蔣騰飛，樓平兒，曾新斌，范權(quán)飚

（福建一春農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司，福建??南平??353000）

淺談杜洛克公豬的精液特性與精子形態(tài)對(duì)其精液質(zhì)量的影響

蔣騰飛，樓平兒，曾新斌，范權(quán)飚

（福建一春農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司，福建??南平??353000）

在生產(chǎn)實(shí)踐中，杜洛克公豬的精液受到長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)葢?yīng)激后會(huì)較其他品種公豬的精液品質(zhì)下降更快。該文旨在通過(guò)比較不同品種的精液特性及精子形態(tài)，找到杜洛克公豬的精液品質(zhì)較其他品種差的根本原因。并利用以往的研究結(jié)果，對(duì)精子特性與精子形態(tài)的關(guān)系及精子形態(tài)與精子活力的關(guān)系展開討論。結(jié)果表明，與皮特蘭、長(zhǎng)白和大白等豬種相比，杜洛克豬的射精量少、精液濃度高、精子頭部大而精子尾巴短。借此能吸引更多的同行對(duì)此進(jìn)行專門的研究。

杜洛克公豬；品種；精液特性；精子形態(tài)；精液質(zhì)量

中國(guó)的豬人工授精技術(shù)始于20世紀(jì)50年代。隨著人工授精技術(shù)的廣泛普及，人們對(duì)公豬精液的要求也越來(lái)越高。

實(shí)際生產(chǎn)中，單次采精所能稀釋的精液份數(shù)由公豬射精量、精液品質(zhì)（如活力、密度等）和每份精液所需的精子數(shù)量所決定。如果公豬單次射精量高且品質(zhì)好，就能給豬場(chǎng)帶來(lái)更多的效益。杜洛克公豬作為終端父本，其精液使用量遠(yuǎn)超其他品種的公豬，但其精液品質(zhì)往往不如其他品種公豬。這迫使人工授精站或豬場(chǎng)飼養(yǎng)更多的杜洛克公豬，以滿足生產(chǎn)所需，導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加。如何提高杜洛克公豬的精液品質(zhì)是當(dāng)前亟待解決的問(wèn)題。

公豬的精液品質(zhì)受到許多因素的影響，本文重點(diǎn)討論精液特性及精子形態(tài)對(duì)杜洛克公豬精液質(zhì)量的影響，為提高杜洛克公豬的精液產(chǎn)量及質(zhì)量提供理論基礎(chǔ)。

表1　杜洛克豬不同原精濃度的精液特性與精子形態(tài)的關(guān)系

1　精液特性與精子形態(tài)之間的關(guān)系

精子的形狀、大小與精液的特性（如精液濃度、精子數(shù)量）有關(guān)，不同的品種其精液特性也不一樣。下面從品種內(nèi)部和品種間2個(gè)方面來(lái)闡述精液特性與精子形態(tài)之間的關(guān)系。

1.1品種內(nèi)

Kondracki等［1］針對(duì)杜洛克公豬的精液特性及精子形態(tài)展開了深入的研究，他們利用8頭7-9月齡的青年杜洛克公豬作為試驗(yàn)對(duì)象，用手工采精的方法，連續(xù)收集了10個(gè)月的原精。然后將原精依據(jù)不同的分成3組進(jìn)行比較，詳見表1。

表2　長(zhǎng)白豬不同原精濃度的精液特性與精子形態(tài)的關(guān)系

由表1可知：

1）每份原精中的精子數(shù)量隨濃度升高而增加，說(shuō)明精子數(shù)量與濃度成正比。

2）組3的精子頭長(zhǎng)、精子頭寬及精子尾長(zhǎng)都比組1和組2小，且差異顯著（P＜0.05）或極顯著（P＜0.01）；組3的精子頭部周長(zhǎng)比組1小，且差異顯著（P＜0.05）；組3的精子頭部面積比組2小，且差異顯著（P＜0.05）；組3的精子總長(zhǎng)比組1和組2都小，但差異不顯著。

Wysokińska等［2］在長(zhǎng)白豬中做了類似的試驗(yàn)，收集了35頭長(zhǎng)白公豬的344份原精，具體結(jié)果見表2。

由表2可知：

1）每份原精中的精子數(shù)量隨濃度升高而增加，說(shuō)明精子數(shù)量與濃度成正比。

2）濃度較高的組Ⅳ的精子頭部面積比其他3組小，與組Ⅱ差異顯著（P＜0.05）；精子尾部的長(zhǎng)度比其他3組短，分別與組Ⅰ和組Ⅱ差異顯著（P＜0.05）。

綜上所述，在同一品種內(nèi)，隨著原精濃度及含精量的上升，精子的頭部面積呈變小的趨勢(shì)，精子的尾部呈變短的趨勢(shì)；濃度高的精液，其精子頭部相對(duì)更小，且精子尾部相對(duì)更短。

1.2品種間

前已述及同一品種不同原精濃度對(duì)精子形態(tài)的影響，下面談?wù)劜煌贩N之間對(duì)精子形態(tài)的影響。1.2.1 不同品種的射精量及精液品質(zhì)

射精量少而濃度大是杜洛克公豬的一個(gè)典型特征，這是由遺傳所決定的。眾多的研究已經(jīng)證實(shí)了這一點(diǎn)。Kondracki等［3］發(fā)現(xiàn)杜洛克的射精量比皮特蘭少，而精子畸形率比皮特蘭高，且射精量在2個(gè)品種間差異極顯著（P＜0.01）（表3）。

表3　杜洛克與皮特蘭射精量與精液品質(zhì)比較

Jankevi?iūt?和 ?ilinskas［4］對(duì) 丹麥杜洛克和長(zhǎng)白進(jìn)行研究后得出了類似的結(jié)果，他們發(fā)現(xiàn)杜洛克和丹麥長(zhǎng)白在射精量、和精子畸形率上差異極顯著（P＜0.01），杜洛克的射精量比丹麥長(zhǎng)白少，但其精子畸形率均比丹白高。農(nóng)秀艷等［5］對(duì)廣西某原種場(chǎng)的美系杜洛克、大白及長(zhǎng)白的射精量及精液品質(zhì)進(jìn)行分析后得出：杜洛克的射精量比長(zhǎng)白和大白的少，但精子密度高于長(zhǎng)白和大白，同時(shí)杜洛克的精子活力及精液合格率比長(zhǎng)白和大白的低，詳見表4。

那么，杜洛克的精液濃度高，是否意味著杜洛克的精子頭部會(huì)比其他品種小且精子尾部比其他品種短呢？

1.2.2不同品種的精子形態(tài)

Hirai等［6］在皮特蘭豬中證實(shí)，繁殖性能好的公豬其精子頭部較繁殖性能差的公豬更小更短。據(jù)此，我們推測(cè)品種之間可能也存在這種現(xiàn)象。

Saravia等［7］對(duì)杜洛克、大白、長(zhǎng)白及2個(gè)雜交品種（Yorker和Risco）進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)：正常精子的形態(tài)大小在品種間差異顯著；特別指出的是杜洛克的精子頭部比其他4個(gè)品種的更大更橢圓（P＜0.01），具體表現(xiàn)為杜洛克的精子頭部長(zhǎng)度、寬度、周長(zhǎng)和面積比其他4個(gè)品種的更長(zhǎng)或更大。

Kondracki等［3］對(duì)繁殖性能相近的杜洛克和皮特蘭進(jìn)行了精子大小的比較，發(fā)現(xiàn)杜洛克精子的尾部比皮特蘭的短，且差異極顯著（P＜0.01）；杜洛克精子的頭長(zhǎng)、頭寬、頭部周長(zhǎng)都比皮特蘭的大，且差異極顯著（P＜0.01）；杜洛克精子的頭部面積也比皮特蘭的大，但差異不顯著（表5）。

另外，對(duì)表1和表2的數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的比較，我們不難發(fā)現(xiàn)：杜洛克精子的頭部比長(zhǎng)白豬的大，而尾部要比長(zhǎng)白豬的短。

2　精子形態(tài)與精子活力的關(guān)系

精子形似蝌蚪，分頭尾2部。頭部正面呈橢圓形，側(cè)面呈梨形，內(nèi)含一個(gè)染色質(zhì)十分致密的細(xì)胞核和一個(gè)頂體。尾的中心含一條貫穿全尾的軸絲（類似鞭毛），中段含有螺旋狀排列的線粒體。

表4　不同品種公豬射精量及精液品質(zhì)比較

表5　杜洛克與皮特蘭的精子形態(tài)比較

精子尾巴是一個(gè)重要的細(xì)胞器，與精子的游動(dòng)速率關(guān)系很大［8］，且尾巴長(zhǎng)的精子對(duì)競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境（精子之間存在競(jìng)爭(zhēng)）更加適應(yīng)。精子的尾巴在精子與卵子成功結(jié)合的過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用。

精子的尾巴中部含有豐富的線粒體，能夠產(chǎn)生精子運(yùn)動(dòng)所需的能量［9］，被認(rèn)為與精子的活力有關(guān)［10，11］。除了尾巴中部，尾巴其他部分也含有部分線粒體，但主要與精子游動(dòng)速率和游動(dòng)方向有關(guān)。尾巴短的精子活力較低，而尾巴長(zhǎng)的精子其活力相對(duì)較高［12］。

精子頭部的形狀被認(rèn)為能顯著地影響精子的游動(dòng)速率。這與流體力學(xué)密不可分。頭部細(xì)而長(zhǎng)的精子要比頭部短而圓的精子游得更快［13］，頭部面積大的精子游動(dòng)的比較緩慢［10］。

也就是說(shuō)，頭部小且細(xì)長(zhǎng)的精子游動(dòng)的更快，活力更好，意味著與卵子結(jié)合的幾率越大。

3　總結(jié)

1）無(wú)論是在品種內(nèi)部還是不同的品種之間，濃度高的精液其精子尾巴較短；

2）在相同品種內(nèi)，精子頭部隨濃度增大而變?。?/p>

3）在杜洛克、皮特蘭、長(zhǎng)白及大白等豬種之間，杜洛克的射精量最少而精子頭部最大；

4）正常精液中，頭小而尾長(zhǎng)的精子活力好，頭大而尾短的精子活力差；

5）杜洛克豬精子的尾部較其他品種豬精子的尾部短，且其精子頭部比其他品種豬精子的頭部大。

4　討論

與皮特蘭、長(zhǎng)白和大白豬等豬種相比，杜洛克在射精量和精子形態(tài)上顯得十分特別。其射精量少而濃度高的典型特征已被眾多的研究證實(shí)。較高的濃度使得其精子尾巴比其他豬種的短，而精子的尾巴含有豐富的線粒體，尤其是尾巴中間段，為精子的游動(dòng)提供能量。精子尾巴的長(zhǎng)度與精子游動(dòng)速率有關(guān)，尾巴短的活力低，尾巴長(zhǎng)的活力高。另一方面，杜洛克精子的頭部較其他豬種的大，具體表現(xiàn)在精子頭部更寬、更長(zhǎng)、面積更大。研究表明，小而細(xì)長(zhǎng)的精子游動(dòng)更快，精子活力更好；反之，大而短圓的精子游動(dòng)更慢，精子活力更差。我們推測(cè)，杜洛克精液濃度高、精子尾巴短及精子頭部大等特征可能是導(dǎo)致其精液質(zhì)量較其他豬種差的主要原因。

而要從本質(zhì)上解決杜洛克精液質(zhì)量的問(wèn)題，需要通過(guò)遺傳育種的手段對(duì)其精子形態(tài)進(jìn)行有效的選擇。精子形態(tài)屬于公豬的繁殖性狀，遺傳力較低，其表型值易受環(huán)境影響。由于該類性狀早期不表現(xiàn)，到性成熟后才逐漸穩(wěn)定，利用常規(guī)手段測(cè)量該類性狀所需的時(shí)間更長(zhǎng)。受條件限制，精子形態(tài)等微觀性狀一般很難度量。因此，利用常規(guī)的育種手段對(duì)該類性狀進(jìn)行選擇，效果并不理想。而分子生物學(xué)及基因技術(shù)的不斷發(fā)展，將有望從根本上改變杜洛克的精子形態(tài)，從而提高其精液質(zhì)量。

［1］?KONDRACKI?S，?WYSOKI?SKA?A，?IWANINA?M，?et?al.?Effect?of?sperm?concentration?in?an?ejaculate?on?morphometric?traits?of?spermatozoa?in?Duroc?boars［J］.Polish?journal?of?veterinary?sciences，2011，14（1）：35-40.

［2］?WYSOKI?SKA?A，KONDRACKI?S，?BANASZEWSKA?D.Morphometrical?characteristics?of?spermatozoa?in?Polish?Landrace?boars?with?regard?to?the?number?of?spermatozoa?in?an?ejaculate［J］. Reprod?Biol，2009，9（3）：271-282.

［3］?K O N D R A C K I S，I W A N I N A?M，WYSOKI?SKA?A，et?al.Comparative?analysis?of?Duroc?and?Pietrain?boar?sperm?morphology［J］.Acta?Veterinaria?Brno，2012，81（2）：195-199.

［4］?JANKEVI?IūT? N，??ILINSKAS? H.?Influence?of?some?factors?on?semen?quality?of?different?breeds?of?boars［J］.?Veterinarija?ir?zootechnika，?2002，?19（41）：?15-19.

［5］?農(nóng)秀艷，石勇祥，王麗榮，等.大白、長(zhǎng)白和杜洛克公豬采精量及精液品質(zhì)研究［J］.養(yǎng)豬，?2013?（5）：29-30.

［6］?HIRAI?M，BOERSMA?A，?HOEFLICH?A，et?al.Objectively?measured?sperm?motility?and?sperm?head?morphometry?in?boars?（Sus?scrofa）：?relation?to?fertility?and?seminal?plasma?growth?factors［J］.Journal?of?Andrology，?2001，?22（1）：?104-110.

［7］?SARAVIA?F，Nú?EZ-MARTíNEZ?I，MORáN?J?M，?et?al.Differences?in?boar?sperm?head?shape?and?dimensions?recorded?by?computerassisted?sperm?morphometry?are?not?related?to?chromatin?integrity［J］.?The riogenology，2007，68（2）：196-203.

［8］?GOMENDIO?M，ROLDAN?E?R?S.?Sperm?competition?influences?sperm?size?in?mammals［J］.Proceedings?of?the?Royal?Society?of?London?B：?Biological?Sciences，1991，243（1308）：?181-185.

［9］?BIER?A?J?B，?GIZEJEWSKI?Z.?Differences?in?spermatozoon：?physiology?or?pathology？［J］.?Medycyna?Weterynaryjna，?2007，?63（11）：?1408-1411.

［10］?GIL?M?C，?GARCíA-HERREROS?M，?BARóN?F?J，?et?al.?Morphometry?of?porcine?spermatozoa?and?its?functional?significance?in?relation?with?the?motility?parameters?in?fresh?semen［J］.?Theriogenology，?2009，?71（2）：?254-263.

［11］?LüPOLD?S，?CALHIM?S，?IMMLER?S，?et?al.?Sperm?morphology?and?sperm?velocity?in?passerine?birds［J］.?Proceedings?of?the?Royal?Society?of?London?B：?Biological?Sciences，?2009，?276（1659）：?1175-1181.

［12］?NOORAFSHAN?A，?KARBALAYDOUST?S.?A?simple?method?for?unbiased?estimating?of?ejaculated?sperm?tail?length?in?subjects?with?normal?and?abnormal?sperm?motility［J］.?Micron，2010，41（1）：96-99. ［13］?MALO?A?F，?GOMENDIO?M，?GARDE?J，?et?al.?Sperm?design?and?sperm?function［J］.?Biology?Letters，?2006，?2（2）：?246-249.

（2016-03-18）