影響公豬精液質(zhì)量的因素

影響公豬精液質(zhì)量的因素

現(xiàn)在，許多豬正在采用ai技術(shù)來降低生產(chǎn)成本，提高豬的繁殖率。影響ai效果的主要因素之一是公豬的體液質(zhì)量。從19世紀(jì)20年代開始在豬上進(jìn)行AI試驗(yàn),到最近50多年的迅猛發(fā)展,公豬精液的采集、稀釋、檢測都已建立了一整套的操作規(guī)范。在我國,豬人工授精技術(shù)的推廣和應(yīng)用也隨著養(yǎng)豬業(yè)的高速發(fā)展越來越廣泛。實(shí)踐證明,在其他生產(chǎn)條件正常的情況下,精子質(zhì)量高低與精液品質(zhì)好壞與母豬的受胎率是密切相關(guān)。因此,公豬生產(chǎn)性能的高低會直接影響到整個(gè)養(yǎng)豬業(yè)的生產(chǎn)效率。本文就公豬精液品質(zhì)的影響因素作以下探討,希望能夠?qū)ιa(chǎn)有一定的理論指導(dǎo)。1ell:精子形成+附睪丸成年公豬睪丸在持續(xù)不斷的產(chǎn)生精子,從精原細(xì)胞(spermatogenouscell)到精母細(xì)胞(spermatocyte)再經(jīng)過精子形成(spermatoleosis)過程,然后進(jìn)入到附睪完成最后的成熟過程。在這個(gè)大概要持續(xù)40d左右的整個(gè)過程中,很多因素都會影響到精子正常發(fā)展,從而影響了公豬精液品質(zhì)。1.1不同品種及豬的精子活率和精子畸形率遺傳育種的研究表明,公豬的幾個(gè)主要繁殖性狀的遺傳力估值(h2)較高,比如:睪丸大小(平均0.4)、精子數(shù)量(平均0.3)和性欲(平均0.2),遺傳因素是決定公豬繁殖力的主要因素。不同品種間由于具有不同的遺傳特性,其精液品質(zhì)具有一定的差異。公豬的射精量(Semenvolume)與睪丸大小具有直接關(guān)系,因此不同品種間的公豬的生精能力具有顯著差異:一般約克夏與長白公豬每次射精量和一段時(shí)期內(nèi)射出的精子總數(shù)要明顯高于其他品種,長白豬的射精量在冬季平均可達(dá)到291.05mL,而同期相比杜洛克只有197.59mL。而孫德林的試驗(yàn)結(jié)果為:不同品種間射精量由多到少排列是:杜洛克(244.69mL)>長白(238.27mL)>皮特蘭(206.24mL)>大白(191.25mL)。公豬精液密度(Spermconcentration)約克夏略低于長白公豬,但各品種間差異不顯著。另外,蔣如明等的研究表明:長白公豬精子活率(Progressivemotionofspermatozoa)平均值最高,杜洛克的精子活率明顯低于長白和大約克,而且由于杜洛克豬引入中國較晚,對亞熱帶氣候的適應(yīng)性較差,其精子活率受氣溫影響各月的波動較大。但任廣志的試驗(yàn)卻得出相反結(jié)論:各品種公豬的精子活率和精子畸形率差異不顯著(P>0.05),杜洛克、大白、長白豬的精子活率依次降低。精子畸形率(Abnormalspermatozoa):長白豬的精子畸形率明顯低于大約克和杜洛克,且各月波動較小,杜洛克公豬的精子畸形率最高,各月波動較大?？傊?雖然孫德林認(rèn)為精液總體品質(zhì)由優(yōu)到中等排列是:杜洛克>大白>皮特蘭>長白,但多數(shù)研究表明:大白公豬的血清睪酮(T)水平明顯高于杜洛克,而睪酮是調(diào)控精子發(fā)生的主要激素之一,因此大白公豬的精液品質(zhì)是最優(yōu)的(射精量:349.25mL,射出精子總數(shù):119.32×109,活力精子數(shù):85.58×109),受溫度、季節(jié)的影響相對較小,其次是大約克,而杜洛克是最差的(射精量:161.28mL,射出精子總數(shù):81.14×109,活力精子數(shù):59.63×109),對亞熱帶氣候的適應(yīng)性較差,并且在熱應(yīng)激后精液品質(zhì)的恢復(fù)比較慢。相對于常見的引進(jìn)品種,中國地方豬種品種繁多,不同的品種的差異主要體現(xiàn)在:體型大小、睪丸大小、射精量及每次射出精子數(shù)、血清FSH和抑制素濃度等等,因此精液品質(zhì)也參差不齊。GerfenR.W.做了在楓涇豬、梅山豬、約克夏豬之間的精液品質(zhì)比較試驗(yàn):就射精量而言,楓涇豬和約克夏明顯高于梅山豬;就精子活力而言,楓涇豬(78.5%)和梅山豬(74.5%)沒有顯著差異;而精子密度也是楓涇豬和梅山豬顯著高于約克夏。梅山豬和楓涇豬的血清FSH濃度明顯高于杜洛克,而抑制素濃度要低于杜洛克,因此,梅山豬和楓涇豬的生精能力比杜洛克更強(qiáng),杜洛克公豬每次射出精子數(shù)明顯低于梅山豬和楓涇豬。另外,雜交優(yōu)勢不只是體現(xiàn)在生產(chǎn)性能方面,同時(shí)也體現(xiàn)在雜交豬的繁殖性能方面:性成熟早、睪丸較重、性欲較強(qiáng)以及生精能力較強(qiáng)等。SmitalJ.的試驗(yàn)表明:Hampshire×Pietrain雜交后代公豬射精量(299mL)明顯高于Pietrain(240mL)和Hampshire(217mL);Duroc×Hampshire雜交后代公豬射精量(232mL)也明顯高于Duroc(162mL)和Hampshire(217mL);Hampshire×Pietrain雜交組合相比較于其他組合表現(xiàn)出更顯著的雜交優(yōu)勢:射精量(Semenvolume)更大,精子總數(shù)(Numberoftotalsperm)和活力精子數(shù)(Numberofviablesperm)更多。1.2小鼠精子活力變化公豬精液品質(zhì)(射精量、精子密度、精子形態(tài)等)明顯是受公豬的年齡影響的,即使是同一頭個(gè)體,其精液品質(zhì)也會隨著年齡的變化而呈現(xiàn)出規(guī)律性的變化:一般從性成熟到壯年,精液量和精子密度逐年增加,壯年以后逐年下降。LemanA.D.的研究表明:公豬的每次射精量和精子數(shù)從初情期(5-8月)開始,隨著年齡的增加而增加,一直到18月齡,然后維持在較高水平,到5歲左右又開始下降。王玉良報(bào)道大約克公豬的精液量在8月齡較少,9月齡至12月齡開始上升,2歲至3歲期間保持在產(chǎn)精高峰期,4歲開始下降,5歲時(shí)精液量明顯減少;精子密度從9月齡開始上升并保持在較高水平(平均每毫升精液含1.71~1.78億個(gè)精子),一直持續(xù)到4歲,5歲以后精子密度顯著下降到平均1.5億/mL以下;精子活力在2歲以前處于最佳狀態(tài)(0.75以上),3歲以后開始緩慢下降。因此,在現(xiàn)代化養(yǎng)豬生產(chǎn)中多利用青壯年種公豬,除個(gè)別生產(chǎn)性能特別優(yōu)秀的個(gè)體外,種公豬一般利用2~3年,不超過4年。1.3影響公豬精子質(zhì)量的因素營養(yǎng)條件(營養(yǎng)水平和營養(yǎng)平衡)不僅影響公畜的健康,還影響其生殖系統(tǒng)的生長發(fā)育、繁殖能力和精液品質(zhì)。種公豬的營養(yǎng)供應(yīng)以保持中上等膘情的種用體況為宜。公豬的生長,精液的產(chǎn)生,配種活動等都需要能量,一般飼料中能量應(yīng)達(dá)到11.29~12.12MJ/kg。種公豬一次射精量大,而且精液中干物質(zhì)占2%~10%,其中60%是蛋白質(zhì)。此外,蛋白質(zhì)與腦垂體有密切關(guān)系,如不足,會使腦垂體的機(jī)能降低,腦垂體不能分泌足夠的促性腺激素,使睪丸的生精機(jī)能受到抑制或損害,從而降低種公豬的性欲、精液濃度、精液量和精液品質(zhì)。但長期喂蛋白質(zhì)過高的飼料,易使體內(nèi)產(chǎn)生大量有機(jī)酸,對精子形成不利,同時(shí)精液品質(zhì)下降。維生素A是保證睪丸生殖上皮的完整和正常分化所必需的養(yǎng)分,也是垂體正常發(fā)育和活動所必需。VA缺乏時(shí),公畜睪丸上皮細(xì)胞變性退化,睪丸萎縮,促性腺激素分泌受阻,種公豬性欲降低,精子生成減少,精液濃度降低,精子活力下降,畸形率增加。維生素E又稱生育酚,它通過垂體前葉分泌促性腺激素調(diào)節(jié)性機(jī)能,并促進(jìn)精子的形成與活動,增加尿中17-酮類固醇的排泄,從而維持公畜的繁殖機(jī)能。VE缺乏時(shí),可引起公畜的睪丸變性,精子運(yùn)動異常。在大規(guī)模飼養(yǎng)條件下,種公豬飼喂適量的Zn、Se、Mn、Cr、Ca等礦物質(zhì)元素可以增加有效射精量,改善精液質(zhì)量,提高精子活力,減少畸形率,精液品質(zhì)有明顯提高作用。Zn是動物體內(nèi)多種酶的成分,也是精細(xì)胞發(fā)育(精子形成及成熟)所必需的元素之一,還與睪酮的生成有關(guān)。Zn缺乏會嚴(yán)重影響公畜的繁殖機(jī)能,主要表現(xiàn)為公畜的睪丸生長發(fā)育停止,生精上皮萎縮,垂體促性腺激素和性激素德分泌釋放減少,性欲降低,嚴(yán)重的Zn缺乏將導(dǎo)致精子完全停止生產(chǎn)。Se是谷胱甘肽過氧化物酶輔酶的組成成分,在動物機(jī)體內(nèi)可保護(hù)細(xì)胞膜和含脂細(xì)胞器免遭氧化作用的損傷,使細(xì)胞膜保持完整性。精液中的Se通過谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)的抗氧化作用保護(hù)精子細(xì)胞免遭氧化損害,硒在精子中局限于尾部的角質(zhì)蛋白中—硒鞭毛蛋白,為一種特殊的硒多肽。公豬精子中的硒主要存在于線粒體膜中,缺硒導(dǎo)致精細(xì)胞受損,釋放出谷氨酸草酰乙酸轉(zhuǎn)氨酶(GOT)降低精子活力和受精能力,影響精子形態(tài),如尾部彎曲、折斷。另外,一些化學(xué)物質(zhì)具有雄性生殖毒性,使精子發(fā)生受阻,精液品質(zhì)下降,如棉酚作用于精子發(fā)育過程的不同階段,最終表現(xiàn)為精子減少,不育。1.4影響公豬精子品質(zhì)的因素季節(jié)的改變導(dǎo)致光照周期和溫度的改變。由于光照的影響,野豬的性活動是有季節(jié)性的,其繁殖季節(jié)主要集中在11月、12月和4月。雖然馴養(yǎng)后的公豬是屬于無季節(jié)性繁殖動物,但是現(xiàn)代的研究表明光照周期會影響公豬的生長和繁殖性能,補(bǔ)充光照可以提早公豬的初情期,秋季日照的縮短刺激公豬睪酮的分泌,從而性欲增強(qiáng),同時(shí)提高睪丸的生精能力。極端的光照周期(0h/d和24h/d)會影響到公豬的精液品質(zhì)(射精量、精子密度、頂體完整率),也會明顯影響到副性腺(尤其是尿道球腺)的分泌活動。光照周期通過下丘腦—垂體—性腺軸來調(diào)控影響精子的發(fā)生以及精子在附睪中的成熟過程。BorgK.E.的試驗(yàn)表明:各個(gè)品種的公豬血清睪酮(serumtestosterone)的濃度是隨著季節(jié)改變而變化:秋季明顯要高于其他季節(jié),而ParkC.S.認(rèn)為春季最高(約克夏5.11ng/mL,杜洛克3.06ng/mL),夏季最低(約克夏2.63ng/mL,杜洛克0.73ng/mL)。由于體內(nèi)睪酮水平的影響,秋冬季公豬的射精量、精子密度、活力精子數(shù)、畸形精子率等各項(xiàng)精液品質(zhì)指標(biāo)均要優(yōu)于夏季。也有其他的試驗(yàn)者認(rèn)為春季的公豬精液品質(zhì)最優(yōu),夏季最差:夏季精子活率最低(0.6785),然后逐漸恢復(fù),春季活率最高(0.7135);精子密度也是夏季最低(2.08億/mL),顯著低于其他季節(jié),春季密度最高(2.79億/mL)。因此,公豬睪酮水平的高低會直接影響公豬的精液品質(zhì),在夏季(6-9月)對公豬肌肉注射250mg睪酮可以顯著減少夏季高溫對精子畸形率的影響。另外,由于季節(jié)導(dǎo)致的溫度的變化對公豬精液品質(zhì)的影響也是很顯著的。氣溫的劇烈變化或氣溫處于過高或過低的狀態(tài),容易引起病原體數(shù)量的變化以及豬本身抵抗能力的降低,從而使疾病發(fā)生。如7和8月氣溫最高,受胎率最低,其原因主要是精液品質(zhì)下降。熱應(yīng)激對公豬繁殖性能的影響不是立即出現(xiàn),而是在其后16~30d,經(jīng)過60d才逐漸恢復(fù)。公豬對高溫甚為敏感,高溫可使公豬血液中的促腎上腺皮質(zhì)激素升高,從而使睪丸中的睪酮的產(chǎn)生受到抑制,致使公豬的交配欲減退;同時(shí),高溫使精細(xì)胞發(fā)生變性,尤其是會破壞精子核的染色體結(jié)構(gòu),出現(xiàn)染色體破裂或碎片,精液中會不斷出現(xiàn)受損傷的細(xì)胞融合而成的多核巨型細(xì)胞,另外,附睪內(nèi)的精子最容易受到熱應(yīng)激的影響,從而導(dǎo)致染色體畸變,致使精液品質(zhì)下降,直接影響配種受胎率。Sailer等試驗(yàn)表明小鼠睪丸在40℃保持60min,只有輕微的精子染色體畸變,然而溫度升到42℃,各個(gè)發(fā)育階段的精母細(xì)胞和精子的染色體都有明顯的嚴(yán)重畸變。種公豬生產(chǎn)需要適宜的溫度范圍是16~23℃。公豬造精功能產(chǎn)生障礙的極限溫度為30℃,相對濕度極限為85%,當(dāng)環(huán)境溫度超過30℃時(shí),公豬出現(xiàn)一系列熱應(yīng)激反應(yīng),呼吸次數(shù)增加,精神沉郁,性欲低落,采食量明顯減少20%~40%,精子活力下降0.5~1.0級,精子密度下降30%,畸型精子增加5%~10%。1.5適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動,提高公豬鋼質(zhì)、減雄性動物的健康狀況對精液品質(zhì)有重要影響。生殖系統(tǒng)疾病(如睪丸炎、附睪炎)、一些傳染病(如布氏桿菌)等可降低精液品質(zhì),使雄性動物生育力降低,甚至不育。因此,適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動對增強(qiáng)公畜的健康、提高精液品質(zhì)具有重要的意義。運(yùn)動是種公豬管理上的一項(xiàng)重要措施,對公豬性欲和精液品質(zhì)都起著至關(guān)重要的作用。運(yùn)動可以增強(qiáng)機(jī)體的新陳代謝,鍛煉神經(jīng)系統(tǒng)和肌肉,提高繁殖機(jī)能。運(yùn)動的方式,包括在泥土運(yùn)動場上自由活動和沿指定路線的驅(qū)趕運(yùn)動。運(yùn)動量為每日0.5~1h,1~2km。應(yīng)注意的是,酷暑、寒冬應(yīng)避開一天中最熱、最冷的時(shí)間進(jìn)行運(yùn)動。配種任務(wù)大時(shí)應(yīng)酌減運(yùn)動量或暫停運(yùn)動。1.6采精頻率及密度自然交配時(shí)的配種頻率,人工授精時(shí)的采精技術(shù)、采精頻率,強(qiáng)烈的應(yīng)激反應(yīng)等,都可以影響精液品質(zhì)。適度的采精頻率能保持種公豬旺盛的性機(jī)能和較高的精液品質(zhì)。睪丸的生精機(jī)能是有限度的,1g睪丸每周只能產(chǎn)生0.5億精子,過于頻繁的采精[會擾亂附睪的分泌與再吸收功能,從而會影響精子在附睪的成熟過程,從而導(dǎo)致很多還沒有來得及成熟的精子就排出體外,同時(shí)總精子數(shù)也會明顯降低。采精頻率過高(2次/d)還會導(dǎo)致畸形精子率(主要是頭部和尾部畸形)顯