分裂和诱发排卵中发挥重要作用。本研究中的14 只母羊,在间情期存在1 个比发情当天FSH 浓度更高的FSH 峰,然而母羊并没有发情排卵,认为虽然此时期滩羊体内FSH 水平较高,而相应的LH和E水平远低于发情期的峰值,说明FSH 水平较高而E和LH 水平较低时不会诱发滩羊卵泡成熟和排卵,这也表明诱发滩羊发情排卵需要适当浓度比例FSH、E和LH 的协同作用。
滩羊血清E和P在发情周期内呈波动式分泌,发情当天E浓度达到峰值,P浓度最低,这与在哈萨克绵羊和多浪羊中的报道一致。E可以促进卵泡成熟、提高母畜性欲,少量P与E协同作用促进雌性动物发情。有研究认为卵泡波的出现也与雌激素的血清浓度瞬时升高的起始有关,并且最大卵泡生长阶段的结束时间与血清雌激素峰值浓度出现时间一致,这与本研究中滩羊血清E在发情周期内随FSH 峰后出现分泌峰的结果一致。发情前期在优势卵泡的发育过程中,E浓度升高和P浓度下降,刺激FSH 和LH 在排卵前形成极大峰值,从而诱发排卵。发情排卵后颗粒细胞在LH作用下发生黄体化,因此P浓度由最低水平开始上升。P在发情周期的6~13 d 保持较高水平,说明间情期母羊黄体功能正常,高水平P通过负反馈作用抑制下丘脑合成与分泌促性腺激素释放激素,进而抑制垂体FSH 和LH 的产生和释放,最终抑制卵巢上卵泡发育和母畜发情;间情期结束后,黄体溶解,P浓度下降,解除了对FSH 和LH 产生与释放的抑制作用,外周血FSH 水平随之升高,促进有腔卵泡发育,又出现新的发情和排卵。这说明P浓度的高低也调控着滩羊的卵泡发育和发情。
母羊血清生殖激素检测结果显示,发情周期天数不同的滩羊在发情周期内卵泡波的数量和出现的时间差异较大,这可能是同期发情处理时即使采用相同的激素制剂和程序而结果有较大差异的原因之一。通过研究结果可以分析出,发情周期16 d 的母羊(n=2)在发情周期一般会出现2 个卵泡波,第1 个卵泡波出现在发情周期的7~8 d,第2 个卵泡波(排卵卵泡波)出现于发情周期的14 d 左右;发情周期17 d 的母羊(n=5)在发情周期一般会出现3 个卵泡波,第1 个卵泡波出现在发情周期的5~7 d,第2 个卵泡波出现在发情周期的12~14 d,最后1 个卵泡波(排卵卵泡波)出现于发情周期的15 d左右;发情周期18 d 的母羊(n=4)在发情周期一般会出现4 个卵泡波,第1 个卵泡波出现在发情周期的5~6 d,第2 个卵泡波出现在发情周期的8~9 d,第3 个卵泡波出现在发情周期的13~14 d,最后1 个卵泡波(排卵卵泡波)开始出现于发情周期的15 d 左右;发情周期19 d的母羊(n=2)在发情周期一般会出现3~4 个卵泡波,第1 个卵泡波出现在发情周期的7(8)d,第2 个卵泡波出现在发情周期的11(14)d,第3 个卵泡波出现在发情周期的15 d 左右,最后1 个卵泡波(排卵卵泡波)开始出现于发情周期的16 d 左右。总体来看,滩羊在发情前3~4 d 均会出现排卵卵泡波,因此确定滩羊最后1 个卵泡波开始发生的时间对滩羊同期发情或超数排卵程序的准确制定尤为重要。
本研究表明,滩羊血清FSH、LH、E和P共同调控着滩羊的发情周期和卵泡波动态发育。大多数滩羊发情周期中出现3~4 个卵泡波,发情周期16 d 的母羊最后1 个卵泡波开始发生于发情周期的14 d 左右;发情周期17、18 d 的母羊最后1 个卵泡波开始发生于发情周期的15 d 左右;发情周期19 d 的母羊最后1 个卵泡波开始发生于发情周期的16 d 左右,即大多数滩羊最后1 个卵泡波开始出现于发情周期的14~16 d。