曹雁行 孫玉江 張志鵬 鄒敬清 潘慶杰
(①山東省東營市畜牧局 257091 ②青島農業(yè)大學動物科技學院 山東 青島③東營職業(yè)學院 山東 東營 ④青島德瑞駿發(fā)生物有限公司 山東 青島)
馬人工授精技術試驗
曹雁行①孫玉江②③張志鵬④鄒敬清④潘慶杰②*
(①山東省東營市畜牧局 257091 ②青島農業(yè)大學動物科技學院 山東 青島③東營職業(yè)學院 山東 東營 ④青島德瑞駿發(fā)生物有限公司 山東 青島)
為加快本地馬品種改良采用馬人工授精技術(AI)。結果表明,Selle Francais公馬射精量為118.2±14.53ml,精子密度2.01±0.06億/ml;常溫下,精液稀釋液A在1、2h內存活率分別為0.75±0.02、0.4±0.04,與進口的INRA96精液稀差異不顯著(P>0.05);保鮮精液低溫(0~5℃)保存48h,受精成功率為61.53%,保鮮精液48h后效果較差。鮮精、保鮮精液和冷凍精液的人工授精成功率分別為80.95%、61.5%、45.5%,差異均極顯著(P<0.01)。
馬 人工授精 保鮮精液 冷凍精液
人工授精在我國應用始于上世紀三十年代,具有提高種畜利用率、減少飼養(yǎng)成本、控制疾病傳播、加速品種改良等優(yōu)點,曾為我國馬的育種和新品種的培育起到重要作用。進入二十一世紀以來,現(xiàn)代馬業(yè)迅速發(fā)展,進口馬匹數量不斷增加,人工授精、胚胎移植等新技術研究、開發(fā)與推廣工作也同步發(fā)展,加快了優(yōu)良馬品種的繁育。
1.1 材料
1.1.1 試驗動物 Selle Francais(塞拉-法蘭西)馬、蒙古馬、伊犁馬。
1.1.2 設備試劑 主要設備有醫(yī)用超聲波清洗器、體視顯微鏡、冷凍儀、獸用B超儀、精子密度儀、高速冷凍離心機等。主要試劑有丙酮酸鈉、Na2HPO4、KH2PO4、甘氨酸、D-無水葡萄糖、D-果糖、a-乳糖、進口精液稀釋液等。
1.2 方法
1.2.1 采精 采用自行設計假臺畜(專利號:201220037887.8),按照《動物繁殖學[1]》進行采精、檢測、輸精、保鮮、冷凍,并統(tǒng)計采精量、精子活力、精子密度和授精成功率等。
1.2.2 精液稀釋 參照動物精液稀釋液的成分與組成[2-5],設計了4個精液稀釋液試驗組,標記為稀釋液A、B、C和D,分別在低溫、常溫下保存并鏡檢。
1.2.3 保鮮精液 根據精子密度和活率計算保鮮精液量。按照精子數不低于1×108[1]確定稀釋比例,制作的保鮮精液量為10ml/份。
1.2.4 冷凍精液 精液與稀釋液按1:3的比例進行稀釋,稀釋后檢測精子活率高于50%。參照其家畜的冷凍精液制備方法[6]制作凍精細管。試驗結果用excel、SPSS軟件處理,ANOVA和Tukey分析,每次試驗至少重復3次。
3.1 精液品質鑒定
選取4匹Selle Francais公馬的精液品質進行鑒定,從采精量、精子活率、精子密度等方面進行檢測(表1)。
表1 公馬精子質量檢測結果 (ml、億/ml、%)
從射精量看,Ⅲ號公馬的精液量(133±26.3)高于I號、II號和IV號(P<0.01)。從精子活率看,III號公馬的精子活率(0.67±0.12)低于I號、II號和IV號(P<0.01)。從精子密度看,III號公馬的精子密度(0.75億/ml)低于I號、II號和IV號(P<0.01)。
3.2 人工授精時間
用I號、II號種公馬精液進行105匹次輸精,成功率為80.95%(圖1)。人工授精情況顯示,受孕率最高月份在4月份,達到94.1%;8月份受孕率最低。
圖1 人工授精匹次數與受精成功率
3.3 精液稀釋液
對精子在稀釋液A、B、C和D常溫(15~25℃)保存0、0.5、1、2和4h后,精子活率的變化情況進行統(tǒng)計。結果表明,常溫保存下,稀釋液A(發(fā)明專利號:20121002639 3.4)效果較好,精子在1、2h內活率分別為0.75±0.02、0.4± 0.04,與進口的INRA96精液稀差異不顯著(P>0.05)。釋液稀釋液B、C和D,精子活率下降比較快,與稀釋液A差異顯著。
表2 不同精液稀釋液常溫保存(15~25℃)馬精子活率 (%)
保鮮精液低溫(0~5℃)保存到48h后,精子存活比例達到58.7%;72h后,精子活力降到39.1%;96h后,精子活力降至21.6%。利用保鮮精液進行26匹次的授精試驗,16匹次受孕成功,48h之內的受精成功率達到61.53%(圖2)。
圖2 保鮮精液精子存活比例與受精成功率
A圖表示精液在低溫保存12、24、48、72和96h后精子存活比例;B圖表示精液在低溫保存12、24、48、72和96h后人工授精的成功率。
3.4 冷凍精液 精液冷凍保存12、24、48、72、96、120和240h后,解凍并檢查精子活率(如圖8),精液冷凍保存72h、120和480h后,精子解凍后活率分別達59.3%、58.7%和57.3%,活率保持在55%以上。對鮮精、保鮮精液和冷凍精液的人工授精成功率的比較表明,人工授精成功率分別達到80.95%、61.5%、45.5%。
圖3 冷凍精液精子存活比例與受精成功率
圖3 表示冷凍精液的精子存活比例與人工授精成功率。A圖表示精液在冷凍保存12、24、48、72、96、120和480 h后,精子存活比例;B圖表示鮮精、保鮮精液和冷凍精液的人工授精成功率比較。
4.1 精液采集
作為種公馬必須要保持遺傳性能穩(wěn)定[7],生產性能優(yōu)良,系譜清楚,檢疫合格,這是開展人工受精技術的基礎。因此,在做采精以前,首先對候選的種公馬進行了初步選擇,確定4匹Selle Francais參加采精試驗。從精液檢測結果看,Ⅲ號公馬精液質量不穩(wěn)定,頂體完整率較低,可能與年齡低(3歲)有關,因此,Ⅲ號公馬暫不做為種用。其它3匹種用順序為依次為I號、II號、Ⅳ號。
4.2 人工授精時間
影響人工授精效果的因素很多,馬匹年齡、健康狀況、精液質量、環(huán)境溫度及輸精技術等,馬自身生理周期變化是內因。本試驗表明,青島地區(qū)馬3~9月均可以發(fā)情,以5月最為集中,這也符合季節(jié)性發(fā)情動物的一般規(guī)律,即由短日照變最長日照時,公馬精液量最大,母馬開始發(fā)情;由最長日照逐漸變短日照時,公馬精液量減少,母馬一般不再發(fā)情。人工授精的效果與季節(jié)、母馬發(fā)情周期變化密切相關。因此,青島地區(qū)要抓住4~7月發(fā)情季節(jié),盡早完成配種任務。
4.3 精液稀釋液
稀釋液是精子的保護劑,可以有效減緩精子運動、抑制精子代謝、延長精液保存時間。一般稀釋液中都含有營養(yǎng)物質、緩沖劑、抗氧化物質、酶、抗菌素及微量元素等,稀釋液成分、各成分的濃度及組分之間的比例都對精液保存質量有重要影響(徐振軍等,2009)。常溫保存(15~25℃)下,以牛奶、葡萄糖、棉子糖等為主要成分的稀釋液A與法國進口產品其效果無顯著差異。雖然對于INRA96的具體成分我們不清楚,但葡萄糖、棉子糖等可以提高精子活力,調節(jié)精液滲透壓,以此延長精液的保存時間。
4.4 冷凍精液
冷凍精液的制作實現(xiàn)了優(yōu)良種畜遺傳資源的長期保存,目前,牛的冷凍精液保存期已經達到40年[8-10]。試驗表明,短時間(0-6h)來看,隨著時間的推移,精子活力也隨之降低;但是長時間(6h以上)看,活率基本保持在55%以上。對鮮精、保鮮精液和冷凍精液的人工授精成功率的比較表明,如果條件許可,盡量不要使用冷凍精液。本試驗采用0.5ml細管冷凍精液與0.25ml顆粒凍精進行了比較,顯示同一稀釋液細管凍精在解凍后活率方面有明顯優(yōu)勢。
[1] 楊利國等. 動物繁殖學[M]. 北京: 中國農業(yè)出版社. 2003.
[2] 張沅. 家畜育種規(guī)劃[M]. 北京: 中國農業(yè)大學出版社. 2001
[3] 王建辰, 章孝榮. 動物生殖調控[M]. 合肥: 安徽科技出版社, 1998.
[4] 王洪亮, 劉睿智, 張紅國等. 精子形態(tài)與精子活力和活率的關系[J]. 吉林大學學報(醫(yī)學版), 2006,(32)04.
[5] 江中良, 李青旺, 胡建宏等. 不同稀釋劑對豬冷凍精液精子活率的影響[J]. 中國農學通報, 2004, 20(4): 12-14, 29.
[6] 耿娟. 馬精液保存的研究[D]. 烏魯木齊: 新疆農業(yè)大學. 2007.
[7] 廉嵩, 侯曉亮, 韓紅兵等. 妊娠母馬eCG分泌水平的研究進展[J].東北農業(yè)大學學報, 2010, 41(6): 157-160.
[8] Armstrong D T. 家畜超排的生理基礎[J]. 國外畜牧科技, 1991, 18(2): 18-20.
[9] 張婷. 四種糖類對豬精液冷凍保存效果的研究[D]. 楊凌: 西北農林大學. 2008.
[10] 王慧偉. 驢精液保存技術研究[D]. 烏魯木齊: 新疆農業(yè)大學. 2008.
S821.3+4
A
1007-1733(2013)09-0011-03
2013–07–25)
*通訊作者