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奶牛产后生殖机能恢复与生长抑素基因免疫

张剑  
【摘要】: 繁殖力和泌乳性能是反映奶牛生产性能的重要因素,阐明奶牛生殖系统发育/恢复规律,对于最大限度发挥奶牛繁殖潜能、开发繁殖新技术具有重要的意义;而利用现代生物技术,提高奶牛泌乳水平,是提高奶牛养殖经济效益的关键。本研究首先利用B型超声波诊断技术研究不同胎次奶牛产后子宫复旧与卵巢机能恢复的规律,为提高奶牛产后繁殖力进而促进奶牛生产提供理论依据;之后利用基因免疫技术研究生长抑素基因免疫对奶牛生殖机能恢复和泌乳性能的作用,为开发提高奶牛繁殖力和泌乳力的基因疫苗奠定基础。在用新型生长抑素DNA疫苗——pVGS/2SS-asd免疫奶牛前,首先利用大鼠模型进行试验,探讨其对大鼠繁殖及泌乳性能的影响,并对其可能存在的安全性问题进行评价,为应用大动物(如奶牛)提供依据。然后将pVGS/2SS-asd生长抑素DNA疫苗免疫产后奶牛,研究其对奶牛产后繁殖及泌乳性能的影响。 1.奶牛产后子宫复旧与卵巢机能恢复规律研究 良好的子宫复旧和卵巢活动对产后奶牛再次受孕并缩短产犊间隔是非常重要的。本研究的目的是在产后营养和泌乳条件相对一致的情况下,评估胎次对中国荷斯坦奶牛产后子宫复旧和卵巢活动恢复的影响。选取46头中国荷斯坦奶牛,其中初产18头、产第二胎13头、经产15头。奶牛产后子宫和卵巢检测采用超声波诊断技术,干物质摄入量(DMI)、产奶量、体况评分(BCS)测定依据DHI(奶牛群体改良)标准方法,奶样中雌二醇浓度(E2)测定采用放射免疫测定(RIA)方法。结果显示,初产奶牛的子宫孕角恢复时间(天数)显著多于其他胎次的奶牛。就产后首次和第二次排卵的间隔天数及产后首次排卵前的卵泡波数目而言,初产奶牛也比其他胎次奶牛多。总之,中国荷斯坦奶牛在相似的营养和泌乳条件下,随着胎次的增长,奶牛产后子宫复旧与卵巢活动恢复时间明显缩短。 2.生长抑素基因免疫对大鼠繁殖和泌乳性能的影响 为了探讨新型生长抑素DNA疫苗——pVGS/2SS-asd对大鼠繁殖和泌乳性能的影响,同时分析疫苗剂量和注射方式对免疫效果的影响,将216只SD雌性大鼠随机分为9组,每组24只。试验组:T1~T3组大鼠按高(2×109 CFU)、中(2×108CFU)、低(2×107CFU)三种剂量进行股四头肌两点注射pVGS/2SS-asd重组菌200μL; T4~T6组所用疫苗及其用量对应于T1~T3组,进行背部皮下注射。对照组:C0组注射10%铝胶生理盐水(肌肉注射和皮下注射各半);C1组肌肉注射2×109CFU不含质粒的C500菌200μL;C2组皮下注射2×109CFU不含质粒的C500菌200μL。各组在首次免疫后间隔4周,用同等剂量疫苗进行加强免疫2次。结果表明,这种新型pVGS/2SS-asd生长抑素DNA疫苗对大鼠有很好的免疫原性,能诱导高水平的免疫应答,而且通过加强免疫能在整个试验期保持较长时间(约11~13周)。在免疫方式上,肌肉注射在诱导产生抗体水平的绝对值(OD=0.823~0.075)和免疫应答的持久性(约13周)方面比皮下注射有优势。在免疫剂量上,并不存在剂量依赖关系,两种免疫方式均以中剂量优势明显。无论是肌肉注射或皮下注射,三种免疫剂量都对大鼠繁殖性能没有影响,但间接促进了产后泌乳期仔鼠的生长,改善了大鼠的泌乳性能。其中以肌肉注射的中剂量组的仔鼠断奶窝增重(215.8±18.8g)明显高于其他各组,与对照组相比差异显著。皮下注射的中剂量组次之(212.2±13.6g)。 3.生长抑素基因疫苗染色体整合的安全性评价 在用pVGS/2SS-asd生长抑素DNA疫苗肌肉注射和皮下注射SD大鼠试验结束时,采集各组母鼠的心、肝、脾、肺、肾、卵巢和肌肉以及断奶仔鼠的心、肝、脾、肺和肾等组织,提取基因组DNA,采用PCR方法检测质粒DNA与宿主染色体整合情况。结果表明,未发现质粒整合至母鼠和仔鼠基因组DNA中,揭示生长抑素DNA疫苗在染色体整合方面对大鼠是安全的。 4.生长抑素基因免疫对奶牛繁殖和泌乳性能的影响 为了探讨新型生长抑素DNA疫苗——pVGS/2SS-asd对产后奶牛繁殖和泌乳性能的影响,将40头产后奶牛随机分为4组,每组10头。3个试验组奶牛从奶牛产后第7d开始,分高(1×1011CFU)、中(1×1010CFU)、低(1×109CFU)三种剂量肌肉注射pVGS/2SS-asd重组菌1mL,对照组肌肉注射10%铝胶生理盐水1mL。首次免疫(注射当天0d)后间隔4周,用同等剂量疫苗加强免疫2次。结果表明,pVGS/2SS-asd生长抑素DNA疫苗对奶牛有很好的免疫原性,各剂量组均能诱导一定强度的免疫应答。高剂量组在诱导产生抗体最大峰值(OD=0.490±0.171)和抗体阳性牛比例的维持(100.0%持续7周左右)上优势明显。免疫后各组奶牛子宫颈和子宫孕角复旧时间、首次排卵时间和排卵卵泡最大直径等方面差异不显著,说明该疫苗对奶牛的繁殖性能没有不良影响,而对泌乳性能有一定的促进作用,其中以中剂量组奶牛优势明显,在首次免疫后有5周时间(第2~6周)产奶量明显高于其他组。


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