大熊猫的发情和交配

大熊猫繁殖困难的主要原因是,大熊猫可交配的时间极短,每年只有2到3天,
而且由于大熊猫是独居动物,雄性和雌性往往很难在适合交配的时期相遇。
本园为了实现大熊猫的自然繁殖,积极收集各种数据,
来找准大熊猫的交配期。

1.发情征兆

将大熊猫的发情期分为前期、中期、高峰期三个阶段,收集各种发情征兆和行为等信息。( 表1)针对在2001年至2020年期间在2月~6月里发情并成功交配的10起事例,对雄性和雌性的发情阶段进行了分类。(表2)以交配首日为第0天,回溯了发现各种发情征兆的日期(平均±标准差)。雄性和雌性的发情中期和发情高峰期基本同步,但雌性的发情前期大约出现在交配前1个月,而雄性则出现在交配前2~3个月。

  • 表1.发情阶段的分类

    发情阶段 发情征兆和行为
    メス 发情前期 做标记、水浴、阴部1级
    发情中期 咩叫、对雄性产生兴趣、阴部2级
    引道黏膜细胞角质形成细胞增加 发情激素水平升高
    发情高峰期 阴部3级、发情激素水平从峰值下降
    向雄性示好⇒交配
    雄性 发情前期 做标记、水浴
    发情中期 咩叫、对雌性产生兴趣
    发情高峰期 对雌性表现出强烈兴趣、自慰⇒交配

  • 表2.各个阶段出现发情征兆的时间

      发情前期 发情中期 发情高峰期
    雌性 ‐20.0±12.2日 ー7.6±1.4日 ー0.6±0.8日
    雄性 ー2~3ヶ月 ー6.3±2.0日 ー2.4±1.9日

    ※以交配第一天为第0天 n=7

用语说明及补充

  • 阴部级别:根据颜色和肿胀情况分为1~3级
  • 咩叫:发情期特有的叫声
  • 阴道黏膜细胞:本园对排泄在尿液中的细胞进行巴氏染色后,分成蓝色有核细胞、红色有核细胞、无核细胞进行计数
  • 发情激素:本园对尿液中雌激素代谢产物之一的雌酮-3-葡糖苷酸(Estron-3-Glucuronide,E1G)的含量进行测定
2.找准交配期

对2020年“良浜”的发情征兆及E1G水平的变化作了汇总(图1),在发情高峰期来临前,确认良浜出现了E1G水平升高、咩叫次数增加、阴部肿胀发红等情况。最终在雌雄大熊猫相互咩叫,雌性做出将臀部朝向雄性并翘起尾巴的示好行为后,让两只大熊猫同居,并成功交配。报告显示大熊猫的排卵期为发情激素水平从峰值急剧下降之时,所以2020年的交配时间也与排卵期相合。Babara 等人(2003)从阴部拭取液中采集细胞,并通过巴氏染色法分为有核嗜碱性、有核嗜酸性及无核角质形成细胞。其报告称在交配前约1周,嗜碱性细胞和嗜酸性细胞交叉,在交配前2 ~3日,角质形成细胞的比例超过其他细胞,可以此有效地事先预测合适的交配期。本园为了减少大熊猫的负担,并未直接从阴道采集阴道黏膜细胞,而是观察随尿液排出的脱落细胞。“良浜”的阴道黏膜细胞变化(图2)显示,在交配前6天和交配前2天,嗜酸性细胞和角质形成细胞分别占据优势,随尿液排出的脱落细胞也表现出相同的结果。

随尿液排出的阴道黏膜脱落细胞(巴氏染色法)
  • 发情中期(有核嗜碱性细胞和有核嗜酸性细胞)

  • 发情高峰期(无核角质形成细胞占优)

图1 发情征兆和尿液中E1G水平的变化(2020年 良浜)

图2 尿液中阴道黏膜细胞及E1G的变化(2020年 良浜)

3.交配情况

白浜野生动物园以自然交配为第一优先选择,以实现雄性与雌性发情期的同步化为目标,从冬季开始春季,频繁交换雌性和雄性的运动场地,并让它们嗅闻彼此的排泄物和标记的气味。最终,2001年~2020年共确认到14次交配行为。每次交配均优先考虑自然交配,只有在2001年、2006年、2008年的3次交配行为中,由于尽管雌性持续发情,但雄性对雌性失去了兴趣,才同时采用了人工授精手段。在14次交配行为中,有11次产仔,受胎率高达78.6%。近年来,具有繁殖能力的大熊猫个体的老龄化问题也不断凸显。比如对于雄性大熊猫“永明”,在2016年(24岁)之后,为了保留交配所需的体力,将其与雌性隔着栅栏相见的时间缩到最短,并空出7小时以上的交配间隔,给予其休息的时间。

白浜野生动物园内大熊猫的交配情况
雌性 雄性 交配日 交配形式 产仔
月日 自然交配 人工授精
梅梅 永明 2001年 9月13~15日 7次 2次
2003年 5月21~23日 6次 -
2005年 4月4~6日 6次 -
2006年 8月26~28日 4次 2次
2008年 5月29~30日 6次 - -
2008年 9月15~16日 1次 1次 -
良浜 永明 2007年 2月20日 2次 - -
2008年 4月27~28日 3次 -
2010年 3月27~28日 3次 -
2010年 3月31~4月3日 5次 -
2014年 7月17~19日 5次 -
2016年 5月26~28日 6次 -
2018年 4月6~9日 6次 -
2020年 6月11~12日 5次 -