我国奶牛繁殖技术研究进展——我国奶牛繁殖60年回顾

我国奶牛繁殖技术研究进展——我国奶牛繁殖60年回顾不同生物技术成功、应用及产业化进程时间表技术种类首次成功的动物及时间牛上成功的时间在牛上产业化时间国外国内国外国内国外国内人工授精狗，1780猪，193220世纪30年代20世纪50年代20世纪50年代20世纪70年代胚胎多植兔，1890兔，19661951年1978年20世纪80年代20世纪90年代体外授精兔，1954小鼠，19861982年1989年20世纪90年代向产业化迈进胚胎克隆小鼠，1981兔，19901987年1996年向产业化迈进向产业化迈进体细胞克隆绵羊，1997山羊，19991998年2001年向产业化迈进向产业化迈进•我国奶牛繁殖技术研究进展——我国奶牛繁殖60年回顾•一、自然交配时期（1949年～1952年）•二、人工授精时期（1952年～至今）•三、胚胎移植时期（20世纪70年代至今）•四、胚胎工程时期（20世纪80年代至今）•自1949年新中国建立到2009年，我国奶牛繁殖的研究与推广走过了60年的历程，在各级政府、部门重视和支持下，在广大奶牛科技工作者共同努力下，我国奶牛繁殖工作取得了举世瞩目的成绩。••奶牛繁殖技术取得了突飞猛进的发展，经历了由自然交配人工授精胚胎移植胎胎工程发展的四个时期。自然交配时期•一、自然交配时期（1949年～1952年）•自建国至1952年，由于受技术水平的局限，我国奶牛繁殖主要靠传统的公、母牛自然交配的方法，用此方法，1头公牛每年仅可配种母牛几十头，不仅繁殖率低，而且还得需要饲养大量公牛，繁殖成本高、效率低。•二、人工授精时期（1952年～至今）•我国奶牛人工授精始于20世纪50年代，经历了新鲜精液冷冻精液•同期发情结合冷冻精液冷冻性控精液四个阶段。人工授精时期人工授精时期•（一）新鲜精液人工授精阶段（20世纪50年代初～60年代末）•1、开膣器输精•我国奶牛在繁殖上应用工人授精技术始于1952年，北京市双桥农场首先应用人工授精技术给奶牛配种成功。1952年10月至1953年9月，广西王丕建等用奶用种公牛新鲜精液改良黄牛361头，受胎率达74.05%（234/361），此时采用的是开膣器阴道输精法。•2、直肠把握输精•1954年北京市双桥农场，最先用直肠把握子宫颈深部输精法获得成功;•1963年在北京举办了直肠把握深部输精法培训班;1966年后在全国推广，结果表明此法比阴道输精法受胎率提高10%～15%，促进了人工授精技术向深度、广度发展。人工授精时期•（二）冷冻精液人工授精阶段（20世纪50年代末～至今）•20世纪50年代末60年代初，内蒙古畜牧科学院、黑龙江省畜牧研究所研制成功用干冰（-78℃）作冷源、用安瓿分装的牛冷冻精液，曾用于部分牧区改良本地黄牛，但由于种种原因，未能推广。•1963年北京市北郊农场在原中央畜牧所（即现在中国农科院北京畜牧兽医研究所）的协助下，用干冰作冷源研制颗粒冻精成功。•1965年上海市成立种公站并开展以干冰作冷源的冻精生产和人工授精。人工授精时期•1965年原农垦部从荷兰引进第一台液氮发生器，开展以液氮为冷源，颗粒冻精的研究，1966年研制成功，用于人工授精取得了比较满意的效果。•1972年用液氮为冷源生产的颗粒冻精情期受胎率达55.6%（145/261），与同期新鲜精液的情期受胎率55.3%相当。•1973年12月在天津召开了“北方地区黑白花奶牛育种组会议”，进一步布署牛冷冻精液推广工作，并于1974年委托北京市牛奶公司举办了“家畜冷冻精液培训班”。此时，全国已有14个省市开展牛冷冻精液的试制和推广工作，建输精点139处。人工授精时期人工授精时期•1975年四川机械设计院液氮罐试制成功，并于1977年试用于生产。•1981年我国奶牛颗粒冻精的普及率已达85%，大、中城市近100%。据当年对33万头奶牛的统计，用颗粒冻精配种的母牛情期受胎率，南方为47.6%，北方为54.2%。•我国于20世纪70年代中期开始细管冻精引进与开发，直到1981年北京市种公牛站从法国引进了细管冻精的全套设备，才得到广泛推广。•1982年全国约64万头奶牛，几乎全部实行了人工授精。人工授精时期•我国于1984年颁布了牛冷冻精液标准GB4143-84，实施近20年来，使牛冷冻精液的质量和人工授精的受胎率有了明显的提高，但随着我国畜牧科技发展和国际上一些先进技术的引进，以及生产实践表明，原“标准”中一些技术指标要求和一些提法已不适合当前生产技术的需要。•2008年国家颁布了经修改后的牛冷冻精液新标准（GB4143-2008）。•人工授精时期•随着对冷冻方法的不断完善，我国冷冻精液生产质量逐年提高。•1992年合格率为66%；•1997年提高到80%；•2008年提高到96%。•据2007年统计，我国拥有约50个种公牛站，共饲养种公牛2624头。其中荷斯坦种公牛1418头，年产冻精2900万个剂量，头均生产2.1万个剂量。人工授精时期•（三）同期发情与冷冻精液相结合的人工授精阶段（20世纪70年代～至今）•我国在同期发情方面的研究始于1976年，原北京农业大学畜牧系董伟教授等，开始研究进口和国产激素控制母牛同期发情技术，此后各地的畜牧科学工作者对同期发情的方法和效果进行了大量的试验研究。人工授精时期•目前主要形成以下三种方法：••1、缩短黄体期的前列腺素（PG）法•（1）1次PG法•因牛对5d以上的功能性黄体才有作用，故一次注射法，理想的发情率最高只能达到70%。•（2）两次PG法•为克服一次处理中有部分牛不能发情的不足，通常采用间隔11d后再做第二次处理，可获得较高的同期发情率和受胎率。人工授精时期•2、延长黄体期的孕激素法•主要有孕激素埋植法和孕激素阴道栓法，用上述两种方法处理奶牛48～96h后，大部分牛发情。•3、孕激素+PG法人工授精时期先用孕激素处理10d，处理结束时再注射PG，这样可获得较高的发情率和受胎率。人工授精时期•（四）性控冷冻精液人工授精阶段（21世纪初～至今）•我国奶牛性控精液的试验研究工作起步较晚，2001年10月黑龙江省大庆市田丰生物工程公司，进行奶牛精液分离研究。•2003年11月，我国第一头性控奶牛犊在该公司诞生。•2004年内蒙古蒙牛繁育生物有限公司、xy种畜（天津）有限公司，先后从美国引进精子分离设备（流式细胞分离仪）和技术，进行奶牛性控精液的试验研究和规模化生产。人工授精时期•目前国内上述三家企业，拥有26台流式细胞分离仪，年生产性控精液的能力估计可达50～100万个剂量（200万x精子为一个剂量）。目前全国每年用性控精液人工授精母牛10万头以上。•性控精液人工授精情期受胎率青年牛55%左右，与常规精液相当，经产牛情期受胎率比常规精液约低10%。母犊率均在90%以上。人工授精时期X精子＋Y精子XY精子荧光染色电荷耦合激光发生器XY•桑润滋等2006年对28头荷斯坦青年母牛用PMSG诱导发情排双卵，发情时用x精液进行人工授精，2007年产下我国首批荷斯坦双母犊（3对6头，成活5头）。性控精液人工授精的应用对奶牛的迅速扩繁正发挥着重要作用。人工授精时期•总之，人工授精技术的推广应用，不仅大幅度提高优秀公牛的利用率，使良种奶牛得到快速扩繁，而且使奶牛产奶量也得到迅速提高。以北京市为例：•20世纪50年初，自然交配年单产4500公斤；•60年代中期，鲜精人工授精年单产5000公斤；•70年代，冻精人工授精年单产5798公斤；•90年代，冻精人工授精年单产7000公斤；•2008年，冻精人工授精年单产8000公斤。••应用人工授精（AI）育种体系，育成了中国荷斯坦牛、中国西门塔尔牛、延黄牛等人工授精时期•三、胚胎移植时期（20世纪70年代至今）•我国牛的胚胎移植始于20世纪70年代，与发达国家相比虽然起步较晚，但进展较快。30年来，我国牛胚胎移植经过试验研究、发展提高、推广应用三个阶段，取得了有目共睹的成绩，缩小了与发达国家的差距，目前牛的胚胎移植正向产业化迈进，向胚胎工程延伸。胚胎移植时期•（一）试验研究阶段（20世纪70年代中～80年代中）•我国奶牛胚胎移植（奶牛移奶牛），首先由中国科学院遗传所和上海市牛奶公司1978年获得成功。1978年首次牛胚胎移植成功1978年首次牛胚胎移植成功1978年首次牛胚胎移植成功胚胎移植时期•此后有十多个单位开展了牛胚胎移植的试验研究工作，并先后获得成功。1983年、1985年中国奶牛协会，在西安、南昌召开两次全国牛胚胎移植技术研讨会。•此阶段的特点是：试验头数少、水平低，以新鲜胚胎为主。其超排、移植妊娠情况如表1、表2。胚胎移植时期表1试验研究阶段我国供体牛超排情况统计表超排头（次）头均获胚胎（枚）头均可用胚胎（枚）每头超排牛获犊牛（头）资料来源3772.31.00.51983年第一次全国牛胚移研讨会（1975～1982）统计资料3292.91.50.51985年第二次全国牛胚移研讨会（1983～1984）统计资料胚胎移植时期表2试验研究阶段我国受体牛移植妊娠情况统计表鲜胚移植受体（头）妊娠受体（头）移植妊娠率（%）冻胚移植受体（头）妊娠受体（头）移植妊娠率（%）资料来源1573220.40001983年第一次全国牛胚移研讨会（1975～1982）统计资料1603823.829517.21985年第二次全国牛胚移研讨会（1983～1984）统计资料胚胎移植时期•（二）发展提高阶段（20世纪80年代中～90年代中）•在此期间，中国奶牛协会1986年在唐山、1988年在北京又召开了两次全国奶牛胚胎移植技术研讨会。•自1983年以来中国奶牛协会繁殖专业委员会每年召开一次奶牛繁殖学术研讨会。•中国畜牧兽医学会动物繁殖分会每两年召开一次包括牛胚胎移植技术在内的“动物繁殖”学术研讨会。•就提高超排和采卵效果，提高冻胚成活率，提高胚移妊娠率以及如何结合我国国情，尽快使牛胚胎移植技术在生产中应用等问题进行了交流和研讨，对推动我国牛胚胎移植技术的发展起到重要作用。胚胎移植时期•在国内开展学术交流的基础上，积极开展国际间学术交流，加拿大、美国、日本、澳大利亚、法国等国家从事胚胎移植的同行、专家，多次来华讲学和进行学术交流，我国也多次派团和派员赴国外考察学习和进行合作研究；并分别于1990(北京)、1992(南京)、1996(乌鲁木齐)、1997(北京)召开多次动物胚胎移植及相关生物技术国际学术会议。与此同时在北京、河北、吉林、内蒙、新疆等地举办多次全国性牛胚胎移植培训班，培训技术人员数百人次，上述活动对提高我国胚胎移植技术水平，发挥了重要作用，也为胚胎移植的应用推广奠定了基础。胚胎移植时期•根据我国奶牛少，黄牛多的特点自20世纪80年代开始进行把奶牛移植给黄牛，让黄牛借腹怀胎生产奶牛的研究工作。1985年7月～1986年12月，河北省芦台农场奶牛实验站桑润滋等，产下我国首批15头奶牛移植黄牛所生奶牛犊。胚胎移植时期由桑润滋撰写的我国第一篇奶牛胚胎移植黄牛论文——“黑白花奶牛胚胎移植黄牛试验”刊于《中国畜牧杂志》1987年第1期。1987年5月～7月吉林省农科院金正泰等，又产下奶牛移植黄牛所生奶牛犊93头。胚胎移植时期•此阶段特点是：开展胚胎移植研究的单位增多、群体规模增大、水平有所提高，冷冻胚胎比例增大，但受胎率低，以奶牛做供体，让黄牛做受体“借腹怀胎”生奶牛，是我国胚胎移植的特色。此阶段其超排、移植妊娠情况如表3、表4。胚胎移植时期表3发展提高阶段我国供体牛超排情况统计表超排供体头（只）头均胚胎（枚）头均可用胚胎（枚）每头（只）超排供体牛获犊牛数（头）资料来源15015.63.61.01986年和1988年第三、四次全国牛胚移研讨会资料胚胎移植时期表4发展提高阶段我国受体牛移植妊娠情况统计表鲜胚移植受体（头）妊娠受体（头）移植妊娠率（%）冻胚移植受体（头）妊娠受体（头）移植妊娠率（%）资料来源1687（378）666（145）39.4（38.4）61013121.51986年和1988年第三、四次全国牛胚移研讨会资料胚胎移植时期••（三）推广应