尚成志 李明 于新生 王冠菊 鮑亞萍
摘要:解決狐貍精子在冷凍及解凍過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)的復(fù)蘇率低、形態(tài)結(jié)構(gòu)異常,特別是頂體畸形率高的問(wèn)題,篩選出一種理想的狐貍精液冷凍稀釋液的配方,建立起一整套科學(xué)成熟規(guī)范的冷凍精液制作流程,實(shí)現(xiàn)狐貍細(xì)管型冷凍精液的工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化、商業(yè)化生產(chǎn),是擺在業(yè)內(nèi)研究人員面前的一道難題。本公司科研人員通過(guò)不懈努力,實(shí)現(xiàn)了芬蘭藍(lán)狐細(xì)管凍精的標(biāo)準(zhǔn)化批量生產(chǎn)。用自己生產(chǎn)的不同批次的芬蘭藍(lán)狐細(xì)管凍精對(duì)本地狐貍?cè)斯な诰?,總受胎率達(dá)到了76%~85%。現(xiàn)就研究成果和主要做法與業(yè)界同仁分享,以共同推動(dòng)狐貍冷凍精液人工授精技術(shù)的發(fā)展。
關(guān)鍵詞:芬蘭藍(lán)狐;細(xì)管凍精;人工授精;精子頂體;受胎率
中圖分類號(hào):S829.9????? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):2095-9737(2019)11-0013-02
動(dòng)物人工授精技術(shù)的應(yīng)用得益于雄性動(dòng)物精液在體外的成功保存。精液的保存方式有三種,即常溫保存(15~25℃)、低溫保存(0~5℃)和超低溫保存(-195.8℃)。動(dòng)物人工授精技術(shù)經(jīng)歷了實(shí)驗(yàn)階段、鮮精人工授精階段和冷凍精液人工授精階段。冷凍精液的劑型又分為顆粒型、安瓿型和細(xì)管型。目前細(xì)管型凍精是冷凍精液的最好劑型。因此細(xì)管冷凍精液制作,并用于人工配種是動(dòng)物人工授精技術(shù)的最高階段。
1 狐貍精液保存技術(shù)的概述及人工授精的優(yōu)越性
狐貍品種多、分布廣、野性強(qiáng)、膽小怕人、晝伏夜行、自然交配效果差。隨著人工授精技術(shù)在家畜、家禽業(yè)上的成功應(yīng)用,一些狐貍養(yǎng)殖企業(yè)和研究人員開始研究狐貍精液的保存技術(shù)和人工授精技術(shù)。實(shí)驗(yàn)證明:狐貍精子抵御超低溫環(huán)境的能力很差,我國(guó)狐貍精液的冷凍保存技術(shù)的研究和應(yīng)用一直在嘗試,很難有超越或突破。
實(shí)施狐貍冷凍精液人工授精技術(shù)能極大限度地提高優(yōu)良種公狐的配種效能,減少公狐的飼養(yǎng)成本;可解決因狐貍野性強(qiáng)、體格差異大、擇偶性強(qiáng)、母狐拒配、母狐弓腰難配、母狐外生殖器畸形和不規(guī)則等因素導(dǎo)致的自然繁殖困難;可有效地降低傳染病的傳播,特別是能阻斷生殖道器官接觸而傳播的疾病;方便種狐的引種和良種狐貍精液跨國(guó)、跨地區(qū)貿(mào)易;可提高種狐優(yōu)良基因的擴(kuò)散,加快新型品種擴(kuò)繁培育速度;能有效地克服由于不同種屬間、不同地域間狐貍由于發(fā)情配種時(shí)間不一致而造成的生殖隔離現(xiàn)象,實(shí)現(xiàn)赤狐、銀黑狐與北極狐屬間的種屬間雜交。
2 狐貍精液冷凍保存的現(xiàn)狀及技術(shù)壁壘
冷凍精液就是將人工采集的動(dòng)物的新鮮精液,加入稀釋液、防冷、防凍、抑菌等保護(hù)性物質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),經(jīng)冷凍和保存之后,再解凍融化,使用專門的器械輸送到發(fā)情雌性動(dòng)物生殖道的一定部位,使其受胎生殖后代所用的精液。
目前,在我國(guó)狐貍養(yǎng)殖尚屬于特種養(yǎng)殖,養(yǎng)殖規(guī)模小、從業(yè)人員少,政府對(duì)此行業(yè)的關(guān)注度和投入不高,相關(guān)技術(shù)的研究和應(yīng)用發(fā)展緩慢,仍未達(dá)到一定的水平。人們對(duì)狐貍?cè)斯な诰膽?yīng)用多限于“現(xiàn)采立輸”階段,對(duì)冷凍精液的研究多限于相對(duì)落后的、瀕臨淘汰的顆粒凍精制作與應(yīng)用階段。
在動(dòng)物冷凍精液的三種劑型中,顆粒型在成熟的凍精生產(chǎn)中已不再使用,安瓿型也逐漸被淘汰,細(xì)管型凍精具有使用方便、衛(wèi)生、安全、不易污染、受胎率高,便于標(biāo)記、攜帶、運(yùn)輸、儲(chǔ)存等優(yōu)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)種狐的系譜管理和凍精的標(biāo)準(zhǔn)化批量生產(chǎn)。
狐貍精子的頭部呈扁卵圓形,頭部主要由核和頂體構(gòu)成,核內(nèi)含有遺傳物質(zhì)DNA。核的前部在質(zhì)膜下為帽狀雙層結(jié)構(gòu)的頂體,內(nèi)部有多種與受精作用有關(guān)的酶,是一個(gè)極不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),它的畸形、缺損或脫落會(huì)使精子的受精能力降低或完全喪失。精子頂體的異常率高低是評(píng)定精液品質(zhì)好壞的重要指標(biāo)。有機(jī)體正常的形態(tài)結(jié)構(gòu)是確保其正常功能的前提和基礎(chǔ)。
大量研究發(fā)現(xiàn):狐貍精子在超低溫下冷凍、保存及解凍會(huì)對(duì)精子的整體結(jié)構(gòu),特別是頭部頂體造成一定的損傷。有研究人員從銀狐精子冷凍前后超微結(jié)構(gòu)變化中發(fā)現(xiàn)銀狐精子在冷凍前后頭部頂體形態(tài)發(fā)生了很大變化,冷凍前的精子頭部吸附了大量的精清物質(zhì),精子赤道段的密度較低,而冷凍后精子損傷主要在頭部頂體,頂體層疏松,輕度膨脹,電子密度下降,表面凹凸不平,內(nèi)容物大部分流失,頂體外膜部分空泡化,原有物質(zhì)被一串大小不等的空泡所取代,頂體開始變大,出現(xiàn)褶皺、扭曲、分布不均的現(xiàn)象,并伴有部分脫落,完整率僅為35%~40%,進(jìn)而影響到母狐的受胎率。
因此篩選出一種適合狐貍精液冷凍的稀釋保護(hù)劑配方,建立一整套科學(xué)成熟的冷凍精液制作流程,仍然是擺在業(yè)內(nèi)研究人員面前的一道難題。
3 藍(lán)狐細(xì)管凍精標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)技術(shù)程序
近年來(lái)黑龍江省大興安嶺地區(qū)圖強(qiáng)林業(yè)局、黑龍江省博龍牧業(yè)有限責(zé)任公司聯(lián)合扎蘭屯職業(yè)學(xué)院畜牧獸醫(yī)系專業(yè)技術(shù)人員開展技術(shù)攻關(guān),篩選狐貍冷凍精液稀釋保護(hù)液中的添加物質(zhì)種類、單位溶液添加量及配比,通過(guò)多重對(duì)比實(shí)驗(yàn),確定了稀釋保護(hù)液的理想配方。深入研究精液稀釋的次數(shù)、稀釋溫度、降溫幅度、平衡溫度及時(shí)間等關(guān)鍵技術(shù),終于取得了突破性進(jìn)展,實(shí)現(xiàn)了狐貍細(xì)管型冷凍精液的標(biāo)準(zhǔn)化、批量生產(chǎn)。其主要技術(shù)如下所述。
3.1 良種公藍(lán)狐的引進(jìn)與精液采集
引進(jìn)芬蘭10~36月齡純種健康的公藍(lán)狐150只,對(duì)成年種公狐進(jìn)行人工馴導(dǎo),采用按摩法采精,取得藍(lán)狐的鮮精。
3.2 精液品質(zhì)檢查
使用精子檢測(cè)分析系統(tǒng)對(duì)精子的活力,密度、形態(tài)結(jié)構(gòu)、頂體完整率、總畸形率、有效精子數(shù)、精液pH值、精子活力變化情況等指標(biāo)進(jìn)行檢查。鮮精的活率在0.8以上,密度為5億~8億/ mL,總畸形率在20%以下,符合制作冷凍精液的品質(zhì)要求。
3.3 精液冷凍稀釋液的配制
研究結(jié)果顯示:以葡萄糖-果糖-三羥甲基氨基甲烷(Tris)-檸檬酸-卵黃-甘油液作為細(xì)管凍精凍稀釋液效果最佳。稀釋液分為不含卵黃、甘油的基礎(chǔ)液、基礎(chǔ)液+卵黃配制成的稀釋Ⅰ液、Ⅰ液+甘油配制而成的稀釋Ⅱ液。
3.4 精液稀釋、降溫與平衡
取20~25℃品質(zhì)合格的精液20 mL,加入同溫度的基礎(chǔ)液20 mL,攪拌混勻后,置于1500 r/min離心機(jī)中離心3 min,棄去上清液與底部雜質(zhì),剩余的濃份精液約為20 mL。
取離心后的濃份精液,輕輕搖勻,在20~25℃溫度下,1∶1地加入稀釋Ⅰ液,進(jìn)行第二次稀釋。
取經(jīng)過(guò)第二次稀釋后的精液,緩慢降溫到4℃,1∶1地加入同溫度的含8%甘油的稀釋Ⅱ液,進(jìn)行第三次稀釋。值得說(shuō)明的是,第三次稀釋液是分三次加入的,每次加入總量的1/3,間隔時(shí)間10 min。
將降溫至4℃,經(jīng)過(guò)第三次稀釋的精液放入4℃冰箱中平衡30 min,讓甘油充分地滲透到精細(xì)胞內(nèi),發(fā)揮其膜內(nèi)保護(hù)劑的防凍功能。
3.5 精液品質(zhì)抽檢
取出少許平衡后的精液,升溫到室溫,鏡檢觀察活率的變化情況,按以上規(guī)程正確操作,活率可達(dá)到0.6,密度檢測(cè)儀檢測(cè)精子數(shù)為1億~2億/mL,有少部分精子出現(xiàn)彎曲、形態(tài)腫脹現(xiàn)象。
3.6 分裝、封口
將平衡后品質(zhì)合格的精液搖勻,放入4℃細(xì)管分裝機(jī)中進(jìn)行分裝、封口。其實(shí)在此過(guò)程中,精子仍處于平衡的狀態(tài)中。
3.7 冷凍與保存
將分裝好的細(xì)管碼盤放入程序冷凍儀中,按照預(yù)先設(shè)定好的冷凍曲線進(jìn)行冷凍。冷凍結(jié)束后取出,放入拇指罐包裝機(jī)內(nèi)進(jìn)行包裝,并做好相關(guān)記錄與標(biāo)簽,放入液氮罐中進(jìn)行保存。
3.8 抽樣解凍,檢查活力
從液氮罐中隨機(jī)取出細(xì)管凍精10支,放入40℃的溫水浴中約10 s,進(jìn)行解凍,在顯微鏡下檢查精液品質(zhì)。解凍后精子的活力不低于0.4,總畸形率不高于25%,頂體異常率不高于15%,每支細(xì)管中的有效精子數(shù)不少于1500萬(wàn)。
3.9 凍精日常保管
定時(shí)向液氮罐中充入液氮,液氮量不少于總?cè)萘康?0%,確保凍精細(xì)管能全部沒(méi)入液氮中。
3.10 凍精運(yùn)輸
配送凍精細(xì)管前,要再次檢查精液品質(zhì)指標(biāo),確保凍精品質(zhì),并向用戶提供種公狐的系譜資料。凍精運(yùn)輸要遵循安全、平穩(wěn)、及時(shí)的原則,在液氮罐內(nèi)完成運(yùn)輸過(guò)程。
4 細(xì)管冷凍精液人工授精實(shí)驗(yàn)
4.1 狐貍發(fā)情鑒定
用外部觀察法、結(jié)合放對(duì)試情和排卵檢測(cè)儀檢查卵泡發(fā)育情況,進(jìn)行發(fā)情鑒定,確定最佳輸精時(shí)間。
4.2 凍精解凍與裝槍
將凍精細(xì)管放入42℃的溫水浴中,解凍10~12 s,取出后,用脫脂棉拭去細(xì)管上水分,用專用細(xì)管剪剪去封口端,裝入輸精槍內(nèi)。
4.3 輸精
用輸精槍專用套管打開母狐的陰道,插入適當(dāng)深度,插入輸精槍,緩慢將精液注入子宮頸深部。為確保受胎率,觀察母狐的發(fā)情表現(xiàn),在第一次輸精后8~10 h,再輸精1次,1次發(fā)情輸精次數(shù)一般不超過(guò)3次。