黄体血流灌注与发情表现对肉牛胚胎移植妊娠率的影响研究:关键发现与应用价值

【字体: 时间:2025年03月03日 来源:Animal Reproduction Science 2.2

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  来自佐治亚大学的研究人员为探究黄体血流灌注(BP)和发情表现对胚胎移植(ET)妊娠率影响,开展研究,发现 FTET 时黄体 BP 与妊娠率正相关,且不受发情表现影响,该成果有助于优化受体牛选择。

  胚胎移植(ET)是肉牛和奶牛产业中一项重要的辅助生殖技术,与人工授精或自然交配相比,能让养牛户更快实现遗传改良。为使胚胎移植成功受孕,牛胚胎必须经历一系列发育过程,包括从透明带孵化、伸长、母体识别妊娠以及胎盘形成(Betteridge 和 Flechon, 1988; Guillomot, 1995; Spencer 和 Bazer., 2004)。有几个因素会影响这些发育过程的成功与否,其中适宜的子宫环境至关重要,而这主要依赖于黄体(CL)分泌足够的孕酮来维持(Lonergan 等人,2016)。因此,识别具有功能更强黄体的受体牛的策略,可能会对胚胎移植项目的受孕结果产生积极影响,并优化胚胎受体的选择。
彩色多普勒超声(CDU)是牛繁殖管理中一项相对较新的技术,它能让兽医和技术人员估算不同生殖器官的血流灌注(BP)(Fontes 和 Oosthuizen, 2022)。以往研究已对 CDU 在评估黄体功能方面的应用展开探索(Miyazaki 等人,1998; Ginther 等人,2007),涉及早期妊娠检测(Pugliesi 等人,2014; Matthew P. Holton 等人,2022; Matthew Patrick Holton 等人,2022)以及黄体期胚胎受体选择(Kanazawa 等人,2016; Pugliesi 等人,2019)。近期针对接受基于雌二醇的排卵同步方案的印度瘤牛(Bos indicus)的研究显示,黄体面积或循环孕酮浓度与妊娠率之间并无关联。然而,通过 CDU 检测发现,黄体血流灌注增加的母牛相比血流灌注降低的母牛,妊娠率更高,妊娠损失更少(Pugliesi 等人,2019; Santos 等人,2023)。这些结果表明,在胚胎移植项目中,利用黄体 CDU 技术选择更合适的受体母牛具有潜在价值。

众所周知,印度瘤牛和欧洲牛(Bos taurus)雌性个体之间存在一些生理差异,包括黄体形态和功能特征方面的差异。与欧洲牛相比,印度瘤牛在发情周期的间情期黄体更小,但循环孕酮浓度更高(Sartori 等人,2016)。此外,排卵前的雌二醇会影响与子宫容受性和妊娠建立相关的多个生理过程(Atkins 等人,2013; Ketchum 等人,2023),在排卵前补充外源性雌二醇有助于胚胎移植后后续的妊娠建立(Ketchum 等人,2023)。据了解,在接受基于促性腺激素释放激素(GnRH)的排卵同步方案的欧洲肉牛中,黄体血流灌注与胚胎移植妊娠率之间的关系尚未得到研究。因此,目前尚不清楚在接受基于雌二醇方案的印度瘤牛中观察到的胚胎移植时黄体血流灌注与妊娠率之间的正相关关系,是否也适用于接受基于 GnRH 方案的欧洲肉牛。这一知识空白限制了在以欧洲牛遗传为主、胚胎移植项目中无法使用外源性雌二醇的肉牛生产系统中,采用 CDU 技术评估胚胎移植受体牛的应用。

围排卵期发情表现也已被证明对胚胎移植受体的妊娠率有积极影响(Pereira 等人,2016; Madureira 等人,2022),这可能是由于其改善了子宫容受性,并增强了随后间情期的黄体功能(Davoodi 等人,2016)。此外,未表现出行为性发情的母牛在发情周期早期黄体较小,循环孕酮浓度也较低(Oosthuizen 等人,2020)。虽然表现出行为性发情的胚胎受体母牛妊娠率更高,但由于在基于 GnRH 和孕酮的排卵同步方案下,表现出行为性发情的母牛数量有限,未发情的母牛也会被用于定时胚胎移植(FTET)项目。Bonacker 等人(Bonacker 等人,2020)报告称,接受这些排卵同步方案的胚胎受体母牛中,约有三分之一未表现出行为性发情,然而在定时胚胎移植时,约 70% 的未发情受体母牛拥有适宜的黄体。据了解,此前尚无研究评估肉牛胚胎受体母牛中黄体血流灌注与发情表现之间的关系。

基于上述文献,研究人员提出假设:在定时胚胎移植时,黄体血流灌注较高的欧洲肉牛相比血流灌注较低的母牛,妊娠率更高。此外,研究人员还假设,无论胚胎移植前是否有发情表现,黄体血流灌注与妊娠率之间都存在正相关关系。因此,本研究的目的是评估黄体血流灌注和发情行为表现对未依赖外源性雌二醇补充的定时胚胎移植(FTET)项目中欧洲肉牛妊娠率的影响。

所有母牛的处理均遵循佐治亚大学机构动物护理和使用委员会批准的程序(动物使用协议编号:A2023 05 - 026 - Y1 - A0)。

根据黄体面积分类描述的黄体形态测量和血流灌注数据总结在表 1 中。在定时胚胎移植时,共有 251 头、330 头和 148 头母牛分别被归类为黄体面积小、中、大。按照设计,被归类为黄体面积大的母牛,其黄体面积和黄体直径相比被归类为黄体面积中等(P<0.01)或小(P<0.01)的母牛更大。此外,被归类为黄体面积中等的母牛,其黄体面积(P<0.01)更大。

本研究评估了黄体血流灌注和发情表现对接受定时胚胎移植肉牛妊娠率的影响。据了解,这是首次针对欧洲肉牛群体,大规模研究胚胎移植时黄体血流灌注对定时胚胎移植妊娠率影响的研究。此外,据了解,这也是首次在未使用外源性雌二醇进行同步排卵的肉牛中,评估黄体血流灌注影响的研究。

总之,研究结果表明,在接受基于 GnRH 和孕酮的排卵同步方案的欧洲肉牛中,定时胚胎移植时的黄体血流灌注与妊娠率呈正相关。此外,无论排卵前是否有发情表现,黄体血流灌注与胚胎移植妊娠率之间的这种正相关关系都存在。这些结果表明,彩色多普勒超声(CDU)技术可有助于依赖欧洲肉牛受体的肉牛生产系统中胚胎受体的选择。

Lucas Melo Goncalves:撰写初稿、研究方法、调查、数据整理、概念构思。Madison Blake Walker:调查。Samir Burato:调查、数据整理。Lucas Neira:调查。Molly Smith:调查。Shane Morgan:调查。Gregory Clements:调查。Pedro Levy Piza Fontes:撰写 - 审核与编辑、监督、项目管理、研究方法、正式分析、概念构思。Reinaldo Fernandes Cooke:撰写 - 审核与编辑。

作者声明,他们没有已知的可能影响本文所报告工作的竞争性财务利益或个人关系。

作者们感谢所有为这项研究的数据收集做出贡献的养牛户。作者们还感谢 Dogwood Genetics 和 ReproLogix 在数据收集方面的重要贡献。最后,作者们感谢 Estrotect(美国威斯康星州斯普林瓦利的 Rockway Inc. 公司)捐赠的繁殖指示贴片。
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