2.1　同期发情概念与原理

同期发情技术，就是利用外源生殖激素及其类似物刺激母牛，使一群母牛在相对集中的时间内发情的技术。

2.1.1　同期发情技术原理

母牛发情周期平均为21天，可分为卵泡期和黄体期，卵泡期时间相对较短，为5～6天，黄体期为14～15天［见图2-1（a）］。正常情况下，奶牛的发情周期受生殖激素的调控。卵泡期，GnRH促进垂体分泌FSH和LH，FSH 促进母牛卵巢卵泡发育并形成优势卵泡（排卵卵泡），促进雌激素的合成与分泌。LH促进优势卵泡排卵，促进黄体细胞形成并分泌孕酮。如果奶牛未配种或者配种后未妊娠，则母牛子宫分泌前列腺素溶解卵巢黄体，开始下一个发情周期。

奶牛发情周期的激素调控具体见第1章的有关章节。

同期发情就是通过外源激素处理，缩短一群母牛的黄体期（如前列腺素处理）或者延长黄体期（如孕酮处理），从而使一群母牛在相对集中的时间内发情的技术方法。

2.1.1.1　缩短黄体期

母牛注射外源前列腺素（PGF2α）或其类似物可诱导母牛卵巢功能性黄体退化，从而使母牛体内孕酮水平降低，孕酮抑制卵泡发育的作用被解除，卵泡开始发育并形成优势卵泡，发育中的卵泡分泌雌激素，从而使一群母牛在相对集中的时间内发情，如图2-1（b）所示。

2.1.1.2　延长黄体期

如果给予母牛持续外源孕酮处理（如埋植阴道栓或连续注射黄体酮），相当于增加了一个人工黄体，无论母牛卵巢上是否存在功能性黄体，外源孕激素都使母牛体内孕酮维持较高的水平，抑制母牛卵巢卵泡发育和母牛发情。如果在孕酮处理一段时间后停止给予外源孕酮，母牛体内孕酮水平快速下降，则孕酮抑制卵泡发育的作用被解除，卵巢上卵泡发育恢复正常，形成优势卵泡并发育成熟，发育的卵泡分泌雌激素，从而使母牛在相对集中的时间内发情，如图2-1（c）所示。

2.1.2　同期发情技术的优点与作用

① 减少发情鉴定工作量，提高发情检出率。

② 诱导母牛集中发情，便于群体管理，合理安排配种工作。

③ 辅助治疗持久黄体、黄体囊肿、子宫内膜炎等繁殖疾病。

④ 诱导卵巢静止母牛恢复正常发情周期。

⑤ 作为胚胎移植技术的重要环节，保证受体与供体处于相同的生理状态。

2.1.3　同期发情常用激素

牛同期发情最常用的外源激素有前列腺素及其类似物和孕酮制剂。

2.1.3.1　前列腺素F2α

（1）前列腺素的生理作用

前列腺素（prostaglandin，PG）是一类脂肪酸，最初在精液中发现，以为来源于前列腺，故命名为前列腺素。后来发现动物机体很多组织如呼吸系统和心血管系统等都可以合成和分泌前列腺素。前列腺素根据其脂肪酸碳链饱和度与取代基的不同，可分为三类九型，其中1、2、3分别代表双键数目，A、B、C、D、E、F、G和H代表取代基和双键位置，侧链取代基有“α-”和“β-”两种构型，如前列腺素F2α（prostaglandin F2α, PGF2α）。前列腺素F2α主要由子宫内膜细胞合成与分泌，通过子宫静脉-卵巢动脉到达卵巢（见图2-2），其主要生理作用是溶解卵巢上的功能性黄体。图2-2解释子宫合成的前列腺素如何到达卵巢溶解黄体的。

（2）常用的前列腺素制剂

母牛同期发情使用的前列腺素主要为前列腺素F2α及其类似物，例如目前常用的氨基丁三醇前列腺素F2α注射液（见图2-3）和氯前列醇注射液（见图2-4）。

2.1.3.2　孕酮制剂

孕酮（progesterone，P）是由卵巢黄体细胞分泌的类固醇激素。

（1）孕酮生理作用

① 在黄体期早期或妊娠初期，促进子宫内膜增生，利于胚胎附植。

② 在妊娠期间，抑制子宫活动，降低子宫平滑肌活性，维持正常妊娠。

③ 大量孕酮抑制中枢活动，抑制卵泡发育，母牛不表现发情。

④ 少量孕酮可与雌激素协同诱导母牛发情。

（2）常用孕酮制剂

虽然通过在母牛饲料中添加孕酮或者肌肉注射孕酮也可使母牛体内孕酮持续处于较高水平，但是需要多次饲喂和注射孕酮，因而母牛同期发情实践很少采用上述方法。目前生产中主要利用阴道埋植孕酮制剂进行母牛同期发情。常用的孕酮制剂包括孕酮阴道缓释装置（PRID，T形，见图2-5）、孕酮阴道栓（CIDR，Y形，见图2-6）和阴道海绵栓等。其原理是在一定材料中（如硅胶或海绵）吸附一定量的孕酮，同期发情处理时，将孕酮阴道缓释装置固定在阴道中，其中的孕酮缓慢、持续释放并被吸收到母牛血液中，使母牛体内孕酮维持在较高水平，从而抑制母牛发情，而在处理一定时间后撤除孕酮装置，则母牛血液中的孕酮浓度迅速降低，卵泡发育抑制被解除，母牛进入发情期。为了保证那些埋植孕酮释放装置而卵巢上存在功能性黄体的母牛也能同期发情，可在撤除孕酮释放装置时（或前1天）注射一定剂量的PGF2α，溶解功能性黄体，从而使母牛发情。