張艷玲

摘要：就牛超數(shù)排卵應用中常用的激素及改進超數(shù)排卵的措施進行綜述，以提供簡化有效的方法，為牛的超排和胚胎移植提供有價值的參考。

關鍵詞：牛；超數(shù)排卵；雌二醇；卵泡消融

中圖分類號：S857.2+1；S823 文獻標識碼：B 文章編號：1007-273X（2018）01-0012-03

超數(shù)排卵、人工授精、胚胎移植等繁殖生物技術廣泛用于改善各種家畜的生產(chǎn)特性[1，2]。超數(shù)排卵技術是目前應用比較廣泛的一種技術，其目的是盡可能的誘導胚胎移植或者使懷胎數(shù)量達到最大。雖然有報導稱超數(shù)排卵可以采取很多方式獲取卵母細胞，已經(jīng)在不同品種的動物中廣泛使用并且可以得到可觀的胚胎數(shù)量[3]，但仍然存在許多問題。牛群體雙胎遺傳率和排卵遺傳力低，分別為0.03和0.07[4]。因此，如何提高母牛的繁殖性能一直是研究的焦點。事實上，超數(shù)排卵技術已經(jīng)成為利用胚胎移植得到大量優(yōu)良基因的一個重要手段。近期已在卵巢生理學、卵巢功能和促性腺激素的研究上取得了相當大的進展，但是超排卵反應的不可預測性仍然是影響繁殖效率和胚胎移植一個重要問題。

1 牛的超數(shù)排卵

牛超數(shù)排卵旨在不損害供體與卵母細胞成熟、排卵、受精、胚胎發(fā)育相關過程情況下，對供體進行處理，以增加排卵率及可用胚胎數(shù)。雌性哺乳動物的卵巢中只有一小部分卵母細胞可以排卵。排卵在發(fā)情后開始，妊娠期間終止。在這期間，牛由于妊娠和哺乳期的壓力，生產(chǎn)期相對較短，每年排卵數(shù)可能低至4～5[5]，一頭奶牛最理想的狀態(tài)是每年生產(chǎn)一頭小牛。由于卵巢對性腺激素的反應因動物種類不同而有較大差異，且同一種動物種類中個體間差異極大，因而發(fā)育的卵泡數(shù)、排卵數(shù)及受精率等也不盡一致[6]，人們期望通過超排的方式在一個卵泡波中發(fā)育出更多的生長卵泡，盡可能排卵整齊，提高受精率和增加可用的胚胎數(shù)，從而達到提高超排效率和經(jīng)濟效益的目的。但在超排后，有15%～20%的供體牛產(chǎn)生的胚胎不能用于移植[7]。這主要是因為注射的外源促性腺激素影響著卵母細胞的成熟、受精以及早期胚胎在輸卵管和子宮內(nèi)的發(fā)育。

2 超數(shù)排卵中常用的激素

2.1 馬絨毛膜促性腺激素

羊、馬、牛和豬垂體前葉抑制劑的使用早有研究，報道[2]稱馬絨毛膜促性腺激素（eCG）的使用已經(jīng)成為標準方法。Betteridge[8]的研究表明，馬絨毛膜促性腺激素用于牛胚胎移植早已達成普遍的共識，馬絨毛膜促性腺激素必須從黃體卵泡過渡期間給予到受體動物體內(nèi)，在發(fā)情周期過程中約第16天時，動物黃體自然溶解。Hafez等[9]試驗結果表明，應用最廣泛的是發(fā)情周期第16天時給予供體牛2 000～3 000 U的馬絨毛膜促性腺激素，其次是在第19天和第20天的時候給予10 mg 17 β-雌二醇或者在第21天給予2 000 U絨毛膜促性腺激素。給予這些激素的目的是要確保黃體溶解，更重要的原因是讓大多數(shù)供體表現(xiàn)出發(fā)情現(xiàn)象[2]，這是超數(shù)排卵的早期標準方法。早在19世紀70年代前列腺素商業(yè)制劑已經(jīng)被應用于超數(shù)排卵試驗上。Elsden等[10]表示，在馬絨毛膜促性腺激素處理48 h后，應用前列腺素后超數(shù)排卵率比在第16天時給予馬絨毛膜促性腺激素高。前列腺素的使用意味著在發(fā)情周期的其他時間也有可能引發(fā)促性腺激素作用。事實上，Phillippo等[11]認為8～12 d時給予馬絨毛膜促性腺激素，與在發(fā)情周期的其他時間給予馬絨毛膜促性腺激素相比有更高效的超排反應，之后有研究表明這可能與接近次級卵泡波出現(xiàn)的時間有關[12]。

2.2 雌二醇和孕激素

選擇性地誘導卵泡波出現(xiàn)可以不考慮發(fā)情周期就開始超排卵周期，且不需要檢測發(fā)情，只需在8～12 d開始時給予促性腺激素[13]。在20世紀90年代，研究表明孕激素和雌二醇可以誘導一個新的卵泡波同步出現(xiàn)[14]；使用這種方法進行母牛排卵誘導已經(jīng)有了廣泛的報道[13，15]。使超排卵周期同步出現(xiàn)新的卵泡波最常用的方法給予2.5～5.0 mg 17β-雌二醇或者2.5 mg苯甲酸雌二醇加100或50 mg孕激素，通常使用肌肉注射[14，15]。采用雌二醇處理后的母牛抑制了促卵泡素的釋放，導致卵泡閉鎖。平均處理4 d后，雌二醇被代謝，一個新的卵泡波出現(xiàn)[14]。即促性腺激素在雌二醇處理4 d后起作用。這種方法可以同時生長一個全新的3～5 mm的卵泡。雖然可移植胚胎數(shù)并不總是大于奶牛發(fā)情后8～12天超排卵數(shù)，但是給予供體母牛雌二醇和孕激素后超排卵的受精率明顯高于對照組中的奶牛[14，16]。此外，在沒有應用雌二醇而應用孕激素之后，母牛超排卵4 d，得到受精卵和可移植胚胎的百分比與在孕激素注入時用雌二醇處理的情況下相比較低。這些結果表明，外源性卵泡刺激素的應用不僅可誘導卵泡健康成長而且對于那些已經(jīng)處于閉鎖狀態(tài)的卵泡同樣有作用。雌二醇和孕激素的作用引起了一個新的卵泡波的發(fā)展方向，再使用促性腺激素處理時得到一種比較均一的具有成熟卵母細胞的卵泡。

2.3 促性腺激素釋放激素

促性腺激素釋放激素刺激下丘腦，使垂體前葉合成和釋放促性腺激素。有研究表明促性腺激素釋放激素誘導排卵后，處理1.5～2.0 d后一個新的卵泡波將出現(xiàn)。卵泡波出現(xiàn)時才會發(fā)生促性腺激素釋放激素誘導排卵[17]。促性腺激素釋放激素在發(fā)情周期的任意階段應用，可以使44%～55%的奶牛[17]、60%的肉母牛排卵[18]。因此，使用激素產(chǎn)生的卵泡波間隔可能是由于超排卵周期不一致。Deyo等[19]表明使用促性腺激素釋放激素產(chǎn)生卵泡波同步之后產(chǎn)生質(zhì)量差的胚胎，然而研究人員以411頭奶牛為試驗對象，在發(fā)情周期的任意階段給予孕激素，而后2或3 d給予促性腺激素釋放激素具有很好的效果[20]。目前還沒有研究采用超聲檢查的方法檢測已經(jīng)給予供體孕激素后2或3 d給予促性腺激素釋放激素排卵和產(chǎn)生同步卵泡波的效率。排卵反應（和卵泡波產(chǎn)生同步）可能是由于孕激素的存在阻止成熟卵泡排卵數(shù)增加，因此需要提高促性腺激素釋放激素的有效性。endprint

2.4 卵泡刺激素

卵泡刺激素（FSH）是垂體前葉嗜堿性細胞分泌的一種激素，主要促進卵泡的發(fā)育，外源方式注射卵泡刺激素是目前促進母牛超數(shù)排卵的一種常見手段，研究表明在母牛發(fā)情后的8～12 d，利用遞減法或者衡量法注射卵泡刺激素，在第2天或者第3天配合前列腺素或類似物1～2次，在母牛站立后12 h輸入精液，之后8～12 h進行第二次輸精，在發(fā)情的第7天回收胚胎具有良好的效果[14]。利用不同來源促卵泡素注入牛體內(nèi)，分析對47頭復州牛超數(shù)排卵效果的影響，研究發(fā)現(xiàn)FSH的最適宜劑量為8.8 mg/頭，取得對復州牛最優(yōu)超排方案[21]。純種和牛超排研究中FHS的最佳制劑為200 mg/頭，可用胚胎數(shù)達6.5以上。說明不同類型牛中FHS劑量對超排有較大影響，且不同類型牛FHS劑量差異較大，但都具有良好效果。在和牛超排研究中還發(fā)現(xiàn)不同季節(jié)對和牛超排沒有顯著影響，但是為了提高效率，可以考慮在夏季超數(shù)排卵，利用外源FSH耐受增強供體牛并積極進行子宮治療，能夠有效提高和牛供體利用率[22]。外源FSH對和牛超排影響起到最為關鍵的作用。

2.5 其他激素

目前牛超數(shù)排卵常見的方法還有抑制素法、孕酮栓配合促性腺激素釋放激素法、DFR，除去優(yōu)勢卵泡后超排法以及在傳統(tǒng)方法基礎上在第1次輸精時通過皮下注射牛生長激素來提高受精率和早期胚胎發(fā)育的方法等[23]。

3 改進超排反應的措施

3.1 卵泡消融技術

人們借助超聲波掃描技術獲得發(fā)情周期卵泡波，并在此基礎上采用各種方法改進超排反應。另一種方法是利用超聲引導對優(yōu)勢卵泡的抑制作用從而使卵泡消融。最初的研究將所有大于5 mm[24]的卵泡消融，但后來發(fā)現(xiàn)，只有兩大卵泡經(jīng)過處理后才能確保優(yōu)勢卵泡被消融[25]。1～2 d后啟動超刺激處理，這是卵泡波出現(xiàn)的新時間，已經(jīng)證明消融是非常有效的，但在實際應用中有一定難度。

3.2 優(yōu)勢供體牛的選擇

影響超數(shù)排卵效果因素很多，比如供體牛的品種、營養(yǎng)狀況、年齡、胎次、卵巢功能。相關研究報道表明，超數(shù)排卵首選3～6歲的高產(chǎn)母牛為佳[26]；在發(fā)情或排卵10～12 d進行超排；輸精次數(shù)一般2次。丁紅等[27]的試驗表明，年輕母羊對激素反應的敏感性強于老齡母羊，因此選3～4歲母羊作供體為宜，5歲以上母羊超排效果趨于下降，牛也如此，有報道表明2～6的母牛效果最好。供體牛的營養(yǎng)情況也是影響超排反應的一種重要因素，因為營養(yǎng)狀態(tài)優(yōu)良的供體牛，其卵巢功能好，排卵多，而營養(yǎng)狀態(tài)較差的牛排卵較少影響超排反應。Prakash等[28]研究表明，供體體況對于超排反應具有重要的影響，體況差的牛導致并加劇黃體的早期退化（發(fā)情后6～8 h），嚴重影響超排效果，退化嚴重時，甚至無法得到胚胎。朱玉林[29]認為，超排時母牛處于增重狀態(tài)，膘情較瘦的牛不影響超排效果。

3.3 其他增進超排反應的措施

很多其他因素也會影響超排反應，研究表明季節(jié)和環(huán)境的變化會顯著影響超排效果。即使在同一季節(jié)，氣候條件、營養(yǎng)水平不同，動物的感受刺激也不盡相同，它們影響動物的超排效果。一般的說，嚴寒、酷熱均會使家畜發(fā)生應激反應，這些極端刺激對生理的不良影響會作用于生殖內(nèi)分泌腺，繼而影響到發(fā)情和排卵。張俊功等[30]研究表明冬季超排獲得胚胎數(shù)高于春秋兩季。在超排技術方面，包括超排程序的制定與實施，超排時間、人工授精適期的選擇以及胚胎回收技術水平等都會影響評價超排效果。由于技術人員操作方法、熟練程度及所用器具存在較大的差別，胚胎回收率高低不一。因此，有必要客觀改進諸影響因素以提高牛超排反應的效果。

4 小結

隨著胚胎移植技術的發(fā)展，超數(shù)排卵技術顯得尤為重要。超排的應用能夠加速品種的改良，保護稀有物種，提高繁殖效率，具有十分重要的研究意義。但是影響牛超排的因素較多并且復雜，如何獲得人們所期望的理想效果是目前研究的重要問題。根據(jù)實際需要，運用科研手段不斷的研究和進一步優(yōu)化超排程序、提高可用胚數(shù)等仍然是今后努力的方向。

參考文獻：

[1] SEIDEL G E J，SEIDEL S M.Training Manual for Embryo TRansfer in Cattle[M].Fort Collins：Food and Agriculture Organization of the United Nations，1991.168.

[2] MISRA A K，SHIV P，TANEJA V K. Embryo transfer technology （ETT） in cattle and buffalo in India：A review[J].The Indian J Anim Sci，2005，75：7.

[3] ARMSTRONG D.Recent advances in superovulation of cattle[J].Theriogenology，1993，39：7–24.

[4] GREGORY K E，ECHTERNKAMP S E，DICHERSON G E，et al. Twinning incattle：Foundation animals and genetic and environment effects ontwining rate[J].J Anim Sci，1990，68（7）：1867-1876.

[5] CROWE M A，DISKIN M G，WILLIAMS E J. Parturition to resumption of ovarian cyclicity：Comparative aspects of beef and dairy cows[J].Animal An International Journal of Animal Bioscience，2014（S1）：40-53.endprint

[6] 森純一，金川宏司，浜名克己.獸醫(yī)繁殖學[M].第二版.東京：文永堂出版株式會社，2003.

[7] FOOTE R H，ELLINGTOLL J E. Is a superovulated oocyte normal[J].Theriogenology，1988，29：111-117.

[8] BETTERIDGE K J. Techniques and results in cattle：superovulation[M].Canada：Canada Department of Agriculture，1977.

[9] HAFEZ E S，SUGIE T，HUNT W L. Superovulation and related phenomena in the beef cow：effect of oestrogen administration on production ofova[J].J Reprod Fertil，1963，5：381–388.

[10] ELSDEN R P，LEWIS S，CUMMING I A，et al. Superovulation in the cow following treatment with PMSG and prostaglandin F2[J].J Reprod Fertil，1974，36：455–456.

[11] PHILLIPPO M，ROWSON L E A. Prostaglandins and superovulation in the bovine[J].Ann Biol Anim Biochim Biophys，1975，15：233-240.

[12] GINTHER O J，KNOPF L，KASTELIC J P. Temporal associations amongovarian events in cattle during oestrous cycles with two and three follicular waves[J]. JReprod Fertil，1989，87：223-230.

[13] MAPLETOFT R J，BENNETT-STEWARD K，ADAMS G P. Recent advances in the superovulation of cattle[J].Reprod Nutr Dev，2002，42：601-611.

[14] B？魷 G A，ADAMS G P，PIERSON R A，et al. Exogenous controlof follicular wave emergence in cattle[J].Theriogenology，1995，43：31-40.

[15] B？魷 G A，BARUSELLI P S，MORENO D，et al.The control of follicular wave development for self-appointed embryo transfer programs in cattle[J].Theriogenology，2002，57：53-72.

[16] B？魷 G A，PIERSON R A，MAPLETOFT R J. The effect of estradiol valerate onfollicular dynamics and superovulatory response in cows with Syncro-Mate-B implants[J].Theriogenology 1991，36（2）：169–183.

[17] MARTINEZ M F，ADAMS G P，BERGFELT D，et al. Effectof LH or GnRH on the dominant follicle of the rst follicular wave inheifers[J].Anim Reprod Sci，1999，57：23-33.

[18] COLAZO M G，GORDON M B，RAJAMAHENDRAN R，et al. Pregnancy rates to timed arti cial insemination indairy cows treated with gonadotropin-releasing hormone orporcine luteinizing hormone[J].Theriogenology，2009，72：262-70.

[19] DEYO C D，COLAZO M G，MARTINEZ M F，et al. The use of GnRH or LH to synchronize follicular wave emergence for superstimulationin cattle[J]. Theriogenology，2001，55：513.

[20] STEEL R，HASLER J. Comparison of three different protocols for superstimulation of dairy cattle[J].Reprod Fertil Dev，2009，21：246.

[21] 朱芳賢，劉丑生，王志剛，等.復州牛超數(shù)排卵效果研究[J].中國畜牧獸醫(yī)，2015，42（3）：668-675.

[22] 郝海生，陳 余，郭江鵬，等.和牛超數(shù)排卵影響因素的研究[J].中國畜牧獸醫(yī)，2014，41（12）：204-208.

[23] MOREIRA F，BANDINGA L，BURNLEY C. Bovine somatotropin increases embryonic development in superovulated cows and improves posttransfer pregnancy rates when given to lactation recipient cows[J].Theriogenology，2002，57：1371-1387.

[24] BERGFELT D R，B？魷 G A，MAPLETOFT R J，et al. Superovulatory response following ablation-induced follicular wave emergence at random stages of the estrous cycle in cattle[J].Anim Reprod Sci，1997，49：1-12.

[25] BARACALDO M I，MARTINEZ M，ADAMS G P，et al. Superovulatory response following transvaginal follicle ablation in cattle[J].Theriogenology，2000，53：1239-1250.

[26] 武浩楠，鄭 鵬，黃 賀，等.影響奶牛超數(shù)排卵和胚胎移植的因素[J].黑龍江動物繁殖，2014（1）：48-49.

[27] 丁 紅，瑪依拉.促卵泡素和年齡對綿羊超數(shù)排卵效果的影響[J].中國畜牧雜志，1998，34（3）：18-20.

[28] PRAKASH B S，SINQLA S K，AMBROSE J D，et al. Assessment of superovulatoryresponses in terms of palpable corpora lutea and embryorecovery usingmilk progesterone[J].Theriogenology，1992，37：897-905.

[29] 朱玉林.改善奶牛超數(shù)排卵效果的方法[J].中國奶牛，1994，12（4）：31-33.

[30] 張俊功，譚秀文.季節(jié)和激素劑量對魯西黃牛超數(shù)排卵的影響[J].中國牛業(yè)科學，2006，32（1）：32-37.endprint