品種和采精季節(jié)對(duì)公豬精液品質(zhì)和穩(wěn)定性的影響

李克標(biāo)，秦佳麗，高廣雄，曹婷婷，朱曉萍，王美華，朱 琳，趙云翔,*

（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 528000；2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)數(shù)學(xué)與信息學(xué)院，廣東廣州 510642；3.廣西揚(yáng)翔股份有限公司，廣西貴港 537100）

豬精液常溫保存技術(shù)的成熟使得豬人工授精技術(shù)得以全面推廣。人工授精技術(shù)具有操作簡(jiǎn)單、輸精時(shí)間可控、大大提高公母畜配比的優(yōu)點(diǎn)，而公豬的精液品質(zhì)直接影響到與配母豬的受胎率、產(chǎn)仔數(shù)等繁殖性能。公豬精液品質(zhì)受到采精季節(jié)、采精頻率、公豬品種品系、公豬月齡等多因素影響。不同品種與采精季節(jié)公豬的精液品質(zhì)存在顯著差異，其中，公豬對(duì)高溫尤為敏感，公豬精液在夏季的品質(zhì)顯著低于其他季節(jié)，甚至?xí)l(fā)夏季不孕癥。面對(duì)外界刺激，不同品種公豬的精液波動(dòng)程度大不相同，趙云翔等研究發(fā)現(xiàn)在280～1 500日齡期間，大白豬的有效精子數(shù)變化明顯小于長(zhǎng)白豬與杜洛克。

有關(guān)品種對(duì)公豬精液品質(zhì)的影響已經(jīng)有大量研究，而品種對(duì)公豬精液穩(wěn)定性的研究未見(jiàn)報(bào)道。變異系數(shù)（CV）常用以衡量試驗(yàn)數(shù)據(jù)的離散程度，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，常用變異系數(shù)來(lái)表示農(nóng)作物的產(chǎn)量穩(wěn)定性。故本試驗(yàn)以變異系數(shù)作為衡量精液品質(zhì)穩(wěn)定性的參數(shù)，對(duì)來(lái)自廣西揚(yáng)翔股份有限公司樓房公豬站2020年1月1日—2020年12月15日的1 203頭公豬的68 234份精液數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，探究不同品種、采精季節(jié)對(duì)公豬精液品質(zhì)與精液穩(wěn)定性的影響，旨在為公豬選留提供一定的參考意見(jiàn)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)自廣西揚(yáng)翔股份有限公司樓房公豬站，包括607頭杜洛克，265頭大白和331頭長(zhǎng)白從2020年1月1日—2020年12月15日共計(jì)68 234份精液數(shù)據(jù)。

1.2 飼養(yǎng)條件 所用公豬飼養(yǎng)于采用正壓通風(fēng)的豬舍中，利用恒溫控制系統(tǒng)控制豬舍內(nèi)的溫度，全年保持在22～25℃。每頭公豬采用單欄飼養(yǎng)，每間隔4～5 d采精1次，每天11:00飼喂1次，每天飼喂2.5 kg飼料，自由飲水，12 h光照，12 h黑暗?；A(chǔ)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。

表1 基礎(chǔ)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平（干物質(zhì)基礎(chǔ)）

1.3 精液品質(zhì)測(cè)定與數(shù)據(jù)管理 公豬采集頭數(shù)和采精記錄如表2所示。精液體積：用天平稱量精液重量，按照1g:1mL的比例換算成精液體積。精子密度、精子活力和精子畸形率采用計(jì)算機(jī)精液輔助系統(tǒng)（CASA IVOS II）測(cè)定。有效精子數(shù)按照有效精子數(shù)=精液體積×精子密度×精子活力×（1-精子畸形率）。用Excel將采精次數(shù)小于3次，采精季節(jié)只有單季的精液數(shù)據(jù)剔除。

表2 公豬采精頭數(shù)和采精次數(shù)記錄

1.4 統(tǒng)計(jì)分析 利用統(tǒng)計(jì)分析軟件R-4.0.4（https://www.r-project.org）對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計(jì)算每頭豬的精液品質(zhì)變異系數(shù)CV=/，為平均數(shù)，為標(biāo)準(zhǔn)差。用aov函數(shù)對(duì)不同品種、采精季節(jié)（根據(jù)華南亞熱帶氣候特點(diǎn)，劃分3—5月為春季，6—8月為夏季，9—11月為秋季，12—次年2月為冬季）的公豬精液品質(zhì)和穩(wěn)定性進(jìn)行多因素方差分析，并用Duncan′s法進(jìn)行多重比較，rcorr函數(shù)進(jìn)行性狀相關(guān)性分析。結(jié)果均以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。統(tǒng)計(jì)分析模型：=+，其中，為精液表型數(shù)據(jù)，為固定效應(yīng)，包括品種、采精季節(jié)、采精月齡、豬舍、采精頻率，為固定效應(yīng)的關(guān)聯(lián)矩陣，為殘差。

2 結(jié)果

2.1 公豬精液品質(zhì)和穩(wěn)定性數(shù)據(jù)描述性統(tǒng)計(jì) 公豬精液品質(zhì)和穩(wěn)定性數(shù)據(jù)描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表3所示，公豬精液體積為192.34 mL，精子密度為3.97×10個(gè)/mL，精子活力為88.97%，精子畸形率為8.52%，有效精子數(shù)為5.7×10個(gè)，精液體積CV為24.42%，精子密度CV為34.66%，精子活力CV為6.67%，畸形率CV為44.24%，有效精子數(shù)CV為36.78%。

表3 公豬精液品質(zhì)和穩(wěn)定性數(shù)據(jù)描述性統(tǒng)計(jì)

2.2 品種對(duì)公豬精液品質(zhì)和穩(wěn)定性的影響

2.2.1 品種對(duì)公豬精液品質(zhì)的影響 如表4所示，杜洛克的精子密度、精子活力和有效精子數(shù)最高（<0.01），同時(shí)杜洛克精子畸形率高于大白和長(zhǎng)白（<0.01）。杜洛克的精液體積最?。?0.01）。大白的精子活力和有效精子數(shù)均低于杜洛克和長(zhǎng)白（<0.01）。長(zhǎng)白的精液體積最高，精子畸形率最低，精子密度最小。

2.2.2 品種對(duì)公豬精液穩(wěn)定性的影響 如表4所示，大白在精液體積穩(wěn)定性、精子密度穩(wěn)定性、精子活力穩(wěn)定性和有效精子數(shù)穩(wěn)定性均低于于杜洛克和長(zhǎng)白（<0.05）。長(zhǎng)白的精子畸形率穩(wěn)定性低于于杜洛克和大白（<0.01）。杜洛克的有效精子數(shù)穩(wěn)定性與大白無(wú)顯著差異，低于長(zhǎng)白（<0.01）。

表4 不同品種對(duì)公豬精液品質(zhì)和穩(wěn)定性的影響

2.3 采精季節(jié)對(duì)公豬精液品質(zhì)和穩(wěn)定性的影響

2.3.1 采精季節(jié)對(duì)公豬精液品質(zhì)的影響 如表5所示，春季的精液體積最小，精子密度、精子活力、精子畸形率和有效精子數(shù)最大。夏季的精液體積與春季無(wú)顯著差異，均小于秋，冬季（<0.01）。秋季在精子密度、精子活力、有效精子數(shù)均小于春、夏、冬季（<0.01）。冬季精液體積最高，精子畸形率最低。

2.3.2 采精季節(jié)對(duì)公豬精液穩(wěn)定性的影響 如表5所示，精液體積穩(wěn)定性、精子密度穩(wěn)定性、精子活力穩(wěn)定性、精子畸形率穩(wěn)定性和有效精子數(shù)穩(wěn)定性在秋季最差，精液體積穩(wěn)定性、精子密度穩(wěn)定性、有效精子數(shù)穩(wěn)定性在春季最優(yōu)。精子畸形率穩(wěn)定性在夏季最好。精子活力穩(wěn)定性在冬季最好。

表5 不同采精季節(jié)對(duì)公豬精液品質(zhì)和穩(wěn)定性的影響

2.4 精液性狀間的相關(guān)性

2.4.1 精液品質(zhì)性狀間的相關(guān)性 如表6所示，除了精液體積與精子活力不存在相關(guān)關(guān)系外（r=0），其余各性狀間均存在極顯著的相關(guān)關(guān)系，其中，精液體積與精子密度（r=-0.45）、精子畸形率與精液體積（r=-0.20）、精子活力（r=-0.40）和有效精子數(shù)（r=-0.17）均呈極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，其余各性狀均成極顯著的正相關(guān)關(guān)系，以精子密度與有效精子數(shù)的相關(guān)系數(shù)最大，為0.55。

表6 精液品質(zhì)性狀間相關(guān)性

2.4.2 精液穩(wěn)定性性狀間的相關(guān)性 如表7所示，所有的性狀間均呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系（<0.01），其中，精子密度穩(wěn)定性與有效精子數(shù)穩(wěn)定性間的相關(guān)系數(shù)最大，為0.73，精液體積穩(wěn)定性與畸形率穩(wěn)定性的相關(guān)系數(shù)最小，為0.16。

表7 精液穩(wěn)定性性狀間相關(guān)性

3 討 論

3.1 不同品種對(duì)精液品質(zhì)和精液穩(wěn)定性的影響 精液品質(zhì)參數(shù)常用于評(píng)估精液品質(zhì)的好壞，包括精液體積、精子密度、精子活力、精子畸形率和有效精子數(shù)等。不同品種公豬的精液品質(zhì)參數(shù)存在顯著差異。田猷良和Schulze等發(fā)現(xiàn)杜洛克的精液體積顯著低于大白和長(zhǎng)白，這與本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果一致，本研究發(fā)現(xiàn)杜洛克單次采精的精液體積比大白少46.35 mL。Zaja等研究發(fā)現(xiàn)大白的精子密度顯著大于長(zhǎng)白，這與本研究結(jié)果相同，即大白公豬的精子密度極顯著大于長(zhǎng)白公豬。曹婷婷等研究發(fā)現(xiàn)，杜洛克的精子活力顯著高于大白公豬和長(zhǎng)白公豬，而大白公豬與長(zhǎng)白公豬無(wú)顯著差異，本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)杜洛克的精子密度顯著高于大白公豬和長(zhǎng)白公豬，但大白公豬精子密度顯著高于長(zhǎng)白公豬，這可能是由于試驗(yàn)豬的品系和場(chǎng)地差異造成。高圣玥等研究發(fā)現(xiàn)，杜洛克的精子畸形率顯著高于長(zhǎng)白公豬，這與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。

盡管本實(shí)驗(yàn)中杜洛克的精子畸形率（9.68%）極顯著高于大白和長(zhǎng)白公豬，但仍在生產(chǎn)許可標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，同時(shí)，杜洛克的精子活力和有效精子數(shù)均極顯著高于大白和長(zhǎng)白。綜上，杜洛克的精液品質(zhì)顯著優(yōu)于大白和長(zhǎng)白，其中大白的精液品質(zhì)最差。

公豬精液品質(zhì)易受到溫度影響，一頭精液品質(zhì)優(yōu)異的種公豬也不能保證每次精液均為品質(zhì)優(yōu)良。因此本研究以變異系數(shù)衡量精液穩(wěn)定性這一性狀，更全面地衡量公豬總體的精液品質(zhì)。研究表明，杜洛克具有較好的適應(yīng)能力，能更好地抵抗高溫帶來(lái)的負(fù)面影響。Chinchilla-Vargas等研究發(fā)現(xiàn)，大白豬在相同應(yīng)激狀態(tài)下的生產(chǎn)性能優(yōu)于長(zhǎng)白豬，表明大白豬比長(zhǎng)白豬有更好的抗應(yīng)激能力，這與本研究中杜洛克和長(zhǎng)白公豬的精液穩(wěn)定性優(yōu)于大白公豬的結(jié)果不同，這可能與研究群體性別和年齡階段不同有關(guān)。

3.2 采精季節(jié)對(duì)公豬精液品質(zhì)和精液穩(wěn)定性的影響本研究結(jié)果表明，春季的精液品質(zhì)總體上優(yōu)于夏秋冬三季，秋季的精液品質(zhì)穩(wěn)定性最差。大量研究表明，公豬精液品質(zhì)在秋冬季節(jié)優(yōu)于春夏季節(jié)，與本研究結(jié)果不一致，這可能主要與飼養(yǎng)場(chǎng)地差異有關(guān)。研究表明，動(dòng)物生殖過(guò)程伴隨著季節(jié)變化，季節(jié)變化主要表現(xiàn)在溫度變化和光照變化。樓房公豬站采用人工照明和中央空調(diào)系統(tǒng)，消除了季節(jié)變化帶來(lái)的光照變化與溫度變化對(duì)公豬的影響。研究表明，公豬在春季有著更高的睪酮水平，而公豬精子發(fā)生周期為45 d，表明春季末的睪酮水平能影響夏初的精液品質(zhì)。這與本研究春夏季節(jié)精液品質(zhì)優(yōu)于秋冬季節(jié)相符。

公豬精液品質(zhì)容易受到氧化應(yīng)激的影響，一定水平的活性氧（ROS）對(duì)精子獲能和精卵結(jié)合等有促進(jìn)作用，而過(guò)量的ROS會(huì)引起精子品質(zhì)下降。本研究結(jié)果表明公豬在春夏季節(jié)的精液品質(zhì)與穩(wěn)定性優(yōu)于秋冬季節(jié)，這可能與春夏季節(jié)公豬精漿含有較高的抗氧化劑水平有關(guān)。綜上所述，公豬精液品質(zhì)呈現(xiàn)季節(jié)性變化。在樓房養(yǎng)殖模式下，公豬在春夏季節(jié)的精液品質(zhì)和穩(wěn)定性優(yōu)于秋冬季節(jié)。

3.3 精液性狀間的相關(guān)性 KondracKi等發(fā)現(xiàn)皮特蘭公豬隨著精液體積的增加，精子活力顯著下降，這與本研究中精液體積與精子密度間不存在相關(guān)關(guān)系（r=0.00）的結(jié)果不一致，這可能與豬品種不同有關(guān)。Knecht等研究發(fā)現(xiàn)，除了精子密度與精液體積以外，其余精液品質(zhì)性狀均呈顯著的正相關(guān)，而本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)除了精子密度與精液體積外，精子畸形率與精液體積、精子密度和有效精子數(shù)液呈顯著的負(fù)相關(guān)，這可能是研究豬群的構(gòu)成不同與飼養(yǎng)管理差異引起的。因此，在公豬的選育工作中，對(duì)精子畸形率進(jìn)行選育一方面可以降低精液中的精子畸形率，另一方面可以有效提高精液體積、精子密度和有效精子數(shù)，提高公豬的精液品質(zhì)。而精液穩(wěn)定性性狀間均呈顯著的正相關(guān)，表明在育種工作，可以只針對(duì)一個(gè)穩(wěn)定性指標(biāo)進(jìn)行選育，就可以有效提高精液穩(wěn)定性的選育進(jìn)度。

4 結(jié) 論

綜上所述，杜洛克的精液優(yōu)于大白和長(zhǎng)白。樓房養(yǎng)殖模式下，秋冬季節(jié)精液質(zhì)量不如春夏季節(jié)。同時(shí)，針對(duì)精子畸形率進(jìn)行公豬選育可有效提高其他精液品質(zhì)性狀。