文│兰淑芬(山东省青岛市即墨区畜牧业发展服务中心)
随着我国畜牧业由传统的放牧型模式向规模化、集约化养殖模式转变,胚胎移植技术也普遍应用在我国畜牧业发展上,进一步加快良种羊繁育。以胚胎移植技术最为关键,该技术包括胚胎回收、胚胎冷冻及移植、同期发情、超数排卵等一系列关键技术,而同期发情技术是提高繁殖率、生产管理水平及胚胎移植效果的关键环节,该技术在现在的养羊生产中十分重要,在生产实践中,同期发情技术影响着胚胎移植效果,对母羊繁殖率、羔羊成活率都有极大影响,笔者对影响不同受体羊同期发情的因素及影响胚胎移植效果的因素进行总结分析,为羊胚胎移植技术应用提供借鉴。
1.国外胚胎移植技术的发展。胚胎移植技术起源于20世纪初,自20世纪中叶以来,在国外畜牧业领域取得了显著成果。我国胚胎移植技术的起步较晚,但随着近年来畜禽养殖业的发展,胚胎移植技术的运用越来越广泛,逐步成为研究热点,随着动物胚胎移植技术的提出,1890年世界上第一个动物胚胎移植后代的出现对畜牧业及生物学的发展具有重大影响。其后将胚胎移植技术运用在绵羊、山羊、牛等动物上,直到1974年成立了国际胚胎移植协会(1ETS),其后美国、加拿大、欧洲相继成立了胚胎移植协会。
2.国内胚胎移植技术的发展。在我国,胚胎移植研究起步较晚。1973年首次在兔子上实现了胚胎移植。此后,该技术在羊、牛等动物上也取得了成功。到1980年,胚胎移植研究迎来高潮,全国多个研究单位纷纷开展胚胎移植相关工作。到1990年,我国将胚胎移植技术运用到了生产上,研究者引入了显微注射、超声引导等技术。同时,冷冻保存技术得到了改进,包括细胞外渗透保护剂的使用以及慢速冷冻与快速冷冻技术等。但随着胚胎移植技术的运用,发现影响胚胎移植效果的因素较多,其中实体的同期发情对胚胎移植效果的影响较大,而影响实体同期发情的因素也多,因此,研究不同实体羊同期发情的影响因素及胚胎移植效果的影响因素具有重要意义。
1.胚胎移植的意义。胚胎移植技术对现代畜牧业具有重要意义。首先,它有助于提高优良种畜的繁殖效率,加速遗传进步,提高畜牧业的生产力。其次,胚胎移植可以避免疾病的传播,保障养殖场的生物安全。此外,通过胚胎移植技术可以实现性别选择和基因编辑,从而改善畜群结构,提高生产性能和繁殖性能。同时,胚胎移植还有助于濒危物种的保护和繁衍。在畜牧业可持续发展过程中,胚胎移植技术发挥了重要作用。可缩短家畜的改良周期,加速品种改良,进一步提高动物品质及生产性能;还可以用于品种资源的保存,建立优良遗传特性的家畜胚胎库、基因库,还可以诊断和治疗某些疾病。
2.胚胎移植技术的过程。胚胎移植技术是一种将供体动物的胚胎移植到受体动物子宫内的生殖技术。过程主要包括:首先,通过激素处理诱导供体动物超排卵,并与种公畜进行人工授精或自然交配。然后在受精后的适当时间(通常为6~8天)从供体动物子宫内取出胚胎。接着对取出的胚胎进行评估和处理,挑选出质量良好的胚胎。此时,受体动物需经过同期发情调控,以确保其子宫环境适宜。最后将选定的胚胎移植到受体动物子宫内。胚胎移植技术可提高优良种畜的繁殖效率,促进畜牧业的发展。虽然胚胎移植技术已广泛运用在畜牧业生产上,但影响其胚胎移植效果的因素也较多,而如何运用好胚胎移植技术提高胚胎移植效果,保证纯种、良种羊快速繁育成为亟须解决的问题。
1.不同受体羊同期发情的影响因素。胚胎移植效果的影响因素较多,其中受体羊是否同期发情对移植效果的影响极大。同期发情是胚胎移植过程中的关键环节,影响到移植成功率。以下是影响不同受体羊同期发情的一些因素。品种:不同品种的羊可能对发情调控方法的反应存在差异。一些品种更容易实现同期发情,而其他品种可能需要更复杂的干预措施。年龄:年轻的羊通常发情更加规律,更容易实现同期发情。相比之下,老年羊可能发情不稳定,难以实现同期发情。营养状况:营养状况对羊的生殖系统具有重要影响。营养不良可能导致发情不规律,影响同期发情的成功率。④激素调控:使用激素调控是实现羊群同期发情的常用方法。但激素使用不当可能导致发情不稳定,影响同期发情效果。⑤疾病和健康状况:健康状况对羊的生殖功能具有重要影响。疾病可能导致发情不规律,进而影响同期发情的成功率。因此,在实施胚胎移植前需要充分考虑这些因素,采取相应的干预措施以提高同期发情的成功率。
2.胚胎自身的影响因素。胚胎自身对移植效果的影响也较大,其中包括胚胎的发育阶段、胚胎质量及处理胚胎的方法等都会对胚胎移植效果产生严重影响。如胚胎发展阶段一般认为处于桑葚胚前的胚胎移植效果更好,但通过大量研究人员试验证明,在囊胚期进行胚胎移植,其受胎率比桑葚胚期移植的效果好,其具体原因是囊胚期的胚胎内细胞团的细胞数量多,对环境因素的耐受力比桑椹期胚胎细胞强,有利于胚胎的存活;还有胚胎质量对胚胎移植的效果影响很大,对此可以将胚胎质量分为A、B、C级,A、B级胚胎受胎率明显高于C级胚胎,但在实际胚胎移植工作中以8细胞胚胎移植效果最好。而在移植过程中不采用边缘不规整的、有缺陷的胚胎,对2细胞、4细胞进行移植时,要根据实际情况进行移植;还有用不同方法处理的胚胎对胚胎移植效果的影响也较大,研究人员发现,即使是使用最好的冷冻和解冻步骤,胚胎致死率也达10%~20%,其中程序冷冻、玻璃化冷冻处理胚胎后,其受胎率分别为10.7%、42.9%。其次,胚胎在体外保持的时间长短对移植效果也会产生严重影响,在体外保存的时间越短其效果越好。
1.解决不同受体羊同期发情的方法。发情周期可分为卵泡期和黄体期,两期交替、反复出现就形成了发情周期。为解决不同受体羊同期发情的问题,可以采取以下方法。
(1)激素调控。使用激素[如促性腺激素释放激素(GnRH)、促黄体生成激素(LH)和孕酮等]来调控羊群的发情周期。激素治疗需要严格遵循剂量和给药时间,以确保同期发情效果。
(2)促卵泡成熟剂。使用促卵泡成熟剂(如eCG)来诱导卵泡的成熟,使羊群在同一时间进入卵泡期。
(3)营养调控。确保羊群处于良好的营养状况,以促进发情周期的正常运行。适当提高精饲料的供应,增加优质饲草供应,并添加适量的微量元素和维生素,有助于发情调控。
(4)群体管理。分群管理有利于发情周期的稳定。同时,保持良好的养殖环境,减少疾病发生,对同期发情也具有积极影响。
(5)遗传选择。选用易于同期发情的羊品种,通过遗传改良提高同期发情的成功率,有效解决不同受体羊同期发情的问题,为胚胎移植创造良好条件。同时需注意卵泡期和黄体期的交替出现,以充分利用发情周期进行胚胎移植。
2.胚胎移植过程的关键技术。在胚胎移植技术中要选好供受体,选择品种优良、系谱清楚、生产性能突出、无疾病、经济价值高的成年种羊作为供体羊,选择健康、体格中上的经产母羊作为受体羊;同时还要注意不同受体羊同期发情的处理,减少对胚胎移植效果的影响,还要注意供体超数排卵,繁殖季节羊的卵巢发育、超排率、排卵数及胚胎发育质量比非繁殖季节好;同时选择更优的方法对胚胎进行收集、鉴定及保存;最后要进行胚胎移植,羊胚胎移植的方法一般采用手术法进行移植;同时还要注意供、受体的术后管理,注意护理和饲养管理,保证受体羊的健康。
胚胎移植技术创新主要体现在非手术性胚胎回收与移植、超声引导、胚胎冷冻保存、性别鉴定、基因编辑、多胚胎移植和组织工程与干细胞技术等方面。这些技术减少了动物创伤,提高了操作效率和移植准确性,满足生产和繁殖需求,优化遗传特性,提高胚胎携带率及经济效益。
随着畜牧业的发展,胚胎移植技术在羊良种快速扩繁中起关键作用,在生产实践中得到广泛的应用及推广,但影响胚胎移植效果的因素较多,会导致胚胎移植后的受胎率较低,使该技术在产业化应用中还有一定距离。对此文章介绍了胚胎移植的发展史及研究进展,并概括了影响胚胎移植效果的因素,其中在羊胚胎移植过程中,受体羊的同期发情对胚胎移植效果影响较大,而影响羊同期发情的因素包括品种、年龄、季节及处理方法等,同时提出了解决受体羊同期发情的技术及胚胎移植过程中关键技术的注意事项,为后续提升胚胎移植效果奠定基础,同时进一步将胚胎移植技术推广应用,保证畜牧养殖行业的健康、可持续发展。