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肉牛双胎技术的研究与应用

发布时间: 2012-11-02 14:16:50   作者:本站编辑   来源: 本站原创   浏览次数:  
摘要: 繁殖力是肉牛生产中重要的经济指标,利用双胎技术,可以提高肉牛的繁殖力。本文从遗传选择技术、超数排...


    肉牛业是畜牧业发展的重要组成部分,大力发展肉牛产业已成为促进我国养牛业发展,提高养殖效益、增加农牧民收入的有效途径。母牛的产犊率是一个很重要的经济性状,不仅反映出牛只的生产性能和生产水平,同时也反映产品数量和经济效益。肉牛的高效繁殖是可持续发展的基础和保证,肉牛的双胎技术是高效繁殖的措施之一。
    1 肉牛双胎的意义
    繁殖力是肉牛生产中重要的经济指标,牛群繁殖力的高低直接影响畜牧生产经济效益。提高繁殖力是降低生产成本、提高经济效益的重要途径。一般的肉牛品种都是三年产两胎,由于营养、繁殖间隔等因素影响很难保证繁殖母牛一年产一胎,这也是世界肉牛生产效率低的主要原因。应用双胎技术可以使母牛多排卵、产双犊,从而实现一胎双犊,这样就可以大幅度地提高基础母牛的繁殖力。随着人民生活水平的提高和膳食结构的改变,国内对牛肉的需求与日俱增,在相当一段时间内优质牛肉的生产难以适应市场的需求。优质牛肉有着巨大的国际和国内消费市场,提高养牛业经济水平势在必行。利用肉牛的双胎技术,提高母牛的产双犊率,在不增加现有基础母牛饲养费用的前提下,其后代数量、产肉量、畜产品量得以增加,进而降低生产成本,大幅度提高肉牛生产经济效益。
    2 肉牛双胎技术的研究与应用
    2.1 遗传选择技术
    肉牛的双胎性状是由其基因型所决定的,因而是可遗传的,但母牛双胎的遗传力很低。 Syrstad 收集挪威 1978 ~ 1981 年的资料,估计母牛第 1 胎的双胎遗传力为 0.006 ,到第 3 ~ 5 胎增加到 0.04 [1] 。 Karlsen 统计了挪威牛 17 年( 1978 ~ 1995 年)的双胎资料,第一胎的遗传力为 0.008 和 0.007 ,第 2 胎的遗传力为 0.28 [2] 。 Gregory 等认为,双胎率的提高对牛肉生产的增加是一个可选择的性状,并且双胎的遗传潜力较大 [3] 。从解剖学上分析,母牛是双子宫角,适合怀双胎。从实践中,不少母牛可以产双胎。在肉牛生产实践中,可以通过表型选择来提高产犊率的遗传进展。 Gregory 等应用 3 头瑞典 Friesian 公牛和 3 头挪威红牛的精液,他们的女儿在 1983 年和 1984 年的双胎率均为 10% 。 1988 年,引进了另外 3 头瑞典红牛的精液,其女儿的双胎率为 10% 。杨利国统计的 1416 对母女的结果表明,母牛对其女儿的双胎率有显著影响,双胎母牛所生的女儿的双胎率( 17.4% )显著高于单胎母牛所生女儿的双胎率( 12% ) [4] 。因此,积极引进携带双胎基因的肉牛品种用于育种和改良整体牛群,通过杂交、后裔测定、分子遗传标记等方法和手段,确定该性状的遗传模式,并分离、固定、转移双胎基因,改变肉牛繁殖性能,具有十分重要的现实意义和巨大的潜在经济效益。但由于分子遗传标记技术相对还不成熟,应用于生产实际所需要的时间长、工作量大。 
    2.2 超数排卵技术
    应用外源促性腺激素诱发母牛卵巢多个卵泡发育并排出具有受精能力的卵子的方法,称为超数排卵,简称“超排”。超数排卵的效果受肉牛遗传特性、体况、营养、年龄、发情周期的阶段,产后时期的长短、卵巢功能、季节以及激素制品的质量和用量等多种因素的影响。肉牛超排常用的激素有 PMSG ( Pregnant mare serum gonadotropin ,孕马血清促性腺激素)、 FSH ( Follicle Stimulating Hormone ,促卵泡素)等。如使用 PMSG ,一般在发情周期的第 12d ~ 13d 注射 PMSG 。 PMSG 处理可与同期发情处理结合,达到提高双胎率的目的。如使用孕激素阴道栓同期发情处理,可在撤栓时注射 PG 。如使用 FSH ,一般采用递减法,连续注射 3d ~ 4d ,上、下午各一次皮下或肌肉注射。如使用孕激素阴道栓同期发情处理,可在撤栓的前 2d 开始注射,连续 3d ~ 4d , FSH 总量不变。如使用前列腺素做同期发情处理,可在注射前列腺素类药物的同时开始注射 FSH ,总量和方法不变。但由于母牛个体对激素的耐受性的显著差异,诱导后只产单胎,或诱导后产多胎,从而导致犊牛出生重过低或成活率低,在生产中不易推广。
    2.3 胚胎移植技术
    胚胎移植( Embryo Transfer , ET )的含义是将良种母牛的早期胚胎取出,或者是由体外受精及其他方式获得的胚胎,移植到同种的生理状态相同的母牛体内,使之继续发育成为新个体。胚胎移植实际上是生产胚胎的供体母牛和养育后代的受体母牛分工合作,共同繁殖后代,所以也称为借腹怀胎。利用胚胎移植技术,可提高受体母畜的受胎率和双胎率。在肉牛生产中,利用胚胎移植诱发双胎有三种方法:第一种方法是向未配种的母牛移植两枚胚胎;第二种方法是向已配种的母牛(排卵的对侧子宫角)再移植一枚胚胎;第三种方法是胚胎分割法,即将 1 枚发育良好的第 7 天胚胎用显微镜操作仪或徒手分割成大小相等的两个半胚后,再进行胚胎移植。目前利用胚胎移植技术双胎率可达 30% ~ 60% ,但生产成本较高。 

 2.4 生殖免疫技术
    生殖免疫是现代高新生物工程技术之一,它是在免疫学、生物化学、内分泌学等学科基础上兴起的。生殖免疫的基本原理是以生殖激素作为抗原对动物进行主动或被动免疫,中和其体内相应的激素,可使其体内某些激素的水平发生改变,从而引起生殖内分泌的动态平衡发生定向移动,引起各种生理变化,达到人为控制生殖的目的。在人工诱导母牛双胎的生产中,经常使用促性腺激素、甾体激素和抑制素作为免疫原。
    2.4.1 促性腺激素免疫法
    在生产中常用的诱导双胎的促性腺激素主要有 PMSG 、 FSH 、 LH 、 HCG 等。 PMSG 因半衰期长,处理时只需注射一次,特别是同抗 PMSG 配合使用以后,使 PMSG 的副作用大大降低,使其在生产实践中有了更多的应用。 PMSG 处理的弊端是不能控制产犊数。剂量小时,双胎效果不明显;剂量大时,则会出现相当比例的三胎或四胎,影响犊牛的出生重或成活率,有时还会造成母牛卵巢囊肿或难产。
    2.4.2 甾体激素免疫法
    目前市场上的双胎素的主要成分以睾酮和雄烯二酮居多。由中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所研制的“兰双”(代号: TIT )主要成分为睾酮 -3- 羧甲基肟 - 牛血清白蛋白;由中国科学院新疆化学研究所研制的“新双”(代号: XIC )主要成分为雄烯二酮 -11 α - 牛血清白蛋白;由澳大利亚生产的“澳双”其主要成分为雄烯二酮 -7 α - 羧 L 基硫醚 - 人血清白蛋白。应用双胎素对母牛进行免疫时,应严格按其使用说明书上给出的用法、用量和时间间隔进行操作,否则会严重影响免疫效果。
    2.4.3 抑制素免疫法
    抑制素( Inhibin , INH )是一种由性腺分泌的糖蛋白激素,其生理作用是选择性降低血液循环中 FSH 的水平,是确定单胎和多胎动物种属特异性排卵数最重要的激素。用主动免疫或被动免疫的方法降低体内的抑制素水平,可以使 FSH 的浓度增加,进而增加母牛的排卵率和产犊数。牛树理等用猪精液提取的抑制素粗品对黄牛进行主动免疫,结果有 36% 的母牛排 2 个以上卵,提高了排卵率 [5] 。叶荣等( 1995 )为研究中和内源抑制素对排卵率的影响,用猪精液抑制素粗品对产后 2 ~ 5 月的 25 头黄牛进行主动免疫,粗品用完全福式佐剂乳化后间隔 20d 免疫 2 次,结果表明用精液抑制素主动免疫可以提高其排卵率 [6] 。桑润滋等用猪精清抑制素抗原主动免疫母牛后,发现可提高牛的超排效果,增加胚胎数 2.4 枚和可用胚胎数 1.4 枚,但可用胚胎率稍低 [7] 。杨利国等用猪精液抑制素主动免疫黄牛,妊娠期末 57 头母牛中有 15 头产出双犊,孪生率达 26.3% [8] 。目前所用的抑制素抗原主要是从卵泡液或精液中提取的,有化学合成的,也有利用 DNA 重组技术生产的。有关用抑制素免疫提高母牛繁殖力的研究很多,其结论是一致的,即抑制素免疫可以提高家畜的繁殖力。但是由于抑制素制备比较困难、成本高,使该项技术没有得到广泛的应用。因此,探索生产抑制素的新方法和新的免疫策略成为免疫繁殖技术的研究热点之一。
    2.5 基因免疫技术
    基因免疫又叫 DNA 免疫或核酸免疫,是将带有目的基因的真核表达载体转化到动物活体细胞内、使其表达产物经抗原递呈激活免疫系统、诱导机体产生特异性抗体并引起相应免疫应答的新技术。这种用于基因免疫的 DNA 制剂,就称为基因疫苗或 DNA 疫苗。 DNA 疫苗有“第三代”疫苗之称,是近年来调控动物生殖的重要研究途径之一,已受到国内外的广泛重视。基因疫苗的诞生和发展,为抑制素免疫提供了新契机。 抑制素基因免疫建立在基因免疫与抑制素常规免疫基础上,将编码抑制素抗原决定簇的外源基因以重组表达载体的形式转化入动物体内,使目的基因通过宿主细胞的转录系统合成抗原蛋白,诱导宿主产生抗体并引起相应的特异性免疫应答,可以长时间地降低体内抑制素水平,从而提高动物的排卵率和精子的产量,以其疫苗高效稳定、操作简便、便于生产等优势弥补了以往诱导双胎技术的不足。崔先利等( 2006 )应用抑制素真核融合表达质粒 pCISI 免疫黄牛,诱发排双卵( 60.71% , 51/84 ),诱导黄牛孪生率达到 41.03% ( 32/78 ),且普鲁卡因佐剂( 48.78% )比脂质体( 32.43% )效果明显 [9] 。 所以,应用抑制素基因免疫可中和牛体内的抑制素,降低肉牛血液循环中的抑制素水平,提高 FSH 的含量,促进肉牛卵泡发育和成熟,达到提高排卵数量的目的,进而提高了繁殖效率。
    2.6 营养调控技术
    营养调控技术对提高母牛产犊率起到重要作用。配种前营养水平的高低对母牛的繁殖力影响很大,主要采用配种前短期优饲、补饲维生素 E 和维生素 A 制剂以及微量元素等措施。配种前的母牛采取适当的营养调控措施,改善母牛体况,以利于母牛产双犊。一般情况下,采取这种处理,待配种开始后,恢复到正常饲养水平。从经济效益上分析,加大短期投入,不会增加生产成本,投入恰到好处,可以提高生产效益。
    通过综合应用动物现代繁育技术、品种改良技术、动物营养调控技术、疫病综合防治技术等,有效利用肉牛双胎技术,不断促进肉牛生产向优质、高产、高效和持续性的产业化方向 发展,提高产品的质量,增加数量,最终达到提高养牛业的经济效益的目的。