公豬精液品質和精子形態(tài)的品種差異及隨年齡變化的規(guī)律分析

趙云翔，方 程，朱 琳，高廣雄，葉 禮，張從林，李智麗

(1.佛山科學技術學院 生命科學與工程學院，廣東 佛山 528225； 2.廣西揚翔股份有限公司，廣西 貴港 537100； 3.廣西秀博科技股份有限公司，廣西 貴港 537100)

精液品質是影響豬人工授精效率的重要因素，但豬精液質量評價目前局限于常規(guī)精液質量參數(shù)上，關于精子形態(tài)學方面研究較少。對男性不育患者的精液研究發(fā)現(xiàn)，精液常規(guī)指標正常而精子形態(tài)異常[1]，因此，綜合研究分析精子形態(tài)學和常規(guī)精液質量參數(shù)，有助于提升豬精質量評價的準確性。大量研究表明，豬精質量的高低受到許多因素影響，其中包括品種、季節(jié)變化、種豬年齡以及種公豬的利用強度等。梅軍四等[2]研究了不同采精頻率對種公豬精液的影響，結果表明，公豬采精頻率與精子活率、總精液量及密度之間呈顯著負相關，而與精子畸形率呈極顯著正相關。此外，WABERSKI等[3]和JOHNSON等[4]研究表明，精子形態(tài)學參數(shù)對于精子儲存時間和受精能力均有很大影響，且精子形態(tài)與精子運動速率密切相關。精子異常形態(tài)最終影響母豬產(chǎn)仔數(shù)[5-6]。精子形態(tài)會隨著動物生長發(fā)育變化，CLARK等[7]和KONDRACKI等[8]研究認為，精子形態(tài)隨著動物的性成熟而不斷完善，而公豬精子形態(tài)特征受到溫度、濕度以及大氣壓力等影響[9]。目前，對公豬精子形態(tài)學參數(shù)研究較少，結合公豬精液常規(guī)質量參數(shù)研究尚未見報道。為此，探討品種和年齡對公豬的常規(guī)精液質量參數(shù)、精子異常形態(tài)參數(shù)和精子正常形態(tài)參數(shù)的影響，旨在為綜合評價精液質量提供參考。

1 材料和方法

1.1 供試動物

選取來自廣西某公豬站的114頭生產(chǎn)公豬，杜洛克公豬、長白公豬和大白公豬各44頭、42頭和28頭，公豬按年齡分為3組，分別為1年齡(小于12月齡)、2年齡(12～24月齡)和3年齡(24月齡以上)。

1.2 飼養(yǎng)條件

公豬舍為正壓通風模式，空氣經(jīng)風機-濕簾且過濾后進入豬舍。公豬舍為全漏縫地板，定位欄飼養(yǎng)。每日飼喂一餐，飼喂量根據(jù)公豬體況和年齡調整。

1.3 試驗方法

1.3.1 精液采集和檢測 公豬精液采集使用自動采精法，將采集到的公豬精液通過氣動傳輸裝置送往實驗室進行檢測。每份精液樣品稀釋后使用計算機輔助精子分析系統(tǒng) (Computer-assisted sperm analysis，CASA)對500個精子的常規(guī)精液質量參數(shù)(密度、活力、正常形態(tài)率、直線運動率)和畸形類型(精子彎尾率、卷尾率、遠端質滴率、近端質滴率和中端折斷率)進行檢測。

1.3.2 精子形態(tài)測定 隨機從每頭公豬采集的精液中選擇30個正常形態(tài)精子，根據(jù)KONDRACKI等[10]的方法對其進行精子正常形態(tài)參數(shù)(頭部長度、頭部寬度、頭部面積、頭部周長、尾巴長度)測量，并根據(jù)測量結果計算出正常形態(tài)參數(shù)的比值：頭部寬度/頭部長度、頭部長度/總精子長度、頭部長度/尾巴長度、尾巴長度/總精子長度、頭部周長/總精子長度、頭部面積/總精子長度。

1.4 統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)使用SPSS 22.0軟件進行分析。對試驗公豬的常規(guī)精液質量參數(shù)、異常形態(tài)參數(shù)和正常形態(tài)參數(shù)使用一般線性模型，以品種和年齡作為固定因子進行雙因素方差分析，并進行Duncan’s多重比較，結果以平均值±標準差表示。

2 結果與分析

2.1 公豬精液質量參數(shù)的品種差異和年齡變化

由表1可知，在精子密度方面：杜洛克公豬>長白公豬>大白公豬，其中杜洛克公豬(619.20百萬個/mL)顯著高于長白公豬(363.18百萬個/mL)和大白公豬(336.92百萬個/mL)，后兩者則差異不顯著(P>0.05)；活力和直線運動率方面均表現(xiàn)為杜洛克公豬>大白公豬>長白公豬，其中杜洛克公豬和大白公豬差異不顯著(P>0.05)，但兩者均顯著(P<0.05)高于長白公豬；正常形態(tài)率方面：長白公豬>大白公豬>杜洛克公豬，其中僅有長白公豬(92.95%)與杜洛克公豬(90.78%)差異顯著(P<0.05)；總精子數(shù)方面：杜洛克公豬>大白公豬>長白公豬，彼此間差異均不顯著(P>0.05)。

表1 公豬精液質量參數(shù)的品種差異Tab.1 Semen quality parameters in different breed boar

注：同行數(shù)據(jù)標注不同字母表示差異顯著(P<0.05)，下同。

Note: In the same row,values with different letter superscripts mean significant difference(P<0.05),the same below.

由表2可知，公豬隨年齡變化在精子密度方面存在顯著差異(P<0.05)：1年齡>2年齡>3年齡，其中1年齡(556.98百萬個/mL)顯著(P<0.05)高于2年齡(382.44百萬個/mL)和3年齡(373.32百萬個/mL)，后兩者差異不顯著(P>0.05)；在正常形態(tài)率、直線運動率、總精子數(shù)比較方面，3年齡間均差異不顯著(P>0.05)。

表2 公豬精液質量參數(shù)的年齡差異Tab.2 Semen quality parameters in different age of boar

2.2 公豬精子畸形指標的品種差異和年齡變化

由表3可知，公豬精子在彎尾率方面：杜洛克公豬>長白公豬>大白公豬，其中杜洛克公豬(1.53%)與長白公豬(1.28%)差異不顯著(P>0.05)，但兩者均顯著(P<0.05)高于大白公豬(0.59%)；在卷尾率方面：長白公豬>杜洛克公豬>大白公豬，其中長白公豬(0.11%)與杜洛克公豬(0.09%)差異不顯著(P>0.05)，但兩者均顯著(P<0.05)高于大白公豬(0.03%)；在近端質滴率方面：杜洛克公豬>大白公豬>長白公豬，其中杜洛克公豬(3.94%)與大白公豬(2.92%)差異不顯著(P>0.05)，但兩者均顯著(P<0.05)高于長白公豬(2.28%)；在遠端質滴率和中端折斷率方面，3個品種間均差異不顯著(P>0.05)。

表3 公豬精子畸形指標的品種差異Tab.3 Sperm abnormality indexes in different breed boar %

由表4可知，公豬僅在近端質滴率方面存在年齡顯著(P<0.05)差異：2年齡>1年齡>3年齡，其中僅2年齡與3年齡差異顯著(P<0.05)；在其他參數(shù)比較方面，3年齡間均差異不顯著(P>0.05)。

表4 公豬精子畸形指標的年齡變化Tab.4 Sperm abnormality indexes in different age of boar %

2.3 公豬精子形態(tài)參數(shù)的品種差異和年齡變化

由表5可知，公豬精子在頭部長度和尾巴長度方面：杜洛克公豬與大白公豬差異不顯著(P>0.05)，但兩者均顯著高于長白公豬(P<0.05)；在頭部寬度方面：杜洛克公豬(2.96 μm)與長白公豬(2.94 μm)精子差異不顯著(P>0.05)，但兩者均顯著(P<0.05)高于大白公豬(2.87 μm)；在頭部周長方面：杜洛克公豬>大白公豬>長白公豬，彼此間差異顯著(P<0.05)；在頭部面積/總精子長度方面：長白公豬>杜洛克公豬>大白公豬，僅長白公豬和大白公豬差異顯著(P<0.05)。在頭部寬度/頭部長度方面：長白公豬精子顯著(P<0.05)高于杜洛克公豬和大白公豬，后兩者則差異不顯著(P>0.05)；在其他參數(shù)比較方面，3個品種間均差異不顯著(P>0.05)。

表5 公豬精子形態(tài)參數(shù)的品種差異Tab.5 Sperm morphological parameters in different breed boar

由表6可知，公豬精子在頭部長度、頭部周長、頭部長度/總精子長度和頭部長度/尾巴長度方面：1年齡與2年齡差異不顯著(P>0.05)，但兩者均顯著(P<0.05)高于3年齡；在尾巴長度/總精子長度和頭部寬度/頭部長度方面：3年齡顯著(P<0.05)高于1、2年齡，但后兩者則差異不顯著(P>0.05)；在其他參數(shù)比較方面，3個年齡間均差異不顯著(P>0.05)。

表6 公豬精子形態(tài)參數(shù)的年齡變化Tab.6 Sperm morphological parameters in different age of boar

3 結論與討論

3.1 公豬精液質量參數(shù)分析

本試驗結果表明，不同品種公豬在精子密度、活力、正常形態(tài)率和直線運動率方面存在顯著性(P<0.05)差異。在精子密度方面：杜洛克公豬>長白公豬>大白公豬，這與國內外報道一致[11-12]；在活力和直線運動率方面，杜洛克公豬較長白公豬和大白公豬具有優(yōu)勢，與劉德貴等[13]和伏彭輝等[14]研究結果一致；在正常形態(tài)率方面，長白公豬>大白公豬>杜洛克公豬，這與陳東峰等[15]和任廣志等[16]一致。在總精子數(shù)方面，雖然3個品種總精子數(shù)的大小順序與梅軍四等[17]研究結果不同，但總精子數(shù)在3個品種間均差異不顯著(P>0.05)。此外，CHINCHILLA-VARGAS等研究[11]發(fā)現(xiàn)，3種公豬的精液分裝瓶數(shù)也均差異不顯著(P>0.05)。綜合考慮，杜洛克公豬在常規(guī)精液質量參數(shù)方面較優(yōu)。

公豬隨著年齡變化在精子密度上出現(xiàn)顯著性(P<0.05)差異，且隨著年齡的遞增而下降，這與肖麗等[18]研究結果一致。其他精子質量參數(shù)在不同年齡間均差異不顯著(P>0.05)，且總精子數(shù)呈逐年降低趨勢?？梢?，公豬常規(guī)精液質量參數(shù)隨著年齡變化而降低。

3.2 公豬精子畸形指標分析

公豬畸形類型主要為遠端質滴率，其次為近端質滴率和中端折斷率。有研究認為，公豬精子質滴率與受胎率和產(chǎn)仔數(shù)存在極顯著(P<0.01)負相關性[4]。本研究中，杜洛克公豬精液在遠、近端質滴率均高于長白公豬和大白公豬，可能是造成杜洛克母豬受胎率低的原因之一[19]。

公豬近端質滴率在2年齡與3年齡間差異顯著(P<0.05)，其他畸形指標在3年齡間均差異不顯著(P>0.05)，表明1～3年齡內，畸形指標隨著年齡變化不明顯。

3.3 公豬精子正常形態(tài)參數(shù)分析

本研究中，長白公豬精子總長度、尾巴長度均顯著(P<0.05)低于杜洛克公豬和大白公豬，不同品種公豬在頭部面積/總精子長度和頭部寬度/頭部長度上存在顯著性(P<0.05)差異，且這2個指標以長白公豬精子最高。長白公豬精液的活力和直線運動率均顯著(P<0.05)低于杜洛克公豬和大白公豬精液，這與精子總長度、精子尾巴長度均與精子運動能力呈正相關及精子頭部相對尾巴較小較短者其運動速率更高的報道一致[20-22]。

本研究結果顯示，公豬1年齡與2年齡的精子形態(tài)參數(shù)均差異不顯著(P>0.05)，3年齡在精子頭部長度、頭部周長、頭部長度/總精子長度、尾巴長度/總精子長度、頭部寬度/頭部長度、頭部長度/尾巴長度上與1年齡和2年齡比較出現(xiàn)顯著性差異(P<0.05)。

綜合比較精液質量參數(shù)，杜洛克公豬最優(yōu)，依次為大白公豬和長白公豬；綜合比較精子畸形指標和形態(tài)學參數(shù)，杜洛克公豬相比于長白公豬、大白公豬來說處于劣勢。年齡因素在1～3年齡內對公豬精液質量影響不大。