豬人工授精技術是一項古老而成熟的繁殖技術,據傳說,人工授精技術始于1322年,是一位阿拉伯人從敵營中盜取優秀戰馬的精液,但是科技文獻記載,人工授精技術是1780年意大利的科學家司拜倫瑾尼(Spallanzani)用狗進行試驗并取得了成功,俄國科學家伊凡諾夫于1899年開始將人工授精作為一項畜牧技術應用于馬和牛等大家畜的實際生產中。豬人工授精技術應用研究主要開始于二戰之后,現階段廣泛應用于生產中,并且推廣和普及的速度非?,特別是在養豬生產水平比較高的國家及國際大型的豬育種公司(如PIC公司)。例如,美國1990年只有5%的繁育母豬采用人工授精,在2000年,人工授精技術的使用率達到60%,到了2007年,超過90%的繁殖母豬采用人工授精技術進行配種。
豬人工授精的工作流程,包括精液的采集,精液品質檢測、稀釋與分裝、保存和運輸,以及人工輸精等技術環節,本文就在實際生產中,對豬人工授精的各個技術環節常遇到的問題進行討論和分析,并提出相應的解決方法。但在具體討論人工授精技術細節以前,先討論精液的來源和配種制度。
1、精液的來源和配種制度
采用人工授精技術,首先遇到兩個問題,第一是精液的來源,從種公豬站購買或自己豬場制備?第二個問題是配種制度,也就是說全部采用人工授精,還是采用自然交配與人工授精相結合的配種方式?
精液的來源一般有兩種,第一種是對自己豬場的公豬進行精液的采集制備,第二種是通過購買公豬站的優秀公豬生產的精液。精液的種類也有兩種,第一種是一頭公豬的精液,第二種是混精,也就是兩頭或兩頭以上公豬的精液混合制備而成的精液。若你的的豬場是繁殖豬場,生產的產品是商品豬,使用混精和優秀公豬精液均可,在一定的程度下,混精的效果可能還要更加優良些,若你的豬場是原種種豬場,生產的產品是種豬,此時就必須選擇一頭優秀公豬的精液,而且還要求公豬的系譜必須清楚,第二次輸精還必須使用同一頭公豬的精液。
配種制度,目前大多數豬場都采用兩次配種的方式,實際應用人工授精技術進行配種時,可以選擇兩次都是人工授精的方式,也可以采用自然交配和人工授精相結合的方式,若你的豬場剛開始采用人工授精技術進行配種,建議采用自然交配與人工授精結合的配種方式,這樣可以確保豬場的繁殖生產性能維持在相對較高的水平上。
2、采精技術環節中常見的問題和解決的技術措施
豬精液的采集是豬人工授精的第一個技術環節,包括公豬的調教和采精兩個技術環節。
2.1 公豬的調教
對于青年后備公豬調教,一般在7月齡開始,調教時間需要4~6周,在這個技術環節,特別注意:
(1)選擇適宜的配種人員,因為配種是豬場的重要技術環節,關系到整個豬場的生產水平和生產性能,選擇配種人員,首先應選擇熱愛該項工作的人員,此外還要求配種員有足夠的耐心,能夠與公豬建立良好的人豬關系,并建立相互的信任關系,即在調教的過程中不可粗暴對待公豬,更不可以毆打公豬。有些后備公豬在調教初期比較害羞,又沒有相關的經驗,若配種員態度溫和,方法得當,調教時耐心對待調教公豬,并發出一種“亨亨”的叫聲或撫摸公豬,調教工作就比較容易成功。
(2)在公豬的調教過程中,采取循序漸進的方法,如在調教工作中,可以先讓剛開始調教的公豬進行觀摩和學習,即讓其在采精欄的旁邊觀看其他公豬的采精過程,這樣有利于調教成功。
(3)對于比較難以調教的后備公豬,還可以使用發情母豬的尿液以及其他公豬的精液等涂抹在臺畜上,必要時可以使用擋板,使調教公豬更加接近臺畜,專注臺畜,便于調教工作。
(4)每次調教的時間一般不超過15~20min,每天可訓練一次,但一周最好不要少于3次,直至爬跨成功。調教成功后,連續3天,每天采精1次,希望建立公豬的條件反射,適應人工采精的狀態。
2.2 精液的采集
公豬精液的采集最常用的方法是徒手采精法,雖然假陰道采精法有時也會使用。徒手采精法的優點是不需要太多的設備,操作簡單易行,對于公豬的精液可以進行選擇性采集,缺點是若操作不當,容易造成公豬陰莖的受傷,造成精液污染。
采精的過程一般包括以下環節:
(1)把公豬趕到采精欄舍,但是應該注意公豬到了采精欄舍以后有一個準備過程,先讓其嗅、拱母豬臺,采精人員可以撫摸公豬的陰部和腹部,以刺激其提高性欲。(2)采精員蹲于公豬一側,待公豬陰莖伸出后,采精員用溫暖清潔的手(戴有采精手套)抓住陰莖,握住螺旋頭,由輕到重有節奏地緊握龜頭螺旋部,并以適度壓力,使公豬射精,另一手持集精杯接取公豬精液。
(3)集精瓶(杯)一般使用深色,容積600ml左右的廣口容器,一般在集精瓶內部墊上一個塑料薄膜袋(或保鮮膜),集精瓶應該有保持37~38℃的雙層套杯,中間充40~42℃溫水即可保溫,由于精子對溫度,尤其是低溫,十分敏感,防止精液突然降溫引起不可逆的休克。精液采集完成以后,盡快送到精液品質檢測和處理實驗室,進行精子品質的檢查和分裝等下一步程序。
精液的采集,還應該注意幾個問題:
(1)公豬射精時間約6~10min,出現2~4個射精波。第一次射精1~3min,射精量少約占5%~10%。開始射出的清亮液體部分應棄去不要,這部分液體是尿道球腺的分泌物,不含精子,用來沖洗尿生殖道的積尿,尿液對精子有害,因此開始射出的20ml不應接取。第二次射精約2~6min,射精量占總量的30%~50%,當射出乳白色的液體時,即為濃精液,就要用采精杯收集起來。第3~4次射精時間為3~8min,射精占總量的40%~60%;最后射出稀薄如水的液體,精子含量很少,含大量膠體物質也不必接取。
(2)采精時應固定人員。以免更換人員時,由于不良刺激導致采精失敗。
(3)固定采精時間。為了建立公豬的固定條件反射,應該選擇比較固定的時間進行采精。一般采精工作安排在上午,公豬在飼喂1~2h以后進行。
(4)合理的采精頻率。青年公豬身體仍在繼續發育,每周以采精1次為宜,一歲以上公豬每周采精2次,壯年公豬可二周采精5次。采精的頻率主要依據每次射出精子總數和可利用的精子為標準(即精液質量),以保證精液的可貯存性和最高的采精力。
(5)采精人員在采精過程中應該注意安全。采精場地外圍應設有高1.2m,相距約30cm的鐵柱防護欄,人可側身穿過,公豬則不能越過,避免公豬狂躁時傷人。
3、精液的品質檢測
公豬精液的品質檢測是關系人工授精技術實施效果的重要技術環節,也是人工授精技術的優勢之一,可以對精液質量進行完全的監測。精液品質的檢測包括兩項,即表觀檢測和設備檢測。
3.1 精液的表觀檢測
豬精液的表觀檢測包括射精量、精液的顏色、氣味以及pH值等項目。公豬的射精量一般為150~200ml,成年公豬的為200~300ml,有的高達700~800ml,精液量的多少因品種、品系、年齡、采精間隔、氣候和飼養管理水平而不同。原精請勿轉換盛放容器,以免導致較多的精子死亡。
正常精液的顏色為乳白色或灰白色,精子的密度愈大,顏色愈白。如果精液顏色有異常,則說明精液不純或公豬有生殖道病變,如呈綠色或黃綠色時則可能混有化膿性的物質;呈淡紅色時則混有血液;呈淡黃色時則可能混有尿液等。
正常的公豬精液含有公豬精液特有的微腥味。若有其他特殊臭味的精液可能精液被尿液或其它異物污染了。
對于精液的酸堿度,生產上通?梢圆粰z測精液的pH值,若需要檢測,可用pH試紙進行測定。
3.2 精液的設備檢測
豬精液的設備檢測,一般包括精子活力、密度以及畸形率的檢測。
3.2.1 精子活力的檢測
精子活力又叫精子活率,是指直線前進運動的精子占總精子的百分率。精子活力的高低關系到所配母豬受胎率和產仔數的高低,因此,每次采精后及使用精液前,都要進行活力的檢查,以便確定精液能否使用及如何正確使用。
在我國精子活力一般采用10級制,即在顯微鏡下觀察一個視野內的精子運動,若全部直線運動,則為1.0級;有90%的精子呈直線運動則活力為0.9;有80%的呈直線運動,則活力為0.8,依次類推。鮮精液的精子活率大于或等于0.7時才可使用,當活力低于0.6時,則應棄去不用。
評定精子活力時應注意:①取樣要有代表性;②觀察活率用的載玻片和蓋玻片應事先放在37℃恒溫板上預熱,由于溫度對精子影響較大,溫度越高精子運動速度越快,溫度越低精子運動速度越慢,因此觀察活率時一定要預熱載、蓋玻片,尤其是從17℃精液保存箱的精子,應在恒溫板上預熱30~60s后觀察;③觀察活率時,應用蓋玻片。否則,一是易污染顯微鏡的鏡頭,使之發霉;二是評定不客觀,因為每次取樣的量不同將影響活率的評定;④評定活率時,顯微鏡的放大倍數要求為100倍。因為如果放大過大,使視野中看到的精子數量少,評定不準確。
3.2.2 精子密度的測定
精子密度指每毫升精液中含有的精子數量,它是用來確定精液稀釋倍數的重要依據。正常公豬的精子密度為2.0~3.0億/ml,有的高達5.0億個精子/ml,檢測的方法可以人為進行估測,或通過顯微鏡進行檢測,或通過分光光度計進行檢測。建議有條件的豬場使用最后一種檢測方法,因為它比較方便,檢查所需時間短,重復性好,儀器使用壽命長。其基本原理是精子透光性差,精清透光性好。選定550nm,一束光透過10倍稀釋的精液,光吸收度與精子的密度呈正比的關系,根據所測數據,查對照表可得出精子的密度。
3.2.3 畸型精子的檢測
畸型精子指巨型精子、短小精子、斷尾、斷頭、頂體脫落、有原生質、頭大的、雙頭的、雙尾、折尾等精子,一般不能直線運動,雖受精能力較差,但不影響精子的密度。精子畸形率是指畸形精子占總精子的百分率。若用普通顯微鏡觀察畸形率,則需染色;若用相差顯微鏡,則不需染色可直接觀察。公豬的畸形精子率一般不能超過20%,否則應棄去。采精公豬要求每2周檢查一次畸形率。
畸形精子的檢查過程:①取原精液少量,以3%氯化鈉溶液進行10倍稀釋;②以伊紅或姬姆莎為染液,對精子進行染色;③400~600倍顯微鏡下觀察精子形態,計算200個精子中畸形精子占的百分率。
4、 精液的稀釋與分裝
4.1 精液的稀釋
豬的精液如果不經過稀釋,在體外保存的時間最多也就半小時,活力很快下降,而且很快失去受精能力。這是因為精清促進精子運動,縮短精子在體外的保存時間。精液的稀釋就是以稀釋液降低精子的密度,為精子提供營養、緩沖物質,并維持適當的滲透壓和pH 值,以利于精子的保存。因此要求原精液應盡快稀釋。
精液在稀釋過程中應該注意:(1)等溫稀釋,就是說,在稀釋時精液的溫度與稀釋液的溫度應該盡量一致;(2)精子的稀釋倍數,在稀釋過程中,保證稀釋后每頭份的精液有足夠的精子數,一般要求30~50億,不過最新的研究結果表明每頭份20億精子,人工授精的效果也可以得到保證。
4.2 精液的分裝
精液的分裝方式,有瓶裝、管裝和袋裝三種,裝精液用的瓶、管和袋均為對精子無毒害作用的塑料制品。瓶裝的精液分裝時簡單方便,易于操作,但輸精時需人為瓶底開口,因瓶子有一定的固體形態;袋裝的精液分裝一般需要專門的精液分裝機,用機械分裝、封口,但輸精時因其較軟,一般不需人為擠壓。一般上面均有刻度,瓶子最高刻度為100ml,袋子一般為80ml。
精液分裝前先檢查其活力,若無明顯下降,按每頭份80~100ml進行分裝。分裝后的精液,要逐個粘貼標簽,一般一個品種一個顏色,便于區分。分好后將精液瓶加蓋密封,封口時盡量排出瓶中空氣,貼上標簽,標明公豬的品種、耳號及采精日期與時間。需要保存的精液先在室溫22~25℃下放置1~2h,或用幾層干毛巾包好直接放在17℃(16~18℃)的精液保存箱中。
5 、精液的保存與運輸
5.1 精液的保存
豬精液保存溫度常選擇17℃(16~18℃),這是因為溫度越高精子運動越快,保存時間越短;溫度越低,精子運動速度越慢,保存時間越長。因此,溫度越低保存效果越好。但是,當溫度降至10℃以下時,精子將出現冷休克而死亡。
精液保存應該每天進行2次的搖動,每隔12h要搖勻一次精液,使得精子均勻懸濁于稀釋液中,而能夠獲取充足的營養。
避免精液與水、酒精、汽油等物質接觸,因為這些物質對精液都是有害的。避光保存,光線對于精子有害。
精液的儲藏時間,一般要求3天以內,不能超過5天,在儲藏時間內,溫度保持在一個恒定的溫度內,不能波動過大。
5.2 精液的運輸
對于遠距離購精液的豬場,運輸過程是一個關鍵的環節。運輸成敗的關鍵在于保溫和防震是否做得充分,保溫或防震條件做得好的,即使運輸距離較遠,對精子活力影響也不明顯,母豬受胎率和產仔數也會維持在較高的水平上,一般的操作是使用專用的儲存的設備儲存精液,溫度要求也是17℃,運送的精液要盡快用于授精工作。
震動對精子活率影響不大,但是當精液與空氣接觸的震動,可引起精子的死亡,對授精效果影響較大。因此,在分裝精液時,一定要盡量排空瓶中空氣,降低空氣對精子活率的影響。
6 、豬的人工輸精
豬人工輸精是人工授精技術的最后技術環節,也是人工授精技術成敗的關鍵技術環節。這個技術環節包括輸精的適宜時間以及輸精過程的技術。
6.1 適宜的輸精時間
這個問題實際上是正確并準確對發情母豬進行鑒定,因為輸精時間與母豬的發情周期密切相關。正確地判斷母豬的發情狀況,做到適時配種,是提高母豬受胎率和產仔數的關鍵。要求配種人員,對于母豬發情時的一些生理特征要非常了解,這對于發情鑒定非常重要。一般來說,發情母豬在行為和生理上較其他正常的母豬有明顯的變化,例如發情期對公豬的接觸、氣味和聲音都異常敏感,表現為典型的“靜立反射”,即母豬壓背時,站立不動、后肢繃緊、尾側向一邊、豎耳、耳尖外翻等癥狀。
每天進行兩次發情鑒定,而且使用試情公豬進行發情檢查的效果會更好一些,試情公豬一般選擇行動緩慢、唾液分泌旺盛、善交談的老齡公豬擔任。
我們還必須注意以下問題:(1)人工授精的精子在母豬體內的存活時間為24h,而自然交配的精子在母豬生殖道中的存活時間約為36~42h。(2)大多數母豬的排卵時間是在母豬發情后36~48h,現在關鍵的問題是通過發情鑒定知道母豬準確的發情時間。(3)第一次輸精時間(配種時間)是在排卵前6~8h,精子要預先到達指定地點,等待卵子的到來。(4)母豬的排卵集中在排卵的前1/3的時期,約為70%卵子。(5)輸精時間與母豬的斷奶與發情的間隔時間還有密切的關系,若斷奶發情間隔時間長,6~7天,發現母豬的“靜立反射”的發情征狀,立刻進行第一次授精,12h后進行第二次配種;若母豬斷奶發情間隔屬于正常的5天,12h后進行第一次配種,12h后進行第二次配種;若母豬斷奶發情間隔時間比較短,3~4天發情,最佳的配種時間應該在發情后24~36h,12~16h進行第二次配種,若發情的持續時間特別長,可以選擇第三次配種。
6.2 輸精過程需要注意的技術環節
(1)將試情公豬趕至待配母豬欄前,使母豬在輸精時與公豬有口鼻接觸,要求公豬在走道相對固定,不要走動。輸精欄后部不應有橫向的水管或固定物,否則,影響按摩刺激的效果。
(2)輸精管的插入,一般應該到達子宮頸,讓子宮頸緊緊的固定住輸精管,將會感到輸精管被鎖定。在該技術環節,應該注意以下細節:可以在輸精管的端部,使用少量的潤滑劑或少許的精液、稀釋液,有利于輸精管的順利導入;在導入輸精管時,一般采用逆時針的方法,緩慢導入;插入輸精管,一般是在開始階段,輸精管應該稍稍向上的角度插入,以避免輸精管與膀胱接觸,若在實際的操作中發生了此類錯誤,請更換輸精管,因為尿液對精子非常不利。
(3)人工授精時,應該盡量模擬自然交配的狀態,比如配種人員可以反坐在母豬的后驅,或者對母豬的腹部進行適當的刺激,母豬陰戶或肋部進行按摩,肋部的按摩更能增加母豬的性欲。輸精人員倒騎在母豬背上,并進行按摩,效果也很理想。
(4)控制輸精的時間和速度,正常的輸精時間應和自然交配一樣,一般為5~10min,時間太短,不利于精液的吸納,太長則不利于工作的進行。實際中可以通過控制輸精瓶高低,或給予輸精的精液袋以適當的壓力等措施,調節輸精時間。
(5)在輸精的過程中,少許精液的回流溢出是允許的,但是回流溢出量比較大時,就應該稍微調節一下輸精管的位置,若還沒有改觀,就應該停止輸精過程。
(6)輸精完成以后,應該以順時針的方向取出輸精管,然后讓母豬保持安靜狀態20~30min,這樣有利于精子在母豬體內的運動和受精過程,從而獲得較好的配種效果。
7 、結束語
豬的人工授精是現代養豬生產常用的技術,使用合理可以大大提高豬場的經濟效益和生產水平,當然人工授精技術應用的效果,受到許多因素的影響,我們要在不斷的實踐中進行總結,提高人工授精技術的實際操作水平,讓人工授精技術更好的為豬場和養豬生產服務。