超排前有腔卵泡数对青年和牛体内胚胎生产效率的影响
2019-03-19赵明礼郝少强郭春明许彩华王小武
赵明礼 ,郝少强 ,王 娜 ,郭 晶 ,郭春明 ,许彩华 ,于 清 ,李 娇 ,王小武 *,马 毅
(1.天津中科博雅生物育种研究有限公司,天津 300347;2.天津梦得集团有限公司,天津300400;3.全国畜牧总站,北京 100193;4.天津市畜牧兽医研究所,天津 300381)
和牛是国际公认品质最优良的肉牛品种,引入中国后多以杂交改良的方式进行商业推广,缺乏系统性的繁育体系,导致纯种存栏量低,杂交品种繁杂。超数排卵-胚胎移植又称体内胚胎生产,是发展最早、应用最广的胚胎生物技术,是良种肉牛快速扩繁的有效技术手段[1],对我国和牛产业发展具有重要意义。国内外学者针对体内胚胎生产技术开展了大量研究,主要围绕在激素种类、供体年龄、超排季节、处理频次等方面[2-4],但在供体牛筛选标准上的研究较少。近年来,国外学者指出血液中抗缪勒管激素可以用来预测超排效果[5],这在国内也得到了验证[6]。但对于大多数牧场而言,测定血液中抗缪勒管激素浓度需要借助第三方检测公司,具有不可控性、费用高及检测周期长等缺陷,因此,不适宜作为商业化体内胚胎生产供体牛的筛选标准。随着超声影像技术在牛场的广泛应用,通过B超检查卵巢上的有腔卵泡数可以更直观反映供体牛的卵巢活性。目前,国内尚无卵泡数对供体牛超排效果影响的相关报道。本实验通过B超检查超排前供体牛两侧卵巢上直径为3~5 mm的有腔卵泡数,研究有腔卵泡数对超排效果的影响,以期优化体内胚胎生产供体牛筛选标准,为建立和牛高效扩繁技术体系提供参考。
1 材料与方法
1.1 实验动物 实验母牛为天津中科博雅生物育种研究有限公司良繁场提供的16~18月龄青年黑毛和牛(Fullblood Wagyu),所有牛只系谱信息完整,发情周期正常,体况适中,经直肠检查生殖器官正常,无繁殖疾病。精液为内蒙古赛科星精源科技有限公司同批次生产,经抽检,符合国标《牛冷冻精液》(GB 4143-2008)质量要求。
1.2 试剂 维生素ADE(5 mL/支,维生素A 25万单位+维生素D 2.5万单位)为西乡长江动物药品有限责任公司生产;氯前列烯醇(PG,0.322 mg/支)为齐鲁动物保健品有限公司生产;孕酮阴道栓(CIDR,1.56 g孕酮/支)、促卵泡素(FSH,Folltropin-V,稀释后20 mL/瓶,含NIH-FSH-P1 20 mg/mL)、冲胚液(Flush)、保存液(Holding)均来自于法国Vetoquinol公司;促黄体素释放激素(LHRH-A3,促排3号,25 μg/支)为宁波市三生药业有限公司生产。
1.3 实验方法
1.3.1 实验分组 选择68头青年黑毛和牛作为供体,超排处理前使用兽用B超(型号Easi-Scan Micro-Convex,英国BCF公司)检查两侧卵巢上直径为3~5 mm的有腔卵泡数,以卵泡总数10和20为临界值将其分为3组,I、Ⅱ、Ⅲ组有腔卵泡数分别为<10、10~19、≥20个(表1)。
表1 不同组间供体牛超排前有腔卵泡数
1.3.2 超排处理及人工授精 采用CIDR+FSH+PG的超排方法,即在供体牛发情间期的任意一天上午埋植孕酮阴道栓(CIDR)(埋植当天计为第0天),并肌肉注射2支维生素ADE,第5天到第8天连续在每天07:00、19:00分2次肌肉注射促卵泡激素(FSH),4 d的剂量分别为2、1.5、1、0.5 mL/次(总剂量10 mL),第7天上午注射FSH的同时,注射2支前列腺素(PG),下午注射FSH的同时,注射1支PG并撤出CIDR。第9天观察发情,供体发情后8~12 h进行第1次人工授精,同时肌肉注射2支促排3号,间隔12 h后进行第2次人工授精,每次使用1支细管冻精。
1.3.3 胚胎回收及质量鉴定 第1次人工授精后7 d采用非手术法回收胚胎。根据卵巢反应情况,每侧子宫角反复冲洗6~8次。回收液经集卵杯过滤后,使用冲胚液反复冲洗侧壁滤膜3~5次,避免胚胎沾附在滤膜上,待回收液相对清亮后,放置到体视显微镜下确定胚胎质量。胚胎质量鉴定标准参考国家标准《牛胚胎》(GB/T 25881-2010)。
1.3.4 测定指标 不同试验组间供体牛黄体数、回收胚胎数、可用胚胎数、回收效率(回收胚胎数/黄体总数)、胚胎可用率(可用胚胎数/回收胚胎数)、退化率(退化胚数/回收胚胎数)以及未受精率(未受精卵数/回收胚胎数)等指标。
1.4 统计分析 数据用SAS 9.2软件单因子方差分析进行差异显著性分析,多重比较采用Duncan´s法,并对超排前卵泡数进行正态分布检验,以P<0.05作为差异显著性判断标准,结果以平均值±标准误表示。
2 结果与分析
2.1 供体牛超排前有腔卵泡数正态分布检验结果 通过B超检查供体牛超排前3~5 mm的有腔卵泡数为6~28个,平均为15个,经SAS正态分布检验,供体牛超排前有腔卵泡数符合正态分布(图1)。
图1 供体牛超排前有腔卵泡数正态分布直方图
2.2 不同有腔卵泡数供体牛体内胚胎回收结果 由表2可知,Ⅲ组供体牛黄体数、回收胚胎数、可用胚胎数显著高于其他2组(P<0.05),Ⅱ组供体牛黄体数、回收胚胎数、可用胚胎数显著高于I组(P<0.05);Ⅲ组供体牛的退化胚数、退化率显著高于其他2组(P<0.05)。3个组间的回收效率和未受精率无显著差异(P>0.05);Ⅲ组供体牛的胚胎可用率显著低于I组(P<0.05)。
3 讨 论
初情期后或产后未妊娠母牛卵巢上卵泡和黄体呈现周期性变化,受下丘脑-垂体-卵巢生殖轴的反馈调节。每个卵泡发育波开始出现前,下丘脑分泌促性腺激素释放激素增加,促进垂体 FSH 合成和分泌,FSH促进卵巢上小的有腔卵泡发育,卵泡在发育过程中不断分泌雌激素,反作用于生殖调控轴抑制FSH的分泌,在较低FSH浓度下直径达到8 mm的有腔卵泡仍然可以继续发育成为优势卵泡,如果此时无黄体存在,优势卵泡将继续发育成熟,破裂排卵,而其他体积较小的有腔卵泡在较低FSH浓度下不能继续生长,如果此时给予外源FSH持续性刺激,小的有腔卵泡也可以生长发育,出现多卵成熟并排卵的现象。然而,有腔卵泡的发育潜力取决于不同个体原始卵泡的多少。研究表明,不同青年母牛原始卵泡总数在60 000~240 000,表现在后期每个卵泡发育波中有腔卵泡的差异高达6~7倍[7],即供体牛不同原始卵泡水平影响后期的卵泡发育潜力,进而影响超排效果。本实验首次在国内采用更直观的方式监测不同供体牛的卵巢活性,即通过B超检测卵巢有腔卵泡数,研究有腔卵泡数对供体牛超排效果的影响,结果表明,供体牛超排前有腔卵泡数在6~28个,平均为15个,呈正态分布,随着供体牛超排前有腔卵泡数增多,黄体数、回收胚胎数及可用胚胎数随之增多,与Center等[5]的研究结果一致,说明超排前有腔卵泡数可以作为供体牛的筛选标准之一。本研究结果也表明,随着回收胚胎数增多,胚胎可用率有降低趋势,退化率有增加趋势,这在毕江华等[8]的研究数据中也有类似现象,这可能是因为在外源FSH诱导下过多的有腔卵泡同时发育成熟并排卵,影响卵母细胞质量,虽然能够成功受精,但后期胚胎发育能力下降,进而导致退化率升高,但具体机理尚未见报道,有待下一步研究探索。
综上所述,有腔卵泡数可以作为供体牛的筛选标准之一。