提高奶牛繁殖性能的技术发展现状.ppt

提高奶牛繁殖性能的内分泌治疗技术发展现状5/26/20241.情期受胎率的下降从上世纪50年代开始，奶牛产后初次配种的受胎率已经发生很大的下降，目前仍以每年 0.5%左右的速度降低。1950s1980s英国牛群65%55%或更低美国牛群65.6%50%5/26/20242.奶牛产奶量和受胎率的变化趋势Butler WR Anim Reprod Sci 20005/26/20243.使100头受胎率为60%的母牛全部产仔所需要的输精次数和分布输精批次总输精头次数出生犊牛数返情需复配母牛数1100604024024163169.66.446.43.82.652.61.61.0Total16599-5/26/20244.广州地区情期受胎率季节性变化(一)青年母牛成年母牛受胎率（%）月 份王前，何福灼 广州奶牛 19935/26/20245.广州地区受胎率和返情率季节性变化(二)何勇军 彭建林 中国畜牧杂志 2003受胎率（%）月 份 受胎率 返情率5/26/20246.造成受胎率下降的因素1.牛群群体变大，使管理更为困难2.奶产量更高，使繁殖性能下降3.各种疾病子宫内膜炎、乳房炎、胎衣不下、腿病等5/26/20247.牛受胎率降低三个环节问题卵子是否排出和受精胚胎是否正常发育并着床产后是否可以及时恢复发情5/26/20248.三卵泡发育波发情周期的卵泡发育情况5/26/20249.二次卵泡发育波发情周期内卵泡和黄体发育情况Days after ovulationDiameter(mm)Singh&Adams,1998Biology of Reproductrion5/26/202410.牛排卵后激素分泌和卵泡发育波的出现Bleach ECL et al.2001 Biol Reprod排 卵 后 天 数 排 卵 后 天 数5/26/202411.卵子有无排出和受精有些牛在发情时有发情表现，但可能因为排卵前LH高峰分泌不足导致不排卵，发生率约为 10%左右。有些牛排卵前LH分泌峰较迟，或卵泡对LH峰反应迟纯，使排卵推迟，造成卵子在配种后不能受精，发生率约为 10%左右。5/26/202412.母牛排卵和卵子受精情况输精后天数481242输精母牛数35183729具卵子/胚胎母牛数(%)30(86)a16(89)a22(59)b16(55)b受精率(%)27(90)a14(88)a18(82)a-具活胚母牛数(%)27141515胚胎成活率(%)1001004558同一行内不同上标字母表示差异显著（p6011048 53596Repeat复配 80360842497Peters A.R.1996 Animal Breeding Abstracts输精时注射 GnRH 对母牛受胎率的影响5/26/202414.定时发情定时输精技术（二）高产牛发情不易鉴定，输精时间难以确定有效的同期发情技术不仅要使发情同期化，还必须使排卵同期化PG 本身可以诱导黄体退化，但不能产生新的卵泡发育波，因此同期发情处理时处于卵泡发育波不同阶段的母牛在表现发情上会表现发情分散的问题。定时发情定时输精技术使激素处理结束时能够产生一个能够分泌雌激素的健康的优势卵泡。5/26/202415.牛的定时排卵和配种技术处理程序Fixed time ovulation and insemination20 g GnRH类似物Burserelin或LRH-A37 天前列腺素或氯前列烯醇2 天20 g GnRH类似物Burserelin2024小时配种或输精经这种方法，母牛一般都可以配种，受胎率也较为正常。Normal pregnancy rate can be achieved following this treatment.5/26/202416.牛受胎率降低三个环节问题卵子是否排出和受精胚胎是否可以正常发育和着床产后是否可以及时恢复发情5/26/202417.胚胎早期死亡对受胎率的影响5/26/202418.受精后胚胎早期受精后胚胎早期发发育事件育事件壶壶腹部受精腹部受精72-84h进进入子入子宫宫6-7天，形成囊胚天，形成囊胚第第9天从透明天从透明带带孵出孵出第第22天始附植于子天始附植于子宫宫5/26/202419.情期受胎率降低的原因母牛发情时的排卵率为 90%左右。母牛发情排卵后卵子的受精率为 90%左右。母牛配种后能够怀胎的潜在比例为 80%左右。情期受胎率按 55%计算，则另有25%或更高比例的牛，其胚胎在进入子宫后发生早期死亡。胚胎早期死亡绝大部分在 第 8 至第18 天，母牛在第 21天返情。第28 天后胚胎不大会死亡Dunne LD et al.Anim Reprod Sci 20005/26/202420.牛配种后受胎与否与乳中孕酮水平变化的关系Milk progesterone concentrations before and after insemination(day 0)in cows which did()or did not()conceive to the insemination.Each point 40 observations.Peters A.R.1996 Animal Breeding Abstracts-20 15 10 5 0 5 10 15 20 25DaysProgesterone(ng/ml milk)25201510505/26/202421.早期胚胎死亡导致受胎率下降输精后天数481242输精母牛数35183729具卵子/胚胎母牛数(%)30(86)a16(89)a22(59)b16(55)b受精率(%)27(90)a14(88)a18(82)a-具活胚母牛数(%)27141515胚胎成活率/受胎率(%)10010068(15/22)52(15/29)同一行内不同上标字母表示差异显著（p0.05)Diskin,1987肉用青年母牛人工授精后不同日期受精和胚胎成活情况。5/26/202422.胚胎早期死亡的母体因素母牛黄体本身发育不全或功能不足 不能促进子宫形成有利于胚胎发育的环境 不能抵抗子宫内膜前列腺素的溶黄作用，导致黄体过早被溶解，造成胚胎早期死亡。体内雌二醇水平太高5/26/202423.影响胚胎在子宫内发育和着床因素5/26/202424.牛发情期内生殖激素的变化5/26/202425.三卵泡发育波发情周期的卵泡发育情况5/26/202426.二次卵泡发育波发情周期内卵泡和黄体发育情况Days after ovulationDiameter(mm)Singh&Adams,1998Biology of Reproductrion5/26/202427.2 次卵泡发育波的出现和消失第一次卵泡发育波出现于排卵当天(D0)，于 D3 天出现优势卵泡，到 D6 天成为排卵前大小，于 D10 天(排卵后第 10 天)闭锁.第二次卵泡发育波出现于 D10 天，第一卵泡波中优势卵泡闭锁当天 发育速度与第一批卵泡相同D 1620 天黄体退化，孕酮水平降低垂体促性腺激素分泌增加，使第二波的优势卵泡得以继续发育并最后排卵。5/26/202428.黄体功能黄体功能对对胚胎移植后受胎率的影响胚胎移植后受胎率的影响 受体牛在同期受体牛在同期发发情后第情后第 6 6 天天测测定定血血浆浆孕孕酮酮水平，水平，再于次日再于次日进进行胚行胚胎移植，然后胎移植，然后观观察受胎率差异察受胎率差异孕孕酮酮水平水平5/26/202429.促进黄体功能减少早期胚胎的死亡排卵后发育的两批卵泡在第56天和1216天这两阶段内分泌少量雌二醇，降低血液循环中孕酮/雌二醇的比例。使用激素促进黄体发育及功能，一方面促进黄体分泌更多孕酮，同时降低雌二醇分泌，改善生殖道环境，有利于胚胎的生长发育；另一方面黄体发育后可以抵抗子宫的溶黄作用，这样可以延长黄体寿命，防止胚胎过早死亡。GnRHhCG5/26/202430.输精后1113天注射GnRH类似物（促进第二波卵泡形成黄体）对受胎率的影响Author 作者 Number ofcows母牛数%PregnantTreated处理组%PregnantControl对照组 Improvement (%)提高率Macmillan et al.198650172.460.911.5Drew and Peters 199464365.453.412.0Sheldon and Dobson 199310406050.69.4Jubb et al.1992205050.650.8-0.2Drost&Thatcher 1992?33.337.2-3.9Ryan et al.1994110660.662.3-1.7Peters A.R.1996 Animal Breeding Abstracts5/26/202431.hCG诱导副黄体发育提高孕酮分泌能力 排卵后发育的两批卵泡在第56天和1216天这两阶段内分泌少量雌二醇，降低血液循环中孕酮/雌二醇的比例。于情期第 5 天左右或第 14 至 16 天左右进行注射 hCG 常常可以诱导这第两批卵泡排卵并形成一个具有功能的副黄体。hCG 处理同时终止卵泡雌二醇的分泌，提高了血液中孕酮/雌二醇的比例，这种内分泌状态更适合胚胎的发育和妊娠的建立。5/26/202432.日本hCG处理对胚移后受胎率影响 在日本对牛于同期发情后第6天注射hCG 1500 IU并在次日进行胚胎移植：42天后 hCG处理牛受胎率为 67.5%生理盐水处理的对照牛受胎率为 45%5/26/202433.美国hCG处理对牛受胎率的影响406 头母牛经同期发情和人工授精，于输精后第 5 天被处理 hCG 或生理盐水hCG处理组 86.2%的牛具有一个副黄体，生理盐水组只有 23.2%的牛具有一个副黄体hCG处理使血浆孕酮水平提高了5.0 ng/mL输精后第 28、45和90天的妊娠率在 hCG 处理牛分别为45.8%、40.4%和38.4%,高于对照的38.7%、36.3%和31.9%5/26/202434.增强妊娠识别信号降低胚胎死亡发生5/26/202435.母牛的妊娠识别的关键物质-干扰素 在配种后第 15 天前后（从囊胚孵出至第19天），囊胚分泌一种 2224 kD 有 172 AA组成的多肽,目前已经被证实为干扰素 （interferon ，IFN).IFN 由囊胚的滋养层分泌直到附植时终止，牛和羊的干扰素 分泌发生于黄体溶解阻断之时。IFN 除了阻断黄体溶解外，还抑制白细胞增殖，并可能阻止对早期胚胎的免疫排斥5/26/202436.胚胎早期死亡的孕体因素有些胚胎由于发育较迟缓，在第 14至 19天不能产生足够的 IFN ，因此胚胎无法抑制子宫内膜前列腺素PGF2a的生成，无法阻止黄体溶解和维持正常妊娠，造成胚胎早期死亡。5/26/202437.Interferon 延长赤鹿黄体寿命和分泌孕酮的能力对空杯赤鹿于孕酮处理停止（取出CIDR)后第14到20天每天注射0.2 mg(b)或0.5 mg(c)Interferon ，使血浆孕酮水平延迟下降。Demmers KJ J.Reprod Fert.20005/26/202438.Interferon 提高错时胚移赤鹿受胎的能力于孕酮处理停止后第 6 天将胚胎从母鹿子宫中冲出，并将这些胚胎移植到另一批同期发情处于孕酮处理停止后第10或第11天的22头母鹿子宫内，并对11头受体鹿于（孕酮处理停止后）第14至第20天注射0.2mg ro Interferon 产犊率第10天移植产犊率对照鹿0（0/11）0（0/8）处理鹿64%（7/11）67%（6/9）Demmers KJ J.Reprod Fert.20005/26/202439.Interferon 对羊受胎率的影响1.干扰素 处理可以提高受胎率达15%左右，而且干扰素提高受胎率的机制是通过抑制子宫PGF2a分泌所致。2.干扰素 处理也可以延长牛黄体寿命，因此很有可能也可以使用干扰素 来提高牛的受胎率和繁殖力。5/26/202440.利用生长激素促进胚胎发育，增强其存活能力，提高受胎率5/26/202441.生长因子促进胚胎发育提高其存活力 有很多生长因子都可以促进哺乳动物胚胎的早期发育，有些生长因子来自于输卵管和子宫的上皮细胞或血液循环，有些来自胚胎本身。牛胚胎最早在 2 细胞期就开始表达生长激素及其受体的 mRNA。在体外培养系统中如加入牛生长激素可以显著加快胚胎发育速度，显著增加囊胚形成率,这就意味着生长激素处理可以提高胚胎发育质量5/26/202442.胚胎和胚胎和/或受体用或受体用bSTbST处处理后的妊娠率理后的妊娠率 胚胎胚胎受体受体处处理理受胎率受胎率对对照胚胎照胚胎对对照受体照受体434325.6%25.6%bSTbST处处理胚胎理胚胎对对照受体照受体414156.1%56.1%对对照胚胎照胚胎bST-bST-处处理受体理受体373743.2%43.2%bSTbST处处理胚胎理胚胎bST-bST-处处理受体理受体606043.3%43.3%生生长长激素激素处处理理对对胚胎移植效果影响胚胎移植效果影响 5/26/202443.生长激素对胚胎发育和受胎率影响超排效果影响：预先处理生长激素，不仅提高超排效果，增加排卵数，还可以提高可移植胚百分率。配种效果影响：在牛输精时注射生长激素后，处理组受胎率达到57%，对照组为42.6%。5/26/202444.牛受胎率降低三个环节问题卵子是否受精胚胎是否可以正常发育和着床产后是否可以及时恢复发情5/26/202445.总总 结结1.促促进进卵子排出和受精：卵子排出和受精：配种时处理 GnRH，可以将受胎率提高5%10%。使用定时发情定时输精技术，可以治疗卵巢静止牛。2.促促进进胚胎胚胎发发育和着床方面：育和着床方面：于配种后5天处理hCG，可以将受胎率提高5%10%之间。于配种时处理生长激素，可以将受胎率提高10%15%之间。配种后一定时间处理干扰素 ，可以一定程度延迟溶黄作用，在羊、鹿可以提高受胎率。5/26/202446.展展 望望1.目目前前已已经经有有好好几几种种提提高高牛牛繁繁殖殖性性能能或或受受胎胎率率的的内内分分泌泌治治疗疗技技术术被被发发展出来。展出来。2.这这些些技技术术根根据据其其各各自自的的作作用用机机制制，分分别别控控作作用用于于卵卵巢巢控控制制卵卵泡泡的的发发育育和和排排卵卵、排排卵卵后后的的黄黄体体功功能能、及及提提高高胚胚胎胎存活力存活力等方面。等方面。3.这这些些技技术术大大多多数数是是从从单单个个角角度度或或方方面面对对母母牛牛的的繁繁殖殖力力产产生了一定程度的良好影响。生了一定程度的良好影响。4.今今后后经经过过更更为为深深入入的的研研究究，进进一一步步对对这这些些技技术术进进行行组组合合和和筛筛选选，有有可可能能发发展展出出大大幅幅度度提提高高现现代代奶奶牛牛繁繁殖殖性性能能的的新方法和新技新方法和新技术术。5/26/202447.Thank you!END5/26/202448.4营营养管理养管理对对牛受胎率的影响牛受胎率的影响 能量能量负负平衡和不同的日粮能量平衡和不同的日粮能量对对卵卵巢卵泡群体构成和巢卵泡群体构成和优势优势卵泡的功能卵泡的功能发发育育能力都有能力都有显显著的影响。能量著的影响。能量负负平衡平衡时优时优势势卵泡不会排卵，母牛不会卵泡不会排卵，母牛不会发发情。情。5/26/202449.体况、体型和受胎机会的关系Blanc F et al.2001 Reprod Fert Dev.母牛的体型大小是其性成熟度的反映，体况评分则是营养状态的反映。5/26/202450.不同产奶性能牛在产后体重变化Mean SEM body weight for the high(n=20;)and low(n=20;)genetic merit cows.The measurements were taken on day 1 post partum(day of calving taken as day 0)and then at weekly intervals until day 57 post partum.5/26/202451.不同产奶性能牛在产后体况评分Mean SEM body condition score(on a scale from 1 to 5)for the high(n=20;)and low(n=20;)genetic merit cows.The measurements were taken on day 1 post partum(day of calving taken as day 0)and then at weekly intervals until day 57 post partum.5/26/202452.营养水平对母牛产后卵巢活动的影响机制营养水平对母牛的繁殖力影响可能发生在下丘脑-垂体和卵巢两个层次。营养水平或能量正平衡通过脂肪组织分泌的瘦素（Leptin）作用于下丘脑随后促进垂体促性腺激素的分泌，来促进卵泡的发育。营养水平还通过提高代谢激素如胰岛素和类胰岛素生长因子水平，直接影响到卵巢卵泡的发育。5/26/202453.日粮组成对胰岛素分泌水平的影响控制日粮营养成分使日粮在摄入后促进生成丙酸而不是乙酸，结果可以在产犊后提高血液中的胰岛素水平，同时不影响促性腺激素的分泌。在该方法将血液胰岛素水平提高后，无论在高产牛和低产牛中都缩短了产犊至重新发情间隔和产犊至受胎间隔，提高了产后初次配种受胎率和总体受胎率。5/26/202454.通过调配日粮组成影响胰岛素水平5/26/202455.调控胰鸟素水平对不同产奶性能牛繁殖性能的影响Proportion of animals that ovulated within 50 days of calving,and the interval from calving to the first postpartum ovulation in high and low genetic merit dairy cows fed with a high insulin or control diet for the first 50 days post partum5/26/202456.调控胰鸟素水平对不同产奶性能牛繁殖性能的影响Fertility parameters as derived from the farm breeding records in high and low genetic merit dairy cows fed with a high insulin or control diet for the first 50 days post partum5/26/202457.5/26/202458.5/26/202459.5/26/202460.5/26/202461.5/26/202462.5/26/202463.5/26/202464.饲喂水平对后备母牛体重和体况的影响Changes in body weight&BCS throughout the controlled feeding period for the 2 experimental groups of heifers.Animals were fed for either 100%or 200%maintenance level for 3 weeks.5/26/202465.5/26/202466.5/26/202467.5/26/202468.5/26/202469.二次卵泡发育波发情周期内卵泡和黄体发育情况Days after ovulationDiameter(mm)Singh&Adams,1998Biology of Reproductrion5/26/202470.