提高奶牛繁殖性能的技术发展现状

2019/8/26提高奶牛繁殖性能的内分泌治疗技术发展现状2019/8/26情期受胎率的下降从上世纪50年代开始，奶牛产后初次配种的受胎率已经发生很大的下降，目前仍以每年0.5%左右的速度降低。1950s1980s英国牛群65%55%或更低美国牛群65.6%50%2019/8/26奶牛产奶量和受胎率的变化趋势ButlerWRAnimReprodSci20002019/8/26使100头受胎率为60%的母牛全部产仔所需要的输精次数和分布输精批次总输精头次数出生犊牛数返情需复配母牛数1100604024024163169.66.446.43.82.652.61.61.0Total16599-2019/8/26广州地区情期受胎率季节性变化(一)———青年母牛———成年母牛受胎率（%）月份王前，何福灼广州奶牛19932019/8/26广州地区受胎率和返情率季节性变化(二)何勇军彭建林中国畜牧杂志2003受胎率（%）月份———受胎率———返情率2019/8/26造成受胎率下降的因素1.牛群群体变大，使管理更为困难2.奶产量更高，使繁殖性能下降3.各种疾病•子宫内膜炎、乳房炎、胎衣不下、腿病等2019/8/26牛受胎率降低三个环节问题•卵子是否排出和受精•胚胎是否正常发育并着床•产后是否可以及时恢复发情2019/8/26三卵泡发育波发情周期的卵泡发育情况2019/8/26二次卵泡发育波发情周期内卵泡和黄体发育情况DaysafterovulationDiameter(mm)Singh&Adams,1998BiologyofReproductrion2019/8/26牛排卵后激素分泌和卵泡发育波的出现BleachECLetal.2001BiolReprod排卵后天数排卵后天数2019/8/26卵子有无排出和受精•有些牛在发情时有发情表现，但可能因为排卵前LH高峰分泌不足导致不排卵，发生率约为10%左右。•有些牛排卵前LH分泌峰较迟，或卵泡对LH峰反应迟纯，使排卵推迟，造成卵子在配种后不能受精，发生率约为10%左右。2019/8/26母牛排卵和卵子受精情况输精后天数481242输精母牛数35183729具卵子/胚胎母牛数(%)30(86)a16(89)a22(59)b16(55)b受精率(%)27(90)a14(88)a18(82)a-具活胚母牛数(%)27141515胚胎成活率(%)1001004558同一行内不同上标字母表示差异显著（p0.05)Diskin,1987肉用青年母牛人工授精后不同日期受精和胚胎成活情况。2019/8/26改善不排卵和卵子不受精的措施（一）NumberofHerds观察牛群Numberofcows母牛数PregnancyrateControlcows对照组受胎率Treatedcows处理组受胎率Improvement(%)提高率1stservice首次输精601104853596Repeat复配80360842497PetersA.R.1996AnimalBreedingAbstracts输精时注射GnRH对母牛受胎率的影响2019/8/26定时发情定时输精技术（二）•高产牛发情不易鉴定，输精时间难以确定•有效的同期发情技术不仅要使发情同期化，还必须使排卵同期化–PG本身可以诱导黄体退化，但不能产生新的卵泡发育波，因此同期发情处理时处于卵泡发育波不同阶段的母牛在表现发情上会表现发情分散的问题。–定时发情定时输精技术使激素处理结束时能够产生一个能够分泌雌激素的健康的优势卵泡。2019/8/26牛的定时排卵和配种技术处理程序Fixedtimeovulationandinsemination20gGnRH类似物Burserelin或LRH-A37天前列腺素或氯前列烯醇2天20gGnRH类似物Burserelin20~24小时配种或输精经这种方法，母牛一般都可以配种，受胎率也较为正常。Normalpregnancyratecanbeachievedfollowingthistreatment.2019/8/26牛受胎率降低三个环节问题•卵子是否排出和受精•胚胎是否可以正常发育和着床•产后是否可以及时恢复发情2019/8/26胚胎早期死亡对受胎率的影响2019/8/26受精后胚胎早期发育事件壶腹部受精72-84h进入子宫6-7天，形成囊胚第9天从透明带孵出第22天始附植于子宫2019/8/26情期受胎率降低的原因•母牛发情时的排卵率为90%左右。•母牛发情排卵后卵子的受精率为90%左右。•母牛配种后能够怀胎的潜在比例为80%左右。•情期受胎率按55%计算，则另有25%或更高比例的牛，其胚胎在进入子宫后发生早期死亡。•胚胎早期死亡绝大部分在第8至第18天，母牛在第21天返情。第28天后胚胎不大会死亡DunneLDetal.AnimReprodSci20002019/8/26牛配种后受胎与否与乳中孕酮水平变化的关系Milkprogesteroneconcentrationsbeforeandafterinsemination(day0)incowswhichdid()ordidnot()conceivetotheinsemination.Eachpoint40observations.PetersA.R.1996AnimalBreedingAbstracts-20–15–10–50510152025DaysProgesterone(ng/mlmilk)25201510502019/8/26早期胚胎死亡导致受胎率下降输精后天数481242输精母牛数35183729具卵子/胚胎母牛数(%)30(86)a16(89)a22(59)b16(55)b受精率(%)27(90)a14(88)a18(82)a-具活胚母牛数(%)27141515胚胎成活率/受胎率(%)10010068(15/22)52(15/29)同一行内不同上标字母表示差异显著（p0.05)Diskin,1987肉用青年母牛人工授精后不同日期受精和胚胎成活情况。2019/8/26胚胎早期死亡的母体因素•母牛黄体本身发育不全或功能不足–不能促进子宫形成有利于胚胎发育的环境–不能抵抗子宫内膜前列腺素的溶黄作用，导致黄体过早被溶解，造成胚胎早期死亡。–体内雌二醇水平太高2019/8/26影响胚胎在子宫内发育和着床因素2019/8/26牛发情期内生殖激素的变化2019/8/26三卵泡发育波发情周期的卵泡发育情况2019/8/26二次卵泡发育波发情周期内卵泡和黄体发育情况DaysafterovulationDiameter(mm)Singh&Adams,1998BiologyofReproductrion2019/8/262次卵泡发育波的出现和消失•第一次卵泡发育波–出现于排卵当天(D0)，–于D3天出现优势卵泡，–到D6天成为排卵前大小，–于D10天(排卵后第10天)闭锁.•第二次卵泡发育波–出现于D10天，第一卵泡波中优势卵泡闭锁当天–发育速度与第一批卵泡相同–D16~20天黄体退化，孕酮水平降低–垂体促性腺激素分泌增加，–使第二波的优势卵泡得以继续发育并最后排卵。2019/8/26黄体功能对胚胎移植后受胎率的影响受体牛在同期发情后第6天测定血浆孕酮水平，再于次日进行胚胎移植，然后观察受胎率差异0.3860.60700.10.20.30.40.50.60.72.5ng/ml2.5ng/ml妊娠率孕酮水平2019/8/26促进黄体功能减少早期胚胎的死亡•排卵后发育的两批卵泡在第5~6天和12~16天这两阶段内分泌少量雌二醇，降低血液循环中孕酮/雌二醇的比例。•使用激素促进黄体发育及功能，一方面促进黄体分泌更多孕酮，同时降低雌二醇分泌，改善生殖道环境，有利于胚胎的生长发育；•另一方面黄体发育后可以抵抗子宫的溶黄作用，这样可以延长黄体寿命，防止胚胎过早死亡。–GnRH–hCG2019/8/26输精后11－13天注射GnRH类似物（促进第二波卵泡形成黄体）对受胎率的影响Author作者Numberofcows母牛数%PregnantTreated处理组%PregnantControl对照组Improvement(%)提高率Macmillanetal.198650172.460.911.5DrewandPeters199464365.453.412.0SheldonandDobson199310406050.69.4Jubbetal.1992205050.650.8-0.2Drost&Thatcher1992?33.337.2-3.9Ryanetal.1994110660.662.3-1.7PetersA.R.1996AnimalBreedingAbstracts2019/8/26hCG诱导副黄体发育提高孕酮分泌能力•排卵后发育的两批卵泡在第5~6天和12~16天这两阶段内分泌少量雌二醇，降低血液循环中孕酮/雌二醇的比例。•于情期第5天左右或第14至16天左右进行注射hCG常常可以诱导这第两批卵泡排卵并形成一个具有功能的副黄体。•hCG处理同时终止卵泡雌二醇的分泌，提高了血液中孕酮/雌二醇的比例，这种内分泌状态更适合胚胎的发育和妊娠的建立。2019/8/26日本hCG处理对胚移后受胎率影响在日本对牛于同期发情后第6天注射hCG1500IU并在次日进行胚胎移植：42天后hCG处理牛受胎率为67.5%生理盐水处理的对照牛受胎率为45%2019/8/26美国hCG处理对牛受胎率的影响•406头母牛经同期发情和人工授精，于输精后第5天被处理hCG或生理盐水•hCG处理组86.2%的牛具有一个副黄体，生理盐水组只有23.2%的牛具有一个副黄体•hCG处理使血浆孕酮水平提高了5.0ng/mL•输精后第28、45和90天的妊娠率在hCG处理牛分别为45.8%、40.4%和38.4%,高于对照的38.7%、36.3%和31.9%2019/8/26增强妊娠识别信号降低胚胎死亡发生2019/8/26母牛的妊娠识别的关键物质--干扰素t•在配种后第15天前后（从囊胚孵出至第19天），囊胚分泌一种22~24kD有172AA组成的多肽,目前已经被证实为干扰素t（interferont，IFNt).•IFNt由囊胚的滋养层分泌直到附植时终止，牛和羊的干扰素t分泌发生于黄体溶解阻断之时。•IFNt除了阻断黄体溶解外，还抑制白细胞增殖，并可能阻止对早期胚胎的免疫排斥2019/8/26胚胎早期死亡的孕体因素•有些胚胎由于发育较迟缓，在第14至19天不能产生足够的IFNt，•因此胚胎无法抑制子宫内膜前列腺素PGF2a的生成，无法阻止黄体溶解和维持正常妊娠，造成胚胎早期死亡。2019/8/26Interferont延长赤鹿黄体寿命和分泌孕酮的能力对空杯赤鹿于孕酮处理停止（取出CIDR)后第14到20天每天注射0.2mg(b)或0.5mg(c)Interferont，使血浆孕酮水平延迟下降。DemmersKJJ.ReprodFert.20002019/8/26Interferont提高错时胚移赤鹿受胎的能力于孕酮处理停止后第6天将胚胎从母鹿子宫中冲出，并将这些胚胎移植到另一批同期发情处于孕酮处理停止后第10或第11天的22头母鹿子宫内，并对11头受体鹿于（孕酮处理停止后）第14至第20天注射0.2mgroInterferont产犊率第10天移植产犊率对照鹿0（0/11）0（0/8）处理鹿64%（7/11）67%（6/9）DemmersKJJ.ReprodFert.20002019/8/26Interferont对羊受胎率的影响1.干扰素t处理可以提高受胎率达15%左右，而且干扰素t提高受胎率的机制是通过抑制子宫PGF2a分泌所致。2.干扰素t处理也可以延长牛黄体寿命，因此很有可能也可以使用干扰素t来提高牛的受胎率和繁殖力。2019/8/26利用生长激素促进胚胎发育，增强其存活能力，提高受胎率2019/8/26生长因子促进胚胎发育提高其存活力•有很多生长因子都可以促进哺乳动物胚胎的早期发育，有些