《Applied Animal Behaviour Science》：Effect of the number of beef cattle in estrus and their social order on the occurrence of estrus-related behaviors and vocalizations during the preovulatory period
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•我们研究了发情母牛的数量和社会等级如何影响发情行为。•行为观察是在肉牛的排卵前阶段进行的。•交配行为和不安行为受到发情母牛数量的影响。•站立和发声行为也受到社会等级的影响。•处于唯一发情状态的母牛表现出的行为较少，表明其更难被察觉。引言在畜牧业中，检测发情和预测排卵时间对于成功
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我们研究了发情母牛的数量和社会等级如何影响发情行为。
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行为观察是在肉牛的排卵前阶段进行的。
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交配行为和不安行为受到发情母牛数量的影响。
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站立和发声行为也受到社会等级的影响。
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处于唯一发情状态的母牛表现出的行为较少，表明其更难被察觉。
引言
在畜牧业中，检测发情和预测排卵时间对于成功进行人工授精（AI）至关重要（Pecsok等人，1994年；Walker等人，1996年；De Vries，2006年；Kahi和Hirooka，2007年；Granleese等人，2015年）。发情行为是母牛的重要生育特征，因为其强度和持续时间对于成功的人工授精以及高受精率和产犊率非常重要。传统的发情检测方法是观察站立行为，即母牛静止不动以接受其他母牛的交配。然而，先前的研究表明，只有50%的发情荷斯坦牛会表现出站立行为（Van Eerdenburg等人，2002年）。我们的前期研究还指出，在第二次及之后的产后排卵期间，大约三分之一的发情奶牛表现出交配行为但并未站立（Sakaguchi，2010年）。因此，研究重点转向使用其他发情迹象，如交配尝试、嗅闻另一只母牛的外阴、下巴靠在另一只母牛背上休息、弗莱门反应（flehmen response）和不安行为（Van Eerdenburg等人，1996年；Van Eerdenburg等人，2002年）。已经为这些迹象制定了评分标准，以预测人工授精的成功几率（Van Eerdenburg等人，1996年；Van Eerdenburg等人，2002年）。此外，还有研究表明，排卵前阶段发声频率的变化是重要的信号，最大发声率出现在发情高潮之前的时期（R?ttgen等人，2018年）。尽管已经做出了大量努力来通过分析各种发情相关行为来提高发情检测的准确性，但这些行为的发生可能受到多种因素的影响，如其他发情母牛的存在、母牛的社会等级、群体规模、饲养条件和环境压力。
发情母牛的数量会影响整个牛群中的发情表现，群体中发情母牛数量越多，发情强度越强（Hurnik等人，1975年；Helmer和Britt，1985年；Roelofs等人，2005年）。在一项研究中，当同时发情的荷斯坦小母牛数量从1头增加到5头时，每小时的交配尝试次数从10.1次增加到63.5次，站立次数从4.5次增加到48.5次（Helmer和Britt，1985年）。在产后荷斯坦牛中也观察到了类似的现象，当同时有3头母牛发情时，每头牛的平均交配次数从11.2次增加到52.6次（Hurnik等人，1975年）。此外，当有超过2头母牛发情时，下巴靠在另一只母牛背上的频率显著高于仅1头母牛发情时（30.2次对比18.8次）（Roelofs等人，2005年）。
牛是具有社会性的动物，在牛群中自然形成了支配-从属关系（Hubbard等人，2021年），这可能会影响发情行为的发生。在N’dama牛群中，支配性动物比从属动物更有可能对其他牛进行交配（Kabuga等人，1992年）。在泽布牛群中，支配性母牛的发情持续时间较短，因为它们不太可能允许被其他母牛交配（Orihuela等人，1988年）。相比之下，没有研究表明奶牛的社会支配地位与交配行为之间存在关联（Hurnik等人，1975年；Alexander等人，1984年）。尽管社会支配地位对牛群的健康、福利和繁殖管理很重要（Krahn等人，2023年），但社会等级对发情行为的影响仍不清楚。
我们最近的研究探讨了发情母牛的数量和社会等级对行为评分发情的影响，结果表明，当支配性母牛是唯一发情的母牛时，其发情持续时间明显短于与其他母牛同时发情时（Kusaka和Sakaguchi，2024年）。因此，社会等级对发情相关行为的影响可能随发情母牛的数量而变化；然而，这一现象仍需进一步研究。此外，还需要确定这些因素是否影响排卵前的特定时间段，以及哪些因素会在排卵前期间表现出行为变化。
因此，本研究旨在调查发情母牛的数量和社会等级对排卵前阶段发情相关行为的相对影响。我们假设发情母牛的数量和社会地位对排卵前阶段不同类型发情相关行为的影响存在差异。
章节摘要
动物
本研究于2017年7月至2021年3月在日本北里大学（Towada）的兽医学院进行。共有19头年龄在4至9岁之间的肉牛（日本黑牛[JB]和JB×荷斯坦杂交牛）参与了研究。
这些牛被饲养在面积为10.5米×20.0米的自然通风自由栏舍中，地面为混凝土。虽然在实验期间它们偶尔被放在相邻的围场中，但在实验期间它们主要被关在栏舍内。
排卵前45小时的行为和发声描述性分析
表1展示了28次人工诱导发情中排卵前45小时内的行为和发声总数。同时发情的母牛表现出两倍的ST、MT、CR和NST行为。相比之下，唯一发情的母牛表现出更多的WA和RL行为。此外，唯一发情的母牛在排卵前45小时内的发声次数明显多于同时发情的母牛。MTH和NST在唯一发情的母牛中很少观察到，但在其他情况下更为频繁。
讨论
本研究比较了发情母牛的数量和社会等级对排卵前阶段每种发情相关行为的影响。由于牛群中发情母牛数量的影响，几乎所有发情相关行为在排卵前的发生率都有显著变化。相比之下，社会等级的影响仅体现在ST、CR和VO行为上。正如假设的那样，发情母牛数量和社会等级对不同行为类型的影响程度存在差异。
结论
牛的发情相关行为受到发情母牛数量、社会等级和排卵前阶段的不同影响。连续24小时的行为和发声监测结合每六小时的卵巢超声检查使得分析前所未有的精确。随着发情母牛数量的增加，某些行为增多，而在发情母牛数量较少时，其他行为则更加明显。社会等级较高的母牛表现出的这些行为较少。
资金支持
本研究的部分费用由Ito基金会（2018年）提供。
CRediT作者贡献声明
Hiromi Kusaka： 书写——初稿撰写、可视化制作、调查、数据分析、概念构建。Kazuhiro Kikuchi： 书写——审阅与编辑、数据分析。Hiroshi Miura： 书写——审阅与编辑。Minoru Sakaguchi： 书写——审阅与编辑、监督、项目管理、资金筹集、概念构建。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所报告的工作。
致谢
我们感谢Kazuhito Kasai、Takuya Yamamoto和Ikumi Kondo在本文撰写过程中提供的技术协助。
Hiromi Kusaka|Hiroshi Miura|Kazuhiro Kikuchi|Minoru Sakaguchi
