文│董福臣 牛聰 李勐 孟慶文（內(nèi)蒙古自治區(qū)通遼市科爾沁區(qū)畜牧工作站）

朱寬峰 （北京田園奧瑞生物科技有限公司）

金穗華［農(nóng)業(yè)部牛冷凍精液質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心（南京）］

隨著畜牧科技的進步和發(fā)展，精液冷凍技術為我國豬遺傳資源的保存和人工授精提供了更為廣泛的資源，使精液的應用不受時間、地域的限制，提高了良種公豬的利用率。相關研究表明，冷凍精液的質(zhì)量（活力、輸入的前進運動精子數(shù)、頂體完整率、畸形率等）特性（值）對于母豬的受精均有著重要的影響作用，現(xiàn)簡述如下。

一、精液質(zhì)量主要指標

1.精子活力（%）。精子最顯著的特點是它的活動力，在人工授精條件下，通常精子活力是評估精液質(zhì)量的首選。精液輸入子宮，精子首先需要盡快運行到達受精部位（輸卵管壺腹部）以等待卵子的來臨。若要完成上述過程，精子不僅要依賴于自身的生活力和活動力，同時還要依賴子宮的收縮性。精子受精前需要有一個“獲能”的過程， 實際上在精子運行過程特別是進入到受精部位后已完成“獲能”。母豬人工授精輸入的精液中需要有一定比例生命力強的精子，也就是我們所說的前進運動精子占總精子數(shù)的百分率。精子活力對增加其與卵子相遇并與之受精的機會較為重要，活力與受精率有較大的相關性。

2.前進運動精子數(shù)（萬個）。有的稱“有效精子數(shù)”。 一定數(shù)量精子是促成母豬受精的必要因素。受精的不同時期，參加受精的精子數(shù)目是不同的，當輸入精子數(shù)達不到某一標準時，則會降低受精率。母豬的繁殖特點是多胎性，大多數(shù)卵子在母豬發(fā)情開始后24～36小時內(nèi)釋放，排卵率通常在10～20個卵子，從排第一個卵子到最后一個的時間間隔在1～7小時。受精過程盡管只有一個獲能精子進入卵子，實際上是有著多個精子的協(xié)同，并且先后多個卵子同樣需要受精。為保證母豬正常的受精和產(chǎn)仔數(shù)，輸入的精液不僅需要一定體積（量）分布宮腔，同時前進運動精子的數(shù)量上也應有一定保證。究竟需要保證多少前進運動精子數(shù)可不影響正常的受精率和產(chǎn)子數(shù)，國內(nèi)在常溫精液標準（GB23238）中已有規(guī)定。對于豬冷凍精液，目前相關的試驗數(shù)據(jù)尚不足以形成共識，還有待于繼續(xù)驗證。

3.精子頂體完整率（%）。精子主要由頭、頸、尾部構成，頂體應屬頭部主要結構。精子和卵子相逢，基本上依賴于精子主動接近，經(jīng)過頂體反應，精子即主動向卵子內(nèi)部鉆入而進行受精，從而出現(xiàn)一系列復雜的細胞學和細胞化學的變化。

之所以單獨提出頂體的完整性作為豬冷凍精液質(zhì)量的重要性狀，是鑒于豬精子的生理特性與冷凍過程中極易受到不良因素的影響和損傷。在精子頂體中至少含有透明質(zhì)酸酶、頂體素、放射冠穿透酶、頂體蛋白酶等，這些酶均與卵子的受精有著密切的相關。Grahem（1972）在研究豬冷凍精液時發(fā)現(xiàn)，因為冷凍技術程序的應用不當，精子細胞膜受到破壞，頂體膜上的透明質(zhì)酸酶釋放到精清中，使精子失去穿透卵丘的能力，這就是凍精比鮮精受胎率低的原因之一。有相關的試驗證實，精液在冷凍和解凍過程中，精子頂體受到損傷的程度突出，包括精子頂體結構發(fā)生變化，頂體脫落。因此，有專家提出，頂體完整性和質(zhì)膜完整性的檢測應是評估精液質(zhì)量和受精潛力的一項重要指標。

4. 精子畸形率（%）。精子形態(tài)上的畸形與頂體的變化均表現(xiàn)為結構上的異常，從而導致參與受精功能的喪失。正常情況下公豬的精子畸形率并不高，只是一些生理性因素影響，如剛剛性成熟的小公豬和老年公豬畸形率較高以及公豬的品種及個體間差異等。當然不良的飼養(yǎng)環(huán)境及營養(yǎng)也可導致畸形率的升高。精子形態(tài)上的異常，首先是在體內(nèi)精子發(fā)生時期出現(xiàn)的，其次是精子在通過公畜生殖道或在體外采精及處理過程時發(fā)生畸形的，如果畸形精子數(shù)不超過12%～15%，特別是如果沒有單一的畸形占優(yōu)勢，通常不會損害受精能力。李孝娟等研究人員提出，精子畸形可分為原發(fā)缺陷和繼發(fā)缺陷兩種，原發(fā)缺陷是在精子發(fā)生過程中形成的，當精子離開睪丸后，受到刺激而形成的異常為繼發(fā)缺陷。一些原發(fā)缺陷對受精率的影響弱于繼發(fā)缺陷。

二、討論

一是從理論上講，精子解凍后活力越高，生命力越強，受精率也應該越高。從目前現(xiàn)有的資料中還不能找到充足的資料來證明這一合乎邏輯的推論。有的試驗報告聲稱精子解凍后活力可達60%～70%，但是得到的受精率并不高。有的資料分析了活力與受精率的關系發(fā)現(xiàn)并無明顯的規(guī)律性。盡管有較好的活力，但各試驗中所獲得受精率的差異較大。分析這種不一致的主要原因，至少有一點是，目前尚無比較客觀的精子活力（活率）的鑒定方法，首先是活力（視野中前進運動精子所占的百分率）與活率（視野中死活精子的百分率）的內(nèi)容表述有所不一，同時在顯微鏡下憑主觀目測評估（因個人之間，實驗室之間，觀察的環(huán)境條件不一等），不能真實反應活力（活率）的情況。目前，國外先進國家已在推廣應用計算機輔助精液分析系統(tǒng)（CASA），能夠較客觀地評估精子的活力。

母豬卵子排出運行到達受精部位后，如果沒有碰到精子則繼續(xù)運行，此時除卵子已接近衰老外，由于它外面已包上一層輸卵管分泌物，形成了一層隔膜，阻礙精子進入，因此使卵子再不易受精。所以這就提示在實踐中應掌握好適時輸精，即估測精子到達受精部位準備受精通常是卵子到來之前幾小時。

二是不同畜種的子宮生理結構和功能有所不同，對于人工授精要求上也有所不同。母豬子宮輸入的精液中必須保持一定數(shù)量活動力強的精子群體，才能保證不斷有精子陸續(xù)到達受精部位。在實踐中，對于一次輸入具有生物學價值的精子數(shù)和精液量究竟多少合適，吳石堅等（1982）試驗證明，本地母豬一次要4億～5億活精子才能保證受胎率和窩產(chǎn)子數(shù)。陳映等（2017）試驗報道，精子解凍后平均活率50%、有效精子數(shù)平均11.44億，受孕分娩率平均41.38%。周開鋒等（2018）試驗表明，不同來源的冷凍精液試驗組，精子活率無顯著差別，輸精分別A組為40毫升精子總數(shù)8億、B組60毫升精子總數(shù)40億，情期受胎率和配種分娩率差異不顯著（P＞0.05）；但在窩產(chǎn)仔數(shù)和窩均健仔數(shù)上，精液量大的、精子數(shù)多的組反而低于精液量小的、精子數(shù)少的組1.48頭和1.61頭，差異顯著（P＜0.05）。顯然，一些試驗結果的報道不盡一致，這類報道的數(shù)據(jù)尚不足以形成共識，還有待于進一步研究。

但這里也提示了我們應該注意，對于母豬的繁殖評估，受精（胎）率只是其中一項結果，同時還有一項就是窩產(chǎn)仔數(shù)的問題，缺一不可。

三是關于精子頂體完整率與活力的相關性。以上所述精子的頂體中的酶與受精有著密切的關系，而Pursels（1972）的研究指出，頂體破裂甚至脫落以后，精子仍能直線前進運動，顯然是想表明，精子頂體和質(zhì)膜的完整性與精子前進運動之間并非存在著某些相關性。而易康樂、蔣桂韜等的試驗認為，豬精液凍后活率與頂體完整率之間存在顯著的正相關性。這類報道目前甚多，筆者認為，隨著科研工作的進展，進一步規(guī)范豬冷凍精液的生產(chǎn)工藝過程，凍精活力、頂體完整率與受精能力還會不斷提高。

無論如何，與其他畜種精子比較，豬精子相對比較脆弱，精子頂體和質(zhì)膜對溫度反應敏感，耐凍性差。以目前精液冷凍的生產(chǎn)工藝，從采精、精液稀釋、離心、平衡、冷凍、解凍全過程，存在多次溫度變化的影響和傷害，而必不可缺少的離心和添加甘油無疑又是雪上加霜。因此，對于精子頂體完整率的評估和監(jiān)控具有一定現(xiàn)實意義。

四是精子與卵子結合完成受精生理過程的影響因素諸多，其中精液質(zhì)量（精子活力、精子數(shù)量、頂體完整率、畸形率）特性是一重要方面。目前的研究表明，精液質(zhì)量要求所具有的生物學特性及功能均與受精率有著密切關系，對于受精率的影響存在一定的關聯(lián)和協(xié)同作用，這在業(yè)內(nèi)已是共識。