 |
 |
豬子宮內人工授精(IUI),又稱深度人工授精，是利用特制的輸精導管將精子駐留于距子宮頸15～20cm子宮腔內的一種輸精技術。德國（Rath等，1999）和西班牙（Martinez等，2001）已在實驗室研究出IUI授精程序。2001年，法國的一些公司發明了專用輸精管，并在人工授精中心實施成功。豬子宮內人工授精技術具有傳統人工授精技術（子宮頸處）幾乎所有優點，另外大幅度降低了每次輸精精液量和精子濃度，從而減少種公豬引進及飼養費用開支。目前，該技術在歐美養豬大國已著手推廣，得到了人工授精站和規模飼養場的認可和歡迎。
1、理論依據
1.1豬精液資源開發潛力巨大
理論上講，母豬每胎產9～12頭仔豬，每次排卵18～25枚，僅需1～10萬個精子就能達到授精要求。公豬的采精量在180～500ml，其中健康精子500～1000億個。所以，豬精液資源的開發利用潛力十分巨大。
1.2傳統授精技術精液浪費嚴重
Mbuin Einasso等人將排卵前12小時，排卵中和排卵后12小時母豬屠宰，測定各種輸精方式下精子數的分布情況，結果表明無論是開始在生殖道中約1000億精子的自然交配，還是最低20億精子的傳統人工授精（子宮頸處），最終在母豬輸卵管的精子分布和數量都無明顯差異。到達受精部位的精子僅占檢出精子總數的0.23％～3.14％，絕大部分精子均死亡在子宮內，進入輸卵管的精子僅占自然交配時精子總數的0.44％。所以，不管是自然交配還是傳統的人工授精方式均存在巨大的精子資源浪費。
豬子宮內人工授精技術在解決這一問題上有新進展，其精液需要量只需保證每份精液總精子數不少于10億個精子，即可達到與傳統豬人工授精技術相當的效果。與傳統的每份精液30～40億個精子的一次輸精劑量相比，大大節約了精子資源，同時能有效地防止了精液倒流現象，減少了精子浪費，對充分發揮特級種豬的遺傳潛力開辟了新途徑。
2、技術內容
2.1準備工作
該技術一般由三種產品配套使用，包括子宮內人工輸精管、儲精袋和長效稀釋粉或長效稀釋液。
2.1.1 子宮內人工輸精管 是在常規輸精管的基礎上加以改進，包括外導管和一個置于鈍形頭內的內導管。其獨特的形態和工藝設計不僅避免了生殖道損傷，還可在不實施外科手術的條件下達到在子宮內深度輸精的目的。
2.1.2 儲精袋 呈柔性，50～85ml裝，兩端都有可與人工授精導管相通的連接口。
2.1.3 長效稀釋粉或長效稀釋液 能增加并保護低濃度精液精子的活力和受精能力，但須使用無致熱源物質或質量相當經過消毒處理的34℃雙蒸水進行稀釋。
2.2精液采集與稀釋
2.2.1 采集并過濾精液；
2.2.2 對所采集的精液進行品質檢測；
2.2.3 測定精液濃度（推薦使用豬用精液密度儀）；
2.2.4 稀釋精液，每50～85ml為一份，每份總精子數應不少于10億個；
2.2.5 建議先將精液按1：1比例稀釋，稀釋液溫度為34℃，然后再逐步達到最終稀釋比例。
2.3精液分裝
用儲精袋進行稀釋精液分裝，并直接置于15℃～18℃環境保存，以備輸精使用。
2.4子宮內人工輸精
2.4.1 仔細鑒別母豬發情。將公豬趕至走廊進行試情，使其鼻子與母豬能相互接觸。在按壓發情母豬腰部時，發情母豬一般靜止站立不動。
2.4.2 清洗陰戶，沖洗并拭干；
2.4.3 裝好儲精袋，進行徒手授精。
2.4.4 用少量潤滑油涂抹在輸精管的海綿體頭上，注意不能將潤滑油涂在內導管上，否則可能妨礙精液輸入。
2.4.5 將海綿頭安全的卡在母豬子宮頸狹部。在推進過程中，要注意將母豬陰戶向操作者方向牽引固定，防止陰唇形成皺折使輸精管難以插入。
2.4.6 將內導管輕輕推進子宮內（距子宮頸15～20cm子宮腔內），切不可強行插入。
2.4.7 將輸精管的內導管與插入儲精袋的較窄開口處，再將外導管安插入較寬開口處，抬高或稍微施加壓力，使精液慢慢輸入。
2.4.8 在輸精操作過程中，可將試情公豬關在走廊內，并保持其與母豬能進行鼻觸。
2.4.9 輸精結束后，將輸精管彎折，從連接口上取下儲精袋。人工授精完成后盡可能將輸精管再保留1分鐘左右。
3、技術評價
3.1 技術創新與優點
IUI具有子宮頸處常規人工授精技術的幾乎所有優點，任何促進豬常規人工授精成功實施的細節措施均對改善IUI輸精效果有用。另外，IUI還具有許多獨特優點：
3.1.1 減少母豬情期內輸精量。IUI采用特制輸精管將精子直接駐留到子宮腔內，減少了子宮頸處常規人工授精精子進入子宮腔過程的精子損失，增加了活精子與卵子結合的機會，保持了最佳受精能力，從而在較低精子濃度下就能達到與傳統人工授精相當的受精效果。英國倫敦皇家獸醫學院學者們（2002）的研究表明分別每次用20億和30億精子進行深度授精，其產仔率（>90%）及出生仔豬數與傳統人工授精相當，而用10億精子低劑量授精時，深度授精獲得89%的產仔率，而普通人工授精僅為66%。IMV國際公司項目經理Angela DeMirjyn介紹說一頭普通公豬射精量約600～700億個精子細胞，生產約25頭份常規人工授精稀釋精液，如果采用IUI技術，相同射精量能生產45～50頭份的稀釋精液。
3.1.2 減少輸精時間。Gervais barbot(2002)使用豬人工授精鞍配合輸精6個月，平均20頭母豬僅需要45分鐘。P.F. Watson等（2002）的報告稱精液輸入速度非常快，整個輸精時間不足5分鐘，深度輸精管的插入定位相對普通人工授精要長不足1分鐘。Anabel Evans（2003）稱使用西班牙一公司改良后深度輸精管輸精時間平均僅2分鐘多，或者僅僅是傳統輸精時間的三分之一。插入該輸精管可能要比傳統輸精管長20秒，但吸收完30ml的一次輸精量僅僅需要15～25秒。
3.1.3 減少精液回流現象。進行傳統子宮頸人工輸精時，精液回流是經常發生的事情。Steverink等人（1998）統計發現有63.3%的母豬進行傳統的子宮頸人工輸精時發生精液回流，回流量占輸精總量1%～56%。它包括了適時輸精、技術員技術水平及對母豬性刺激狀況等因素。Anabel Evans等人（2003）對比子宮內輸精管進行深度輸精和常規輸精管輸精的使用效果，初步顯示母豬出現回流的分別是5/37和8/22。另外一個試驗對情期內108頭母豬兩次輸精均采用子宮內輸精管，共進行了216次深度輸精，情期內第一次輸精與第二次輸精出現精液回流現象的分別占5.5%和4.6%。
3.1.4 加快選育進程
如果公豬一次的射精量能滿足更多的母豬授精需要，則豬種選育強度就得以加強。IUI技術使等量公豬精液能生產出相當于常規人工授精雙倍劑量的稀釋精液（Angela DeMirjyn，2002），使豬場選擇使用更好公豬成為可能。因為購買和飼養一定數量普通公豬的資金完全可以購買其一半數量質量更好的公豬，并獲得良好的飼養管理。另外，在較窄的“基因池”里可生產出整齊統一的肉豬而獲取額外收益（DeMirjyn，2002）。
3.1.5 可以幫助鑒定發情。使用IUI可以幫助正確判斷母豬是否還處于最佳的發情狀態。一般發情期內的母豬有18～24小時其子宮頸處于完全張開狀態，是實施授精的最佳時間段。一般在出現靜立現象后12小時實施第一次輸精，12小時后進行第二次輸精。Isabelle Besnard（2002）稱如果內導管不能導入，則表明母豬還沒有或者已經過了發情期，借此可以幫助正確判斷母豬的發情而避免誤配。
3.2 存在和需要改進的一些問題
3.2.1 基因池縮小的問題。減少公豬飼養總量雖然可以增加效益和均勻度，但從遺傳學的角度看，縮小“基因池”存在一些危險。較少的公豬可能潛在地增加了近親繁殖。而且通過限制基因的多樣性可能無意地選擇了一些陰性特性。曾經就發現在選擇瘦肉型豬的過程中使工廠化飼養的母豬壽命特性成為問題。
3.2.2 使用的局限性和繁殖性能的不穩定性。雖然超過95%±1的經產母豬能實施子宮內授精，97%以上的經產母豬不表現任何異常。但由于導管難以通過青年母豬的子宮頸，若強行插入可能導致損傷，所以該技術只適合對經產母豬配種，不能用于初產母豬。而且配種人員授精效果的個體差異非常明顯，導致繁殖性能不穩定。
3.2.3 價格制約因素。價格因素是決定商業化豬場是否采用另一重要因素。IUI輸精管的價格是普通人工授精輸精管價格的3倍，再加上勞動力等其他花費。初步計算，運用IUI技術每次輸精的成本約1.6美元，相對于普通輸精的0.2美元的費用是相當高的（Rozeboom，2003）。
所有母豬不能使用統一規格的精液和授精方式，于是就增加了精液生產、包裝和輸精時的工作量。雖然精液站完全有能力進行分裝，但勢必增加額外開支。對于生產者而言，如果沒有額外的經濟利益，一般是不會改變適應這樣既耗資大且增加繁殖穩定風險的IUI技術的。即使繁殖性能穩定，其額外增加的費用也是許多豬場需要考慮的（Rozeboom，2002）。
4、前景展望
4.1 可能是未來使用的人工授精技術。DeMirjyn認為較小的基因池確實是危險的，但這每天都在發生，即使常規使用的人工授精進行單一選擇有時也會浮現不利特性。因IUI技術可能在豬種改良方面發揮特殊作用，其未來市場空間較大。
4.2 需要在技術上持續改進。目前的一些技術問題可能對IUI推廣不利。例如IUI較普通人工授精在操作時更需要授精員謹慎，以免損傷母豬的生殖道。技術員應該經過設備供應商的系統培訓，專業公司一般也都提供這樣的服務。另外，在被廣泛使用前，需要充分了解許多相關基礎信息，譬如輸入的精子與子宮體相互作用的機理、使用該技術時母豬繁殖力與壽命的關系等，需要花時間進行廣泛深入的研究而不是輕易下個結論。
4.3 人工授精站和純種豬繁育場可能是IUI技術的最先受益者。因為特級種豬精液的價格是非常昂貴的，IUI可以使特級種豬遺傳改良進程大幅度擴增。對豬人工授精站和純種豬繁育場而言，很容易接受因特制IUI輸精管和勞力方面所增加的費用開支。有特定遺傳基因組成的公豬精液，特別是在進行國際間種子資源交流時，IUI將是被廣泛看好的技術。
4.4 相關技術的發展可能推動IUI技術的應用。例如豬冷凍精液的推廣使用、精液分離技術的持續改進等等，都能使IUI越來越被重視。
4.5 更深度的輸精技術將得以發展。雖然目前IUI只是一個新興技術，但它可能成為更深度輸精技術的基石，譬如子宮角內人工授精技術（IUHI）。當前的IUI法是將精液輸入子宮體內約7～8英寸位置，而使用子宮角內人工授精可能將精液輸入子宮角內10英寸的位置（Levis，2003）。使用這種更深度的輸精方式將使傳統人工授精每次80～90ml的輸精量降低到5～10ml，僅含1.5億個精子。雖然還需走很長的路，但畢竟該技術能使優秀公豬的精液在很短的時間內得到最廣泛的利用。目前，某基因公司已經在美國購買了子宮內人工授精和子宮角內人工授精技術的專利。[FS:PAGE]
總而言之，豬子宮內人工授精技術目前尚為一種新興技術，有待進一步的完善和推廣，Levis認為不能特別強調對該技術要小心謹慎，簡單推測任何新興技術的多么好或多么差都是很危險的。
