人工授精(Artificial insemination,AI)技术是当前生猪规模养殖生产过程中普遍使用的核心繁育技术,显著提升了集约化养殖的发展水平与效率。但是传统人工授精技术也存在众多弊端,如需多次输精、优秀公猪基因利用率低、人工成本高等。基于此,近年来国内外众多生产研究人员开始探究母猪单次定时输精(single Fixed-Time Artificial Insemination, SFTAI)技术,即通过外源激素实现排卵时间精准控制,在特定时间对母猪进行单次人工输精。本文通过对国内外关于母猪SFTAI技术的相关研究文献及生产数据进行整理分析,以期能够为后续母猪SFTAI技术推广应用提供参考。
1 母猪SFTAI技术研究进展
随着生物技术的进步,行业对于母猪发情、排卵的生理规律认知日趋深入,通过生物技术手段能够精准控制母猪发情与排卵,在保障较好繁殖成绩的前提下通过单次输精完成配种操作,大幅提升繁育效率。在母猪SFTAI实施过程中,核心技术逻辑为发情同步化-排卵同步化,通过外源激素调控,使得母猪群排卵时间集中在24~48 h,为单次输精提供生理基础。
针对后备母猪与经产母猪的生理特点,SFTAI的前期同步化处理方案存在明显差异:后备母猪需要通过连续18 d饲喂烯丙孕素实现性周期同步化;经产母猪则可以通过同期断奶达到性周期同步化的目的。在排卵同步化调控方面,目前有多种促排生殖激素均可达到同期排卵,如布舍瑞林、曲普瑞林、戈那瑞林等。其中以促性腺激素释放激素(Gonadotropin-releasing Hormone,GnRH)类似物为核心,结合促性腺激素形成的SFTAI方案,应用最为广泛。
通过对国内外母猪SFTAI技术的相关研究数据综合分析发现:从整体大数据上来看,实施SFTAI的母猪,其受胎率及产仔数相对传统多次输精存在一定程度的下降;而从不同促排类药物的应用效果来看,布舍瑞林对受胎率有一定的提升(如图1)。因此,在实施母猪SFTAI过程中,如何保证受胎率和产仔数批次间的稳定性是亟需解决的问题。国内外研究人员围绕 SFTAI方案的排卵同步化策略、输精窗口优化、激素配伍、不同胎次适配性等核心维度开展了持续迭代优化,目前已形成多套成熟的标准化应用方案,可有效解决SFTAI技术模式下母猪群繁殖性能波动大的行业痛点。
图1 SFTAI对母猪繁殖成绩的影响
2 影响母猪SFTAI效果的因素
母猪SFTAI技术的核心在于精准匹配排卵窗口与输精时间,其应用效果受到众多因素影响,其中促排药物的排卵效率、母猪的发情生理状态及母猪胎次等为关键影响因素。因此,针对不同猪群优化促排药物使用方案、提升母猪排卵效率、改善母猪发情表现,是保障SFTAI技术应用效果的关键环节。
2.1 不同促排药物对排卵效率的影响
目前母猪SFTAI过程中,促排药物均在输精前进行注射,根据作用机制可将其分为间接促排卵类药物与直接促排卵类药物两大类,两类药物的排卵调控效率、作用特点存在显著差异,对SFTAI效果的影响也各不相同。
2.1.1 间接促排卵类药物
母猪排卵的启动与完成,依赖于垂体前叶脉冲式分泌形成的促黄体生成素(luteinizing hormone, LH)峰值,并且需要促卵泡素(Follicle-Stimulating Hormone, FSH)协同作用,LH与FSH的比例协调是保障正常排卵的前提,若二者比例失调,则会引起排卵障碍。瑞林类促排卵药物为间接促排类药物,主要通过调控下丘脑-垂体-性腺轴间接调控卵子的排出,LH/FSH协调匹配更适合自然状态下母猪排卵规律,是目前排卵同步化调控应用较为广泛的药物类型,主要包括布舍瑞林、曲普瑞林、戈那瑞林等。
戈那瑞林是天然结构的GnRH,是由10个氨基酸组成的十肽,但其分子结构中存在两个易被裂解酶分解的肽键,易失活,虽然能够实现促进排卵效果,但排卵效率较低且离散度较高。布舍瑞林为戈那瑞林的人工合成改良产物,通过氨基酸置换实现了活性与稳定性的双重提升,是目前应用效果较好的间接促排药物(如图2)。研究表明,在注射布舍瑞林后30~33 h对母猪进行SFTAI,经产母猪受胎率可达97.6%,显著高于对照组的91.9%;头胎母猪受胎率为96.7%,远高于对照组的82.9%,且试验组与对照组的产仔数无显著差异,该方案在大幅提升受胎率的同时,可完全保障母猪的核心产仔性能。
图2 戈那瑞林和布舍瑞林的氨基酸组成
曲普瑞林作为强效GnRH激动剂,同样具有良好的排卵同步效果。研究表明,母猪断奶后96 h阴道给药,22~24 h后实施单次输精。该方案在对母猪使用曲普瑞林前需对母猪的发情情况进行鉴定,发情症状符合标准的进行用药,因此,使用曲普瑞林进行SFTAL对于人员发情鉴定的经验具有一定要求。
2.1.2 直接促排卵类药物
猪促黄体素(Pig luteinizing hormone, pLH)是由垂体前叶的促性腺激素细胞合成和分泌的糖蛋白激素,其生成和释放受GnRH脉冲式调控,直接作用于卵巢促进母猪排卵。研究发现,使用pLH后,相对GnRH类似物母猪排卵时间显著提前,这可能主要与其直接作用卵巢有关。另外,有数据显示,注射pLH的后备母猪产仔数相对偏低,可能是由于外源性LH的峰值时间与卵泡最终成熟时间不同步所致,若卵泡在LH峰值前未充分成熟,将影响母猪繁殖能力。
2.2 母猪的发情状态对SFTAI效果的影响
母猪发情状态是影响SFTAI效果的关键生理指标,主要包括静立反射情况、外阴红肿程度及黏液分泌情况,三者共同反映卵泡发育、雌激素分泌水平及排卵时间窗口,也直接决定SFTAI时机是否精准。母猪静立发情表现越优异,其排卵时序越趋于集中,在此基础上应用 SFTAI 技术,能有效提升母猪受胎率与产仔数。发情表现差或不明显的母猪,多伴随卵泡发育不良、排卵不同步,其受胎率明显下降。在SFTAI技术实施过程中,可先对母猪使用血促性素处理,促进卵泡发育与成熟,提高母猪的发情表现。
3 讨论
3.1 提高SFTAI繁殖性能的稳定性
第一,精准调控排卵时间,提高排卵同步率。通过烯丙孕素、血促性素、GnRH 或其类似物(如布舍瑞林)的协同建立不同猪群的SFTAI程序,缩短排卵时间窗口,使输精时机与排卵时间匹配,减少个体差异带来的繁殖成绩波动。同时配合血促性素的使用,提高母猪批次静立反射比例,进而提高排卵预测准确度,保证SFTAI时机精准可靠。
第二,输精操作标准化,减少人员操作的影响。后备母猪以常规输精方式为主,经产母猪则常采用深部输精方式。批次配种过程中配种效率和人员操作差异会影响输精效果及后续猪群繁殖性能。因此,在配种过程中可采用仿生自动输精技术替代传统人工输精操作,不仅能大幅提升配种效率,还能有效减少不同操作人员之间的操作差异,进而提升SFTAI繁殖性能的稳定性。
第三,加强饲养管理,减小应激反应。饲养管理规范化与应激防控是保障母猪SFTAI成绩稳定的基础,其核心在于通过优化营养供给、改善养殖环境、规范生产流程,维持母猪生殖内分泌稳态,从而有效提升卵泡发育质量,提高发情排卵同步化水平。
3.2 改善母猪SFTAI时的发情状态
母猪的发情状态(尤其是静立反射比例)直接影响SFTAI效果,因此在实施SFTAI技术时,尤为要关注母猪的静立反射比例或母猪的发情状态。目前使用较多的SFTAI程序主要有两类,一类为断奶后24 h或停药后42 h母猪注射血促性素,然后间隔64 h或72 h注射布舍瑞林适时实施SFTAI;另外一类不为断奶后母猪进行血促性素注射,在断奶后第4天使用如曲普瑞林,然后间隔24 h进行SFTAI。
生产数据显示,在断奶后或停药后使用血促性素的母猪,其在实施SFTAI时静立反射比例更高,后续受胎率及产仔数更高。因此,在母猪SFTAI技术的实施过程中,通过血促性素的注射,可有效提升母猪静立发情比例、改善发情症状;在血促性素注射后,配合使用布舍瑞林等促排药物,能进一步优化激素调控效果,更充分地发挥SFTAI技术的繁殖优势。
4 母猪SFTAI技术的展望与挑战
母猪SFTAI技术是生猪产业降本增效的重要突破口,其重要价值在于通过技术创新实现繁殖效率与管理效率的双重提升。通过前期的技术积累,该技术已形成成熟的应用方案,但其规模化推广仍面临排卵同步化控制、输精时机判断、标准化操作等挑战。未来,需通过激素调控精准化、智能化监测升级与产业化体系完善,进一步优化现有方案。随着技术的不断优化与推广,SFTAI技术将成为规模化养猪业的主流繁殖技术,为行业高质量发展注入新动力。

