冷凍精液子宮內(nèi)深部輸精對母豬繁殖性能的影響

鄧雙義，張 偉*，王世銀，唐志高，劉成亮

（1.新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，新疆昌吉 831100；2.新疆恒匯新牧種豬場，新疆昌吉 831100；3.新疆亨豐畜牧科技有限公司，新疆昌吉 831100）

豬冷凍精液是指將采集的新鮮精液，經(jīng)特殊處理后冷凍于液氮等超低溫環(huán)境中以長期保存精液的技術(shù)[1]。與液態(tài)保存的精液相比，冷凍精液可以長期保存、遠(yuǎn)距離運輸，所以在優(yōu)良品種保種以及開展跨省或跨國種豬資源交流和聯(lián)合育種等方面更具優(yōu)勢。另外，精液冷凍后有充足的時間對采精公豬和同批次冷凍精液進(jìn)行病原檢測，包括對處于感染潛伏期采精公豬及其冷凍精液的有效剔除，確保生產(chǎn)的凍精無特定病原體。所以在我國當(dāng)前非洲豬瘟等豬傳染病頻發(fā)，豬場需要閉群生產(chǎn)的大背景下，冷凍精液更為安全可靠，可為防控非洲豬瘟等傳染病提供保障。

自Polge等[2-3]首次成功冷凍豬精液并配種獲得仔豬以來，國內(nèi)外學(xué)者對豬精液冷凍技術(shù)開展了大量的研究[4-10]，但由于精子凍后活率較低、輸精后母豬的繁殖成績不理想等因素，始終未能在生產(chǎn)中大面積推廣。近年來豬精液冷凍效果迅速提升，以及母豬深部輸精技術(shù)的廣泛使用[11]，為豬冷凍精液的推廣應(yīng)用創(chuàng)造了條件。但由于豬冷凍精液的生產(chǎn)和應(yīng)用過程中缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，各地推廣應(yīng)用的效果差異較大[11-14]。自2015年以來，本課題組在新疆首次引進(jìn)國內(nèi)某公司豬冷凍精液開展了大量的子宮內(nèi)深部輸精實驗，本文對積累的數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)分析，為國內(nèi)豬冷凍精液相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定和推廣應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 實驗時間和地點 自2015年9月初引入豬冷凍精液，在新疆恒匯新牧種豬場（A場）和新疆亨豐畜牧科技發(fā)展有限公司（B場）開展豬冷凍精液輸精實驗。本文收集了A場和B場截至2019年9月底共3年的有效實驗數(shù)據(jù)，以本場同期、同品種、相同數(shù)量鮮精配種母豬的繁殖成績?yōu)閷φ者M(jìn)行統(tǒng)計分析。

1.2 實驗材料

1.2.1 輸精母豬群 輸精母豬群分別為A場和B場飼養(yǎng)的加系長白、大白純種母豬和長×大二元母豬，母豬胎次在2～5胎，且健康無病、體況良好。

1.2.2 精液 實驗所用鮮精分別采自A場和B場飼養(yǎng)的加系長白、大白和杜洛克公豬，活率0.8以上，每個輸精劑量40 mL，約含30億個有效精子。所用冷凍精液為購自國內(nèi)某公司的加系長白、大白和杜洛克豬細(xì)管冷凍精液，每個細(xì)管0.5 mL，約含2億個有效精子，精子凍后活率0.7以上。

1.2.3 儀器設(shè)備 全自動精子質(zhì)量分析系統(tǒng)（scA780-54fc，法國卡蘇）、恒溫水浴鍋（HH-S4，江蘇金怡儀器科技有限公司）、50 L液氮罐（YDS-50B-80，成都金鳳液氮容器有限公司）、一次性豬精液深部輸精管（帶鎖扣改進(jìn)型，廣東佛山市多樂畜牧器械有限公司），以及剪刀、長柄鑷子、潤滑劑等。

1.3 實驗方法

1.3.1 冷凍精液解凍方法 冷凍精液采用50℃水浴高溫解凍。從液氮罐中夾取所需數(shù)量的細(xì)管凍精，迅速投入50℃恒溫水浴鍋中保持16 s后迅速轉(zhuǎn)入36℃恒溫水浴鍋中。凍精在50℃恒溫水浴鍋中解凍期間，應(yīng)將凍精細(xì)管壓入水面以下，并不斷晃動，以保證其均勻受熱解凍。

1.3.2 冷凍精液的稀釋 解凍后的精液分兩步完成稀釋，以最大限度避免對精子的稀釋打擊。即先將一個輸精劑量的精子稀釋到20 mL預(yù)熱至36℃的稀釋液中，待精子適應(yīng)5 min后再緩慢加入20 mL等溫的稀釋液，使其達(dá)到40 mL的輸精體積。

1.3.3 發(fā)情母豬輸精方法 發(fā)情母豬采用深部輸精技術(shù)完成配種，每個情期輸精2次。待配母豬每天早晚各進(jìn)行1次發(fā)情鑒定，發(fā)現(xiàn)母豬出現(xiàn)穩(wěn)定“靜立反應(yīng)”后進(jìn)行第1次輸精，間隔8 h后進(jìn)行第2次輸精。為了避免發(fā)情鑒定和輸精操作對實驗結(jié)果的影響，參與實驗的母豬均由同一個配種員完成上述操作。

1.3.4 冷凍精液輸精劑量篩選 該實驗在A場和B場分別獨立開展。選擇胎次在3～4胎的純種長白母豬60頭，隨機(jī)分為6組，每組10頭，其中1組用鮮精配種（對照組），其余5組為實驗組，分別用有效精子數(shù)為4億（2支細(xì)管凍精）、6億（3支細(xì)管凍精）、8億（4支細(xì)管凍精）、10億（5支細(xì)管凍精）和12億（6支細(xì)管凍精）的冷凍精液配種，以研究冷凍精液不同輸精劑量對母豬繁殖性能的影響。實驗?zāi)肛i飼養(yǎng)在同一圈舍，保證其所處的環(huán)境以及飼養(yǎng)管理保持一致。

1.3.5 冷凍精液輸精母豬繁殖性能 以上述實驗篩選的冷凍精液輸精劑量為標(biāo)準(zhǔn)，在A場和B場分別開展大群體輸精實驗，同時用本場同品種鮮精配種母豬作為對照，評價在實際生產(chǎn)條件下冷凍精液輸精對母豬繁殖性能的影響。

1.3.6 數(shù)據(jù)記錄 所有輸精母豬均詳細(xì)記錄母豬的耳號、品種、胎次和第1次配種時間，以及所用精液的種類、品種和活率等數(shù)據(jù)。輸精后30 d使用B超檢查妊娠情況，統(tǒng)計情期受胎率和分娩率。母豬分娩后詳細(xì)記錄其總產(chǎn)仔數(shù)、活產(chǎn)仔數(shù)、健仔數(shù)和初生重，每組結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。相關(guān)計算式：

1.4 統(tǒng)計分析 用本場鮮精配種母豬作為對照，對冷凍精液的輸精效果作出評價。數(shù)據(jù)用 SAS9.2軟件包進(jìn)行統(tǒng)計分析，總產(chǎn)仔數(shù)、活產(chǎn)仔數(shù)、健仔數(shù)和初生重采用GLM程序?qū)Ω餍誀钸M(jìn)行差異顯著性檢驗和多重比較，P＜0.05表示差異顯著，P＜0.01表示差異極顯著，情期受胎率和分娩率的顯著性檢驗方法采用百分?jǐn)?shù)資料的t檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同輸精劑量冷凍精液配種母豬生產(chǎn)成績比較 由表1可見，鮮精的活率和有效精子數(shù)（30億）均極顯著高于冷凍精液，隨著每次輸入冷凍精液有效精子數(shù)的增加，母豬的繁殖成績逐漸接近鮮精配種母豬的繁殖成績，當(dāng)A場和B場單次輸入冷凍精液有效精子數(shù)分別達(dá)到8億和10億時，受配母豬的情期受胎率、分娩率、總產(chǎn)仔數(shù)、活產(chǎn)仔數(shù)和健仔數(shù)與本場鮮精配種母無顯著差異。

另外，A場各項數(shù)據(jù)均優(yōu)于B場。實驗中A場和B場直線距離約50 km，硬件設(shè)施、圈舍條件、飼養(yǎng)管理和母豬群體況均比較接近，所用凍精為同一批引進(jìn)，精子凍后活率亦差異不顯著，唯一不同的是配種員的操作水平，A場配種員有近6年的配種經(jīng)歷，經(jīng)驗豐富，發(fā)情鑒定和輸精操作都非常熟練，B場配種員僅有2年的配種經(jīng)歷，操作水平相對較差，這可能是導(dǎo)致兩場凍精配種成績差異的重要原因。由此也可以看出，在輸入有效精子數(shù)達(dá)到極限低值的情況下，發(fā)情鑒定的準(zhǔn)確性和輸精操作的熟練程度將直接影響配種成績。

本實驗中，A場對照組和8億組分別有1頭母豬流產(chǎn)，經(jīng)實驗室檢測判定與該場藍(lán)耳病毒活躍有關(guān)，基本可以排除輸精操作和輸入精液等因素的影響。

所以將A場和B場冷凍精液單次輸精劑量分別確定為8億（4支細(xì)管凍精）和10億（5支細(xì)管凍精），每個情期均輸精2次，共分別輸入16億和20億有效精子。

2.2 冷凍精液對母豬繁殖性能的影響 由表2可見，當(dāng)A場和B場分別采用每頭份有效精子數(shù)為8億和10億的冷凍精液輸精時，兩場冷凍精液配種母豬情期受胎率和分娩率與鮮精配種母豬差異不顯著，但鮮精配種母豬的總產(chǎn)仔數(shù)和活產(chǎn)仔數(shù)顯著高于凍精配種母豬。推測在大群體輸精操作中，母豬發(fā)情鑒定的準(zhǔn)確性和輸精操作的精細(xì)度均比實驗條件下有所降低，所以實驗條件下篩選出的最佳輸精劑量在實際應(yīng)用過程中仍偏低，進(jìn)而對母豬的產(chǎn)仔成績產(chǎn)生影響。這一結(jié)果再次說明輸精操作對保證母豬繁殖成績的重要性。

另外，2個豬場鮮精和凍精配種母豬健仔數(shù)差異不顯著，但凍精配種母豬所產(chǎn)仔豬初生重顯著高于鮮精配種母豬，說明引進(jìn)凍精品種的生長性能優(yōu)于本場品種，可對豬場的豬品種產(chǎn)生遺傳改良作用。

3 討論

近年來在實際應(yīng)用過程中豬冷凍精液配種后母豬的繁殖成績差異很大，且與鮮精配種成績?nèi)杂休^大差距。周開鋒等[12]研究發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)和國外兩家企業(yè)生產(chǎn)的豬冷凍精液凍后精子活率分別為0.56和0.52，每頭份有效精子數(shù)分別為8億和40億，豬場大群體輸精后長白母豬的情期受胎率分別達(dá)到88.57%和82.86%，大白母豬的情期受胎率分別達(dá)到85.71% 和74.29%，國內(nèi)凍精各項指標(biāo)均顯著高于國外凍精，且基本接近鮮精配種母豬的繁殖成績。本研究中使用長白、大白和杜洛克凍精的凍后活率均在0.75以上，說明不同廠家生產(chǎn)的凍精凍后活率存在較大差異；配種后母豬的情期受胎率亦與上述研究結(jié)果接近。陳映等[11]研究表明，從加拿大阿爾伯塔動物遺傳育種公司引進(jìn)的凍精（凍后活率0.48～0.55，每頭份有效精子數(shù)為20億）配種母豬的情期受胎率、分娩率和產(chǎn)仔數(shù)均顯著低于本場鮮精（每頭份有效精子數(shù)為60億），而上海祥欣瞿文學(xué)等[13]以及陳獻(xiàn)欣等[14]的實驗亦得到相似的結(jié)果。

表1 不同輸精劑量冷凍精液配種母豬生產(chǎn)成績

表2 冷凍精液輸精母豬生產(chǎn)成績

以上實驗結(jié)果存在較大差異的原因主要有以下2個方面：一是目前豬冷凍精液的質(zhì)量難以保障；二是冷凍精液輸精缺乏統(tǒng)一的操作規(guī)范，配種員的水平層次不齊，在輸精量較低的情況下，無法保證穩(wěn)定的情期受胎率和產(chǎn)仔數(shù)。所以，未來冷凍精液要在生產(chǎn)中大面積推廣，需要在提高凍精質(zhì)量和輸精操作水平兩方面不斷改進(jìn)。

冷凍精液推廣過程中面臨的另一個問題是價格。目前國內(nèi)外不同廠家生產(chǎn)的豬冷凍精液價格差異較大，每頭份幾百至上千不等，但均遠(yuǎn)高于鮮精價格。若提高凍精輸精量雖然可以保證獲得理想的情期受胎率和產(chǎn)仔數(shù)[11]，但配種成本將會成倍增加。所以在控制輸精量和保證母豬繁殖成績兩方面找到平衡點是一個值得研究的課題。本研究結(jié)果表明，在配種員發(fā)情鑒定和輸精技術(shù)過硬的前提下，一個情期2次共輸入16億有效精子即可達(dá)到鮮精配種母豬的繁殖成績，與周開鋒等[12]的實驗結(jié)果相一致。為了保證配種效率，根據(jù)凍精輸精結(jié)果也可考慮適當(dāng)增加凍精使用量。

另外，從目前豬冷凍精液輸入的有效精子數(shù)及其達(dá)到的情期受胎率和產(chǎn)仔成績可以推斷，鮮精配種生產(chǎn)中輸入精子量過大（每次輸入30億～40億有效精子），進(jìn)而造成精液浪費、種公豬使用效率低等問題。若能適當(dāng)加以優(yōu)化，將會進(jìn)一步降低種公豬的飼養(yǎng)量，并大大提升優(yōu)秀種公豬的使用效率。

4 結(jié)論

在本實驗條件下，豬冷凍精液凍后活率0.75以上，子宮內(nèi)深部單次最低輸入8億有效精子，一個情期2次共輸入16億精子可以保證獲得與鮮精相近的情期受胎率和分娩率，雖然總產(chǎn)仔數(shù)和活產(chǎn)仔數(shù)仍與鮮精配種母豬存在一定差距，但在目前我國非洲豬瘟防控形勢嚴(yán)峻的背景下，豬冷凍精液由于具有儲存期長、安全性高等優(yōu)勢，仍有很好的推廣應(yīng)用前景。