家禽精液保存存在的問題及解決措施

20世紀(jì)80年代，中國的家庭傭工繁殖技術(shù)開始推廣應(yīng)用。隨著人工繁殖技術(shù)的發(fā)展和完善，它解決了自然雜交在水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中的受精率低、種蛋污染嚴(yán)重、孵化率低的問題。目前在養(yǎng)雞、養(yǎng)鴨生產(chǎn)中已經(jīng)得到普遍應(yīng)用,養(yǎng)鵝生產(chǎn)中人工授精技術(shù)也在逐漸成熟。精液保存技術(shù)是家禽人工授精技術(shù)過程中最主要的環(huán)節(jié),精液保存主要包括短期保存和長期保存(冷凍保存)。精液的體外保存時(shí)間對優(yōu)良種鴨精液的使用時(shí)間和范圍有重要影響,冷凍保存的精液還對種質(zhì)資源的長期保存有重要意義。1先生的短期保存1.1雞精子的保護(hù)作用研究半個(gè)多世紀(jì)以來,禽類精液稀釋液的研究取得了較大的突破。Lake分析雞精液成分發(fā)現(xiàn)其由不同種化學(xué)物質(zhì)組成,其中谷氨酸是禽類精漿中最主要的陰離子組份,并首次配制了一種含有與公雞輸精管內(nèi)液體相同特性的化學(xué)成分的稀釋液(稱為Lake氏液),在精液保存24小時(shí)和48小時(shí)后,受精率分別達(dá)到64%和47%;為此提出使用與公雞輸精管內(nèi)液體滲透壓(-0.6℃冰點(diǎn)壓)相似并含有鉀、鈉、鎂和谷氨酸鹽的稀釋液,能增加精子的存活時(shí)間。國內(nèi)學(xué)者張兆旺、姚希芳等通過試驗(yàn)也證實(shí)了谷氨酸鈉對精子有保護(hù)作用。張兆旺通過試驗(yàn)證明,檸檬酸的鈉鹽和鉀鹽也有延長精子體外保存壽命的功效。楊保田通過研究發(fā)現(xiàn)檸檬酸鈉溶液能有效的提高雞精子的生存指數(shù)。能源物質(zhì)是精子在體外存活不可缺少的部分,果糖對于提高貯存精液的受精力具有重要作用。蘇東頓的研究結(jié)果也證明了果糖能提高精液的受精力。黃仁術(shù)也通過試驗(yàn)證明果糖的保存效果優(yōu)于葡糖糖和蔗糖。稀釋液的pH值能影響精子的代謝率和活性,所以其應(yīng)接近家禽精液的pH值。張兆旺和劉宗政認(rèn)為雞精液稀釋液pH值在6.8~7.2之間效果最佳。姚希芳在研究稀釋液pH值及滲透壓對雞精液保存效果的影響中指出雞精液稀釋液pH值在6.7~7.2之間對精子的生存最為適宜。李輝認(rèn)為雞精子在pH值為5.97~8.33的稀釋液中能保持較高受精能力,受精率最高達(dá)到94.2%。當(dāng)精子處于低滲環(huán)境,精子細(xì)胞得到水分將膨脹,同時(shí)精子的畸形率特別是頸部彎曲將大大增加;當(dāng)精子處于高滲環(huán)境,精子細(xì)胞失去水分將萎縮。張兆旺通過試驗(yàn)表明雞精液稀釋液滲透壓應(yīng)為等滲或接近等滲。禽類精子在滲透壓范圍250~460mOsM/kg·H2O的情況下能保持精子的活力。姚希芳指出雞精子生存適宜的滲透壓是278~434mOsM/kg·H2O。楊保田通過試驗(yàn)也證實(shí)精液稀釋液滲透壓為等滲時(shí)精子活動時(shí)間最長。趙建軍在研究滲透壓對雞精液低溫保存的影響中指出滲透壓為300mOsM/kg·H2O時(shí)精子存活時(shí)間、精子生存指數(shù)都優(yōu)于400mOsM/kg·H2O、500mOsM/kg·H2O。1.2受精率及保存時(shí)間采集到的家禽精液在輸精前對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)南♂屇芴岣呔拥拇婊顣r(shí)間和能力,但如果稀釋倍數(shù)過高,會造成精子的受精力降低。因此,在稀釋精液時(shí)應(yīng)選擇出最佳的稀釋倍數(shù)進(jìn)行稀釋。胡松庭等用雞原精液和不同的稀釋比例(1∶1、1∶2、1∶3)稀釋精液,試驗(yàn)證明用雞原精液、1∶1和1∶2稀釋比例稀釋精液輸精后,得到的種蛋受精率差異不顯著(P>0.05)。朱慶用1%NaCl液作為稀釋液,用雞原精液與1∶1和1∶2稀釋比例稀釋組進(jìn)行受精率對比試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明雞原精液與1∶1稀釋組的受精率無顯著差異,但其受精率低于1∶2稀釋組。彭秀麗認(rèn)為雞精液1∶1稀釋時(shí)種蛋受精率較高。潘越博研究雞精液稀釋比例對種蛋授精率的影響,試驗(yàn)表明稀釋比例1∶1、1∶1.5、1∶2的受精率顯著高于原精液。林如龍(2014)認(rèn)為在半番鴨生產(chǎn)中按1∶1比例稀釋精液可以獲得較高的種蛋受精率。精液短期保存根據(jù)溫度不同可分為常溫保存和低溫保存。常溫保存一般應(yīng)用在人工授精過程中精液采集后立即輸精的過程,時(shí)間比較短暫,一般為0.5h,而低溫保存的保存時(shí)間一般超過24h。胡善虎通過試驗(yàn)證明雞精液在30~35℃之間保存并在半個(gè)小時(shí)內(nèi)輸精效果最為適宜。孫占田采精后把精液分別保存在35℃、37℃、39℃溫度下半小時(shí)內(nèi)完成輸精,發(fā)現(xiàn)保存溫度39℃的受精率最佳。景棟林等通過用不同稀釋液稀釋鴨精液,在2~5℃、8~10℃和25℃下保存24h后觀察精子活力發(fā)現(xiàn),鴨精液液態(tài)保存的最適宜度為2~5℃。許月英等用0.9%NaCl和牛奶2倍量稀釋鵝精液,分別在2~5℃、15~25℃、38~39℃和48.5℃溫度下保存,發(fā)現(xiàn)牛奶稀釋的鵝精液在2~5℃低溫條件下保存效果最好。2不同冷凍保護(hù)劑的添加量禽類精液的冷凍保存研究開始的比較早,早在20世紀(jì)40年代國外科學(xué)家用在-0.6℃條件下冷凍雞精液30秒后的解凍精液輸精,得到凍精條件下的第一只小雞。在隨后的幾十年,大量的研究證明這一技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)際中具有極為重要的意義。Polge第一個(gè)用甘油作為冷凍保護(hù)劑對雞精液進(jìn)行冷凍,解凍后的精子仍存在活力。在第2年的試驗(yàn)中他首次用解凍后精液輸精并取得成功,但受精率很低。之后許多人都加入到對家禽精液冷凍技術(shù)的研究中,使冷凍技術(shù)得到了很大的發(fā)展。隨著人們的研究,研究的方向也有了很大的擴(kuò)展,這些研究不光涉及到精液冷凍后精子形態(tài)的變化和精子結(jié)構(gòu)的變化,還涉及到冷凍保護(hù)劑的選擇、最佳平衡時(shí)間的確定、解凍溫度的選擇等,多方面的研究也使凍精輸精的受精率大大提高。Lake用雞的精液冷凍后輸精得到的受精率達(dá)到90%,但鴨的冷凍精液只得到30%的受精率,鵝的冷凍精液每天輸精受精率為78.5%,而火雞的冷凍精液受精率則極低。俄國科學(xué)家K.Tselutin用冷凍保存技術(shù)保存雞、火雞、鴨和鵝的精液,解凍精液輸精受精率為雞75%~85%,火雞80%~90%,鴨69%~90%,鵝81%~90%。2.2不同冷凍保護(hù)劑的使用效果Polge一次偶然機(jī)會在對雞精液進(jìn)行稀釋時(shí)加入了10%~15%甘油,用干冰在-79℃下冷凍精液,最后發(fā)現(xiàn)精子的活性可維持10周,稀釋液中加入甘油的出現(xiàn)徹底變革了精子冷凍保存原有的技術(shù)程序。甘油的出現(xiàn)使人們對家禽精液冷凍保護(hù)劑的研究逐漸增多,隨著研究的發(fā)展冷凍保護(hù)劑種類在逐漸增多,主要包括甘油、二甲基亞砜、乙烯乙二醇、二甲基甲酰胺(DMF)和丙基乙二醇等,這些冷凍保護(hù)劑中前四種已被國外許多的研究者所采用如表1。Lake用甘油作防凍劑對冷凍保存方法進(jìn)行改進(jìn),對在-196℃液氮中保存2年半的雞精液進(jìn)行解凍輸精,其受精率仍能達(dá)到80%。王紅軍用DMA和EG按一定比例混合作為冷凍保護(hù)劑冷凍雞精液,取得了不錯的效果,精子畸形率明顯降低。黃素紅指出用DMSO和DMA作為冷凍保護(hù)劑冷凍雞精液,對精子的保護(hù)效果最佳。任靜波以DMA作為冷凍劑,冷凍保存鵝精液,解凍后精子活力為41%,受精率達(dá)到78.1%。王世銀用濃度為6%的甘油作為冷凍保存劑時(shí),對冷凍過程中雞精子的保護(hù)效果最好,凍后活力達(dá)到0.68,精子復(fù)蘇率達(dá)到97.5%。一般來說,精液在平衡前先降溫到2~5℃,在此溫度下平衡一段時(shí)間后再進(jìn)行冷凍。冷凍的方法可以參考表2,對這些方法的輸精效果的比較研究目前還沒見報(bào)道。2.3綠色制劑對酒精的解凍精液在冷凍之前需要平衡一段時(shí)間后再進(jìn)行冷凍,平衡的主要作用是讓冷凍保護(hù)劑能充分滲入精子內(nèi)部,使其滲透的活性物質(zhì)達(dá)到平衡,能在精液冷凍過程中起到保護(hù)作用。冷凍精液需要解凍之后復(fù)蘇精子活力后進(jìn)行輸精,有學(xué)者把對精液的解凍方法分為高溫、溫水和低溫解凍三種,就目前研究的情況來看用溫水解凍對精液的保存效果最好。徐日福通過試驗(yàn)研究不同平衡時(shí)間和解凍溫度對雞精液冷凍保存效果的影響發(fā)現(xiàn),認(rèn)為最佳的平衡時(shí)間為30min,同時(shí)發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)雞冷凍精液在30℃、37℃和40℃解凍時(shí)的精子活力最高,所以得出對雞冷凍精液解凍時(shí)最佳解凍溫度是30~40℃。韓雪峰用不同的冷凍保護(hù)劑對鴨精液進(jìn)行冷凍,分別用不同的平衡時(shí)間解凍溫度處理鴨精液,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明平衡時(shí)間為15min時(shí)冷凍精液的效果最佳,解凍溫度在40℃時(shí),解凍后的精子活力都高于其他解凍溫度組。3冷凍保護(hù)劑和防凍劑的選擇關(guān)于家禽精液的保存,由于雞、鴨、鵝等品種不同,其精液的許多生理學(xué)特性不同,精液在體外保存及維持活力需要的條件也不同。零度以上保存精液需要添加適當(dāng)?shù)南♂屢杭右韵♂?保存溫度以0~5℃最為適宜;禽類冷凍精液在實(shí)驗(yàn)階段受精率較高,但應(yīng)用于實(shí)踐還有一些問題需要解決,如冷凍保護(hù)劑的選擇,通常我們選用的防凍劑都是甘油,這樣冷凍保