荷斯坦奶牛和西门塔尔奶牛犊中抗穆勒管激素浓度、形态测量特征与繁殖性能之间的关联

《Animal Reproduction Science》：Associations between anti-Müllerian hormone concentrations, morphometric traits, and reproductive performance in Holstein and Simmental heifers

　　

Ebru Karakaya-Bilen|Funda E?ki|Ali Osman|Davut Koca

居鲁科瓦大学，土耳其

摘要

本研究的目的是评估年龄、活体重、鬐甲高度、肛门生殖器距离（AGD）、人工授精时的卵泡直径以及抗米勒氏管激素（AMH）浓度与初产荷斯坦和西门塔尔小母牛繁殖结果之间的关联。共有100头小母牛参与了本研究，它们接受了基于孕酮的6天Co-Synch排卵同步方案，在此期间在方案开始时测量了AGD，并采集了血清样本用于AMH分析。血清AMH浓度与首次人工授精（TAI）的妊娠结果无关（P > 0.05）。然而，通过两次或更少次授精成功受孕的小母牛的AMH浓度高于需要三次或更多次授精的小母牛（P < 0.05）。此外，不孕小母牛（P < 0.01）和重复繁殖综合征（RBS）小母牛（P < 0.001）的AMH浓度显著低于健康且可繁殖的小母牛。未发现AGD与繁殖结果之间存在直接关联（P > 0.05）。荷斯坦小母牛的AGD和授精前卵泡直径测量值显著高于西门塔尔小母牛（P < 0.001），而AMH浓度在两个品种之间没有差异（P > 0.05）。纳入AMH、AGD和品种的逻辑回归模型在本研究群体中表现出识别不孕（AUC = 0.871）和RBS小母牛（AUC = 0.911）的良好区分能力。尽管单独使用任何一个标志物都无法可靠地预测首次受孕，但它们的结合使用可能有助于在受控牛群条件下改进风险分层。然而，鉴于样本量有限，这些发现应谨慎解释，并需要在更大规模的人群中进行验证。

引言

小母牛的饲养是乳品企业的主要成本之一，约占农场总开支的15-20%，根据饲料价格和地区生产系统的不同，目前的估计每头小母牛的成本超过2000美元（Overton和Dhuyvetter，2020；Cabrera等人，2023）。在乳品系统中，小母牛应在12个月左右达到性成熟，并在24个月左右产犊，以实现最高的经济回报和最大化终生生产力（Ettema和Santos，2004；Sherwin等人，2016；Masello等人，2021）。由于不同品种之间存在显著的遗传多样性，因此确定能解释繁殖力变化的共同基因组标志物一直具有挑战性（Gutierrez-Reinoso等人，2021）。因此，容易测量且成本低廉的表型和生理指标，如果能够生物学上反映生殖潜力，将对改善乳品小母牛的繁殖管理具有重要的实际价值。年龄、活体重、鬐甲高度以及定时人工授精（TAI）时的卵泡大小等表型特征有助于解释乳品小母牛繁殖结果的变化（Fantuz等人，2024）。这些特征与生长模式和性成熟紧密相关，先前的研究表明形态测量特征可能与发情表现和卵泡动态等繁殖指标相关（Archbold等人，2012）。

抗米勒氏管激素（AMH）被广泛认为是卵巢储备和繁殖潜力的生物标志物（Jimenez-Krassel等人，2015；Gobikrushanth等人，2019a）。它由健康的初级卵泡和小型卵泡的颗粒细胞分泌（直径约为1-3毫米），其循环浓度反映了生长中的卵泡池的大小（Ireland等人，2011）。由于其在整个发情周期和产后时期的相对稳定性以及较高的个体重复性，AMH成为卵巢储备的可靠指标（Jimenez-Krassel等人，2015；Akbarinejad等人，2019；Alward和Bohlen，2020）。此外，AMH在荷斯坦品种中的遗传率适中至较高（h2 = 0.36–0.46），超过了大多数传统繁殖性状的遗传率，这支持了其作为遗传信息丰富繁殖潜力指标的价值（Nawaz等人，2018；Gobikrushanth等人，2019b）。尽管有这些优势，AMH在个体之间存在显著差异，这些差异受品种、年龄、胎次、营养和产前环境的影响（Alward和Bohlen，2020）。越来越多的证据表明，产前条件，包括母体营养、热应激和激素环境，可以永久影响卵巢储备的发育（Cushman等人，2024）。特别是产前雄激素暴露过多，通常表现为较长的AGD，可能会改变卵泡动态，而升高的AMH浓度并不一定意味着更大的或更健康的卵巢储备（Comim等人，2015；Akbarinejad等人，2019）。这些机制可能部分解释了AMH与繁殖力之间不一致的关联，尤其是在初产小母牛中（Cushman等人，2024）。

关于西门塔尔牛的AMH数据相对有限。最近的研究报告了AMH浓度与代谢或繁殖参数之间的关联；然而，研究结果并不一致，且品种特异性的模式尚未完全明确（Sevgi等人，2019；Torres-Simental等人，2021；Kasalak和?nan?，2025）。此外，关于初产西门塔尔小母牛的AMH信息，连同形态测量特征和繁殖结果的数据仍然很少。

肛门生殖器距离（AGD），定义为从肛门中心到阴蒂的距离，是一个非侵入性的形态测量指标，反映了胎儿发育期间的子宫内激素环境（Gobikrushanth等人，2017；Akbarinejad等人，2019）。AGD的长度主要由产前雄激素暴露决定，过度的雄激素化可能导致雌性生殖道部分男性化，从而产生更长的AGD和较低的繁殖潜力（Bowman等人，2003；Swan和Kristensen，2018）。在牛中，较短的AGD始终与更好的繁殖结果相关，包括更高的受孕率、较早的首次受孕年龄以及450日龄时的更高妊娠概率（Carrelli等人，2021；Carrelli等人，2022）。此外，AGD的遗传率估计值适中（h2 = 0.23–0.39）（Gobikrushanth等人，2019b；Stephen等人，2023），这远远超过了大多数传统繁殖性状的遗传率（Wall等人，2003）。AGD测量的可靠性还得到了高重复性的支持，表明其在不同时间和观察者之间的稳定性。此外，全基因组关联研究（GWAS）已确定了与牛染色体20、13、7和11上的AGD变异相关的特定基因组区域（Stephen等人，2023），这突显了这一特征的明确遗传基础。总体而言，这些发现表明AGD不仅是一个稳健的形态测量表型，而且是一个具有生物学意义的特征，可以作为提高乳品牛繁殖性能的遗传选择标准。重要的是，AGD可以在年轻时测量（Carrelli等人，2021；Rajesh等人，2022；Beci等人，2023），并且显示出与繁殖成功之间的遗传关联，这表明其在早期选择策略中具有潜在价值，旨在提高后期产乳期的繁殖力（Stephen等人，2023）。尽管AGD似乎是预测荷斯坦小母牛繁殖性能的有希望的指标（Vidal等人，2024），但不同品种之间的差异需要进一步研究，以确定西门塔尔小母牛是否存在类似的关系。

由于选择历史的不同，荷斯坦和西门塔尔小母牛在代谢特征、生长模式和内分泌调节方面存在显著差异。荷斯坦牛主要为产奶而培育，经常经历可能影响繁殖力的代谢和激素波动，而多用途的西门塔尔小母牛表现出更平衡的生长和繁殖稳定性（Miglior等人，2017）。因此，还应考虑与其他与繁殖相关的表型和生理参数的差异，如品种、授精年龄、体型、肛门生殖器距离和卵泡直径（Archbold等人，2012；Fantuz等人，2024；Sharma等人，2026）。

本研究的目的是评估AMH、AGD以及选定的表型和生理参数与荷斯坦和西门塔尔初产小母牛繁殖结果之间的关联。具体而言，我们旨在比较这些特征在不同品种间的差异，评估它们与首次人工授精妊娠结果、每次授精受孕次数、不孕和重复繁殖状态之间的关系，并确定结合AMH、AGD和品种的预测模型是否能够更好地识别不孕和重复繁殖的小母牛。

章节片段

小母牛和繁殖管理

所有实验程序在研究开始前（2025年1月）都得到了Ceyhan兽医学院研究伦理委员会的批准。

该研究在土耳其阿达纳的一个私人商业奶牛场进行。所有小母牛都饲养在半开放式住房系统中，有遮盖区域，并可以自由饮水。根据农场管理实践，小母牛被喂食满足其营养需求的混合日粮。

描述性统计和品种比较

表1显示了荷斯坦和西门塔尔小母牛之间的AMH、人工授精年龄（AI）、鬐甲高度（HW）、活体重（LW）、AGD和FLD测量的描述性统计数据和比较。荷斯坦小母牛的血清AMH浓度范围为60至420 pg/mL，西门塔尔小母牛为50至670 pg/mL。两种品种之间的AMH浓度没有显著差异（P > 0.05）。然而，荷斯坦小母牛的AGD和FLD测量值明显高于西门塔尔小母牛（P < 0.001）。

AMH和繁殖结果

血清AMH

讨论

小母牛的繁殖性能是乳品生产系统经济可持续性和长期遗传进步的基石。最佳的性成熟年龄、及时的受孕和成功的产犊是决定牛群效率和生产寿命的关键因素。因此，识别可靠的、具有生物学意义的指标来反映个体繁殖能力仍然是繁殖管理的主要目标。在这方面，抗米勒氏管激素（AMH）

结论

总之，本研究表明，较低的AMH浓度与初产小母牛重复繁殖和不孕的风险增加相关，而AGD在不同品种之间存在差异，但与繁殖结果没有明显关联。尽管单独使用任何一个标志物都无法可靠地预测首次受孕，但它们的结合使用可能有助于更好地识别有生育困难风险的小母牛。然而，鉴于繁殖的复杂性

未引用的参考文献

CRediT作者贡献声明

Davut Koca：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿，方法学。 Turgut Ali Osman：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿，正式分析，数据管理。 Funda E?ki：撰写 – 原稿，调查，数据管理。 Ebru Karakaya-Bilen：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿，项目管理，方法学，调查，资金获取，正式分析，数据管理，概念化。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。