提高肉牛繁殖率可以增加肉牛犊的数量,提高肉牛的产量和肉牛养殖效益。
繁殖率受遗传因素影响很大,不同品种和个体的繁殖性能也有差异,尤其是种公牛,其精液品质和受精能力与遗传性能密切相关,而精液品质和受精能力往往是影响卵子受精、胚胎发育和幼犊生长的决定因素,其品质对后代群体的影响更大,因此,选择优质种公牛是提高肉牛繁殖率的前提。母牛的排卵率和胚胎存活率与品种也有关系。
技术和管理水平是提高繁殖率的重要方面。造成繁殖率下降的原因:在自由交配或群配时,公、母牛比例不当,公牛头数过少;在人工辅助交配时则是公牛利用过度,交配不适时或公牛饲养管理不当;在采用人工授精和冷冻精液后,对采精、新鲜精液处理及保存各环节操作技术不过硬,或要求不严,造成受胎率下降;发情鉴定不准确导致的误配、漏配;未掌握好输精时间;输精技术不熟练等,都使繁殖率下降。因此,对各操作环节都必须有严格的操作规程、周密的工作计划及检查制度。
管理工作所涉及的内容较多,主要包括:组织合理的牛群结构,合理的生产利用,母牛发情规律和繁殖情况调查,空怀、流产母牛的检查和治疗,配种组织工作,保胎及犊牛培育等方面。只有做好各个环节的工作,才能取得好的繁殖成绩。
每年要做好牛群整顿,对老、弱、病、残和经过检查确认已失去繁殖能力的母牛,应有计划地定期清理淘汰。异性孪生的母犊牛中约有95%无生殖能力,公犊牛中约有10%不育,应用染色体分析技术在犊牛出生后进行检测,及时淘汰遗传缺陷牛。公牛隐睾,公、母牛染色体畸变,都影响繁殖率。某些屡配不孕、习惯性流产、胚胎死亡及初生牛犊活力降低等生殖疾病,也与遗传有关。所以,对这些具有遗传缺陷的种公牛和种母牛,都要及时淘汰,以提高繁殖率。
预防和治疗公牛繁殖疾病,如隐睾、发育不全、染色体畸变、睾丸炎、附睾炎、外生殖道炎等引起的繁殖障碍,提高公牛的交配能力和精液品质,从而提高牛的配种受胎率和繁殖率。
母牛的繁殖疾病主要有卵巢疾病、生殖道疾病、产科疾病3大类。卵巢疾病主要通过影响发情、排卵而影响受配率和配种受胎率,有些疾病也可引起胚胎死亡和并发产科疾病;生殖道疾病主要影响胚胎的发育与成活,其中一些还可引起卵巢疾病;产科疾病可诱发生殖道疾病和卵巢疾病,甚至引起母体和胎犊死亡。因此,控制公、母牛的繁殖疾病对提高繁殖率十分有益。
规模化饲养肉牛,可以充分利用繁殖方面的新技术,提高繁殖效率和能力。
1.同期发情
同期发情又称同步发情,就是利用某些激素制剂人为地控制并调整一群母牛发情周期的进程,使之在预定时间内集中发情。同期发情可以使母牛群集中发情,有利于人工授精技术的推广,有利于生产的安排与组织(可使母牛配种妊娠、分娩及犊牛的培育在时间上相对集中,便于肉牛的成批生产和提高劳动效率),提高繁殖率(能使乏情状态的母牛出现性周期活动)。
同期发情机理是母牛的发情周期从卵巢的机能和形态变化方面可分为卵泡期和黄体期两个阶段。卵泡期是在周期性黄体退化继而血液中孕酮水平显著下降后,卵巢中卵泡迅速生长发育,最后成熟并导致排卵的时期,这一时期一般是从周期第18天至第21天。卵泡期之后,卵泡破裂并发育成黄体,随即进入黄体期,这一时期一般从周期第1天至第17天。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,母牛不表现发情,在未受精的情况下,黄体维持15~17天即行退化,随后进入另一个卵泡期。相对高的孕激素水平可抑制卵泡发育和发情,由此可见黄体期的结束是卵泡期到来的前提条件。因此,同期发情的关键就是控制黄体寿命,并同时终止黄体期。
用于母牛同期发情处理应用的药物种类很多,方法也有多种,但较适用的是孕激素埋植法、阴道栓塞法以及前列腺素法。
(1)孕激素埋植法 将一定量的孕激素制剂装入管壁有小孔的塑料细管中,利用套管针或者专用埋植器将药管埋入耳背皮下,经一定天数,在埋植处作切口将药管同时挤出,同时,注射孕马血清促性腺激素500~800国际单位。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。药物用量依种类不同而异,如18-甲基炔诺酮为15~25毫克。目前国外已有埋植的药物制品在市场出售。
(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,其中激素即渗出。处理结束时,将其取出即可,或同时注射孕马血清促性腺激素。
孕激素的处理有短期(9~12天)和长期(16~18天)两种。长期处理后,发情同期率较高,但受胎率较低;短期处理后,发情同期率较低,而受胎率接近或相当于正常水平。如在短期处理开始时,肌内注射3~5毫克雌二醇(可使黄体提前消退和抑制新黄体形成)及50~250毫克的孕酮(阻止即将发生的排卵),这样就可提高发情同期化的程度。但由于使用了雌二醇,故投药后数日内母牛出现发情表现,但并非真正发情,故不要授精。使用硅橡胶环时,环内附有一胶囊,内装上述量的雌二醇和孕酮,以代替注射。
孕激素处理结束后,在第二、三、四天内大多数母牛有卵泡发育并排卵。
(3)前列腺素法 前列腺素(PG)的投药方法有子宫注入(用输精管)和肌内注射两种:前者用药量少,效果明显,但注入时较为困难;后者操作容易,但用药量需适当增加。
采用前列腺素法只有当母牛在周期第5~18天(有功能黄体时期)才能产生发情反应。对于周期第5天以前的黄体,前列腺素并无溶解作用。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10~12天后,再对全群牛进行第二次处理,这时所有的母牛均处于周期第5~18天之内。故第二次处理后母牛同期发情率显著提高。
前列腺素制剂不同,给药方法不同,其用药剂量也不相同:前列腺素的用量为,子宫内注入3~5毫克,肌内注射20~30毫克;15-甲基前列腺素F 2a 、前列腺素F 2a 甲酯以及13-去氢前列腺素F 2a 3种制剂注入子宫颈的用量分别为1~2毫克、2~4毫克和1~2毫克;国外生产的高效PGF 2a 类似物制剂肌内注射0.5毫克即可。
用前列腺素处理后,一般第3~5天母牛出现发情,比孕激素处理晚一天。因为从投药到黄体消退需要将近1天时间。
有人将孕激素短期处理与前列腺素处理结合起来,效果优于二者单独处理。即先用孕激素处理5~7天或9~10天,结束前1~2天注射前列腺素。不论采用什么处理方式,处理结束时配合使用孕马血清促性腺激素,可提高同期发情率和受胎率。
同期发情处理后,虽然大多数牛的卵泡正常发育和排卵,但不少牛无外部发情特征和性行为表现,或表现非常微弱,其原因可能是激素未达到平衡状态;第二次自然发情时,其外部特征、性行为和卵泡发育则趋于一致。
2.超数排卵
超数排卵简称超排,就是在母牛发情周期的适当时间注射促性腺激素,使卵巢比自然状况下有更多的卵泡发育并排卵。超数排卵可以诱发多个卵泡发育,增加受胎比例(双胎率提高),提高繁殖率。
(1)药物种类 用于超排的药物大体可分为两类:一类促进卵泡生长发育;另一类促进排卵。前者主要有孕马血清促性腺激素和促卵泡素;后者主要有人绒毛膜促性腺激素和促黄体素。
(2)处理方法 处理时间一般在预计发情到来之前4天,即发情周期的第16天注射促卵泡素或孕马血清促性腺激素,在出现发情的当天注射人绒毛膜促性腺激素。目前各国对供体母牛作超排处理的方法是供体母牛发情周期的中期肌内注射孕马血清促性腺激素,以诱导母牛多数卵泡发育,2天后肌内注射前列腺素F2a或其类似物以消除黄体,2~3天发情。为了使排出的卵子有较多的受精机会,一般在发情后授精2~3次,每次间隔8~12小时。
我国内蒙古自治区制定了超数排卵的地方标准。促卵泡素5天注射法:以母牛发情之日作为周期的0天,在母牛发情周期的第9天,每天早(7:00~8:00)和晚(19:00~20:00)各注射一次促卵泡素,连续5天,递减注射。
影响超数排卵效果的因素很多,有许多仍不十分清楚。一般不同品种不同个体用同样的方法处理,其效果差别很大。青年母牛超数排卵效果优于经产母牛。此外,使用促性腺激素的剂量,前次超排至本次发情的间隔时间、采卵时间等均可影响超排效果。如反复对母牛进行超排处理,需间隔一定时间。一般第二次超排应在首次超排后60~80天进行,第三次超排应在第二次超排后100天进行。增加用药剂量或更换激素制剂,药量过大、过于频繁地对母牛进行超排处理,则不仅超排效果差,还可能导致卵巢囊肿等病变。
3.诱发发情
诱发发情是家畜繁殖控制的一种技术,它是指母牛在乏情期(如泌乳期生理性乏情、生殖病理性乏情)借助外源激素或其他方法人为引起母牛发情并进行配种,从而缩短母牛繁殖周期的一种技术。根据母牛的不同状况,可采用如下方法:
(1)生长到初情期仍不见初次发情的青年母牛 可用“三合激素”(雌激素、雄激素和孕激素的配伍制剂)处理,剂量一般为3~4支/头。或用18-甲基炔诺酮15~25毫克/头进行皮下埋植,12周后取出,同时注射800~1000国际单位的孕马血清促性腺激素,可诱发发情。
(2)对于泌乳期处于乏情的母牛 应促使犊牛断奶并与母牛隔离,同时肌内注射100~200国际单位促卵泡素,每日或隔日一次。每次注射后须做检查,如无效,可连续应用2~3次,直至有发情表现为止。
(3)患持久黄体或黄体囊肿的母牛 可用前列腺素F2α进行治疗。前列腺素的作用是溶解黄体,从而引发发情。前列腺素的用量为:子宫内灌注只需1毫升/头,肌内注射需2毫升/头。
另外,肌内注射初乳20毫升的同时,注射新斯的明10毫克,在发情配种时再注射促性腺激素释放激素(GnRH)类似物(如LRH-A1)100微克,也可诱导母牛发情并排卵。
4.胚胎移植
胚胎移植又称受精卵移植,就是将1头母牛(供体)的受精卵移植到另一头母牛(受体)的子宫内,使之正常发育,俗称“借腹怀胎”。胚胎移植不仅可以充分发挥优良母牛的繁殖潜力(一般情况下,1头优良成年母牛一年只能繁殖1头犊牛,应用胚胎移植技术,一年可得到几头至几十头优良母牛的后代,大大加速了良种牛群的建立和扩大),而且可以诱发肉牛产双胎(对发情的母牛配种后再移植一个胚胎到排卵对侧子宫角内,这样配种后未受孕的母牛可能因接受移植的胚胎而妊娠,而配种后受孕母牛则由于增加了一个移植的胚胎而怀双胎;另外,也可对未配种的母牛在两侧子宫角各移植一个胚胎而怀双胎,从而提高生产效率)。
(1)胚胎移植的生理基础
① 母牛发情后生殖器官的孕向发育。在发情后的最初一段时期(周期性黄体期),不论是否已受精,母牛生殖系统均处于受精后的生理状态之下,在生理现象上,妊娠与未孕并无区别。所以,发情后的母牛生殖器官的孕向变化,是进行胚胎移植时使不配种的受体母牛可以接受胚胎,并为胚胎发育提供各种条件的主要生理学依据。
② 早期胚胎的游离状态。胚胎在发育早期有相当长一段时间(附植于子宫之前)是独立存在的,它的发育基本上靠本身储存的养分,还未和子宫建立实质性联系。所以,在离开活体情况下,在短时间内可以存活。当放回与供体相同的环境中,即可继续发育。
③ 胚胎移植不存在免疫问题。一般来说,在同一物种之内,受体母牛的生殖道(子宫和输卵管)对于具有外来抗原物质的胚胎和胎膜组织并没有免疫排斥现象,这一点对胚胎由一个体移植给另一个体后继续发育极为有利。
④ 胚胎和受体的联系。移植的胚胎,在一定时期会和受体子宫内膜建立生理上和组织上的联系,从而保证了以后的正常发育。此外,受体并不会对胚胎产生遗传上的影响,不会影响胚胎固有的优良性状。
(2)胚胎移植的操作原则
① 胚胎移植前后所处环境的一致性。即胚胎移植后的生活环境和胚胎的发育阶段相适应。包括生理上的一致性(即供体和受体在发情时间上的一致性)和解剖位上的一致性(即移植后的胚胎与移植前所处的空间环境的相似性)以及种属一致性(即供体与受体应属同一物种,但并不排除种间移植成功的可能性)。
② 胚胎收集期限。胚胎收集和移植的期限(胚胎的日龄)不能超过周期黄体的寿命,最迟要在周期黄体退化之前数日进行移植。通常是在供体发情配种后3~5天内收集和移植胚胎。
③ 避免不良因素影响。在全部操作过程中,胚胎不应受到任何不良因素(物理、化学、生物因素)的影响而危及生命力。移植的胚胎必须经鉴定是发育正常者。
(3)胚胎移植的基本程序 胚胎移植的基本程序包括供体超排与授精,受体同期发情处理、采卵、检卵和移植。超排和同期发情处理见上文。
① 胚胎回收(采卵)。从供体收集胚胎的方法有手术法和非手术法两种。
a.手术法。按外科剖腹术的要求进行术前准备。手术部位位于右肋部或腹下乳房至脐部之间的腹白线处,切开后伸进食指找到输卵管和子宫角,引出切口外。如果在输精后3~4天期间釆卵,受精卵还未移行到子宫角,可采用输卵管冲卵的方法:将一直径2毫米、长约10厘米的聚乙烯管从输卵管腹腔口插入2~3厘米,另用注射器吸取5~10毫升30℃左右冲卵液,连接7号针头,在子宫角前端刺入,再送入输卵管峡部,注入冲卵液。穿刺针头应磨钝,以免损伤子宫内膜;冲洗速度应缓慢,使冲卵液连续地流出。如果在输精后5天收胚,还必须做子宫角冲胚。即用10~15毫升冲卵液由宫管结合部子宫角上部向子宫角分叉部冲洗。为了使冲卵液不致由输卵管流出,可用止血钳夹住宫管结合部附近的输卵管,在子宫角分叉部插入回收针,并用肠钳夹住子宫与回收针后部,固定回收针,使冲卵液不致流入子宫体内。
b.非手术法。非手术采卵一般在输精后5~7天进行。可采用二路导管的冲卵器。二路式冲卵器是由带气囊的导管与单路管组成。导管中一路为气囊充气用,另一路为注入和回收冲卵液用。导管中插1根金属通杆以增加硬度,使之易于通过子宫颈。一般用直肠把握法将导管经子宫颈导入子宫角。为防止子宫颈紧缩及母牛努责不安,采卵时可在腰荐或尾椎间隙用2%的普鲁卡因或利多卡因5~10毫升进行硬膜外腔麻醉。操作前洗净外阴部并用酒精消毒。为防止导管在阴道内被污染,可用外套膜(有商品出售)套在导管外,当导管进入子宫颈后,撤去套膜。将导管插入一侧子宫角后,从充管向气囊充气,使气囊胀起并触及子宫角内壁,以防止冲卵液倒流。然后抽出通杆,经单路管向子宫角注入冲卵液,每次15~50毫升,冲洗5~6次,并将冲卵液收集在漏斗形容器中。为更多地回收冲卵液,可在直肠内轻轻按摩子宫角。用同样方法冲洗对侧子宫角。
冲卵液多数为组织培养液,如林格氏液、杜氏磷酸盐缓冲液(D-PBS)、布林斯特氏液(BMOC-3)和TCM-199等。常用的为杜氏磷酸盐缓冲液,加入0.4%牛血清白蛋白或1%~10%犊牛血清。
冲卵液温度应为35~37℃,每毫升要加入青霉素1000国际单位、链霉素500~1000微克,以防止生殖道感染。
② 胚胎检查
a.检卵。将收集的冲卵液于37℃温箱内静置10~15分钟。胚胎沉底后,移去上层液。取底部少量液体移至平皿内,静置后,先在低倍显微镜(10~20倍)下检查胚胎数量,然后在高倍显微镜(50~100倍)下观察胚胎质量。
b.吸卵。吸卵是为了移取、清洗、处理胚胎,要求目标准确,速度快,带液量少,无丢失。可用1毫升的注射器装上特别的吸头进行吸卵,也可使用自制的吸卵管。
c.胚胎质量鉴定。正常发育的胚胎,其中细胞(卵裂球)外形整齐,大小一致,分布均匀,外膜完整。无卵裂现象(未受精)的卵和异常卵(外膜破裂、卵裂球破裂等)都不能用于移植。
③ 胚胎移植
a.手术移植。先将受体母牛作好术前准备。已配种母牛,在右肋部切口,找到非排卵侧子宫角,再把吸有胚胎的注射器或移卵管刺入子宫角前端,注入胚胎;未配母牛在每侧子宫角各注入一个胚胎。然后将子宫复位,缝合切口。
b.非手术移植。非手术移植一般在发情后第6~9天(即胚泡阶段)进行,过早移植会影响受胎率。在非手术移植中采用胚胎移植枪和0.25毫升细管移植的效果较好。将细管截去适量,吸入少许保存液,吸一个气泡,然后吸入含胚胎的少许保存液,吸入一个气泡,最后再吸取少许保存液。将装有胚胎的吸管装入移植枪内,通过子宫颈插入子宫角深部,注入胚胎。非手术移植要严格遵守无菌操作规程,以防生殖道感染。