借腹怀胎繁殖优良奶牛

3　借腹怀胎繁殖优良奶牛

借腹怀胎即胚胎移植的通俗说法，胚胎移植即受精卵移植，它是将一头良种母牛配种后的早期胚胎取出，移植到另一头同种的生理状态相同的母牛体内，使之继续发育成为新的个体。人们通俗称为借腹怀胎。提供胚胎的个体称为供体，接受胚胎的个体称为受体。胚胎移植实际上是产生胚胎的供体(良种)和养育胚胎的受体(普通种)分工合作共同繁殖后代。胚胎移植产生的后代，遗传物质来自真正的亲代即供体母牛与交配的公畜，而发育所需的营养物质则从养母(受体)取得，因此供体决定它的遗传性(基因性)，受体只影响它的体质发育。

牛属单胎动物，一般一年只生一头牛犊，一生只生7～8头牛犊，其中可能一半是公的，一半是母的。优良好牛靠自然的方式繁殖，奶牛一生只能提供4头高产母牛后代，而用胚胎移植技术平均每头供体一年就可获得10头以上的牛犊，相当一生的繁殖数量。美国一头高产奶牛采用胚胎移植技术，创造一年繁殖60头高产牛后代的最高记录。有人认为使低产奶牛群产奶量成倍增长，采用人工授精技术需要七个世代(约15年)的杂交改良才能完成，若以胚胎移植技术扩大优秀奶牛数量则仅需要一个世代(约2.5年)即可完成。采用胚胎移植更新牛群，其遗传改进的效益可增加3～4倍。

(1)胚胎移植的目的

①提高优良母畜的繁殖能力。②促进家畜的改良。③缩短世代的间隔，及早进行后裔测定。④使奶牛产双犊。⑤长期保存冷冻胚胎，便于运输和保存遗传资源。

(2)借腹怀胎是如何实现的

借腹怀胎即胚胎移植(图19)，是通过两个重要的技术措施来完成的:一个是超数排卵，解决大量胚胎的来源;一个是同期发情，解决供体牛的胚胎能移植在受体牛相同的环境的问题。

图19　胚胎移植程序示意图

超数排卵牛属单胎动物，一般一胎只生一头牛犊。超数排卵是在母牛发情同期的第10～13天(即黄体期)注射促性腺激素，诱发母牛卵巢大量的卵泡同时发育并排出，排出能正常受精的卵，这种技术叫超数排卵。经过受精后即成胚胎。早期的胚胎能从牛子宫中取出，并能成活，是由于早期胚胎在附植之前是独立存在的，自由生活的，和子宫没有建立实质性的联系，它的发育基本上靠本身贮存的养分，所以，离开母体的情况下，短时间移到供体相同的环境中即可继续发育。

同期发情在胚胎移植中，受体和供体必须同期发情，使两者的生殖道的生理阶段相同，才能达到预期效果。这是胚胎移植成功的关键之一。当前采用两种办法:一种是用孕激素，使血液中保持一定含量，造成人为的黄体期，使卵泡的发育和成熟进行暂时性的人工控制，当卵泡发育状态大致处于同一时期时解除人为控制，母畜就同期发情;另一种是控制黄体的机能，中断黄体的发育，孕酮水平量下降，使黄体退化期一致，导致卵泡发育一致，母畜就同期发情排卵。同期发情是利用药物对一群受体母畜处理，调整发情进展，使供体和受体母畜同一时间发情，以便受体接受供体的胚胎，即借腹怀胎。

胚胎移植通过超数排卵和同期发情两个技术措施完成借腹怀胎的目的，使低产牛怀高产牛的后代，还可使黄牛怀奶牛的后代，加快良种奶牛的繁殖速度，减少奶牛饲养头数。目前高产奶牛仅占奶牛群的10%左右。北京、天津、上海等地奶牛每头平均年产奶量达6 000～7 000千克，而湖北省仅4 000千克左右，所以加快优良奶牛的繁殖速度可以采用胚胎移植技术。

(3)胚胎移植的方法

供体与受体母牛的准备①供体母牛必须具有较高的生殖性能，年龄在3～7岁，2～4胎，经产、高产奶牛，产奶量在6 000千克以上的母牛，在今后2～4个月子宫恢复正常、发情周期正常的母牛选为供体。②受体母牛，用低产奶牛或黄牛均可，每头供体母牛需准备7～8头受体母牛。受体母牛必须有良好的繁殖性能和健康的体况，年龄在1.5～7岁，但以2.5～5岁、产犊1～2胎的母牛为好。

超数排卵将选好的供体进行直肠检查，在母牛性周期中期第10～13天采用促卵泡激素连续注射四天，每天二次，间隔12小时，剂量为420～500国际单位，注射剂量递减，比例为8、6、6、5，在注射后第三天上、下午，子宫灌注15-甲基前列腺素F₂α24毫克，灌注后48～66小时发情，发情后10～12小时用冷冻精液(良种公牛精液)输精2次。输精前注射促排卵3号200微克，以排卵日为零天，第7天非手术采胚胎。

采胚胎的方法采集胚胎用非手术法，如同在临床上冲洗子宫的方法一样，先经导管将冲洗液注入子宫，然后再将液体回流，导出子宫内的胚胎即随冲洗液而排出来。

①供体母牛的麻醉及保定:把牛赶入保定架，让母牛的前躯略为提高，便于回收冲卵液。用2%静松灵麻醉，或在尾根部第3～4尾椎硬膜外腔注入2%普鲁卡因4毫升。②术者象直肠把握输精一样，经灭菌处理的胚胎采集器随手扦入直肠内，在手引导下使导管扦入一侧子宫角。这时，助手慢慢将空气20毫升注入气囊内，使胚胎等集器固定于子宫角内。③术者一边按摩子宫角，一边由助手用50毫升冲卵液经导管注入子宫角内，然后由二通式液流管的开口流出，连续冲洗5～6次，第一次回收的冲卵液应单独收集，因为最初流出的冲卵液中含有较多的胚胎。④胚胎收集结束后，应向子宫内灌注青霉素等药物，以防污染。⑤将回收的冲卵液立即送入实验室内，静置半小时，使胚胚下沉于容器底后，弃去上面清液，在解剖显微镜下检查出胚胎。

胚胎的检查将收回的冲卵液置于35℃的保温箱内，静置20～30分钟后开始检查受精卵。检查卵时，将集卵瓶最下部先放出20～30毫升，放在解剖显微镜下，先低倍，后高倍，检查出的卵用吸管放入集卵皿中，然后按形态及质量分类保存。鲜胚胎保存可在晚桑椹期或早囊胚期进行，温度0～4℃，保存液为磷酸盐缓冲液(PBS液)加20%小牛血清保存时间24小时。

胚胎分装在0.25毫升细管上安装吸卵器，按保存液1份→空气1份→胚胎和保存液2份→空气1份的顺序装入细管内，也可直接装入移植器内马上移植。若不移植，封口、标记，进行冷冻保存。

鲜胚移植方法受体牛采用2%普鲁卡因或利多卡因3～5毫升尾椎硬膜外腔麻醉，将含有胚胎塑料细管装入输精器内，将胚胎注入到有黄体存在的一侧子宫角内。使移植到受体生殖器官的胚胎与原来在供体内生殖器官所处的生理环境一致，才适于胚胎继续发育，即借腹怀胎。

(4)胚胎移植的前景

胚胎工程是生物技术中一个重要组成成份，它是在实验室条件下对动物的生命起源繁衍和发育过程加以人为的干预、改造和操作的过程，是扩大动物的优秀遗传基因，增加后代的有益经济性状，按照人们的意愿，定向生产某种性别或性能的动物，迅速扩大良种数量，不断降低消耗，提高生产能力甚至创造新物种的一系列工程。胚胎工程主要包括胚胎移植、胚胎冷冻保存、胚胎分割、性别鉴定、体解受精、细胞融合、基因导入及核移植等技术。

武汉市畜牧兽医科研所在胚胎移植研究上获得了一系列成果。成功的将东西湖牛奶公司的高产牛胚胎移植于低产牛体内或移入黄牛体内即借腹胚胎繁殖优良奶牛，其移植成功率达50%以上，相当人工授精情期受胎率，现已生产100多头高产牛的后代，等于增加一个50头高产牛奶，按每头年产8 000千克计算，即年增加40万千克鲜奶，其经济效益和社会效益都非常可观。另外加上胚胎分割又增加一倍的产量，利用性别控制技术又增加一倍的母牛产量。

胚胎移植还可利用淘汰母牛卵巢上的卵母细胞在实验室培养、授精、孵育成胚胎，培养试管牛犊，从而大大降低胚胎的成本。

胚胎核移植可以复制相同的个体，产生大量遗传上相同的动物，胚胎中所有的细胞核都会有相同的遗传物质，每个核都能发育成相同的遗传基因个体。

综上所述，胚胎工程系列技术都是在实验室里“塑造”生命，会出现各种形式的“生命工厂”，这一切为畜牧业高速发展展示出光辉的前景。