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          1. 奶牛性別決定的影響因素

            發布時間:2020-07-26 08:09:00    瀏覽次數:

            奶牛是典型的XY性別決定模式,與人類和絕大多數哺乳動物一樣,研究報告也很多,甚至有很多研究結論完全相反。


            究其原因有兩點:


            無論任何一篇研究其數據量最大也僅有十萬條級別,甚至沒有一支凍精中的有效精子數多,在數以億計的精子數量面前,很多小概率事件都有可能發生。


            另外一方面原因在于整個繁殖和受精過程中,參與的激素多達百種,體內各器官都會被動員且互相牽連,變量數量大且不可控,很多實驗都沒辦法完全做靜態對比實驗,因此得出結論時各篇研究的條件都不相同,所以結論不同也毫不稀奇。


            本文將對這些有代表性的研究做一個簡單的整理,既有已被證實的也有有待進一步研究的,期望能稍微解釋一下奶牛的性別決定問題。



            一些生理知識

            奶牛的母犢率與真正意義上的胚胎性別比例有一定的區別,通常認為自然情況下公母犢比例應當是1:1,但在胚胎性別決定上,雄性比例略高,因為雄性胎兒孕期損失率明顯也更高。

            X精子與Y精子結構相同。通常,X精子表現更粗壯,外殼厚重,游動速度較慢,攜帶能量更多;Y精子殼薄,游動迅速,耐受力低。

            總結一下,X精子優勢是對子宮酸性環境抵抗力強,授精壽命長(72h),劣勢是游動速度偏慢;Y精子則相反,授精壽命短(36h)但游速快。


            當然,以上是普遍情況,數以億計的精子中也有相當多的異類精子,比如游動速度快且壽命長,抵抗力又強的超級Y精子,我們只是從普遍情況闡述兩種精子的優劣勢,方便后文理解。

            卵子排出后也是有壽命的,糖蛋白合成加速和透明帶逐漸失活的過程可以理解為熟化,一般卵子的平均壽命是48h,在18—22h左右活性最高,受孕概率最大,之后逐漸失去受孕能力。



            明確的結論

            1. 人工授精情況下的母犢率低于自然受精,普精母犢率往往在48%左右。

            2. 輸精時間明顯影響母犢率。

            3. 子宮PH值偏酸,母犢率越高。

            4. 上一胎次產母犢的奶牛更容易產下母犢。

            5. 不同公牛其后代公母比例也有明顯區別。

            第一條結論可以等同于輸精位置影響公母比例,人工授精其實是模仿自然受精,是理想化的本交,兩者最大的區別在于輸精位置,本交是在母牛的陰道,而人工輸精是在子宮體內,人為的縮短了精子游動距離,這樣其實變相提高了Y精子的生存能力。

            在自然交配中,子宮頸部位的特殊構造和宮頸粘液對精子的阻礙和殺傷作用巨大,95%的精子會被阻擋在子宮外,這也是常規凍精有效精子數量僅八百萬級別的原因,等同于本交中進入子宮頸的有效精子數量級。在這種情況下,游動更快和更多比例存活的Y精子相比X精子更具繁殖優勢。

            第二條輸精時間對性別的影響體現在配種時間越晚,受胎率降低的同時公犢比例明顯升高。


            推測的原因是不同階段的卵子對XY精子結合性有差異,越晚期,產公犢比例越高,甚至可以超出2~3倍。當然,母牛發情和排卵時間也是因牛而異,即使排卵后成熟時間也不盡相同。


            子宮PH影響進入子宮的精子存活時間,酸性越強精子存活的時間越短,此時X精子抵抗力強的優勢能夠凸顯出來,相應母犢率有所提升。


            上一胎次產犢性別和不同公牛的影響是多原因綜合性表現,遺傳性很低,母牛更多體現在卵子對精子的結合傾向性差異以及排卵時間和卵子成熟時間差異,公牛更多表現在有效的XY精子比例不同以及活性的差異。



            正在研究中和未獲得公認的推斷


            這部分內容多是研究樣本少,僅有結論卻無法解釋,或者有相反的推斷。


            1. 夏季或溫暖季節配種產下公犢概率更大。


            這一條被諸多研究所共同證實,記錄數量也巨大,但是具體機制仍然未知,不同的研究結果增加的公犢比例在3~17%之間。


            另外新西蘭的一份國家統計數據顯示蒸發量大的時期,奶牛生產公犢的比例明顯增加。


            2. 母牛的激素水平,尤其是睪酮水平能夠增加公犢比例,雌激素未有明顯影響,可能的原因是睪酮水平會影響排卵時間并且推遲卵子熟化過程。


            3. 奶牛配種時體況可能影響性別比例。

            這部分實驗大部分都是沖著著名的崔沃斯韋爾德(Trivers-Willard)假設做的設計,在生物學上能夠觀察到一個現象,生命會自發的傾向于更好的繁衍策略。

            在性別決定上,通常會表現出營養條件好的父母更容易產生雄性后代,而營養狀況差的父母更傾向于生產雌性后代,部分學者認為該繁殖策略與奶牛血液中血糖濃度水平有關,并且會影響奶牛的生殖系統。

            而在實際研究中我們看到大部分的實驗數據支持這個理論,但是也有少部分研究表示體況并不能影響性別比例,畢竟這只是一個假設,沒有理論支持。

            4. 長期應激環境會降低母犢率,這其中腎上腺素和皮質醇類激素參與影響。

            5. 炎癥會明顯影響參配牛性別比例,推測與子宮內環境有關。

            6. 高胎次奶牛更容易產生公犢。

            7.肉牛凍精公犢比例比奶牛凍精高。

            以上就是關于奶牛性別決定的一些研究數據統計和綜述,有微觀原理也有宏觀現象,希望對牧場有所幫助,另外,有兩點現象很有意思:

            • 奶?;蛘呱詣e比例有趨于平衡的趨勢。

            • 性別偏差極少出現在大型育種公司和巨型牧場上。

            前者略有唯心,但是很多現象都符合這一進化論調,后者則說明性別決定總體上還是隨機事件,在大樣本情況下符合公母比例基本相當。

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            作者簡介:
            李東,牧場咨詢師,翻譯,畢業于中國農業大學動物科技學院,師從王雅春教授?,F于向中生物公司負責對外技術支持,為國內的規模牧場、牧場集團和牧場主提供育種、犢牛及獸醫管理、繁殖與數據分析等領域的咨詢和培訓工作。曾連續多年作為美國頂級牧場專家Roger博士、David博士在國內的隨行翻譯,共同完成Genex對國內各大客戶牧場的技術服務工作,與此同時積累了豐富的經驗并形成其獨特的技術服務與培訓風格。
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