定时输精技术在母猪生产上的应用

刘 刁，芦春莲，曹洪战

（河北农业大学 河北 保定 071000）

1 定时输精技术的概念与分类

1.1 定时输精技术的概念

根据母猪发情周期，利用人工合成的生殖激素来调节母猪体内卵泡的发育，调控群体母猪的发情周期，从而在人为预定时间内实现母猪卵泡发育和排卵的同步化，然后在固定的时间内进行批次化人工输精的技术就是定时输精技术。

1.2 定时输精技术的分类

大体上可分为两种:一种是简式定时输精技术，在定时输精技术程序中只使用一种生殖激素，即烯丙孕素，法国、丹麦、英国、加拿大、美国等国使用这种方法较多；另一种是精准定时输精技术，在定时输精技术程序中使用多种激素混合处理，即烯丙孕素＋孕马血清促性腺激素（PMSG）＋促性腺激素释放激素（GnRH）[1]，使用这种方法的国家以德国和东欧各国为主。

由于经产母猪与后备母猪在生殖内分泌组学上的差异，因此经产母猪和后备母猪在定时输精技术应用上也存在差异。后备母猪饲喂烯丙孕素（altrenogest）来调节发情，而经产母猪通过断奶就能达到使其发情的目的[2]。除此之外，经产母猪根据母猪的哺乳期长短，定时输精技术也可分为两种，一种是母猪的哺乳期低于四周，在下午断奶，24 h 后注射PMSG，72 h 后注射GnRH。另一种是哺乳期超过了四周，则在上午断奶，24 h 后注射PMSG，56 h后注射GnRH[3]。

2 定时输精技术流程的关键环节

2.1 母猪性周期同期化与卵泡同期发育

母猪性周期同期化是实施定时输精技术的基础。在生产实践中运用烯丙孕素实现母猪的性周期同期化，烯丙孕素的作用机理与天然孕酮相似，是一种具有生物活性的孕激素，烯丙孕素除了具有孕激素的活性外, 还起少量雌激素的作用[4]。具体操作流程：1）在规模化猪场中，对达到配种要求、健康、适龄的后备母猪而言，为了有效抑制卵泡的生长发育，可每头每天定时、定量饲喂20 mg 的烯丙孕素，连续18 d 后停药，停止饲喂后，由于解除了烯丙孕素对母猪性腺内分泌的调控，母猪垂体开始释放促性腺激素（gonadotropins，Gn），刺激卵巢生殖细胞的发育，导致卵泡开始在同一水平上同步发育；2）对于经产母猪而言，断奶发情的机理为物理应激，仔猪断奶后解除了仔猪吮吸对垂体的抑制作用，垂体开始释放出促性腺激素，包括促黄体素（LH）和卵泡刺激素（FSH），这两种激素协同作用于卵巢的生殖细胞，促进了卵巢卵泡的同步生长发育，从而达到母猪性周期同期化。卵泡的生长发育受到许多内分泌、自分泌、旁分泌以及各种因素的共同调控。虽然，理论知识上后备母猪通过饲喂烯丙孕素、经产母猪通过仔猪断奶的方法可以实现性周期同期化，但在生产实践中，由于母猪个体之间差异较大以及遗传因素等原因，母猪群体的卵泡发育速度不一致，导致母猪发情时间不集中，增加工作量。所以在生产实践中一般通过注射人工合成的生殖激素来调控母猪卵泡发育。研究表明[5-6]，肌肉注射PMSG 可以达到 调控母猪的卵泡发育同步化的作用，PMSG同时具有促黄体素（LH）和卵泡刺激素（FSH）活性，因此在畜牧生产和兽医临床上被广泛运用。在国内，因为同类产品活性不同以及生产标准不同，所以后备母猪和经产母猪推荐注射剂量相同，均为1 000 IU。而在国外，后备母猪与经产母猪注射PMSG 的剂量还有所不同，后备母猪肌注剂量通常为800 ～1 000 IU，经产母猪注射剂量通常为600 ～1 000 IU。

2.2 母猪排卵同期化

为了实现母猪定时输精技术，母猪排卵需要达到同期化，在生产实践上，通过注射GnRH 可促使母猪排卵在同一时间段内集中进行。随着卵泡的不断发育，雌激素分泌水平逐渐升高，促进垂体释放LH，同时抑制垂体FSH的释放。此时黄体生成素在排卵前达到高峰，导致卵泡的成熟和排卵。研究证明[7-8]，要诱导母猪排卵可进行肌肉注射GnRH。其作用机理为：GnRH 作用于垂体，导致内源性LH 的合成并分泌，促使后备母猪在40～42 h内排卵。目前，已经能人工合成促性腺激素释放素，商品名称为戈那瑞林，戈那瑞林可刺激垂体前叶合成和释放黄体生成素（LH）和卵泡刺激素（FSH）。

2.3 配种同期化

为了实现猪场“全进全出”和批次化生产的目标，就必须保证母猪配种的同期化。精卵结合是受精过程的第一步。研究表明[9]，哺乳动物射出的精液不能立即受精，需要在雌性动物的生殖道内停留一段时间，这也是为了保护精子，并且受精时间由雌性动物的激素状态决定。在猪上，公猪精子由体内排出后维持受精能力的时间为24 ～42 h。母猪的卵子生存时间仅为8 ～12 h，只有当精子和卵子都保持较好的活力，才有可能获得较好的受胎率，而当精子或卵子有一方老化，都会导致受胎率的下降，这说明正确的发情鉴定及适时输精对于提高受胎率至关重要。公猪精子在母猪生殖道中可存活约48 h，但只有约24 h 具有受精能力，卵子在输卵管中仅能维持受精能力时间为8 ～12 h。如果精子和卵子不能在这个时间段相结合，卵子就不能成功受精。因此，定时输精程序应用过程中，进行人工授精的时间极其重要。对母猪进行肌注PMSG和GnRH 后可增加排卵数，注射缩宫素可缩短精子到达受精部位的时间,从而提高了母猪的窝产仔数[10]。母猪经外源激素处理实现同步排卵后，通过对母猪的及时同步输精，达到母猪的配种同期化。大量研究表明[11-13]，母猪肌注人工合成的促性腺激素释放素戈那瑞林后24 h、40 h 分别进行一次人工授精，可使母猪受孕成功率大大增加。

3 定时输精技术的应用效果

3.1 定时输精技术在后备母猪上的应用效果

定时输精技术对后备母猪的繁殖性能影响较大，可以提高后备母猪的妊娠率和分娩率, 但对后备母猪的产仔率没有影响[14]；实施定时输精技术的后备母猪在静立率、妊娠率、分娩率和窝产仔数上均高于对照组[15-16]。

3.2 定时输精技术在经产母猪上的应用效果

翁士乔等[17]研究发现，定时输精技术可以实现母猪卵泡同步发育和排卵同期化，从而实现母猪同步妊娠。定时输精技术可作为母猪生产批量管理的基础，经产母猪断奶后，实施定时输精技术能有效提高母猪的繁殖性能。杨光等[15]通过研究生殖激素对定时输精技术的影响，结果显示,试验组的断奶母猪先注射一系列的生殖激素，之后再进行人工输精，其发情率、妊娠率、分娩率、窝产仔数均高于对照组。Driancourt 等[18]研究发现定时输精技术处理的经产母猪和初产母猪的受胎率均高于对照组，但是定时输精技术并不影响母猪的产仔率、产仔数以及产活仔数。

4 母猪定时输精技术的优点

4.1 使母猪查情集中、降低劳动强度

正常情况下，经产母猪断奶后或者后备母猪达到了适配的日龄和体重，我们需要每天对母猪进行两次查情，对出现静立现象的母猪做好标记，等待配种。然而，每天查情2 次对规模化猪场而言，用在查情上的时间太多，工人的工作量太大，劳动强度变大，严重影响员工正常进行其他工作。运用母猪定时输精技术实现了可控发情，使母猪排卵时间更集中，保证查情时间集中在停止饲喂烯丙孕素后几天内,扣除掉因为个体差异导致提前发情需要单独配种外,其余不发情母猪就按照统一安排时间进行输精,这样一来，减少发情鉴定的工作量，不仅节省员工日常检查的工作,减少劳动力,改善了工人福利，并且可以使管理人员的时间安排更加优化合理,提高养猪场的生产效率。

4.2 大幅度提高母猪利用率

利用定时输精技术通过配合使用不同的生殖激素，提高了经产母猪和后备母猪的各项繁殖性能指标。降低了后备母猪隐性发情率，使后备母猪的利用率提高到85%以上，降低了母猪非生产天数，减少了企业的经济损失。综上所述，定时输精技术使母畜发情、排卵具有可控性和同步化，根据排卵时间确定适宜的输精时间,不再需要进行发情鉴定而直接输精,从而可以缩短母猪断奶到发情的间隔、降低工作量、减少非生产天数[19]。

4.3 推动猪场批次化生产管理

利用定时输精技术，同时结合同期分娩技术可以使母猪群实现批次化生产管理，保证每批母猪个体处于相同的繁殖状态、健康状态和免疫状态，在生产过程中实现“全进全出”模式。建立批次化生产模式还有利于猪场进行防疫和消毒工作，同时净化猪舍环境，还能够提高猪舍配置利用率，提高仔猪、母猪体重的均匀度等。20 世纪90 年代，德国学者开始研究定时输精技术（Timed artificial insemination，TAI），到现在为止，德国大约86%的猪场已经使用定时输精技术实现了批次化管理[20]。东欧国家应用定时输精技术实现了猪场的批次化管理[21]，批次化管理和全进全出模式有利于猪场均衡生产，使生产工作更具有计划性、精确性。

5 母猪定时输精技术的应用前景

在欧洲，绝大部分猪场已经开始使用定时输精技术[22]。德国Nobelschutz 猪场从20 世纪90 年代开始应用定时输精技术，并在此基础上实现了批次化生产管理。在发情的不同时间阶段准确、合理地使用各种不同的生殖激素，保证母猪的繁殖、分娩、断奶等生产工作均在工作日内进行。在保持高生产水平的同时，员工的休假福利也得到了极大的保障，大大提高了劳动效率。大量研究表明，持续应用定时输精技术并不会对母猪及其后代的繁殖性能产生不好的影响。随着人工授精技术的日益成熟和完善，公畜的利用率和母畜的繁殖效率有了很大的提高[23],但是国内生猪养殖企业的管理水平、养殖环境、饲料营养等方面与国外发达国家相比还有很大的差距，在实际生产中仍存在着断奶到配种时间间隔长、母畜产后无发情、产仔数差异大、受精率低等一系列问题[24-26]，并且我国母猪定时输精技术和批次化管理体系研究还处于初级阶段，需要进一步的研究和完善。在我国生产实践中，定时输精技术和批次化管理可以更好地解决母猪的生殖问题,提高繁殖性能,实现小猪均匀度好,小猪批量生产的一致性,促进销售,大大提高育种效率,因此国内的猪育种公司对定时输精技术的需求更加迫切。