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(1.華南農業大學動物科學學院,國家生豬種業工程技術研究中心,廣東省農業動物基因組學與分子育種重點實驗室,廣州510642;2.廣州威生醫藥科技有限公司,廣州 510730;3.浙江寧波三生藥業有限公司,寧波 315100;4.廣東農工商職業技術學院,廣州 510507)
母豬定時輸精與批次化管理
吳俊輝1,2,翁士喬3,劉艷婷1,高鳳磊4,李 莉1,張守全1,衛恒習1*
(1.華南農業大學動物科學學院,國家生豬種業工程技術研究中心,廣東省農業動物基因組學與分子育種重點實驗室,廣州510642;2.廣州威生醫藥科技有限公司,廣州 510730;3.浙江寧波三生藥業有限公司,寧波 315100;4.廣東農工商職業技術學院,廣州 510507)
文章主要從母豬的性周期同步化、卵泡發育同步化、排卵同步化和配種同步化4個方面介紹了母豬定時輸精技術與原理,以及豬場的批次化管理。并結合當前我國豬場生產模式存在的一些問題,簡要介紹了豬場批次化管理的流程和導入方式,以期為豬場定時輸精和批次化管理提供參考。
母豬;定時輸精;批次化管理
隨著豬場規模化、集約化生產以及生物技術的廣泛應用,我國的養豬生產水平得到很大提高。但在實際生產中,仍普遍存在著母豬非生產天數(NPD)高,后備母豬初情期推遲、發情利用率低,經產母豬產后不發情和發情表現不明顯等繁殖問題,以及疾病防控難、工作量大、勞動成本高等管理問題,嚴重影響著我國養豬業的發展和豬場的經濟效益。因此,研究和建立更加高效的繁殖技術是每個畜牧工作者追求的目標。豬定時輸精技術一直是國內外畜牧工作者重要的研究目標。早在20世紀90年代,德國就開始研究定時輸精技術,目前約86%的豬場使用該技術,實現了豬場的批次化管理[1]。在我國,翁士喬等借鑒德國定時輸精程序對母豬進行試驗,發現定時輸精可以大大提高斷奶母豬的配種分娩率和產仔數[2]。目前我國豬定時輸精和批次化管理體系研究尚處于初級階段,需要進一步研究和完善。
定時輸精(Timed artificial insemination,TAI)是通過注射外源激素,人為調控母豬性周期,使之在預定的時間內集中發情、排卵和配種的一項繁殖新技術,包括性周期同步化、卵泡發育同步化、排卵同步化和配種同步化,它們是互相依存、緊密聯系的過程。
1.1 性周期同步化
性周期同步化是定時輸精的重要步驟。不同階段的母豬性周期同步化采用的方法不同。經產母豬可以通過仔豬斷奶實現性周期同步化。母豬在哺乳期間高濃度的催乳素(PRL)抑制了下丘腦促性腺激素(GnRH)的釋放。斷奶后,由于沒有了仔豬對乳頭及乳房的強烈刺激,使PRL濃度迅速下降,解除了對下丘腦GnRH釋放的抑制作用。下丘腦開始有節律地釋放GnRH,啟動性周期。而對于后備母豬,則可以通過飼喂烯丙孕素(四烯雌酮)調控發情。烯丙孕素是黃體酮,具有抑制性周期活動的功能。每天口服,相當于使母豬處于性周期的黃體期,抑制了母豬發情。而停喂之后,母豬便開始重新啟動性周期,從而使母豬群處于相同繁殖生理狀態,達到性周期同步化的效果。
1.2 卵泡發育同步化
卵泡發育受到母豬體內激素的精確調控。后備母豬在達到初情期時,卵巢變得對促性腺激素非常敏感,在下丘腦分泌的GnRH調節下,卵泡開始發育。而經產母豬在哺乳時,由于高濃度的PRL使卵泡的發育受到限制,只形成1個由30~50個直徑為2~4 mm卵泡組成的卵泡波,但并不發育。斷奶后沒有仔豬的吮吸刺激,PRL的濃度下降,激活下丘腦釋放GnRH,促進垂體前葉分泌FSH和LH,卵泡開始發育。孕馬血清促性腺激素(PMSG)具有FSH和LH的雙重作用,在畜牧業中被廣泛地應用于母畜的發情排卵調控。因此,可以通過注射PMSG調控母豬的卵泡發育同步化。一般情況下,經產母豬的斷奶后發情時間范圍為斷奶后1~7 d,同步化后使大部分母豬的發情時間集中在斷奶后第5天(圖1)。

圖1 定時輸精程序中母豬卵泡發育、發情和排卵模式
1.3 排卵同步化
排卵同步化是定時輸精的基礎。隨著卵泡發育,由卵泡分泌的E2濃度迅速上升。在E2的反饋調節下,下丘腦GnRH和垂體FSH的分泌減少,而一些優勢卵泡由于高濃度的E2和表面LH受體的增加而繼續發育。在卵泡發育到一定大小后,體內LH出現峰值,與FSH協同作用,促進排卵發生。LH的分泌受到下丘腦分泌的GnRH調控,注射外源GnRH可以有效地提高LH分泌,促進優勢卵泡的最后成熟和排卵,提高排卵數,同時可使排卵時間同步化。
1.4 配種同步化
配種的同步化是按照排卵時間來確定的。排卵時間的同步化使得配種同步化成為可能。利用GnRH處理母豬可以有效地控制母豬的排卵時間,從而能夠推算出最佳的輸精時機,使母豬群配種同步化。K.P.Brussow等研究表明,在注射100μg GnRH后,開始排卵的時間為32~40 h,排卵持續時間為2~6 h[3],卵子維持受精能力的時間為24~48 h,精子維持受精能力的時間為8~12 h。因此在注射GnRH后24 h和40 h各輸精1次是配種的最佳時間。輸精時在每份精液中直接加入10 IU 縮宮素,輕搖3~5次后馬上輸精,可顯著提高初產母豬和高溫季節母豬的妊娠率。
母豬生產批次化是利用生物技術,根據母豬群規模按計劃分群并組織批次生產,是一種母豬繁殖的高效管理體系。目前,批次化生產技術有兩種類型,一種是以法國為代表的法國式批次化生產技術,其核心是使得母豬性周期同步化。后備母豬采用飼喂烯丙孕素18 d,然后采用公豬誘情的方式判斷母豬是否發情,而經產母豬則利用統一斷奶的方法來達到同步化的目的,不用激素處理。這種批次化的技術對母豬的狀況、環境和人員有較高的要求。第二種是以德國為代表的德國式批次化生產技術,其過程包括母豬定時輸精技術和定時分娩技術,該方法流程簡單,生產更加可控,執行力強,是我國豬場實施批次化生產的主要研究方向。
2.1 母豬定時輸精技術
定時輸精是母豬批次化管理的基礎。不同的母豬采用定時輸精的程序不同。經產母豬定時輸精程序根據母豬的哺乳期長短,輸精程序可分為兩種,一種是哺乳期超過四周,則選擇在上午斷奶,24 h后注射PMSG,56 h注射GnRH;哺乳期低于四周的,選擇下午斷奶,24 h后注射PMSG,72 h后注射GnRH。后備母豬則下午開始飼喂烯丙孕素飼喂18 d,使后備母豬的性周期同步化,停喂后42 h注射PMSG,80h注射GnRH。所有的母豬均在下午注射GnRH后,間隔24 h和40 h分別進行一次人工輸精(圖2)。
2.2 定時分娩技術
為了豬場能夠更好地實施批次化管理,要對母豬分娩進行同步化處理。一般情況下,母豬的妊娠期平均為111~117 d,間隔時間長,產仔時間不確定等,使得接產工作和仔豬的寄養較為困難。因此,為了更好地促進母豬集中分娩,在母豬妊娠113 d還未分娩時,采用注射0.1~0.2 mg氯前列醇鈉(PGc)進行誘導,在誘導后24 h,注射20~50 IU催產素可大大地縮短母豬產程和產仔間隔。
2.3 批次化管理的導入

圖2 母豬批次化管理流程圖

圖3 用烯丙孕素對經產母豬批次化管理導入示意圖
在我國,傳統連續式生產養殖模式下,通常采用常規自繁自養的養殖單元生產模式,這種生產模式帶來了一些生產的弊端,比如母豬繁殖性能低,豬群整齊度差,免疫合格率低;不同日齡、體重的豬混養同一棟,共用通風排水系統,加快了疾病傳播速度等。批次化管理能有效地解決上述問題,并且還可以提高母豬繁殖性能,使豬場能夠更好地實施全進全出。
在我國自繁自養連續生產的模式下,要進行批次化生產,需要對原有的模式進行適當調整。對于后備母豬而言,要根據豬場生產計劃,適時引種,定時輸精;經產母豬而言,不同批次化生產周期處理方式是不同的,1周一批次的豬場采用統一斷奶后定時輸精,3~5周一批次的豬場則需要對早期斷奶的母豬進行飼喂烯丙孕素處理,使斷奶后母豬集中在同一批次發情排卵,然后定時輸精(圖3)。Leeuwen等研究了在經產母豬斷奶后飼喂烯丙孕素4 d、8 d、15 d對頭胎母豬繁殖性能的影響,結果表明,飼喂15 d的總分娩率和窩產活仔數均高于對照組[4]。因此,用烯丙孕素處理早期斷奶的母豬可以提高母豬的繁殖性能,并且有利于促進批次化生產。
母豬的定時輸精和批次化管理能夠較好解決我國母豬繁殖生產的諸多問題,不僅可以提高母豬繁殖性能,減少發情鑒定工作量;而且仔豬批次化生產整齊度高,殘次率低,便于銷售,大大提高養殖效益,是未來養豬業的發展趨勢。
感謝浙江寧波三生藥業有限公司翁士喬研究員在本文撰寫過程中給予的幫助和指導。
[1] BRUSSOW K P, WAHNER M. Biological and technological background of estrus synchronization and fixed-time ovulation induction in the pig[J]. Biotechnology in Animal Husbandry,2011, 27(3): 533-545.
[2] 翁士喬,裘永浩,張宏,等. 定時輸精技術對經產母豬繁殖性能的影響[J]. 今日養豬業,2015(9): 84-86.
[3] BRUSSOW K P, SCHNEIDER F, KANITZ W, et al. Studies on fixed-time ovulation induction in the pig[J]. Society of Reproduction & Fertility Supplement. 2009,66(Suppl): 187-195.
[4] VAN LEEUWEN J J, WILLIAMS S I, MARTENS M R, et al. The effect of different postweaning altrenogest treatments of primiparous sows on follicular development,pregnancy rates, and litter sizes.[J]. Journal of Animal Science,2011, 89(2): 397-403.
2017-01-05)
項目資助:國家自然科學基金(編號:31402072,31572397),廣東省科技計劃(編號:2015A020208015)。廣東省現代農業產業技術體系生豬創新團隊項目(2016LM1102)。
吳俊輝(1990-),江西撫州人,碩士研究生,主要從事動物遺傳與繁育
*通訊作者:衛恒習,副研究員,碩士生導師,研究方向為動物繁育與胚胎工程