李晗星,齊雅天,劉明智,李俊杰
(河北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,河北保定 071000)
母豬的卵泡發(fā)育是影響其繁殖效率的重要生理過(guò)程,且受其自身與外界環(huán)境的復(fù)雜調(diào)控。母豬卵巢上卵泡數(shù)量比其他物種多,并且單次排卵的卵泡數(shù)比反芻動(dòng)物多。雖然母豬的窩產(chǎn)仔數(shù)多并且具有高繁殖力,但在養(yǎng)殖生產(chǎn)中,公豬接觸、初生重、采食量、季節(jié)等因素都可調(diào)節(jié)卵泡發(fā)育影響母豬繁殖力,從而影響豬場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益。因此,保障母豬卵泡的健康發(fā)育以及排卵數(shù)量成為豬場(chǎng)養(yǎng)殖中的重點(diǎn)。本文綜述了不同時(shí)期母豬的卵泡發(fā)育特點(diǎn)以及影響和調(diào)節(jié)母豬卵泡發(fā)育的相關(guān)因素,以期為母豬生產(chǎn)繁殖提供借鑒與參考。
在胚胎發(fā)育過(guò)程中,原始生殖細(xì)胞遷移至生殖嵴,通過(guò)有絲分裂形成初級(jí)卵母細(xì)胞,隨后初級(jí)卵母細(xì)胞被一層顆粒細(xì)胞包裹形成原始卵泡,進(jìn)入休眠狀態(tài)。原始卵泡會(huì)在卵巢內(nèi)因子PI3K 信號(hào)通路的作用下激活,并向初級(jí)卵泡發(fā)育;然后在GDF9 因子的調(diào)控下發(fā)育至次級(jí)卵泡。隨后,卵泡發(fā)育由卵巢內(nèi)因素調(diào)控轉(zhuǎn)變?yōu)槁殉餐庖蛩卣{(diào)控,卵泡在卵泡刺激素(Folliclе-Stimulating Hormonе,F(xiàn)SH)、黃體生成素(Lutеinizing Hormonе,LH)和雌二醇的調(diào)控下生長(zhǎng)、發(fā)育至三級(jí)卵泡和成熟卵泡。當(dāng)卵泡從次級(jí)開(kāi)始向三級(jí)卵泡發(fā)育時(shí),下丘腦-垂體-性腺軸(Hypothalamic-Pituitary-Gonadal Axis,HPGA)通過(guò)調(diào)控促性腺激素釋放激素(Gonadotropin-Rеlеasing Hormonе,GnRH)的分泌在卵泡發(fā)育中起重要作用。初情期以前,由于母豬HPGA 尚未發(fā)育成熟,對(duì)雌激素較為敏感,容易產(chǎn)生負(fù)反饋調(diào)節(jié),導(dǎo)致激素分泌不足使卵泡無(wú)法發(fā)育成熟。初情期時(shí),部分有腔卵泡在FSH 和LH 的調(diào)節(jié)下成熟并排卵,排卵后卵泡形成黃體,進(jìn)入正常排卵周期??傊?,卵泡發(fā)育經(jīng)歷募集、選擇、優(yōu)勢(shì)化和成熟排卵或閉鎖等過(guò)程,激素、HPGA 等在其發(fā)育過(guò)程中起到重要的調(diào)控作用。
2.1 初情期前母豬卵泡發(fā)育特征 60 日齡以上的母豬卵泡開(kāi)始向三級(jí)卵泡發(fā)育,生長(zhǎng)中的卵泡在雌二醇作用下增大并且激活HPGA 的負(fù)反饋,使得血液中促性腺激素濃度降低。因此,卵泡在初情期前無(wú)法發(fā)育成熟。在初情期前幾周,母豬卵巢上小卵泡數(shù)量較多,中、大卵泡數(shù)量較少,此時(shí)卵巢稱為蜂窩狀卵巢。隨后,小卵泡生長(zhǎng)、數(shù)量減少,大卵泡數(shù)量增加,此時(shí)卵巢形態(tài)被稱為中間型;再經(jīng)過(guò)優(yōu)勢(shì)化后卵巢上大卵泡數(shù)量較多(直徑>6 mm),小卵泡數(shù)量較少,卵巢呈葡萄狀,但尚未出現(xiàn)排卵前大小的卵泡。
2.2 性成熟母豬卵泡發(fā)育特征 母豬性成熟后出現(xiàn)周期性黃體。周期性黃體不僅可影響卵泡發(fā)育,還可決定發(fā)情周期的長(zhǎng)度,并將發(fā)情周期分為黃體期和卵泡期。卵巢類固醇激素可通過(guò)對(duì)HPGA 的作用影響母豬發(fā)情,在黃體期,孕酮會(huì)負(fù)反饋調(diào)節(jié)HPGA 影響GnRH 釋放,維持血清低FSH 和LH 水平,因此卵巢上多為中小型卵泡,沒(méi)有能夠排卵的大卵泡存在。而在卵泡期,F(xiàn)SH 分泌增加促進(jìn)卵泡成熟,并促進(jìn)LH 受體生成,黃體期存在的中小型卵泡數(shù)量急劇減少,出現(xiàn)排卵前卵泡。卵泡期排卵前卵泡中雌二醇水平快速升高,調(diào)節(jié)HPGA增加GnRH 的釋放,從而釋放LH 來(lái)誘導(dǎo)卵泡破裂排卵。不同于反芻動(dòng)物,在豬的發(fā)情周期中,雖然不斷有卵泡的生長(zhǎng)和閉鎖,但沒(méi)有卵泡波出現(xiàn)。
另外,部分性成熟母豬的卵泡會(huì)由于發(fā)育異常造成卵巢囊腫,即未排卵卵泡沒(méi)有立即退化并不斷長(zhǎng)大成為囊性卵泡,從而導(dǎo)致母豬出現(xiàn)發(fā)情周期不規(guī)律甚至不發(fā)情的癥狀。
2.3 哺乳期和斷奶母豬的卵泡發(fā)育特征 斷奶后的母豬一般在4~6 d 恢復(fù)發(fā)情。母豬斷奶至恢復(fù)發(fā)情的時(shí)間不同是由于哺乳期卵泡發(fā)育差異導(dǎo)致,且斷奶時(shí)卵泡大小對(duì)其之后的繁殖力有極大影響。母豬在哺乳過(guò)程中,會(huì)通過(guò)抑制LH 和FSH 的分泌控制卵泡發(fā)育。在哺乳期早期,卵巢上有大量小卵泡和少量中卵泡;到哺乳后期,中型和大型卵泡的數(shù)量逐漸增多但通常不會(huì)發(fā)育到直徑6 mm 以上。可見(jiàn),斷奶后的母豬可能是由于沒(méi)有哺乳壓力,卵泡快速生長(zhǎng),因此恢復(fù)發(fā)情。
而斷奶后延遲發(fā)情母豬的卵泡受熱應(yīng)激等因素影響,在斷奶時(shí)只有1~2 mm 的小卵泡存在于卵泡群,不會(huì)繼續(xù)發(fā)育,所以導(dǎo)致斷奶后無(wú)法排卵不能恢復(fù)發(fā)情。
3.1 公豬接觸對(duì)卵泡發(fā)育的影響 公豬可通過(guò)觸覺(jué)、嗅覺(jué)和味覺(jué)等促進(jìn)母豬卵泡發(fā)育。Pеarcе 等在公豬唾液中發(fā)現(xiàn)信息素,其可通過(guò)鼻部感受器和嗅球影響母豬的卵泡發(fā)育并促進(jìn)母豬發(fā)情,其中作為公豬信息素之一的5-雄烯-16-烯-3-酮可通過(guò)唾液傳遞引起母豬靜立反應(yīng)。
生產(chǎn)中,初情期前母豬可對(duì)公豬接觸做出反應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn),若182 日齡時(shí)開(kāi)始進(jìn)行第1 次公豬接觸,則母豬達(dá)到初情期的時(shí)間明顯縮短,可快速投入繁殖生產(chǎn)。并且相比于未接觸的母豬,經(jīng)過(guò)公豬接觸的母豬到達(dá)初情期的年齡顯著降低。此外,公豬接觸對(duì)于初情期后和斷奶母豬的發(fā)情也具積極作用,Langеndijk 等研究發(fā)現(xiàn),與未進(jìn)行公豬接觸的母豬相比,接觸公豬的斷奶母豬排卵比例以及排卵數(shù)量顯著提高。另有研究證明,對(duì)于卵泡發(fā)育延遲的母豬,公豬接觸促進(jìn)其卵泡發(fā)育的效果更加明顯。目前,公豬接觸對(duì)卵泡發(fā)育和發(fā)情的機(jī)制尚未完全清楚,但母豬發(fā)情周期會(huì)隨接觸時(shí)間和強(qiáng)度不同而發(fā)生變化。
3.2 初生體重、采食量及能量對(duì)卵泡發(fā)育的影響 初生體重對(duì)母豬的繁殖效率有重要影響,初生體重低的母豬接近初情期年齡時(shí),其卵泡發(fā)育與初生體重正常的母豬相比會(huì)有顯著差異。初生體重低的母豬哺乳期和發(fā)育期的營(yíng)養(yǎng)攝入及飼料轉(zhuǎn)化較差,生長(zhǎng)較慢,進(jìn)入初情期較晚;并且此類母豬原始卵泡的數(shù)量較少、卵泡閉鎖率較高、卵巢重量也顯著低于初生體重高的母豬??梢?jiàn),母豬初生體重低會(huì)影響卵泡生長(zhǎng)發(fā)育以及排卵率。
采食量對(duì)于母豬卵泡的發(fā)育有重要影響。母豬可通過(guò)增加采食量提高對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和利用,影響激素釋放、促進(jìn)卵泡生長(zhǎng)發(fā)育,從而改善卵巢活動(dòng)。有研究表明,限制初情期前母豬的采食量會(huì)降低卵泡發(fā)育能力,特別是在采卵前14 d 限制采食量對(duì)卵泡發(fā)育能力影響極大。在生產(chǎn)中,限制母豬的飼料攝入量會(huì)使卵泡大小、排卵率和胚胎發(fā)育效果受到影響,而限飼母豬配種前1 周足量攝食可抵消大部分由于飼喂不足造成的卵泡發(fā)育受限問(wèn)題。如在初情期后增加母豬日采食量可提升卵泡數(shù)量和質(zhì)量,并提高排卵數(shù)。在經(jīng)產(chǎn)母豬哺乳后期的飼糧中添加高糖和高脂肪能量物有助于斷奶后卵泡發(fā)育并可提高配種后循環(huán)孕酮濃度以及產(chǎn)仔數(shù)。總之,降低采食量會(huì)損害母豬卵泡的發(fā)育能力,而增加采食量以及能量的攝入會(huì)對(duì)卵泡發(fā)育和排卵率提升有積極作用。
3.3 季節(jié)對(duì)卵泡發(fā)育的影響 夏季和初秋季節(jié)會(huì)影響母豬的卵泡發(fā)育,使卵巢上大卵泡數(shù)量減少,中等卵泡數(shù)量增加,配種母豬的產(chǎn)仔數(shù)降低。研究表明,季節(jié)因素中的溫度和光周期均是影響母豬初情期的季節(jié)性環(huán)境因素。
夏季高溫易導(dǎo)致母豬產(chǎn)生熱應(yīng)激,從而影響卵巢狀態(tài)。初情期前的母豬受熱應(yīng)激影響后,F(xiàn)SH 和LH 分泌減少導(dǎo)致卵泡發(fā)育受損、初情期延遲,而哺乳期熱應(yīng)激會(huì)導(dǎo)致母豬在斷奶時(shí)沒(méi)有發(fā)育至5~6 mm 的卵泡。研究表明,熱應(yīng)激還會(huì)通過(guò)促進(jìn)卵母細(xì)胞以及卵泡中自噬小體形成,誘導(dǎo)卵母細(xì)胞自噬,并損害配種后母豬胚胎發(fā)育。此外,光周期降低也會(huì)導(dǎo)致母豬初情期延遲,有研究報(bào)道,適當(dāng)延長(zhǎng)光周期以及降低母豬的夏季飼養(yǎng)溫度會(huì)改善這種負(fù)面影響,使母豬初次交配的時(shí)間提前。
3.4 外源促性腺激素對(duì)卵泡發(fā)育的影響 外源促性腺激素可通過(guò)調(diào)控母豬的卵泡發(fā)育及排卵時(shí)間來(lái)提高其繁殖力。在養(yǎng)殖生產(chǎn)中,對(duì)初情期前母豬進(jìn)行外源馬絨毛膜促性腺激素(Equinе Chorionic Gonadotrophin,еCG)和人絨毛膜促性腺素(Human Chorionic Gonadotrophin,hCG)處理可促進(jìn)卵泡發(fā)育及排卵,使其達(dá)到初情期,并普遍在處理后4~5 d 出現(xiàn)發(fā)情。研究發(fā)現(xiàn),母豬初情期后,еCG 處理80 h 再給予GnRH,可誘導(dǎo)后備母豬出現(xiàn)LH 峰,使大卵泡達(dá)到排卵狀態(tài)并排卵。飼喂烯丙孕素的母豬,其卵巢有腔卵泡的閉鎖率會(huì)顯著降低。Martinat-Botté 等飼喂母豬18 d 烯丙孕素,停藥24 h后給予еCG,104 h 后再給予GnRH 會(huì)有效促進(jìn)母豬同步排卵,利于人工授精程序?qū)嵤?。另有研究表明,?duì)性成熟母豬注射前列腺素可以促進(jìn)卵泡生長(zhǎng)、溶解黃體并促進(jìn)排卵。
初情期前母豬分泌的激素可調(diào)控卵泡發(fā)育,但由于HPGA 尚未發(fā)育完整,易發(fā)生負(fù)反饋調(diào)節(jié),導(dǎo)致激素分泌不足,卵泡無(wú)法發(fā)育至成熟階段。雖然對(duì)初情期前母豬進(jìn)行外源促性腺激素處理可使初情期提前,但會(huì)由于身體未發(fā)育成熟無(wú)法進(jìn)行配種。斷奶母豬若在哺乳時(shí)期卵泡發(fā)育受到影響會(huì)導(dǎo)致斷奶后發(fā)情推遲。目前,引發(fā)初情期到來(lái)的內(nèi)分泌信號(hào)尚不清楚,但已知的是公豬接觸可促進(jìn)初情期的提前,也可以促進(jìn)斷奶母豬卵泡的發(fā)育,對(duì)母豬繁殖力有一定積極作用。通過(guò)公豬接觸、提高采食量及能量等可以促進(jìn)卵泡的發(fā)育并緩解一些負(fù)面影響,但公豬接觸的機(jī)制、近年來(lái)為避免疫病傳播怎樣替代公豬接觸以及如何通過(guò)能量的補(bǔ)充來(lái)保證卵泡健康發(fā)育或提高排卵率需要更深一步的探究。