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豬人工授精

豬人工授精是將人工授精應用於豬的一種技術手段。目前，豬的人工授精在世界各地已經得到了廣泛使用。

目前，世界上每年大約有2500萬頭次豬進行人工授精[1]。其中，超過99％的人工授精使用的是儲存在15℃～20℃下，最多保存3天的液態冷藏精液。

歷史

俄羅斯的Ivanow在20世紀初就開始將人工授精應用於豬。20世紀30年代後，豬人工授精得到了更廣泛的研究。1948年，日本的伊藤、丹羽等首先報道利用新鮮豬精液的實際應用技術[2]。1956年，Ploge等人開始了假母豬台的應用。1971年，多位科學家同時報道了豬的冷凍精液技術[3][4][5]。1974年，中東部育種聯合會（East Central Breeders Association）成立美國第一個豬人工授精的商業化公豬站並提供冷凍精液[6]。

中國的豬人工授精技術始於20世紀50年代。20世紀60-70年代，中國開始普及豬人工授精，當時主要使用多次輸精管和自製稀釋液。20世紀80年代，一些企業開始引入工業化生產的稀釋粉和一次性輸精管。1998年9月，廣東省廣州種豬精液中心成立[7]，這是中國首家商業化的公豬站[8]。

精液採集

 
一名技術人員正使用徒手採集法對公豬進行採精。

分為假陰道採集法和徒手採集法。除了這兩種常規的方法外，還有公司研製出了全自動的采精設備，可以自動進行精液採集[9]。

一頭公豬的射精量一般為150~250 ml。公豬采精區通常設有安全區以防止工作人員受到公豬的攻擊[10]。

精液檢測及稀釋

精子顏色及品質
顏色 品質
乳白色或灰白色 正常。一般密度越大，顏色越
白。密度越小，顏色越淡。
綠色或黃綠色 有化膿性物質
紅色 有新鮮血液
褐色 有血液及組織細胞
淡黃色 可能混有尿液

精液在稀釋前需對顏色、氣味、體積、精子活力及形態等性狀進行檢測。一般可以用顯微鏡進行精子密度、活力及精子畸形率測定，通常在測定精子畸形率時會結合染色方法並使用血細胞計數板。在一些條件較好的單位會使用分光光度計或專用的精子密度儀進行密度測定。潔淨的精液一般稍有腥味。稀釋後精子活力太低的精液也會拋棄不用，例如低於70％。另外，精液保存的時間和使用的稀釋粉都會影響精子的活力。

一些機構會根據需要將不同公豬的精液進行混合（混精），以減少繁殖力差的公豬所造成的影響。

豬精液使用專用稀釋劑進行稀釋。稀釋劑一般根據稀釋後精液的保存時間進行劃分。在不同時期，稀釋劑的劃分標準並不一致，如可分為長效（5-7天）、中效（3-4天）和短效（1-2天）[11]，也可分為長效（超過4天）和短效（1-3天）[12]。稀釋液的生產商一般都使用分析純級的配料。稀釋劑多數在避光、乾燥的條件下保存。一些精液銷售組織會選擇自己配製稀釋劑。

精液可使用瓶裝和袋裝兩種封裝方式。瓶裝多採用塑料瓶，操作較簡便。但由於瓶子存在固有形態，輸精時需要人為進行擠壓或在底部開口。而袋子一般較軟，輸精時精液可自動流出。有研究認為，袋裝的精液在保存時間、精子活力等方面均優於瓶裝精液[13]。

精液保存、運輸及銷售

 
存放在恆溫冰箱中的公豬精液。新鮮精液使用毛巾包裹以起到隔熱作用。

如果精液沒有立即使用，則需要經過保存、運輸及銷售的過程。精液分裝方式主要有三種，包括精液瓶分裝、精液袋分裝和牙膏管分裝[14]。

一般精液保存時間不得超過3天，但如果使用長效稀釋粉可能會延長這一期限。所有的精液應避光保存在17C。常用的稀釋粉可以保存精液3天左右，長效稀釋粉可以保存7天甚至更長時間。但一般精液在配製好後都會儘快使用。有研究認為，不同的稀釋粉會對母豬的平均窩產仔數和平均窩產活仔數造成影響[15]。稀釋粉的質量也會對冷凍精液解凍後的存活率及復甦率造成影響[16]。

曾經有觀點認為精液在保存期間需要每天搖勻，但研究表明，翻轉種豬精液會對精子質量產生不利影響，因此不再建議在人工授精實踐中使用旋轉方法[17]。

精液保存於17℃左右（15～20℃）的恆溫冰箱中，並每日進行搖勻以防止沉澱。溫度太低會對精子形成冷刺激並造成損傷，而溫度太高則不能降低精子的代謝水平無法延長保存時間。剛剛分裝好的精液並不會直接放入冰箱，而是在冰箱外1個小時左右或者在放在冰箱前使用毛巾等物品包裹好來進行隔熱，讓溫度緩慢下降。冷凍精液的使用率較低，受孕率也低於冷藏精液。

精液運輸時需要使用隔熱材料來控制溫度，多使用泡沫箱。夏天天氣炎熱的地區可能會使用冰袋或冰水進行降溫，但溫度需要控制在17℃左右。在一些車輛運輸的情況下，也可能會攜帶恆溫冰箱進行運輸。而凍精的運輸則需要用到液氮。

輸精過程

 
用於豬人工授精的輸精管。海綿頭較大的用於經產母豬，較小的用於後備母豬。

豬的輸精多數使用一次性輸精管。多次輸精管也有使用，並在使用後煮沸消毒，並徹底乾燥。

輸精在母豬排卵期進行，輸精次數通常為2~3次，每次超過25億精子。將80～100 mL[18]的精液輸入到子宮頸內。輸精的具體時間與查情頻率有關，但並沒有比較一致的看法[19][20]。

人工授精與疾病傳播

Morris於1997至1998年在荷蘭進行的一項流行病學調查表明，豬精液有潛在傳播疾病的可能[21]。

可存在於公豬精液中的病原體包括布魯氏桿菌、衣原體、細螺旋體、支原體、肺結核、非洲豬瘟病毒、豬瘟病毒、口蹄疫病毒、豬水泡病病毒、日本腦炎病毒、豬圓環病毒2型、豬腸道病毒、豬細小病毒、豬繁殖與呼吸症候群病毒、豬逆轉錄酶病毒、偽狂犬病毒、疱疹病毒2型和腮腺炎病毒（豬藍眼病）等[22]。

與自然交配的比較

優勢

  • 採用人工授精可以降低生產成本，並節省人力物力。一般如果採用自然交配，25～30頭生產母豬就要配置1頭公豬。而人工授精體系的1頭公豬則可以對應300～500頭母豬。在同期發情的生產體系中，更加可以減少公豬飼養的頭數。
  • 用人工授精有利於進行品種改良。如果採用人工授精，優秀的公豬可以得到最大限度的使用，從而提高良種利用率。
  • 人工授精可以克服公母豬之間的體型差異，不用考慮因為公母豬體況不同所造成的交配困難，如太重的公豬與小母豬交配。
  • 人工授精便於疾病進行淨化，減少生殖道疾病的傳播。雖然部分病毒仍然可以通過精液傳播，如口蹄疫、非洲豬瘟、豬水泡病、豬偽狂犬病、豬細小病毒病、豬藍耳病。但人工授精可以在配種前，對精液進行檢測。在引入新的品種或品系時，可以避免疾病的傳播。
  • 人工授精可以降低引種風險，並促進聯合育種工作的開展。
  • 此外，有研究認為人工授精與自然交配的產仔率和產仔數相當或更高[23]。

缺點

  • 採用人工授精技術需要一定的生產技術水平和管理水平。如果技術不過關，可能會出現子宮炎增多、受胎率低和產仔數少等問題。
  • 因為人工授精體系中1頭公豬可以影響較多母豬，使得疾病傳播的控制更為重要。
  • 人為因素對於配種效果起了更大的影響。

參見

 
維基共享資源上的相關多媒體資源：豬人工授精

參考文獻

  1. ^ 劉國世; 王劍; 薛振華; 田見暉; 朱士恩. 国外猪人工授精技术研究进展. 豬業科學. 2007, 24 (7): 16–19. 
  2. ^ Ito, T., Niwa, T. i Kudo, A. (1948). Studies on artificial insemination in swine, Zootech. Exp. Sta. Res. Bull, 55, str. 1-74
  3. ^ Graham EF, Rajamannan AHJ, Schmehl MKL, Maki-Laurila M, Bower RE. Preliminary report on procedure and rationale for freezing boar spermatozoa. AI Digest. 1971; 19:12–14.
  4. ^ Crabo B; Einarsson S. Fertility of deep frozen boar spermatozoa.. Acta Vet Scand. 1971, 12 (1): 125–7 [2008-05-20]. PMID 5103410. （原始內容存檔於2019-12-27）. 
  5. ^ Pursel G,Johnson L A. Fertility with frozen boer semen[J].Anim Sci,1971,33:265.
  6. ^ Dale Miller. Century of Progress. 2000-01-01 [2010-09-07]. （原始內容存檔於2010-12-16）. 
  7. ^ 賴曉東. 广州种猪精液中心正式运作. 廣州年鑑. [2008-05-20] （中文（簡體））. [永久失效連結]
  8. ^ 公猪站建设 (DOC). [2008-05-20] （中文（簡體））. [永久失效連結]
  9. ^ AutoMate® Collection System - For the Modern Boar Stud. Minitube Companies. [2008-05-20]. （原始內容存檔於2010-04-19） （英語）. 
  10. ^ 胡維真.豬人工授精圖解（連載八）[J].養殖技術顧問，2005(7)：18-18.
  11. ^ Robert V. Knox. Semen Processing, Extending & Storage For Artificial Insemination In Swine (PDF). University of Illinois Extension. [2010-11-25]. （原始內容存檔於2010-06-15）. 
  12. ^ Joaquín Gadea. Semen extenders used in the artificial insemination of swine. A review. (PDF). Spanish Journal of Agricultural Research. 2003, 1 (2): 17–27 [2010-11-25]. （原始內容存檔 (PDF)於2012-09-15）. 
  13. ^ 劉德貴.不同貯存方法對保存豬精子活力效果的觀測[J].動物科學與動物醫學,2001,18(4):-17-18
  14. ^ 李世功,趙偉賓,蔣燁等.公豬精液生產過程中的品質控制[J].今日養豬業,2018,No.105(03):35-41.
  15. ^ 吳同山 胡艷娟張守全.不同稀釋劑對母豬繁殖性能的影響[J].今日養豬業，2007(3)：21-23.
  16. ^ 江中良 李青旺 胡建宏 王立強 於永生夏凡.不同稀釋劑對豬冷凍精液精子活率的影響[J].中國農學通報，2004，20(4)：12-14,29.
  17. ^ Schulze M, Rüdiger K, Waberski D. Rotation of Boar Semen Doses During Storage Affects Sperm Quality. Reprod Domest Anim. 2015 Aug;50(4):684-7. doi: 10.1111/rda.12532. Epub 2015 May 13. PMID 25974759.
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  19. ^ 劉明成（譯）閆之春（審）.豬人工授精時正確的輸精時間和次數[J].今日養豬業，2007(6)：22-26.
  20. ^ 張佳（譯） 馬潔瑩（校）.監測母豬人工授精成功與否的技術[J].國外畜牧學：豬與禽，2007(6)：31-32.
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  22. ^ D. Maes; H. Nauwynck; T. Rijsselaere; B. Mateusen; P. Vyt; A. de Kruif; A. Van Soom. Diseases in swine transmitted by artificial insemination: An overview. Theriogenology. 2008-11-01, 70 (8): 1337–1345 [2009-08-09]. doi:10.1016/j.theriogenology.2008.06.018. 
  23. ^ 唐式校 舒明剛 汪秀菊.豬人工授精與自然交配的對比試驗[J].中國豬業，2007(4)：53-53.
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