同期发情处理是动物胚胎工程的一项重要技术,在高中生物学选修教材中只提及该名词,而没有内容介绍。大多数教师对同期发情的原理、使用的激素种类、处理方法、意义等知识不甚了解。本文就这一方面问题作一阐述。
发情周期是雌性哺乳类动物普遍拥有的一种生理现象。从前一次排卵期至下一次排卵期之间的时间长度称为一个发情周期。不同种动物的发情周期长度是不一样的,牛的发情周期长度约为21d,山羊约为20d。
另外,同种的一群母畜中,每个个体的发情进程也是不同步的,比如某一时刻,有些可能正处于发情周期的排卵期,另一些则处于非排卵期。即使处于同一时期,具体的天数也可能不同。
同期发情又称为同步发情,就是利用某些激素制剂人为地控制并调整一群母畜发情周期的进程,使之在预定的时间内集中同步发情,同步排卵,以便同期授精。下面以牛为例讲述相关知识。
1 同期发情的原理
母牛的发情周期分为卵泡期和黄体期两个阶段。卵泡期是在黄体退化继而血液中孕激素含量显著下降后,卵巢中卵泡迅速生长发育,最后成熟并导致排卵的时期,这一时期一般是从发情周期的第18d至第21d。卵泡期之后,卵泡破裂并发育成黄体,随即进入黄体期,这一时期一般从发情周期的第1d至第17d。黄体期内,在黄体分泌的孕激素的作用下,卵泡发育受到抑制,母畜不表现发情,在未受精的情况下,黄体维持约17d,即行退化,随后进入另一个卵泡期。
由此看来,黄体期的结束是卵泡期到来的前提条件,相对高的孕激素水平可以抑制发情,一旦孕激素水平降到低限,卵泡即开始迅速生长发育。因此,同期发情的关键是控制黄体期的寿命。如能使一群母畜的黄体期同时结束,就能引起它们同期发情。
2 同期发情使用的激素
控制黄体寿命的方法大体有两种,一种是施用孕激素,另一种是施用前列腺素,这两种激素都能够打断母牛的自然发情周期,但原理不同。
孕激素的作用原理是,给母牛使用孕激素后,使其血液中的孕激素保持较高水平,从而抑制了卵巢中卵泡的生长发育和发情,使母牛老是处于人为的黄体期。有时卵巢中的黄体已经消失,意味着母牛自身产生的孕激素水平已经下降,但由于人工施加的孕激素仍在起作用,母牛仍不会排卵发情,这就等于延长了发情周期,推迟了发情期。黄体的寿命为17d,若孕激素处理时间达到17d左右,则被处理的所有母畜卵巢中的黄体均已消失,此时集体停药,则它们会同时进入卵泡期,同时排卵发情。
前列腺素的作用原理与孕激素不同,前列腺素是通过溶解卵巢中的黄体,降低母牛自身产生的孕激素的水平,中断黄体期,从而提前进入卵泡期,这样就缩短了发情周期,使发情期提前到来。
使用前列腺素法有一个缺点,就是有少数母牛不能同期发情,原因是前列腺素只对发情周期的第5~18d生成的黄体有溶解作用,而对发情后4~5天的新生黄体没有溶解作用。因此,用前列腺素处理后,总有少数牛无反应,对于这些牛需作二次注射处理。有时为使一群母牛有最大程度的同期发情率,第一次处理后,表现发情的母牛不予配种,经10~12d后,再对全部牛群进行第二次处理,使所有的母牛均处于性周期的第5至第18d之内。故第二次处理后母牛同期发情率显著提高。
同期发情处理时使用的激素主要是上述孕激素和前列腺素两类,但为了使发情同期化程度更高和同期排卵更有效,进而提高受孕率,往往在使用了上述两类激素处理的基础上,还配套使用促性腺激素和雌激素两类激素。这样控制动物同期发情使用的激素就有四类,但后两者只起辅助作用。
3 同期发情的处理方法
同期发情的处理方法有许多种,常用的方法有以下三种:
3.1孕激素埋植法
孕激素需要连续处理17d才有效,而人们不可能每天都给母畜注射激素,于是,科技工作者在生产实践中摸索总结出了一些行之有效的好方法。孕激素埋植法就是将一定量的孕激素制剂装入管壁有小孔的塑料细管中,利用套管针或者专门埋植器将药管埋入耳背皮下,塑料细管中的孕激素制剂就会从小孔不断渗出进入血液,经一定天数,在埋植处作切口将药管同时取出,从而达到同时停药的目的,此时还要同时注射促性腺激素。也可将药物装入硅橡胶管中埋植,硅橡胶有微孔,药物可渗出。
3.2孕激素阴道栓塞法
栓塞物可用泡沫塑料块或硅橡胶环,后者为一螺旋状钢片,表面敷以硅橡胶。它们包含一定量的孕激素制剂。将栓塞物放在子宫颈外口处,其中激素即可渗出,被子宫吸收进入血液。经一定天数后,同时将其取出而停药,并同时注射促性腺激素。
孕激素处理结束后,在第2~4d内大多数母牛有卵泡发育并开始发情排卵。
3.3前列腺素法
前列腺素的给药方法有子宫注入和肌肉注射两种,前者用药量少,效果明显,但注入时较为困难;后者虽操作容易,但用药量需适当增加。
用前列腺素处理后,一般第3至第5d母牛出现发情,比孕激素处理晚1d,因为从给药到黄体消退需要将近1d时间。用前列腺素处理的同时,可注射促性腺激素。
4 同期发情的意义
4.1有利于推广人工授精
冷冻精液、人工授精是技术性强的工作,需要专业人员进行操作才行。但往往由于畜群过于分散(农区)或交通不便(牧区)而受到限制。如果能在短时间内使母畜集中发情,就可以根据预定的日程进行定期配种,从而提高效率及工作质量。
4.2便于组织生产
控制母牛同期发情,可使母牛配种、妊娠、分娩及犊牛的培育在时间上相对集中,从而有效地进行饲养管理,节约劳动力和费用,对于工厂化养牛有很大的实用价值。
4.3提高繁殖率
同期发情不但用于周期性发情的母牛,而且还能使长期处于不发情状态的母牛也出现性周期活动。例如卵巢静止的母牛经过孕激素处理后,很多表现发情;因持久黄体存在而长期不发情的母牛,用前列腺素处理后,由于黄体消散,生殖机能随之得以恢复。因此,可以提高繁殖率。
在胚胎移植中,当胚胎长期保存的问题尚未解决前,同期发情就显得非常重要而被经常采用。特别是在鲜胚移植中,同期发情则是必不可少的方法。 |