我國豬人工授精技術(shù)的研究與應(yīng)用

我國豬人工授精技術(shù)的研究與應(yīng)用

中國已經(jīng)研究并應(yīng)用了豬繁殖技術(shù)（ai）。經(jīng)過幾代人的努力，中國在豬繁殖量上取得了最快的成就，表明中國在豬繁殖量上達(dá)到了世界領(lǐng)先地位。20世紀(jì)80年代中后期,豬AI技術(shù)曾因農(nóng)村生產(chǎn)體制改變發(fā)生一定的倒退;20世紀(jì)90年代因大規(guī)模引入瘦肉型豬卻沒有及時(shí)跟上對(duì)瘦肉型豬AI的研究,而是延用我國對(duì)本地豬的AI技術(shù)和方法而失敗過。而發(fā)達(dá)國家在20世紀(jì)80—90年代在豬AI方面做了大量的研究工作,取得了很大的進(jìn)展,豬AI的普及率達(dá)到很高的水平。近10年來,我國養(yǎng)豬人直接引入國外瘦肉型豬的AI技術(shù)、方法、設(shè)備和器材,逐漸縮小了與發(fā)達(dá)國家在豬AI技術(shù)應(yīng)用方面的差距,但研究方面和普及率方面尚有較大的差距。在此,回顧我國豬AI技術(shù)的研究歷史,探討近20年來在豬AI新技術(shù)應(yīng)用方面的進(jìn)展和目前存在的問題,為今后研究提供參考。1在農(nóng)村豬中的應(yīng)用20世紀(jì)50年代,中國地方的豬品種基本上都是未經(jīng)任何科學(xué)選育的。大多數(shù)品種豬尤其是中國南方的豬體型小、生長(zhǎng)速度慢、瘦肉率低,如1952年我國豬存欄數(shù)約9000萬頭,而豬肉產(chǎn)量才約100萬噸,說明出欄率低和產(chǎn)肉率極低,與國外當(dāng)時(shí)一些較優(yōu)秀的育成品種相比,其生產(chǎn)性能的各項(xiàng)指標(biāo)相差甚大。因此,早期的研究者探索利用國外的一些優(yōu)良品種與本地豬雜交,以產(chǎn)生雜種優(yōu)勢(shì)來迅速改進(jìn)我國豬的生產(chǎn)性能;另外期望通過引入外來基因培育豬的新品種。而以當(dāng)時(shí)我國的經(jīng)濟(jì)狀況,只能極少量地引入優(yōu)良豬,并通過AI的方式來達(dá)到上述目的,提高種公豬的利用率。在我國農(nóng)村,公豬走村串巷給母豬配種。這種配種方法存在一些問題:一方面此類公豬品質(zhì)不可能太好,另外可能是傳染性疾病的一個(gè)主要傳染源。我國近年大規(guī)模暴發(fā)藍(lán)耳病,且主要發(fā)生在個(gè)體戶、小規(guī)模豬場(chǎng),農(nóng)村公豬流動(dòng)配種應(yīng)該是一個(gè)主要傳染源。因此開展豬人工授精不論是過去還是將來,都是防止流行病暴發(fā)和接觸性傳染病傳播的最有效措施。2廣西良豐種在廣西的應(yīng)用情況我國對(duì)豬AI的研究始于1954年,最初以王丕建教授為首的研究小組在廣西臨桂縣良豐種畜場(chǎng)周圍開展,當(dāng)年5—12月共計(jì)配種324頭,取得了最高達(dá)91%情期受胎率。其后10多年,豬AI的研究和應(yīng)用主要在中國南方各省市開展,此時(shí)期形成的技術(shù)成果有下述特點(diǎn)。2.1從假陰道采集到南方，公豬的采集量可以每年同時(shí)采集2.2夏季保存和降溫保存由于當(dāng)時(shí)條件限制,基層單位不可能有冰箱等低溫設(shè)備,因而研究更多的是常溫保存或如何在夏季降溫保存。在基層曾經(jīng)使用的方法有將稀釋包裝好的精液浸入水缸、水井中保存,以期降低保存溫度和限制溫度變化太大;在省級(jí)或中心城市采用冰箱0℃~5℃保存。2.3稀釋劑的初步過濾比較試驗(yàn)了一些常溫和低溫保存精液的稀釋液,得出了一些低溫保存精液效果比較好的稀釋液如全奶、各種比例牛奶和添加一定比例卵黃的稀釋液。2.4輸精時(shí)間及輸精量比較中國南方的母豬發(fā)情和排卵通常比較典型,即使在營養(yǎng)條件較差的情況下也很少發(fā)生安靜發(fā)情和乏情,發(fā)情持續(xù)時(shí)間約為40h,較外來品種的時(shí)間稍短;輸精時(shí)間在發(fā)情開始后32~43h。2.5探討了中國南方母豬輸精量和輸入精子數(shù)。王丕建等通過對(duì)輸精量20~80mL的比較試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),20~60mL的輸精量均獲得可接受的受胎率和產(chǎn)仔數(shù),但以40~60mL較好,少于20mL時(shí)效果稍差,多于80mL會(huì)有大量精液倒流,可能是中國南方母豬子宮腔較小和輸精管管徑太小的緣故。每次輸入精子數(shù)從10億到60億,均不影響受胎率。2.6輸精器的制作受當(dāng)時(shí)工業(yè)加工水平的限制,基本上沒在這方面開展研究,而是按國外的輸精器仿制。一套輸精器械包括一條直徑約12mm、長(zhǎng)約500mm、內(nèi)孔4mm的橡膠管,一個(gè)20~40mL玻璃瓶和一個(gè)大容量的注射器。2.71國內(nèi)豬ai研究現(xiàn)狀但因冷凍精液體積大,解凍后的輸精效果始終無法與液態(tài)精液相比,無法在生產(chǎn)中應(yīng)用,僅用于國際間精液交易。也就是在此時(shí)期,中國在豬AI的研究和應(yīng)用上曾經(jīng)達(dá)到一個(gè)高潮,豬AI的比率在廣西、廣東、湖南、四川、湖北、江蘇和浙江等南方省區(qū)達(dá)到50%以上,尤其是廣西、江蘇和浙江達(dá)70%以上,曾經(jīng)產(chǎn)生過“統(tǒng)一供精”的模式。此后,20世紀(jì)80年代中期至90年代前期,由于農(nóng)村生產(chǎn)模式的改變和一些省區(qū)工業(yè)的發(fā)展與城市化,豬AI數(shù)量和比率發(fā)生了較大的下降。從豬AI研究的開始到20世紀(jì)80年代中期,我國基本沒有開展豬人工授精器械方面的研究,很少有關(guān)于豬精子低溫生理和恒溫保存方面的研究。以至于20世紀(jì)90年代中期以后,我國大規(guī)模引入瘦肉型母豬飼養(yǎng)時(shí),仍按以往中國地方豬的AI技術(shù)實(shí)施,導(dǎo)致最初在瘦肉型豬場(chǎng)開展AI失敗。3最近的改進(jìn)3.1豬輸精管和內(nèi)貯精管以往國人沒有注重對(duì)輸精器械的研究,其實(shí)在豬AI中,器械的好壞是決定人工授精成功與否的關(guān)鍵一環(huán)。在發(fā)達(dá)國家,20世紀(jì)70年代末已經(jīng)開始改進(jìn)豬輸精器并開始采用一次性輸精器,因?yàn)槭褂弥貜?fù)輸精器的消毒成本和造成交叉感染的風(fēng)險(xiǎn)大大高于一套一次性輸精器的成本。中國在AI器械方面的改進(jìn)開始于1985年。第1個(gè)改進(jìn)后的輸精器是在一條塑料管前端接上一個(gè)橡膠球,稍后直接在塑料管一端吹出一個(gè)圓泡,配一個(gè)有細(xì)長(zhǎng)管頸的塑料瓶。這樣一套輸精器省去了用于推進(jìn)精液的注射器。進(jìn)入20世紀(jì)90年代中期以后,中國的經(jīng)濟(jì)能力已可直接進(jìn)口國外的輸精器用于豬的AI。在大規(guī)模引入瘦肉型豬飼養(yǎng)的同時(shí),引入了整套的豬AI技術(shù)和器械。在豬輸精管方面,比較典型的有頭徑為18mm(后備母豬用)和22mm(經(jīng)產(chǎn)母豬用)泡沫頭輸精管、螺旋頭輸精管、橡膠頭輸精管、多層頭輸精管,近期又出現(xiàn)了子宮深部輸精管和一種陰道內(nèi)貯精多層頭輸精管。新型輸精管雖然有各種形式,但基本的條件是:1)足夠的長(zhǎng)度;2)輸精管的硬度足以使其容易插入到輸精部位;3)頭部柔軟度合適(泡沫硬度約25~30Ao);4)輸精管在插入到母豬子宮頸適當(dāng)部位時(shí)可完全封堵精液倒流,而深部輸精管是在泡沫頭輸精管前端粘一條薄且軟的膠管或用一個(gè)內(nèi)管在泡沫頭輸精管插入至豬子宮頸適當(dāng)位置后,再插入內(nèi)管至子宮體內(nèi)甚至子宮角內(nèi)輸精。此子宮深部輸精尚有值得商榷之處,因?yàn)檎］斁珪r(shí)輸精管已插至子宮頸中后部,而豬子宮體很短,在輸精量適當(dāng)?shù)那闆r下,輸入的精液完全可以合理地自行流入兩個(gè)子宮角,而深部輸精有可能導(dǎo)致精液僅進(jìn)入一個(gè)子宮角,反而降低受胎率和產(chǎn)仔數(shù)。在精液容器方面,主要使用的有容量80~100mL的塑料精液瓶,其瓶蓋為一個(gè)封住頭端的插入管,輸精時(shí)剪掉前端一節(jié)后插入輸精管即可輸精,最近發(fā)明了可折斷式的瓶蓋。另外還開展了用于遠(yuǎn)距離運(yùn)送精液的各式精液袋和軟瓶(牙膏瓶式)的研究。3.2公豬精子的保存20世紀(jì)90年代中期以前,中國普遍認(rèn)可的是將稀釋后的精液包裝好后置于普通冰箱,5℃~10℃保存。此后普遍接受了用15℃~17℃專用恒溫箱的保存方法。公豬精液在這個(gè)溫度范圍保存的方法,是經(jīng)過大量的比較試驗(yàn)和公豬精子低溫生理學(xué)研究得出的結(jié)果。在幾種主要飼養(yǎng)的家畜中,公豬的精子最易受冷打擊。公豬精液保存在低于15℃時(shí)(如過去的5℃~10℃),當(dāng)精液升溫后,精子的活率與15℃~17℃保存沒有太大差別,但頂體檢查時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)有較多的損傷,且受胎率下降。3.3稀土溶液的改進(jìn)3.3.1稀釋液的加入以往低溫保存時(shí),稀釋液中加入一定量的卵黃、牛奶或奶制品,這些添加物中含有抗冷休克的物質(zhì)如卵磷脂、乳脂等和其它對(duì)精子有保護(hù)作用的物質(zhì)。但在15℃~17℃保存時(shí),溫度相對(duì)較高,卵黃和牛奶均含大量的蛋白質(zhì),即使稀釋液已加入一定量的抗生素,時(shí)間長(zhǎng)了仍易腐敗。因此目前的稀釋液已不再用牛奶或卵黃,而在一些高成本的稀釋液中加入一定量的卵磷脂等可溶性物來作為抗冷休克物。而大多數(shù)稀釋液不含抗冷休克物。3.3.2其他特殊化合物釋液中已有的糖類、檸檬酸鈉、檸檬酸、EDTA等基本物外,往往加入一些特殊的物質(zhì):滲透壓和酸堿度調(diào)節(jié)劑如甘氨酸、谷氨酰胺;非酶抗氧化物如?；撬?、亞?；撬?、維生素A、維生素C等;膜保護(hù)劑如BSA、半胱氨酸、SOD過氧化氫酶等。當(dāng)然,不同來源的稀釋劑還可能含有一些特殊的物質(zhì)。3.4受胎率及產(chǎn)仔數(shù)中國本地品種豬的體型都比外來品種豬的小,尤其是中國南方的豬,其子宮體積和子宮腔的容量較小。因此,20世紀(jì)90年代以前,豬AI中每次輸精量一般在20~40mL,均可取得較高的受胎率,甚至輸精量10mL都不影響受胎率和產(chǎn)仔數(shù)。但目前農(nóng)村純種本地母豬的數(shù)量已經(jīng)很少,越來越多的是本地與外來品種雜交的一代、二代母豬,甚至純外來品種母豬,其子宮腔的體積較大,原來的輸精量不能保證每側(cè)子宮角都有足夠精液進(jìn)入,故難以保證正常的受胎率和產(chǎn)仔數(shù)。目前在一定規(guī)模的豬場(chǎng),普遍接受的輸精量是80~100mL,有效精子數(shù)為30億~50億。但在小規(guī)模豬場(chǎng)和個(gè)體農(nóng)民,其精液大多是外購的,大容量的精液價(jià)格太高,故尚未廣泛推行。3.5干氣管的輸精豬人工授精的傳統(tǒng)方法是:以一條管徑約10mm、長(zhǎng)約500mm、內(nèi)孔約4mm的橡膠管為輸精管,旋轉(zhuǎn)插入母豬陰道內(nèi)適當(dāng)位置,用大容量注射器吸取精液后,注射器與輸精管套接,隨即在很短的時(shí)間內(nèi)將精液注入母豬子宮內(nèi),精液注完后立即取出輸精管。此種輸精方法在輸精量?jī)H20~30mL時(shí)可能不會(huì)有問題,但目前中國飼養(yǎng)瘦肉型豬的數(shù)量越來越多,此類母豬陰道和子宮管腔較大,小直徑的輸精膠管不能將子宮頸堵住,加之輸精量已增至80~100mL,輸入的精液不能很快進(jìn)入子宮角內(nèi),容易發(fā)生倒流。目前普遍采用的方法是:用大直徑泡沫頭輸精管插入至母豬子宮頸適當(dāng)深度后,接上精液瓶,將輸精管后端向上彎45度以上使瓶底朝上,在瓶底剪一個(gè)小孔或扎上一個(gè)針頭,因子宮運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的負(fù)壓吸入精液和精液的自重流入子宮至完為止,不馬上拔出輸精管,而是將其后端打折插入剪開的瓶?jī)?nèi)、或?qū)⑤斁懿迳掀可w上的堵流塞,防止精液倒流,待約30min后如輸精管尚未自行掉落時(shí)方拔出,此時(shí)精液已完全流入子宮角深部,不會(huì)倒流。3.6豬ai的現(xiàn)狀中國豬出欄量在2006年達(dá)到最高峰,為68000萬頭,因年份不同,母豬存欄量約3000萬~3500萬頭。目前中國豬AI比率,在大中型種豬場(chǎng)約為80%~90%,小型種豬場(chǎng)約為50%~60%,農(nóng)村個(gè)體養(yǎng)殖戶約為40%~50%。從數(shù)量計(jì),全國豬AI在2006年約為7000萬~8000萬頭次。從2007年起,國家對(duì)母豬養(yǎng)殖和母豬配良種豬精液補(bǔ)貼,極大地促進(jìn)了豬AI的發(fā)展,全國在2007年豬AI數(shù)量至少增加了1000萬頭次。4需要研究的內(nèi)容4.1豬溶液的稀釋和傳輸技術(shù)舉目現(xiàn)今市面上的產(chǎn)品,中國原創(chuàng)的極少。我國的研究人員和企業(yè)應(yīng)在這方面加大力度,提高自有產(chǎn)品的質(zhì)量,創(chuàng)造一些新產(chǎn)品。4.2加強(qiáng)豬精液的低溫生理，保證其生產(chǎn)后的精子運(yùn)行受精的研究,為精液稀釋液、輸精器械的研制、輸精時(shí)間和輸精方法提供理論依據(jù)。4.3精液的配制這兩年豬藍(lán)耳病頻繁發(fā)生,農(nóng)村中趕公豬配種的少了,國家應(yīng)借此時(shí)機(jī)建立較嚴(yán)格的種畜準(zhǔn)入制度,限制低品質(zhì)的公豬進(jìn)入市場(chǎng)和使用未經(jīng)嚴(yán)格