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        猪人工授精技术的应用观念与操作关键



        发布日期:2011-01-23 浏览次数:1546 [放大字体  缩小字体]
        近年来,我国工业化、城市化进程加速,使农村劳动力进一步获得解放,造成非农业劳动人口比例增加,促进了人民生活水平的大幅度提高,这些变

        近年来,我国工业化、城市化进程加速,使农村劳动力进一步获得解放,造成非农业劳动人口比例增加,促进了人民生活水平的大幅度提高,这些变化大力推动了我国养猪业的长足发展。随着我国养猪业从散养、副业型转向规模、专业化生产模式,对养猪技术和管理水平的要求越来越高。美国在1990年以前,估计仅有5%的母猪采用人工授精,到2000年,采用人工授精的母猪占了60%,10年时间增长12倍,所以,人工授精已成为现代集约化养猪应用最迅速的一项技术。虽然猪人工授精技术对许多猪场来说已经很熟悉,但仍有不少猪场的实际应用效果并不理想,或者并没有发挥人工授精技术在生产系统中应有的作用,本文拟就此问题做出进一步的分析和探讨。   1、 场内应用人工授精技术的效益和目标
          人工授精技术因有利于扩大种公猪的使用范围、减少疾病传播机会、提高员工效率和动物福利等,已成为最能提高猪场管理水平和经济效益的单项技术之一。许多专业人士对人工授精在猪场应用的新增效益做过估计,其中吕廷伟(2002)认为一个万头猪场每年多赚88万元纯利润,王前(2002)根据实践调查为22~30万元之间,笔者(2002)推算出万头猪场具有年增收节支32.368万元的潜力,其中配种费用可节省43,680元,饲料报酬改进可获18万元,出栏猪胴体优质优价可获10万元,由此可见,就“场内人工授精”而言,真正的效益所在并不象以往宣传的那样??节省了配种费用或减少饲养公猪的数量,而是在于更加充分地发挥了优秀种公猪的遗传效应,大面积地改善了饲料利用率和提高了商品猪胴体质量。
        目前我国猪人工授精技术仍以场内应用为主,作为场内人工授精要达到的目标,笔者推荐:第一步目标,在接受并应用人工授精时,应确保其繁殖效果比自然交配好,达到85%的受胎率,产仔数比自然交配略高;第二步目标,通过减少种公猪热应激和病原免疫刺激、维持种公猪群体合理的年龄结构,在确保授精母猪达到优良、稳定的繁殖成绩前提下,有选择地扩大优异种公猪的使用覆盖率,使饲料报酬和商品猪售价获得整体改观;第三步目标,通过建设场外隔离式人工授精站,或向经过认证的商业性人工授精站购买在遗传、健康、质量方面均有保障的精液,通过“封闭群体策略(Closed Herd Policy)”[刘敬顺,2003(8),猪世界],执行猪场的疾病净化。这亦是我国猪场使用人工授精技术的真正效益所在。
          2、 猪人工授精技术在美国应用的驱动力
          据第4届国际种公猪精液保存会议论文集K. F. Weitze (2000)的资料:1998年中国3,800万头母猪中25%采用人工授精,有61,800头采精种公猪,每头公猪每年生产1,000剂精液,年总精液产量6,175万剂;美国652万头母猪中55%采用人工授精,有15,500头采精种公猪,每头公猪每年生产1,617剂精液,年总精液产量2,506万剂。而Wayne L. Singleton (2000)报道,美国1998年年出栏1亿头商品肉猪,种母猪存栏数为670万头,20,000头采精种公猪分布在115~120个商业性人工授精站中,这些人工授精站的种公猪存栏范围在40~780头之间,此外,有2 ,00~3,000头采精种公猪饲养在猪场,进行场内人工授精。由此可见,我国猪人工授精覆盖率仍较低,种公猪在采精量上仍有提高余地。美国猪人工授精技术的应用及其覆盖率的提高主要依赖商业性人工授精站的发展和运作,而我国猪人工授精技术几乎局限于场内的运用。此外,对“商业性人工授精站”的社会化服务方式而言,猪人工授精的主要效益在于最大限度地利用了优良种公猪。通常一次采集的精液含有大量的精清和500~1,000亿精子,而每次输精只需20~50亿精子就可以让母猪受孕,按500亿÷25亿/剂计算, 一次采精所获得的精子可以生产20剂60毫升以上容积的液态保存精液。美国是一个高度发达的国家,社会分工精细,交通发达、快递服务系统完善,养猪技术先进、规范,但其劳动力费用昂贵,所以,在美国,通过饲养较少的种公猪、节省配种费用,充分发挥经过质量认证的种公猪的利用效率成为其使用人工授精技术的驱动力。
          3、 对猪人工授精技术本身的认识
          猪的自然交配是公猪精液直接射入母猪体内的一个过程。而人工授精技术分为采精、品质检查、稀释、分装、15~18℃保存、发情鉴定、输精、妊娠检查共8个步骤,因为每一步都能得到监控,所以其繁殖成绩比自然交配要好,但其操作过程比自然交配要复杂得多,所以,更需要技术支持和对员工进行培训,从自然交配全部转换成人工授精往往需要1~2年时间。母猪通常在发情后40小时内排卵,人工授精与自然交配一样,都必须在合适时间把精子输入到受精地点。自然交配条件下,精子在母猪生殖道里能存活1.5~3天,而人工授精的精子仅能够存活1天左右。卵子排出后可以存活8~10小时,所以适当提前把精子输入母猪体内、每天进行早晚2次查情,才可以获得较满意的受胎率。
        现代人工授精技术与我国上世纪七、八十年代的传统人工授精方法有很大的不同。在我国采用集约化养猪方式之前和初期,曾引进一定数量的西方猪种,用来改良本地猪,为了克服中、西方猪种体型方面的差异,并扩大西方猪种的利用率,人工授精技术被成功地运用,发挥了巨大的作用。20世纪80年代以后,引进西方集约化生产方式的同时,也全面引进了西方猪种的杂交配套,农村的本地母猪因加入了大量外种猪血缘,发情症状表现不明显,人工授精母猪受胎率太低;另外,专业化养猪与副业型养猪相比,需要购买全价饲料、采用专门化的设备,经济压力大增,对受胎率的高低更为敏感,而传统的人工授精技术在专业化猪场的应用效果不理想。这些不利因素最终导致人工授精技术的使用一度中断。深究其原因,还存在一些认识和技术上的不足:表面积较大的猪精子易受细菌、灰尘等异物污染,易受温度、渗透压的急剧变化而失活或休克;对母猪的繁殖机理欠缺透彻了解(特别是后备母猪)、稀释液配制和稀释用水的不科学、查情和输精的不规范化操作等。20世纪90年代后,猪人工授精的基础研究不断深入,欧美国家人工授精设备及其技术服务呈现专业化、专门化的趋势,人工授精的应用效果得到根本改善,这是猪人工授精在欧美得到迅速普及的前提和根源。
        猪人工授精所使用的精液分为原精、液态(保存)鲜精和冻精三种类型,其不同点是:原精没有经过稀释、不能长时间保存,一次采精需要有一组(约6~8头)母猪同时发情,采精后需在2小时内使用完,原精的使用往往局限于学习使用人工授精的前期;液态(保存)鲜精是目前世界上应用最多的一种类型,一次的采精量可以稀释成12~20剂,一般分3~5天、5~7天、7~10天保存期,而以3~5天短效期应用最多,在杜长大或配套系商品猪生产场可以达到分娩率85%,窝产仔数10.5头的目标;冻精的受胎率明显低于液态保存鲜精,其应用仅限于遗传物质的国际交流、人工授精站精液贮备、本地猪种资源?;ず痛蠓段У牧嫌旨苹?。此外,冻精的冷冻、解冻程序及输精过程复杂,生产成本较高,加上长效稀释粉(液)正在深入研发,把冻精投入广泛的商业运用之中估计可能性不大。
          4、 猪人工授精技术的操作关键
          猪精子极易受冷休克的影响。精子刚射出时,温度在37~38.5℃,经过精液处理室22~26℃条件下自然冷却1~2小时(此时在作精液的质量评估),温度达到33~35℃,与水浴后的稀释液在等温、等渗透压条件下进行缓和地混合,分装、静置后,移至15~18℃(一般17℃)的恒温冰箱中保存,也可直接使用。猪精子在低于15℃时易造成不可恢复的失活和创伤,在高于18℃时过于活跃,造成耗能过多,最终衰竭而死。猪精子对温度急剧下降或反复变化均很敏感,所以,冬季输精前,把精液放入水浴锅中升温的方法需要进一步研究。
          猪精子易受污染而失活。自然交配过程中,进入母猪体内的精子没有暴露在空气中的机会。而采用人工授精时,情况却大不一样。精液采集到被稀释(?;ぃ┲罢庖欢问奔淅?,暴露在空气之中,易受到灰尘、尿液等异物的污染以及温度急剧下降和稀释时渗透压变化的影响,造成精子失活甚至死亡。所以,采精时应尽量做到无菌操作,丢弃镜检发现精子头聚集成簇的精液,并重新审查采精操作的正确与否。
          质量评估、稀释、分装和保存是人工授精实验室的工作,称为精液处理,是人工授精中最直截了当并且容易掌握的操作。因为原精在空气中极易受到伤害,所以必须尽量缩短采精到稀释的时间间隔,做到标准化、规范化操作。精液处理的指导思想是保证精子在此过程中避免一切污染,避免温度、渗透压和PH值的急剧变化。通过安装冷暧空调控制室温,保证冬、夏季精液处理程序一致。通过使用显微控温仪、水浴锅、恒温冰箱和预热箱,使精液在稀释过程中的温度逐渐过渡。欧洲生产的稀释粉在质量上完全能保证精子所需营养与渗透压、pH值的稳定,容易忽视的是稀释用水,粗放的无菌概念误导了一些猪场,往往以纯净水或单蒸水来替代操作规范中推荐的双蒸水,结果纯净水或单蒸水所含的细菌、污物、无机盐份改变了稀释液本来的营养配方和渗透压平衡,造成精子在稀释后膜损伤、活力降低、保存时间缩短、甚至造成大量精子死亡。
          自然交配过程中,发情鉴定、精子输送是由公猪来完成的。人工授精中,发情鉴定和输精往往没有公猪在场,取而代之的是技术人员。在此之前的步骤,如果出现了失误,可以通过仪器、技术手段马上检测出来,而发情鉴定与输精主要依靠操作人员的技术,容易出现失误,导致许多母猪返情,造成较大的不可挽回的损失。所以,这个环节是技术含量较高的操作。影响母猪受胎率的关键控制点是适时输精,根据母猪断奶后3~4天、5~7天、7天以上发情情况,依次把母猪分成第1、第2、第3类,后备母猪和经激素处理、长期不发情及屡配不孕的母猪归为第3类,推荐在试情公猪的辅助下,每天进行2次发情鉴定,发情鉴定时间需间隔8小时左右。第1类母猪的发情持续期长,在静立反射后24小时进行第一次输精,间隔24小时第二次输精;第2类母猪的发情持续期较短,在静立反射后8~12小时进行第一次输精,间隔8~12小时第二次输精;对于第3类母猪,发情症状期较长,静立反射期(相当于发情持续期)很短,一发现静立反射就立刻输精(详见《猪人工授精操作手册》,David Hollier编著,亚卫公司)。如果每天只进行1次发情鉴定,第1类母猪的输精程序将不同,静立反射后8~12小时内应该进行第1次输精。
          值得一提的是,一次输精量在50毫升以上,一般80~100毫升,每剂最低有效精子数必须确保20亿以上,一般为30~50亿,这是由猪的精子运动特性、子宫颈口输精方法、子宫角长度和容积、输卵管受精地点等等生物学基础决定的。与自然交配相比,稀释分装后的精液精清浓度大大降低,有研究表明:精清对精子在母猪生殖道中的运动、提高受胎率有积极的影响。所以,针对本文中第3类母猪,特别是后备母猪,输精前输入80~100毫升的精清(通过结扎试情公猪采精,或直接向公司购买该项产品),可以获得较理想的受胎率。猪是子宫颈输精的动物,精子从输精地点运动到受精地点输卵管,必须形成一个精子池,这个过程同时造成精子大量的竞争性损失。为了更有效地扩大优异种公猪的覆盖范围,欧美已开始使用子宫深部输精法,输入5~20亿精子/剂,一般15亿精子/剂,能达到可接受的受胎率水平,这对商业性人工授精站、猪育种公司均有明显的效益。极低精子量如800万精子/剂及其子宫颈输精法、输卵管前端输精法的研究也在积极地开展之中。
        (注:本文内容引用了David Hollier先生的部分观点)


         
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