犬发情期生殖激素的变化及授精时间的确

2020-04-01 03:21韩晓芳宋望成张宇豪
中国工作犬业 2020年1期
关键词:黄体发情卵泡

韩晓芳 石 强 宋望成张宇豪 华 松

母犬的繁育效率是衡量养犬业发展和检测犬品种的重要参考,犬的高效繁殖是提升养犬业效益的根本措施。发情犬的精确授精是犬繁育周期中的关键一步。犬进入发情周期后生殖激素的波动规律可间接反映发情犬的特征性生殖生理变化,犬生殖激素的波动规律为犬授精时间选择提供理论基础。本文主要对母犬在发情周期内生殖激素的变化规律及选择最佳授精时间方法的最新研究成果进行了综述,为提高母犬的受胎率提供参考。

犬在发情周期内能够顺利受孕被认为是繁育的第一步也是最关键的一步。在发情周期内生殖激素水平发生了明显的波动变化且浓度趋势具有规律性,可以准确反应母犬发情周期所处阶段,因此发情周期内激素的变化规律为实践中排卵检测提供了理论基础。实践中检测排卵的方法有多种,其中依靠血清孕酮浓度范围来确定授精时间就是一个具有多重优点的技术,在推广上具有明显优势。

除了依靠激素变化来选择授精时间外,目前国内的外排卵检测技术还包括了阴道涂片镜检和唾液晶体镜检等方式,这些技术均以犬发情后发生的特征性生殖生理变化为判断依据,据此形成了相应的判断标准,来确定临床授精的最佳时间,本文论述了目前国内外常用的几种排卵监测技术,繁育工作者可以在不同的条件下选择合适的检测方案,必要时结合使用,为使繁殖母犬达到高效繁育提供保障。

一、犬的繁殖特点

一般犬满8 个月后性成熟。母犬发情后,根据其生理机能与外在行为表现的不同,犬的发情可分为四个时期,分别是发情前期(6d~11d),发情期(5d~9d),发情后期(56d~60d)和间情期(持续数月)。

犬科动物通过漫长的历史进化,拥有了自身独特的繁育特点,家犬由于长期受人类活动因素的影响多展现出非季节性发情,相比之下野生犬科动物是严格的季节性发情动物。早在16 世纪,意大利和荷兰的学者对黄体的功能进行阐述,到20 世纪人们发现孕酮后,逐步了解到犬科动物具有独特的黄体功能特点。犬的卵巢黄体化是出现在排卵之前的,孕酮的浓度在排卵之前上升明显;犬排卵时排出的卵子是初级卵母细胞,排卵之后才出现卵子成熟;犬缺乏急性溶黄体机制,且外源性PGF2α 对犬黄体无明显作用,黄体在未妊娠犬中仍可以持续较长时间,甚至超过妊娠犬;犬在妊娠期间缺乏妊娠特征蛋白;妊娠和分娩期间犬的雌激素水平无特异性的升高;犬发情后期结束进入乏情期持续时间较长,约占繁育周期三分之二。以上是犬的繁殖特点,准确掌握后将对实现犬高效繁殖提供理论依据。

虽然犬的发情持续时间长达半个月之久,但只有在排卵后卵泡成熟时授精才能成功受孕,据统计,犬的配种期只有3 d ~5 d,准确把握发情犬的配种时间对犬的繁育非常重要。

二、犬主要生殖激素的变化

犬从发情初期开始到排卵期出现,最后进入发情后期,整个阶段生殖系统都在激素的调控下发生了特异性的变化规律,激素水平的高低将直接影响生殖器官发育,其浓度范围可间接反映排卵情况。

(一)雌激素(E)

E 是雌性动物用来维持第二性征的重要激素,可以维持正常的发情和繁殖并使排卵后的滤泡变为黄体。E 由卵泡膜内层及胎盘产生,进入发情前期,E 水平上升,母犬出现外阴红肿,流血兴奋及吸引公犬嗅闻等特征性表现。随着卵泡的发育成熟,E 的水平到达峰值,同时P 的浓度升高加快,随后E 浓度逐渐下降,24h ~48h 后LH 到达高峰,进入发情期,母犬的行为变化为从拒绝交配转向主动求偶。

图1 昆明犬E 浓度变化曲线

(二)卵泡刺激素(FSH)

FSH 能够促进卵泡的发育和成熟,协同LH 促进E 分泌和排卵。间情期末,促性腺激素释放激素(GnRH)脉冲频率显著升高,垂体对GnRH 的敏感性增加,血液中的FSH 浓度随之升高。对犬卵巢切片的放射自成像分析表明,FSH 结合位点仅能在窦卵泡的颗粒细胞中检测到,峰值强度在窦卵泡直径小于1mm 时可见。相反,LH 的受体不存在于窦前卵泡中,并且在直径大于1mm 的卵泡中发现,提示FSH 在犬早期卵泡发育及终止间情期起到一定作用。

多种哺乳动物的卵泡发育都伴随着卵泡波的出现,卵泡的分泌呈脉冲式,通常在一个发情周期中会出现多个卵泡波,且每个卵泡波都伴随着一个FSH 的分泌峰。例如羊的发情排卵期会出现3 ~4个卵泡波,每个卵泡波都伴随着不同的FSH 峰值出现,FSH 在发情期时达到峰值,排卵后恢复至低水平,显示出一种平稳的脉冲式的分泌。研究显示,FSH 和E 的分泌相互拮抗,FSH 处于峰值时E 含量处于低水平,在卵泡成熟后,卵泡受FSH 作用力减弱,从对FSH 的依赖转移至LH 依赖。

图2 FSH 浓度变化曲线

(三)促黄体生成素(LH)

LH 可以促使卵泡排卵后黄体形成,LH 和FSH 协同可促进卵泡的成熟和排卵。据统计,LH 的大量分泌标志着排卵的发生,LH 峰值持续时间为1d ~5d,LH 峰值后36h ~54h 发生排卵,排出的卵子首先是初级卵母细胞,经历48h ~54h 才可成为成熟的卵子具有受精功能,因此推算授精期约发生在LH 峰值后的84h ~104h(3d ~4d)。每个犬种的LH 峰值出现的时间不同,比格犬的LH 峰值出现在阴门滴血后的第10d,雪纳瑞犬和贵宾犬的LH 峰值出现在有流血症状后的9d,可见不同品种的犬种授精时间存在差异。

使用LH 的峰值来判定排卵时间是多数学者认为较理想的一种方式。有研究显示子宫颈是在LH 达到峰值后的7d ~8d 关闭(排卵后第五天),排卵后6d ~9d 进行每天子宫颈内人工授精的成功率分别是100%、71.4%、37.5% 和0%,表明在犬出现LH 峰值后的3d ~7d(出现发情征兆后9d ~13d)配种可大大提高受孕率。

但由于每头犬的排卵数不同,受到促性腺激素的脉冲式分泌和年龄大小差异的影响,在单次测量中能准确获取LH 峰值较困难,此外,动物LH 测定的专用试剂制备难度大,耗费成本高,在推广使用上受到了限制。

图3 雪纳瑞LH 浓度变化曲线

(四)孕酮(P)

分泌P 的黄体是动物繁育周期中发挥重要作用的一个内分泌组织。不同动物的黄体持续时间有所差别,由于犬缺乏急性溶解黄体机制,其黄体持续时间较长。黄体的调控激素有催乳素(PRL)和LH,能够促进黄体生成(但无阻碍黄体溶解的功能),PRL 发挥的作用大于LH,与其他家畜(猪牛马黄体主要受LH 调控)存在差异。

各个犬种的P 浓度变化趋势是一致的,郝志明等在天津帝豪犬业对61 头犬种采样检测,依照P 的浓度变化将发情期分为LH 前期、峰期、后期及排卵前半期、后半期和配种期,其中配种期P 的浓度为26ng/ml ~30ng/ml,在此范围内配种产仔率达90.0%。朱海东等在诱导发情犬和自然发情犬试验中比较证明了发情周期中P 浓度的变化范围与趋势基本一致。繁育工作者也通过足量的数据确定出一个大致P 浓度范围,在这个范围中授精可保证最佳受孕率。

图4 昆明犬P 浓度变化曲线

图5 格力犬P 浓度变化曲线

三、 犬授精时间的确定

目前判定犬授精时间的技术有很多种,其中包括了P 测定法、阴道涂片法、阴道黏液电阻值测定和唾液结晶法等。准确的发情鉴定可以实现犬高效率的繁殖,传统意义上的授精多依靠经验或者通过增加授精次数来保证受孕率,往往由于错误的配种造成母本资源以及精液的浪费。另一方面,由于犬的发情症状持续半个月之久,而能够成功受孕的授精期却只有3d ~5d,犬具有长达6 个月的发情周期,错过一次配种时间将会给繁育工作带来较大的成本损失。以下是几种常用的授精时间选择技术。

(一) 血清P 浓度测定

测定P 浓度是目前检测排卵的最好的办法,通过P浓度的量化结果,可以较精确的判定犬的排卵情况。血清P 浓度测定是目前较为准确的一种判定排卵时间的方式。P 测量仪器在国内多地区已普遍推广,测试方法简单便捷,无需专业人员就可准确得出P 浓度,但因其成本问题多运用于以个体为单位的检测。

张斌等对16 头发情犬进行P 测定时得出结论:随着发情期的推进,犬的排卵P 浓度也随之上升,当P 浓度达到5ng/ml 时可发生排卵,在试验中证实了P浓度在25ng/ml ~45ng/ml 配种可以达到最大的受孕率。林嘉宝等对222 例发情犬(155 例藏獒和51 例德国牧羊犬)进行P 检测。通过回访获得犬的受孕情况,得到以下结果:藏獒的最佳配种时间是P 浓度在20ng/ml ~30ng/ml;德国牧羊犬的最佳配种孕酮浓度为10ng/ml ~20ng/ml,此外,大部分的犬种的P 浓度高于20ng/ml 为最佳的配种浓度。

(二)犬阴道细胞学检查

犬发情时阴道鳞状上皮细胞角质化程度取决于E和P 水平,阴道粘膜细胞学变化为阴道涂片确定发情阶段提供理论基础。Bouchard(1991)通过对正常发情后的母犬同时进行P 检测和阴道上皮涂片镜检时发现,阴道上皮的变化趋势和激素的变化呈线性相关,结合两者之间的变化规律确定适时配种,可以取得满意的受孕率。值得注意的是,阴道上皮的采样操作对于镜检结果的准确性影响较大,因此在采样时要选取受E 影响较大的阴道深部采样。

阴道涂片的变化情况如下,间情期时,阴道由非角质化的扁平上皮细胞覆盖;进入发情期,上皮细胞层增生且开始角质化,角质化最大可达到20 层。视野呈现了80%以上的角质化表皮,最大角质化程度持续1d ~6d,平均持续2.6d,这个时期母犬接受公犬的爬跨且输精后受孕率最高;进入发情后期,有核上皮细胞重新形成。

孙素歌等以阴道前端细胞的无核细胞指数为根据确定配种时间,研究证明,如果在视野中看到角质化表层细胞大约80%~90%时视为最大角质化,75%的母犬在最大角质化程度后的第一天发生排卵。

(三)阴道黏液电阻值测定

母犬在不同的发情阶段阴道粘膜的分泌处于动态变化中,阴道黏液的电阻随着粘液分泌的干物质和离子浓度的变化而变化。乏情期时母犬子宫阴道分泌物以电解质成分为主,电阻较小,进入发情期,分泌物粘性升高,电解质浓度下降,黏液阻力升高。发情母犬从发情前期到发情排卵期的阴道黏液电阻变化呈现逐渐上升趋势,排卵后血液成分的电解质浓度逐步升高,电阻恢复低水平。黏液电阻值达到峰值后1d ~2d 内配种成功率可以达到90%以上。

郭浩等对36 头试验犬分组观察得出结论,阴道黏液电阻达到峰值后的1d ~2d 配种,受孕率可达到94.44%,峰后3d~4d 配种受孕率为13.33%,峰值及峰值前配种受孕率为0。由此可见,黏液的电阻值和排卵时间相对应,电阻峰值可代表排卵时间,排卵后检测阴道黏液电阻值可以确定犬授精最佳时间。

检测电阻值来推断授精时间是一种操作简单、安全、低成本、准确性高的检测方法,在犬的繁育市场中得到诸多推广。

表1 母犬不同发情阶段生殖系统的变化规律

四、讨论

(一)发情期生殖激素规律变化

犬的生殖激素之间相互协同,各激素都对繁育的整个过程承担了重要角色。不同的生殖激素在犬的发情过程中表现出了特征性的变化趋势,且和母犬不同发情阶段的生殖系统及行为变化相对应。

母犬在发情阶段生殖激素的变化处于动态变化中,E 在发情前期浓度不断升高,导致生殖道肿胀充血。发情前期末孕酮浓度开始上升加快,24h ~48h 后LH 达到峰值,LH 和FSH 协同诱导卵泡发育成熟并排卵,卵母细胞在输卵管中成熟,母犬主动出现求偶行为,此期进行授精受孕率最高,为发情期。发情期结束后母犬进入妊娠或者空怀阶段,妊娠母犬在P 的支持下维持胎儿的发育(58d ~62d)。胎儿生产后母犬进入间情期,间情期内卵巢处于相对安静状态,但卵巢内仍然存在3 ~4次的卵泡发育和退化的过程,血液中E 水平呈现轻度波动变化,持续约1~3 个月,再次进入发情前期。由此看来,激素水平可以间接地反应母犬发情所处阶段。利用这个原理对发情期的母犬进行排卵检测,进而推断较可靠的授精时间。

(二)常见授精时间选择技术比较

临床上除了文中介绍的三种判断技术外,还有其他操作技术同样比较实用。从经验角度看,静立反射和外阴观察等方法都在一定程度上反应了母犬发情后适当的输精时间,但这些方法受犬的个体差异影响较大,例如年龄大的犬流血持续时间短,而青年犬流血时间甚至可以持续达10d,所以应用行为和外阴的变化无法准确判断母犬的排卵和授精时间;与依靠经验判断相比,发情期唾液晶体镜检可以呈现出可观性的变化,当唾液晶体呈现羊齿状、主梗粗而硬时,代表犬正处于排卵期,唾液晶体镜检法具有方便经济的特点,且成为了预测排卵期的较可靠的辅助检测。B 超检测通过无回声区判断卵泡的动态变化,和其他技术相比具有经济、安全和重复性好的特点,但是由于超声波检查时其目标范围小和对技术员的要求较高,推广使用难度较大。

本文介绍的三种授精时间确定中,阴道细胞学检查快速、直观、简单易行,依据各发情阶段阴道上皮细胞表现出不同的细胞学变化可以较准确地确定犬所处的发情阶段,但阴道涂片法需要做连续的检测才能从对照中确定角质化程度规律,花费的时间较多,不利于在短时间内准确确定配种时间;阴道黏液电阻值测定来判定排卵的方法不受采样操作而受限,简单易行,大大提高了发情母犬的受孕率;相比之下,P 浓度检测和上述技术相比有其独特的优势,血浆P 浓度测定方便快捷,且结果量化,受主观因素影响小,技术员可以在较短时间内读取P 的血清浓度,进而准确判断排卵情况。目前P 测试仪已经应用广泛且走向低成本化,随着科学的不断进步,P 检测将是未来判断发情母犬授精时间的主流检测方法。当然,在未来市场上的检测排卵仪器会更加专业及便利化,且激素和阴道粘膜的生殖生理变化始终是仪器检测所遵循的基本理论依据。

五、小结与展望

现如今家养犬的发情行为受到了人类活动的影响越来越大,使得犬发情行为出现了各种变化,为达到高效率的配种,正确把握发情犬的排卵时间变得更加重要。本文通过对发情犬在不同发情阶段发生的激素水平变化规律进行了归纳总结,该理论对实践中鉴定发情犬的授精时间提供了指导。激素孕酮测定以方便快捷、准确性高的优势成为确定发情犬准确排卵的最优选择。实践中鉴定发情犬授精时间有多种方式,本文综述的几种技术都拥有独特的优势,繁育工作者可以依照现有的仪器和条件选择恰当的方法,必要时进行综合分析。

随着国内犬种数量的增加,确定不同品种犬的最适配种时间的方法会越来越完善,但各项辅助检测授精时间的技术在品种差异方面有待进一步研究,迫切需要建立完备的配种参考数据,以期为犬的高效繁殖提供更多依据。

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