不同品系杜洛克公豬精子品質(zhì)和形態(tài)學(xué)比較研究

高廣雄，趙云翔 ，朱 琳，曹婷婷,，賴偉偉

(1 佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院生命科學(xué)與工程學(xué)院，廣東 佛山 510475；2 廣西揚翔股份有限公司，廣西 貴港 537000)

杜洛克是我國引進(jìn)的國外優(yōu)良種公豬品種之一，其作為現(xiàn)代商品豬生產(chǎn)的終端父本，因其優(yōu)良的肉品質(zhì)以及高瘦肉率，不僅使我國養(yǎng)豬業(yè)得到了快速發(fā)展，而且也在各國養(yǎng)豬業(yè)中享有很高的聲譽。有研究認(rèn)為，影響公豬精液品質(zhì)的因素有許多，如年齡、季節(jié)、氣候、品種和飼養(yǎng)管理方式等。其次，遺傳因素仍是不可忽視的影響因素[1]。目前，有關(guān)不同品種種公豬精液品質(zhì)差異的研究頗多，但對于相同品種不同品系公豬精液品質(zhì)差異的報道較少。揚翔華系杜洛克專門化品系(YXHX)是揚翔股份歷經(jīng)6年培育而成的杜洛克新品系，本文以不同品系杜洛克的公豬精液形態(tài)參數(shù)記錄為資料進(jìn)行統(tǒng)計分析，尋找出杜洛克不同品系公豬在精液品質(zhì)上的差異，為提高杜洛克公豬的利用率、育種改良等方面提供有益的參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

選取廣西揚翔股份天梯山公豬站存欄的杜洛克3個品系共64頭公豬，其中丹系公豬26頭，美系公豬30頭，揚翔華系杜洛克專門化品系公豬8頭，將不同品系公豬按年齡(1年齡、2年齡和3年齡)分為三組，每頭公豬均在同等條件下飼養(yǎng)管理。

1.2 精液的采集及指標(biāo)的檢測

公豬精液使用手握法采集，在采精過程中，棄去前、后段精液，收集中段富含精子部分的精液，并用4層滅菌紗布過濾精液。采集完后立即吸取10 μL精液，放入2 μL觀察池，置于負(fù)相差顯微鏡下觀察和檢測。采用計算機(jī)輔助精子分析系統(tǒng)(Computer-assisted Sperm Analysis，CASA)進(jìn)行精液質(zhì)量分析，評定指標(biāo)包括精子密度、活率、直線運動和總精子數(shù)，自動分析彎尾、卷尾、遠(yuǎn)端質(zhì)滴、中端折斷和近端質(zhì)滴等形態(tài)指標(biāo)。每個界面隨機(jī)選擇30個正常形狀精子并記錄其頭部長度、頭部寬度、頭部面積、頭部周長以及尾巴長度。

1.3 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析

利用Excel軟件對精液各種參數(shù)按品系分組進(jìn)行初步整理，使用SPSS 19.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。對不同品系杜洛克公豬精子的頭部長度、寬度以及尾巴長度等指標(biāo)使用一般線性模型，以品系和年齡作為固定因子進(jìn)行雙因素方差分析，并進(jìn)行Duncan多重比較，結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。

2 結(jié)果

2.1 不同品系杜洛克公豬精液品質(zhì)指標(biāo)比較

由表1可知，杜洛克三個品系的公豬在精子密度方面，揚翔華系＞丹系＞美系，其中揚翔華系顯著(P＜0.05)高于丹系和美系，后兩者則差異不顯著(P＞0.05)；在活率、正常形態(tài)和總精子數(shù)方面均為揚翔華系＞美系＞丹系，且三個品系彼此間差異顯著(P＜0.05)；在直線運動方面，揚翔華系＞丹系＞美系，其中揚翔華系與丹系顯著高于美系(P＜0.05)，而前兩者差異不顯著(P＞0.05)。

2.2 不同品系杜洛克公豬精子畸形參數(shù)比較

由表2可知，杜洛克三個品系公豬精子無論在彎尾率、卷尾率、近端質(zhì)滴還是中端折斷方面均為美系＞丹系＞揚翔華系，且三者彼此間差異顯著(P＜0.05)；在遠(yuǎn)端質(zhì)滴方面，丹系＞美系＞揚翔華系，其中丹系與揚翔華系差異顯著(P＜0.05)，美系和揚翔華系差異不顯著(P＞0.05)。

2.3 不同品系杜洛克公豬精子形狀參數(shù)比較

由表3可知，3種品系公豬精子在頭部寬度和頭部面積方面均為美系＞揚翔華系＞丹系，且彼此間差異顯著(P＜0.05)；在精子頭部長度、周長方面均為丹系＞美系＞揚翔華系，但三者差異均不顯著；在精子尾巴長度方面美系＞丹系＞揚翔華系，但差異也均不顯著。

3 討論與分析

3.1 不同品系杜洛克公豬精子品質(zhì)參數(shù)分析

由本次試驗結(jié)果表明，不同品系杜洛克公豬精子品質(zhì)存在較大差異。揚翔華系杜洛克公豬的精子密度顯著高于美系和丹系公豬的，丹系公豬的精子密度雖然高于美系公豬的，但兩者差異并不顯著。精子密度的差異不僅表現(xiàn)在不同品系公豬間，而且在不同品種公豬上差異性也很大。農(nóng)秀艷等[2]研究了杜洛克、長白和大白三個品種公豬精液品質(zhì)，結(jié)果表明杜洛克公豬的精子密度顯著高于長白公豬和大白公豬的，另外Kondracki等[3]認(rèn)為公豬的精子密度與其射精體積存在負(fù)相關(guān)，因此可以進(jìn)一步推測不同品系杜洛克公豬的射精體積大小順序依次為美系公豬、丹系公豬和揚翔華系公豬。伏彭輝等[4]認(rèn)為公豬精子的活率和運動能力與精子結(jié)構(gòu)和功能的完整性緊密相關(guān)，而李諾[5]和韋凌婭[6]等研究認(rèn)為，運動能力是公豬精子獨有的特征，尤其精子的直線運動不僅能夠直觀地反映精子品質(zhì)，還能夠間接地反映精子的受精能力，即在直線運動占優(yōu)勢的精子可以高效地穿過母豬生殖道，從而快速地到達(dá)受精部位，完成受精。在本次研究中，揚翔華系杜洛克公豬在精子密度、活率、正常形態(tài)、直線運動以及總精子數(shù)方面上均占優(yōu)勢，因此，揚翔華系杜洛克公豬的精液品質(zhì)較好，美系公豬的次之，丹系公豬的則相對較差。

3.2 不同品系杜洛克公豬精子異常形態(tài)參數(shù)分析

原生質(zhì)滴由細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)濃縮而成，是精子缺陷的一個主要形式，其包括精子遠(yuǎn)端質(zhì)滴和近端質(zhì)滴。Hurtgen[7]和Saacke[8]等研究認(rèn)為，精子遠(yuǎn)端質(zhì)滴對精子品質(zhì)的影響遠(yuǎn)大于近端質(zhì)滴，建議用于人工授精的精液存在原生質(zhì)滴精子數(shù)不應(yīng)超過15%。本次試驗研究結(jié)果表明，3個品系杜洛克公豬精子異常形態(tài)主要是遠(yuǎn)端質(zhì)滴，其次為近端質(zhì)滴和中端折斷，而彎尾和卷尾則占比較小。丹系杜洛克公豬精液中遠(yuǎn)端質(zhì)滴精子所占比例最大，較揚翔華系杜洛克公豬的高0.63%。雖然3個品系杜洛克公豬精子在原生質(zhì)滴中占比較大，但均不超過10%。揚翔華系杜洛克公豬在各精子異常形態(tài)參數(shù)中占比最低，表明該品系公豬所產(chǎn)的精液中精子正常形態(tài)占大多數(shù)，這與表1所得出的結(jié)果相一致。另外D. Waberski等[9]研究認(rèn)為，母豬受胎率和產(chǎn)仔數(shù)與種公豬精液有關(guān)，且均與精液中遠(yuǎn)、近端質(zhì)滴精子所占比率存在極顯著負(fù)相關(guān)，并且趙志超等[10]研究表明，揚翔華系杜洛克母豬的產(chǎn)仔性能高于丹系杜洛克和美系杜洛克母豬，而在本次研究中，揚翔華系杜洛克公豬精子的這兩項異常形態(tài)參數(shù)中均低于美系和丹系公豬，這有可能是揚翔華系杜洛克母豬產(chǎn)仔數(shù)高于美系和丹系母豬的原因之一。

3.3 不同品系杜洛克公豬正常精子形狀參數(shù)分析

精子大小形狀是影響精子運動和授精能力的重要因素[11-12]。精子頭部大小除了受到不同品種和公豬年齡的影響外，精液的儲存方式也會影響其大小，同時精子頭部是影響精液品質(zhì)的重要因素之一，也是授精過程中的遺傳信息載體，因此其大小和形狀在動物遺傳育種過程中發(fā)揮重要的作用。Ostermeier等[13]認(rèn)為，頭部形狀大小與染色質(zhì)結(jié)構(gòu)和完整性有關(guān)，從而影響種公豬的繁殖性能。另外Saravia等[14]研究后認(rèn)為，繁殖力高的種公豬所產(chǎn)精子的頭部更小、更短。有關(guān)精子形態(tài)分析顯示，精子頭部變大是精液品質(zhì)降低的重要因素[15]，在本次試驗研究中，美系杜洛克公豬的精子頭部面積顯著大于揚翔華系與丹系公豬，因而對其精液品質(zhì)產(chǎn)生一定的影響。Noorafshan等[16]認(rèn)為，精子總長度是評價精子活力的另外一個重要因素，結(jié)果認(rèn)為精子總長度與精子運動速度呈正相關(guān)，即種公豬精子總長度越長，精子活力越強。此外，精子尾巴長度與精子活力之間也同樣存在聯(lián)系，根據(jù)Marmor和Grob-Menende等[17]的一項研究結(jié)果表明，在低活力的精子中有近50%是精子尾巴長度較短，表明精子尾巴長度與精子活力大小也呈正相關(guān)，而同樣在Noorafshan和Karbalay-Dust的研究中也證明了這一結(jié)論[16]。在本次試驗中，3個品系杜洛克精子僅在精子頭部寬度及面積上存在顯著差異，而精子頭部長度和尾巴長度等作為評價精子運動能力的指標(biāo)均不存在顯著性差異。

4 結(jié)論

綜上所述，不同品系杜洛克公豬在精液品質(zhì)中存在較大差異，而精子形狀則在不同品系間差異較小。無論從精液品質(zhì)，還是精子異常形態(tài)方面，揚翔華系杜洛克公豬表現(xiàn)最佳。