圈养雄性南白犀粪便睾酮水平与其年龄关系

潘天乐 林雅雯 陈 莹 张定江 赖晓刚 杨春龙 王 宇* 张先福*

(1.浙江农林大学动物科技学院动物医学院，杭州，311304；2.云南石林龙晖野生动物科研中心有限公司，石林，652200)

南白犀(Ceratotheriumsimumsimum)又称方吻犀或宽吻犀，属奇蹄目(Perissodactyla)犀科(Rhinocerotidae)，体型硕大，分布于非洲赤道南北的丛林及草原地带[1]。由于人类过去对南白犀的肆意捕杀，数量急剧下降，被CITES列入附录Ⅱ。

南白犀是世界现存体形最大的犀牛，堪称“犀牛之王”，雌性6～7岁性成熟，孕期16个月，繁殖期间隔2～3年[2]。国内外关于南白犀的研究主要涉及疾病[3-7]、组织与血液生化指标[8-10]、营养繁殖及行为[11-14]等方面，缺乏睾酮水平方面的研究报道。

南白犀一年四季均可繁殖，但在南部非洲种群中，繁殖高峰通常在10—12月，在东部非洲种群中，繁殖高峰通常在2—6月，妊娠期长达16～18个月，自然繁殖率较低[15]。为提高圈养南白犀的繁殖水平，增加妊娠成功率，开展繁殖高峰期粪便睾酮水平测定，旨在探索雄性南白犀睾酮分泌量与年龄相关性，为繁殖生理监测和种群繁育管护提供依据。

1 材料与方法

1.1 采样对象与采样方法

采样对象为石林龙晖野生动物科研中心(简称石林)、三亚龙晖动物繁育有限公司(三亚)和杭州野生动物世界(杭州)圈养的南白犀群体，共46头，均由南非引进，最初饲养于海南三亚犀牛基地，于2010年起逐步将大部分南白犀转移到云南石林饲养繁育。转移时南白犀平均年龄5岁，最大13岁，最小3岁。2012年6月—2013年7月，分别在3处地点收集所有南白犀的年龄数据，采集雄性圈养南白犀的粪便(2011年11月在三亚和杭州收集5头)，采样时间为09：00—10：00，采集的粪便样品立即装入封口收集袋中，-20 ℃保存(表1)。

1.2 粪便睾酮水平的测定

提取粪样激素，ELISA方法测定南白犀粪便样品中的睾酮水平。每个样品重复测定3次，粪便样本睾酮水平以μg/g表示。

1.3 数据处理与分析

采用SPSS 18.0软件对试验数据统计分析，聚类分析采用系统聚类法(Ward法)，组间差异性分析采用独立样本t检验和单因素方差法(one-way ANOVA)。

2 结果与分析

2.1 雄性南白犀粪便睾酮水平聚类分析

为探究雄性南白犀群体粪便睾酮水平个体差异及分布特点，对个体的粪便睾酮水平进行系统聚类分析，结果将46头南白犀粪便睾酮水平分为4个类别，各聚类组间南白犀睾酮水平差异显著(P<0.05)(表2)。

表2 聚类各组雄性南白犀的粪便睾酮水平

2.2 不同年龄雄性南白犀的粪便睾酮水平

为探究雄性南白犀粪便睾酮水平与年龄的相关性，对不同年龄粪便睾酮水平进行统计分析。南白犀4～8岁时，睾酮质量分数为0.034～0.037 μg/g，没有明显的年龄相关趋势。与4～8岁各年龄相比，10岁后的粪便睾酮水平显著上升(P<0.05)。综上，随年龄的增加，睾酮水平逐步上升，10岁及以后显著上升(表3)。

表3 不同年龄雄性南白犀的粪便睾酮水平

2.3 不同年龄雄性南白犀的发情行为

对46头不同年龄雄性南白犀的发情行为分析统计发现，随着年龄的增加，表现出发情行为的个体数量逐渐增加，未表现发情行为的个体数量逐渐降低。在表现出发情行为的各年龄中，4～6岁逐渐表现出发情行为，但普遍交配不成功；表现出发情行为的8头8岁南白犀中，3头交配成功；10岁和13岁表现出发情行为，皆成功交配。因此，8岁可能是雄性南白犀性成熟临界点(表4)。

表4 不同年龄雄性南白犀的发情行为表现

2.4 不同年龄雄性南白犀的聚类分组情况

对不同年龄雄性南白犀的聚类分组统计分析发现，4岁组(5只)分属3个不同的聚类分组(组1、组2和组3)；5岁组(17只)分属3个不同的分组(组1、组2和组3)；6岁组(7只)分属2个不同的分组(组1和组2)；8岁组(13只)分属4个不同的分组(组1、组2、组3和组4)；10岁个体仅1只，归属组4；13岁组(3只)分属2个不同的分组(组3和组4)。结果表明，同一年龄的圈养南白犀粪便睾酮水平波动较大，特别是在4～8岁，处于很不稳定的状态(表5)。

表5 不同年龄圈养雄性南白犀的聚类分组情况

3 讨论

本研究采用非损伤采样方法，通过收集南白犀粪便，检测粪便睾酮含量，避免了机械保定、化学麻醉或其他人为干扰对睾酮激素分泌的影响[16]，发现南白犀粪便睾酮水平分为4个类别，各聚类组间睾酮水平差异显著，每个聚类可视为具有相同或相似繁殖生理特征的南白犀群体，具有明显的多样性。南白犀的粪便睾酮水平与其年龄有着一定的相关性，呈现随年龄增加而逐步增多的趋势，到10岁后，粪便睾酮水平显著上升；但在4～8岁时，睾酮含量没有明显的年龄相关性。南白犀平均寿命约50岁，龙晖野生动物科研中心最近几年的繁殖实践证明，雄性南白犀25岁仍然具有旺盛的交配力和繁殖力，在10～25岁，睾酮水平仍然维持在发情高位，至于何时开始睾酮水平下降，丧失发情交配能力，未见记载，有待今后饲养实践来阐明。

本研究表明，在4～8岁，同一年龄的圈养南白犀粪便睾酮水平波动较大，分属于多个聚类分组，年龄因素不足以作为判断性发育水平的唯一标准。结合聚类分析，辅助南白犀繁育、管护和兽医临床实践，可以更好地综合整体性和个体性来预测南白犀的性发育水平。长期慢性应激如圈养状态下的空间限制、伴侣缺乏、食物限制[17]、近亲繁殖[18]和环境[19]等因子，也会不同程度影响南白犀的繁殖功能及繁育效果。

睾酮水平直接影响犀牛性发育和性行为表现[20]。本研究对不同年龄的雄性南白犀的发情行为进行了实际观察，自4岁起，逐渐表现出交配行为，交配成功最早出现在8岁，说明8岁及以后才表现为性成熟。而野生状态下雄性南白犀在6岁左右性成熟，圈养南白犀的性成熟时间可能略有推迟。我国地处北半球，气候、饲料及管理方式与南白犀原产地差别较大，这可能影响南白犀的性成熟，至于如何降低这些不利影响有待进一步研究。

圈养南白犀能否成功繁育，关系到引入南白犀饲养种群的稳定和增长。本研究分析不同年龄南白犀粪便睾酮水平，推断4～8岁属于亚成体到成体的过渡期，粪便睾酮水平波动较大，对生长发育和繁殖可能会产生一定影响，应将这一年龄作为关注的重点。