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奶牛MOET技術
EB+P4+陰道栓對荷斯坦青年牛超數排卵效果的影響
摘要:采用苯甲酸鈉雌二醇(estradiol benzoate, EB)+孕激素(progesterone, P4)+陰道栓方法對荷斯坦青年牛進行人為誘導卵泡波處理,比較不同劑量的P4和不同陰道栓誘導新的卵泡波的發生,以及對同期發情效果和超排效果的影響。實驗結果表明,海棉栓組PGF2α處理后到奶牛發情的時間間隔為48.3h,孕酮緩釋陰道栓組為39h,兩組差異極顯著(P<0.05);海棉栓組的頭均獲胚數顯著高于孕酮緩釋陰道栓組(13.2:8.7枚,P<0.05),頭均可用胚數顯著高于孕酮緩釋陰道栓組(5.7:3.3枚,P<0.05);外源注射50和100 mgP4都能夠成功地誘導新的卵泡波的發生,在同期發情效果和超排效果上沒有顯著差異( P>0.05 )。
關鍵詞:EB;P4;陰道栓;超數排卵
引言:
利用奶牛卵泡波的原理,采用物理或化學方法對供體奶牛的卵泡波進行同期化處理,可以提高奶牛的同期發情和超數排卵效果。Lammoglia et al(1998)報道,使用雌激素+孕激素+陰道栓有效地促進新的卵泡波的發生,提高排卵前的LH峰值,從而提高同期發情效果和超排效果。Martinez et al.(2000)使用EB+P4+CIDR(新西蘭)取得較好的同期發情效果和較高的妊娠率;Martinez et al.(2001)使用EB+P4誘導新的卵泡波的發生,取得較好的同期發情效果。Gabriel et al (2006) 報道了使用DIB(阿根廷生產的陰道栓)陰道栓+2.5mgEB+50mgP4進行同期發情處理,使用Folltropin-V 進行超排處理,取得較好的超排效果。
目前,國內奶牛的同期發情和超排處理主要使用海棉陰道栓,由于該陰道栓埋置后容易與陰道發生黏連,陰道壁的刺激性比國外生產的CIDR、DIB強一些,容易阻塞陰道分泌物的排出,造成陰道內較多的炎性分泌物,引起奶牛超排過程中的損傷,影響超排效果。因此,本研究比較不同的陰道栓和不同的孕激素劑量對奶牛同期發情和超數排卵效果的影響,從而進一步提高奶牛的超排效果。
1.材料和方法
1.1實驗材料
1.1.1實驗動物
供體牛選用北京奶牛中心良種場飼養的體質健康、性周期正常、無生殖疾患,具有優良高產基因的71頭13~15月齡荷斯坦青年母牛用于實驗。
1.1.2器械和主要藥品
開膣器,輸精槍,外套膜,外套管,三通管,沖卵管(日本鈴木式)、集卵杯(日本)、體視顯微鏡等沖胚、檢胚器材。
促卵泡素(FSH),加拿大產Folltropin-V,規格:20mg/mL,生產批號:DIN 00867357;前列腺素(PGF2α),上海計劃生育研究所生產的氯前列烯醇,規格:0.2mg/支,生產批號:040428;雌激素,南京動物激素廠生產的苯甲酸鈉雌二醇(EB),4mg/支,生產批號:030102;孕激素(P4),南京動物激素廠生產的黃體酮, 50mg/支,生產批號:040621;陰道海綿栓由浙江臺州東牧動物藥業有限公司生產,生產批號:031225;孕酮緩釋陰道栓由上海計劃生育研究所生產,生產批號:20050905;沖卵液、胚胎保存液及冷凍液由本實驗室配制。
1.2方法
1.2.1實驗設計
實驗于2005年11月份在北京奶牛中心良種場進行,分為兩種不同的陰道栓埋植組(海綿栓/ 孕酮緩釋陰道栓)和兩種不同濃度的孕激素處理組(50 mg/100 mg),采用陰道栓埋植方法進行人為誘導新的卵泡波超排處理。
1.2.2超排處理
在青年奶牛發情周期的任意一天(發情當天除外),進行陰道栓埋植(海綿栓組和孕酮緩釋陰道栓組)處理,并肌肉注射EB(2mg),P4(100 mg/50 mg)。放栓當天為0 d,第4 d開始超排處理,采用加拿大進口Folltropin-V,遞減法連續4d肌肉注射FSH 320 mg;超排處理的第3 d上午肌肉注射氯前列烯醇2支(0.4 mg),下午撤出陰道栓。
1.2.3發情觀察、輸精和采卵
在注射PGF2α 后36 h開始觀察發情,每4 h觀察一次發情,每次觀察30 min。以供體母牛接受爬跨并站立不動為發情判定標準,另外伴隨母牛全身出汗等特征,做好發情開始和發情持續期的記錄。于供體牛發情后8~12 h進行第一次輸精,間隔12 h第2次輸精。7 d后應用非手術法回收胚胎。對回收的胚胎進行鏡檢,質量鑒定并分級,合格的A、B級胚胎冷凍保存。統計回收胚胎的總數、可用胚胎數、變性胚胎數和未受精卵數。
1.3統計分析
試驗數據采用Excel生物統計學軟件進行統計分析,PGF2α處理后的發情時間間隔對比,頭均獲胚數,頭均可用胚數等顯著性檢驗均采用t-檢驗。
2.結果和分析
2.1不同陰道栓和P4對同期發情效果的影響
由表1看出,試驗組中的71頭荷斯坦青年奶牛在PGF2α處理后全部表現發情,發情率達到100%,這說明應用陰道栓+PGF2α方法誘導奶牛同期發情可以使超排牛同期發情率達到100%。不同的試驗組奶牛的發情開始時間和持續時間存在顯著差異(P<0.05):海綿栓組在PGF2α處理后48.3 h左右開始表現發情,且發情集中程度較高;孕酮緩釋陰道栓組在PGF2α處理后39 h左右表現發情,發情相對集中(圖1)。但是,每個試驗組中不同濃度的P4處理對發情開始時間和持續時間并沒有顯著影響(P>0.05)。
表1 兩種陰道栓的同期發情效果
table 1 the effect of estrus synchronization between two vaginal-bolt
項 目 the item 組別 group 孕激素劑量 doses of progesterone(P4,mg) 平均值 average
50 100
奶牛頭數 cattle number BI 20 16 —
PRD 19 19 —
發情率 estrus rate (%) BI 100 100 100
PRD 100 100 100
發情時間c estrus time (h) BI 47.9a 48.9a 48.3
PRD 38.2b 39.8b 39.0
注:a ,b 不同表示不同組間差異顯著,P<0.05;c表示PGF2α處理后到奶牛發情的時間間隔,BI表示海棉栓組,PRD表示緩釋陰道拴組。note: different letters(a and b) within a row mean a significant difference for animals(P<0.05);c means intervals from PGF2α treatment to estrus(h) ,BI stands for the group of sponge blot(BI), PRD stands for the group of progestin release device (PRD)
圖1 PG處理后的發情時間和發情率
fig.1 the time and rate of oestrus after PGF2α treatment
注:A,50 mgP4海綿栓組;B,100 mgP4海綿栓組;C,50 mgP4孕酮緩釋陰道栓組;D,100 mgP4孕酮緩釋陰道栓組, a ,b 不同表示不同組間差異顯著,P<0.05。note: A, the sponge blot group of 50 mgP4; B, the sponge blot group of 100 mgP4;
C, the progestin release device group of 50 mgP4; D, the progestin release device group of 100 mgP4
發情同期性與陰道栓孕酮釋放穩定性有關,穩定性越好,發情同期性越高。對比兩種不同陰道栓的發情效果,說明兩種陰道栓的孕酮釋放相對穩定,發情同期性高。但是,孕酮緩釋陰道栓組比海綿栓組提前發情10h左右,這可能是由于孕酮緩釋陰道栓釋放孕酮含量低,造成撤拴后孕激素濃度提前降低到基準水平,卵泡迅速生長,并比海棉栓組提前達到排卵卵泡,雌激素濃度迅速上升,從而提前發情。
Taft et al (1996) 報道,孕激素在行使功能時候,通過直接途徑(作用于卵巢,芳香化酶作用)和間接途徑(作用于LH)來實現。超排期間,應用陰道栓來人為提高奶牛血漿中孕激素水平,從而抑制優勢卵泡的發育,解除優勢卵泡對從屬卵泡的抑制作用,使更多卵泡發育為優勢卵泡。但是,處理時不同的孕激素濃度會導致不同的同期發情效果,Richardson et al (2002) 用三種不同的方法進行同期發情(P4+PGF2α組,GnRH+PGF2α組,GnRH+P4+PGF2α組),結果GnRH+PGF2α組最先發情,提前12h左右。該試驗通過比較發情前期不同孕激素水平得出,孕激素處理組在撤拴當天血漿中的孕激素濃度要高于對照組,而雌激素濃度要低于對照組。較小卵泡的奶牛從撤拴到發情開始的間隔時間要長于有較大卵泡的奶牛。卵泡生長速率與LH峰頻率有關,當孕激素濃度處于低水平時,LH峰頻率加強,卵泡就有較高的生長速率。Utt et al (2003) 報道,第一個卵泡波卵泡的生長速率快于第二個優勢卵泡波,主要是因為第一個卵泡波的孕激素濃度低的原因,第一個卵泡波處于早期黃體期間,而第二個卵泡波處于中期黃體期間。本試驗中,由于國產孕酮緩釋裝置釋放孕酮含量低,造成撤拴后孕激素濃度提前降低到基準水平,卵泡迅速生長,并比對照組提前達到排卵卵泡,雌激素濃度迅速上升,從而提前發情。
2.2不同陰道栓和不同的P4劑量對超排效果的影響
表2 兩種陰道栓的超排結果
table 2 the superovulatory results of the two vaginal-bolt
項 目the item 組別 group 孕激素劑量 doses of progesterone(P4,mg) 平均值 average
50 100
奶牛頭數 cattle number BI 20 15 —
PRD 19 17 —
獲胚數 embryo number BI 272 189 —
PRD 167 146 —
胚/ 頭 average embryo number BI 13.6a 12.6a 13.2a
PRD 8.8b 8.6b 8.7b
受 精 卵 / 頭average fertilized embryo BI 11.4a 10.1a 10.8a
PRD 4.5b 4.9b 4.7b
可 用 胚 / 頭average useable embryos BI 5.6a 5.9a 5.7a
PRD 3.4b 3.1b 3.3b
注:a ,b 不同表示不同組間差異顯著,P<0.05;BI表示海棉栓組,PRD表示緩釋陰道拴組。note: different letters(a and b) within a row mean a significant difference for animals;BI stands for the group of sponge blot(BI), PRD stands for the group of progestin release device (PRD)
由表2可看出,海綿栓組(50mgP4/100mgP4)和孕酮緩釋陰道栓組(50mgP4/100mgP4)頭均獲胚數分別為13.6、12.6、8.8和8.6枚,每個實驗組中不同孕激素水平的頭均獲胚數沒有顯著差別(P>0.05),兩個實驗組之間的差異極顯著(13.2:8.7枚,P<0.05)。海綿栓組(50mgP4/100mgP4)和孕酮緩釋陰道栓組(50mgP4/100mgP4)頭均受精卵數分別為11.4、10.1、4.5和4.9枚,每個試驗組中不同孕激素水平的頭均受精卵數沒有顯著差別(P>0.05),兩個實驗組之間的差異極顯著(10.8:4.7枚,P<0.05)。同樣,海綿栓組(50mgP4/100mgP4)和孕酮緩釋陰道栓組(50mgP4/100mgP4)的頭均可用胚數分別為5.6、5.9、3.4和3.1枚,每個試驗組中不同孕激素水平的頭均可用胚數沒有顯著差別(P>0.05),兩個實驗組之間的差異極顯著(5.7:3.3枚,P<0.05)。
應用國產海綿栓組的超排效果明顯高于國產孕酮緩釋陰道栓組,孕酮緩釋陰道栓組的超排結果在獲胚數,頭均受精卵數和頭均可用胚數上要顯著低于國產海綿栓組(P<0.05),這主要與國產孕酮陰道栓的孕激素釋放量有關。由于孕酮緩釋陰道栓的孕激素釋放量較小,使得供體奶牛的體內孕激素水平較低,不能抑制優勢卵泡的生長,優勢卵泡的生長產生大量雌激素,導致奶牛提前發情;并且,優勢卵泡的生長抑制了其它從屬卵泡的生長,使得從屬卵泡不能充分發育,在發情后不能排卵,從而減少了頭均獲胚數和頭均可用胚數。
Savio et al.(1993)報道,持久卵泡的出現會降低受精率,持久卵泡會導致早期胚胎發育畸形率提高和無精卵的出現。持久卵泡的出現可以改變卵泡中雌激素水平,使其濃度升高,這樣就改變了卵子的成熟和輸卵管功能,從而降低超排效果。Austin et al (1999) 研究發現,在撤拴時雌激素水平高的提前發情。優勢卵泡持續期越長,雌激素水平越高,越容易提前發情。但是,當優勢卵泡持續期2-4天時,發情不同步,不能達到一個很好的發情效果。高水平的外源孕激素可以減少持久卵泡的發生和降低雌激素的分泌水平。Wehrman et al (1993) 研究表明,持久卵泡的出現可以使青年牛提前發情10h左右。本試驗中,由于國產孕酮緩釋裝置釋放孕酮含量較低,不能充分抑制優勢卵泡的生長,產生持久卵泡,使得優勢卵泡分泌大量的雌激素,抑制其它從屬卵泡的生長,同時提前發情,導致其它從屬卵泡的生長時間較短,不能達到排卵卵泡,降低了超排的頭均獲胚數,頭均受精卵數和頭均可用胚數,影響了超排效果。
苯甲酸鈉雌二醇(EB)和孕激素(P4)的聯合使用可以誘導奶牛新的卵泡波的出現,這在大量研究中都有報道。Caccia and B6 (1998) 報道,使用2.5mgEB+50mgP4+CIDR可以在3-4天內成功誘導新的卵泡波的發生, B6 et al (2002) 使用2.5mgEB+50mgP4成功地對奶牛進行超排,超排效果與傳統的8-12天自然發情后進行超排的效果沒有顯著差異。Mapletoft et al. (1999) 使用5mgE-17β+100mgP4對奶牛進行超排并取得理想的超排效果。本試驗采用兩種不同孕激素水平(50mg,100mg)來誘導新的卵泡波。本實驗中,兩種孕激素水平對超排牛的同期發情效果和超排效果都沒有顯著差異(P<0.05),這說明50mg的孕酮肌肉注射和苯甲酸鈉雌二醇(EB)聯合使用就可以成功誘導新的卵泡波的發生,達到較好的超排效果。
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Effect of EB+P4+Vaginal-bolt on Superovulation of Holstein Heifers
Duan Bao-ning1,2 , Xue Jian-hua3, Zhang Xin-hui3,Wu Sheng-quan3, Sun Feng-jun3, Sang Run-zi1,2
1. Animal Science and Technology College of the Agriculture University of Hebei.2.The Research Centre of Cattle and Sheep Embryonic Technique of Hebei, Baoding of Hebei,071001.3.The embryo department of Beijing Dairy Cattle Center.
Abstract: The Follicular wave of Holstein heifers was induced by estradiol benzoate (EB), progesterone (P4) and vaginal-bolt in order to study the effect of P4 with different doses and different types of vaginal-bolt on inducing of new follicular wave, estrus synchronization and superovulatory results. The results showed that the interval of the sponge blot (BI) group from PGF2α treatment to estrus was 48.3h, and that of the progestin release device (PRD) group was 39h, there were significant differences between the two groups (P>0.05). The average number of obtained embryo for BI group (13.2) was significantly higher than that (8.7) of PRD group (P < 0.05), and the average number of useable embryo of BI group (5.7) was also significantly higher than that (3.3) of PRD group (P < 0.05). The P4 injection dosage of 50 and 100 mg could induce new follicular wave efficiently, and there was no significant difference on estrus synchronization and superovulatory results between the BI and PRD groups (P > 0.05).
Key word: EB; P4; vaginal-bolt; Superovulation |
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