美国的人工授精技术

随着饲养规模的日益扩大和繁殖技术的逐步推广，猪人工授精技术在世界各国越来越受到重视。人工授精技术能够充分利用公猪的优良性能和扩大公猪的使用范围，使优良的公猪产生更多的后代，加快猪群的品种改良，并不受不同猪只体型、年龄的影响，而且可以减少疾病传入种群的风险。人工授精需要较高的管理和操作技术，但通过规范化管理和对授精人员进行培训，取得的效益也较高。 在美国，猪人工授精技术（Artificial insemination）应用于70年代，九十年代后，得到较快的普及，普及率由1992年的5—10%发展到1997年的30—50%，美国畜牧界专家预计，5—7年后美国的人工授精应用率将达到80%。目前美国大多数猪场一般采用全部用人工授精配种或第一次自然交配，第二、三次用人工授精。由规模较大的专业供精公司，如IBS（Iowa State奥德拉德国际种猪精液站）、SGI（South Dakota State国际育种中心）、PAB（Minesota State派普斯通人工育种公司）等供给和推广。一些大型的种猪育种公司如PIC、GIS（Indiana State遗传改良服务公司）、Comparts(海康佩家庭农场联合体)、迪卡等也广泛采用人工授精技术进行生产。 (一)猪人工授精的设施与用品 （1）公猪舍 设立专门的公猪舍，采用限位栏饲养公猪，公猪舍与母猪舍分开一段距离。母猪日常较少接触公猪，使其对公猪气味敏感，限位饲养使公猪保持适量运动，精液质量稳定，又可节约投资费用。实践证明，公猪限位饲养与带运动栏饲养相比，肢蹄健康、性欲、体况、利用年限等方面均无明显的差异，故在美国，大部分猪场的公猪都饲养在限位栏里。 （2）采精室 采精室一般建在离公猪栏较近的地方，内设可调采精架（假母猪），并固定在地面上，地面铺上防滑地板胶，采精室设有操作人员安全区，如图一所示。安全区设在采精室的两侧或角落处，用直径10cm的不锈钢柱排列隔开，柱与柱之间相隔28cm左右，当个别凶恶的公猪追咬操作者时，操作者可迅速避进安全区，而公猪却不能进入，可有效保证操作者的安全。 图一 采精室示意图 （3）实验室 实验室是检查、稀释、保存、分装精液的地方，通过专用密闭管道用真空泵将精液从采精室抽到实验室进行上述工作。 实验室分为潮湿区（安放稀释、冲洗设备），干燥区（安放处理和保存精液的设备，如显微镜、保温箱及其它），发放区（精液分装、包装，接受订购等）如图二所示。 图二 实验室示意图 实验室设备主要有：位相差显微镜、电子精子计数器、可编程泵、载玻片保温板、电子天平、温水浴锅、超净水系统、电子数字温度计、自动混合搅拌器、手动或自动装袋机、恒温箱等。 实验室要求保持洁净、干燥的环境，防止污染精液。 （二）公猪的训练和精液的采集 公猪采精调教要求操作人员要有足够的耐性并掌握一定的技巧，先调教性欲较旺盛的公猪采精，利用涂上其它公猪精液或尿液的采精架（假母猪）或发情母猪，逐步训练公猪骑在它们的背上。对性欲较弱的公猪，用上述方法不易调教成功，可将发情旺盛的母猪赶到假母猪旁边，让被训练的公猪爬跨，待公猪性欲旺盛时把母猪赶走，再引诱公猪爬跨假母猪，或直接将公猪由母猪身上搬到假母猪台上采精。调教时，尽量模仿发情母猪的叫声，可提高公猪的性欲。一旦爬跨成功，要连续几天对该公猪进行采精，以巩固刚建立起的条件反射。 经过训练的公猪，爬跨上假母猪并作交配动作时，操作者在假母猪的右侧，首先按摩公猪阴茎龟头，排出包皮尿液积液后，采用拳握法，握住阴茎，以一手的中指和无名指在阴茎前端螺旋体上适当施加压力，另一手则持集精杯接阴茎射出的精液，集精杯可用一次性无毒塑料或泡沫杯，也可用保温杯，上方以数层纱布覆盖，以滤去公猪射出精液中的胶状物。采精前，集精杯需置于35—37℃的恒温箱中保温，避免精子受到温差的打击，采精时应避免阳光直接照射精液，采精完毕后要在集精杯外面贴上记录公猪号、采精时间的标签。 公猪的采精频率不能太高，10月龄以前每周只能采精1次，10月龄以后每周可采精2次，但不要超过3次。研究表明：每周多次采精和一次采精所获得的总精子数基本一致。应用于人工授精的公猪一般不要用于自然交配，以免影响采精时的性欲和情绪。在美国，应用于人工授精的公猪一般每年更换65%，以保证公猪有旺盛的性欲和高质量的精液。 （三）精液质量评价和稀释 收集到的精液须作严格的检查，采精结束后，应将精液迅速放于37℃恒温箱中，并尽快进行质量检查。 美国人工授精精液质量检查项目包括下列几项： 颜色：猪的精液正常颜色为乳白色或灰白色，精液的浓度高时，通常呈乳白色带黄白色；精液浓度低时，呈灰白、水样甚至透明。如果精液呈红褐色，可能混有血液；如果呈黄绿色且有臭味，则可能混有尿液或炎症分泌物，这样的精液不能使用，并应及时对公猪进行对症治疗。 气味：公猪精液应没有特殊气味，带尿味和氨味或其它怪味的精液不能使用。 PH值：正常精子的PH值呈中性或弱碱性，在7.0­—7.8之间，一般来说，精液PH值越低，精子浓度越大。 镜检：在位相差显微镜200—400倍下面观察精子的活力和畸形率，活力合格率低于60%（即向前运动的精子占总数小于60%）不能使用；再用电子精子计数器（分光光度计）测定精子的密度，计算出所采集精液中所含精子的数量，按每个输精剂量至少30亿个有效精子计算出可稀释的倍数，通常可稀释10—15倍。 配制稀释液的粉剂，如商品化的MR—A SPERM DILUUENT粉剂或SPERM—AID POWDER等，专业公司有售。 现列举EDTA稀释液（BTS）配方如下，以作参考： 葡萄糖 37.15g 氯化钾 0.75g 碳酸氢钠 1.25g 柠檬酸钠 6.0g EDTA 1.25g 青霉素 0.60g(1百万国际单位) 双氢链霉素 1g 蒸馏水 加至1000ml 注：EDTA为乙二胺四乙酸钠 稀释液应与准备稀释的精液温度一致，相差不能超过一度。 按稀释倍数将精液稀释，用自动混合搅拌器充分搅拌混合后，再用100ml的带尖头的塑料瓶或无毒塑料袋分装，不同品种的精液用不同颜色（红、蓝、黄、绿、黑等）的瓶盖（或者在精液中加入专用色剂）加以区别。置于17℃恒温箱保存，保存过程中要求每12小时翻动一次。用普通稀释液稀释的精液可保存5—6天，用长效稀释液的可保存7—9天，但一般要求在3天内用完，否则会影响使用效果。 有研究指出：用两头或多头公猪的不同精液混合进行人工授精，可提高受胎率和产仔数。 （四）母猪发情诊断 要使母猪能适时输精，掌握母猪发情诊断是较关键的一环。发情诊断从母猪断奶后四天开始，一般在母猪采食完毕后进行，每天诊断二次，二次间相隔不要超过5小时。在美国，大多数母猪在断奶5天后开始发情。 母猪发情时，经常表现为烦燥不安，试图寻找公猪，阴户肿胀。 大部分猪场采用通过专用的试情公猪与受检母猪接触的办法，判断母猪是否发情和适配。 当公猪在场时，在受检母猪背部加压和抚摸母猪腹部，提拉腹股沟，甚至由操作者骑坐在其背上，以检查母猪是否出现压背反射，即出现静立反应和竖耳反应，表现出愿意接受配种的姿势。试情公猪要求较有耐性，擅长与母猪交流情感，每月要让它配种1—2次，使其保持旺盛的性欲和主动性。 Nebraska州立大学的Don levis教授研究发现：发情母猪的适时输精时间与母猪断奶到表现发情症状的时间有密切关系，见表1： 母猪断奶后出现发情时间与输精时间关系 母猪断奶至出现发情症状的时间 适时输精时间 每天进行2次发情诊断 每天进行1次发情诊断 上午（7:00—9:00） 下午（15:00—17:00） 上午（7:00—9:00） 诊断发情 诊断发情 诊断发情 输精2次 输精3次a 输精2次 输精3次 输精2次 输精3次 3—5天 下午1b 上午2c 下午1 上午2 下午2 上午2 下午2 下午1 上午2 下午2 上午2 下午2 上午1 上午2 下午2 6天以上 下午1 上午2 上午1 下午1 上午2 下午1 下午2 下午1 上午2 下午2 上午1 上午2 上午1 下午1 上午2 复发情母猪 后备母猪d 下午1 上午2 上午1 下午1 上午2 下午1 上午2 下午1 上午2 下午2 上午1 上午2 上午1 上午1 下午2 表1. 注：a、两次输精时间间隔至少8小时；b、发现发情为第一天，“下午1”表示发情的第一天下午，下午输精时间为15:00—17:00，以下类同；c、表示发情第二天上午，输精时间为7:00—9:00，以下类同；d、要求后备母猪每天进行2次发情诊断。 按上表进行发情诊断和确定输精时间可有效提高受胎率。 （五）输精 在母猪采食完毕，将发情母猪保定于限位栏内，操作者先进行双手和母猪外阴部的清洁，采用一次性输精管，后备母猪一般选择螺旋头输精管，经产母猪选择泡沫头输精管，在一次性的输精管上涂上专用润滑剂，先用手抚摸母猪外阴部，用左手拇指、食指扳开母猪阴唇，右手持输精管，以斜角30—45°向上插入阴道中，要注意避开尿道开口，在输精管进入10─15cm之后，转成水平插入，当插入25—30cm到达子宫颈时，会感觉到输精管前端稍有阻力，这时可逆时针方向转动适度回抽，感觉到子宫颈锁定输精管，装有精液的塑料瓶尖头接到输精管上，开始通过输精管使精液慢慢输入，如图三所示。如果精液有回流时，要减慢输入速度，输精的同时要注意抚摸母猪的乳房，如果精液输得太慢要稍微转动输精管，防止阴道皱襞堵住输精管出口。输精时间至少要求3—5分钟，当塑料瓶里的精液全部输入后，要让输精管保持原状3—5分钟，慢慢转动拔出输精管或让输精管继续停留于阴道内，由阴道括约肌收缩使其自行退出。输精管出来后，应检查输精管头是否有血迹，以判断是否插错位置和插入力度是否太大。 影响猪人工授精技术的因素主要有：猪场的管理状况、公猪精液的质量、操作者AI技术掌握的程度、母猪发情诊断和适时配种的准确性、环境条件和实验室设备等。美国Minesoto state试验研究结果表明：如果各方面的工作都做好的话，采用人工授精技术进行配种，效果并不比自然交配差，见表2。 人工授精和自然交配对母猪受胎率和产活仔数的影响 配 种 方 式 受胎率（%） 窝产活仔数（头） 二次都采用自然交配 88.5 10.2 自然交配和人工授精各一次 93.2 10.3 二次自然交配和一次人工授精 89.4 10.4 一次自然交配和二次工人授精 92.5 10.5 二次都采用人工授精 91.5 10.3 表2. 人工授精各方面的要求比自然交配较高，猪场开展人工授精工作，应先采用每个情期先进行一次自然交配，再进行1—2次的人工授精，经过一段时间后，操作者技术进一步提高，繁殖成绩比较理想时，再逐渐过渡到全部使用人工授精技术进行配种，效果较好。