影響貴州本地黃牛冷凍精液品質的因素及控制措施

武俊達, 李干洲, 徐龍鑫*, 劉 合, 代國滔, 劉 嘉

(1. 貴州省農業科學院畜牧獸醫研究所,貴州 貴陽 550005;2. 思南縣農業服務中心,貴州 思南 565100;3. 貴州省畜禽遺傳資源管理站,貴州 貴陽 550001;4. 貴州惠眾畜牧科技發展有限公司,貴州 黔西 551500)

黎平牛、關嶺牛、思南牛、務川黑牛、威寧牛是貴州養殖歷史悠久的5個主要黃牛品種。為了保護地方肉牛種質資源,促進肉牛產業發展,通過細管凍精輸配進行快速擴繁是1種高效易行的方法。不同品種公牛的精液耐凍性有所差別,荷斯坦奶牛精液較常見引進肉牛品種(如西門塔爾、利木贊)更耐凍,貴州本地黃牛各品種精液耐凍性無顯著差異,且與常見引進肉牛品種耐凍性相同,而在采精量方面不同品種間差異較大。據生產統計,西門塔爾種公牛采精量為10～15 mL/次,采精高峰期一般在3～4周歲,使用年限可達10年;關嶺牛種公牛采精量多為3.5～7 mL/次,采精高峰期在2～4周歲,使用年限一般不超過9周歲;思南牛種公牛采精量為3～7 mL/次,采精高峰期在2～4周歲,與關嶺牛相似,均明顯少于如西門塔爾等外系品種。在使用年限方面本地牛略少于外系品種,但采精年齡較外系品種早約 1年,這與本地牛性成熟較早有關。肉牛產業作為貴州省十二大特色農業產業之一,事關居民的“菜籃子”、養殖戶的“錢袋子”。為保障牛源的市場供給量,快速擴群本地黃牛,保證并提高牛凍精品質是助推貴州黃牛產業發展的重點之一。本文就影響貴州本地黃牛凍精品質的因素進行探討,并提出相應措施。

1 飼料營養

營養是否均衡對種公牛精液品質有巨大影響,在日糧中適量補充蛋白質或促進動物繁殖的相關營養物質能刺激精子的發育及產生。牛精子的生發周期約60 d,在飼料中及時補充富含蛋白質、維生素E等物質有利于種公牛產生優質精液。生產實踐表明,對貴州本地黃牛補飼胡蘿卜2～4 kg/d可有效提高原精品質,在采精峰值月份補充雞蛋4～6枚/d也能促進優質精液的產生。據報道,在西門塔爾種公牛日糧中添加蛋氨酸硒0.15 mg/kg可顯著提高原精產量,且精子活力也有所提升[1]?？紤]到成本問題,貴州省種公牛站在常規配方中根據采精頻率每次加入6枚雞蛋,與精料混合進行飼喂,以此補充蛋白質,確保精液品質。

2 溫度

2.1 環境溫度

溫度對原精活力的影響也很大。據報道,在7—10月份種公牛凍精產量較全年下降29.6%[2];溫度雖然對于荷斯坦奶牛的精液密度無顯著影響,但對原精活力影響較大[3]。以上研究均與本場凍精生產實際情況相符合,即使在貴州年平均溫度不超過20 ℃的情況下,7—9月份細管凍精品質較全年仍有所下降。在實際生產中,可根據氣溫變化適當提前采精時間,避開白天的高溫時間段,同時在采精等待區安裝排風扇降低種公牛體表溫度。

2.2 假陰道溫度

假陰道預熱溫度對貴州黃牛采精也有一定影響。在假陰道水溫低于38 ℃時,關嶺牛、思南牛單次采精準備次數要增加1～2次,種公牛陰莖勃起略顯乏力,采精量為2.6～4 mL/次;當假陰道水溫處于39～42 ℃時,單次采精準備2～3次即可達到充分勃起狀態,采精量為3.5～7 mL/次,在減少種公牛體力消耗的同時提升了采精量。通過相差顯微鏡進一步觀察,溫度合適狀態下原精密度及活力明顯優于低溫采集的原精。在實際生產中,假陰道溫度應控制在39～42 ℃為宜,個別牛根據實踐判斷其特殊的溫度需求。

3 采精技術

3.1 采精時間及頻率

貴州黃牛公牛多在7～10月齡開始有性表現,但并未真正達到性成熟,體況處于快速生長階段。正確預估種公牛初次采精時間對種公生殖系統發育有明顯影響,一般在18月齡嘗試采精,根據精液質量判斷牛是否適合采精。采精種公牛應根據年齡、體況、疾病等因素控制采精頻率,正常體成熟種公牛采精控制在2～3次/周,每次復采精不超過2次/周。過度頻繁采精會影響精子生成,造成精子畸形率上升,密度及活力下降。

3.2 預爬跨

采精操作的技術細節對本地黃牛精液品質也有影響。在采精前,種公牛需進行預爬跨以確保性亢奮的激發,可將待采種公牛牽引至臺牛處進行爬跨,技術人員確認種公牛陰莖勃起充分后將其趕下臺牛,休息2～3 min后再次爬跨,重復2～3次再進行采精。生產實踐表明,爬跨可以充分刺激種公牛,采精量較直接采精多1～2 mL/頭,原精稀釋液中精子密度明顯提高。

3.3 假陰道套筒角度

采精時假陰道與種公牛陰莖是否平行對采精量和生殖器健康(炎癥或損傷)相關。假陰道角度控制越好,種公牛射精量相應增加。將假陰道平行套入公牛陰莖對保護種公牛生殖器及提升采精量有顯著效果。

3.4 清潔衛生

采精前使用硫酸銅溶液清洗種公牛蹄部,同時以清水沖洗擦凈臺牛尻部,能有效減少精液中的雜質及病原。

3.5 臺牛

臺牛是替代被爬跨母牛的公牛(或臺架),臺牛是否宜合對種公牛采精有直接影響。不同的臺牛有不同的外貌特征及氣味,種公牛對不同臺牛的接受程度有明顯差異,對種公牛性準備有不同的刺激作用,不同種公牛與臺牛間的親疏關系會直接影響采精質量。在生產中,臺牛應選擇性情溫和、四肢健壯的公牛,確保采精過程中能夠長時間穩定站立,保護種公牛及工作人員。

4 精液冷凍及保存

4.1 稀釋液

稀釋液除了為精子提供營養物質外,還對精子有保護作用,可防止低溫冷凍對精子的破壞,同時還有抑制細菌等作用。稀釋液的成分是最直接影響凍精品質的因素之一。傳統稀釋液中卵黃、果糖作為精子供能物質。相關研究發現,在稀釋液中添加不同濃度的低密度脂蛋白(LDL)部分替代傳統稀釋液中的卵黃為精子供能,可有效提高精子在冷凍過程中頂體及質膜的完整性[4];在湖羊凍精子稀釋液中添加褪黑素0.02 g/L可極顯著提高過氧化氫酶(CAT)活力,同時提高精子活力和頂體完整性[5]。除了供能,稀釋液對于精子的防凍也起到關鍵性作用。稀釋液中甘油添加量的不同對細管凍精的品質有著顯著影響,甘油進入精細胞中替代細胞內部的游離水分子,使其連同無機鹽被排除細胞,阻止冷凍過程中精細胞的蛋白質變性,此外降低了稀釋液冰點,減緩細胞脫水,防止冰晶刺破精細胞造成凍精質量下降[6]。本場在稀釋液中添加6.4%甘油,在較好地保護精子的同時,可保證精子活力達到43%左右。

4.2 降溫及平衡

精子脫離供體后十分脆弱,在降溫及平衡的過程中容易造成活力快速下降,導致不可逆死亡。在生產中,控制平衡時間在2～4 h使精子充分適應平衡溫度,在此過程中應提前準備與精子溫度相近(37～38 ℃)的稀釋液,將精子加入其中,同時以水浴方式逐步降溫,以減少環境變化對精子的刺激。

4.3 低溫冷凍

低溫冷凍過程中溫度快速降低至精子休眠溫度,要盡量減少液體中水分結晶對精子頂體完整性的損傷,以提高凍精品質。低溫冷凍是凍精細管保存的重要環節,如何減少快速降溫對精子的損傷、損失是生產細管凍精成功的關鍵。降溫時間過短易造成精子內部及環境中水分迅速形成冰晶刺破精子,造成精子失活或完整性被破壞;降溫時間過長致使精子不能快速到達安全溫度(-90 ℃),同樣造成精子失活或完整性被破壞,增加生產成本。在實際操作過程中,溫度控制在4 ℃,與稀釋后精液保持溫度一致,減少精子受到的刺激,在5 min內使溫度迅速下降至 -80 ℃,在8 min內使溫度下降至 -140 ℃。

4.4 細管凍精的保存

4.4.1 液氮保存

細管凍精生產后需要在液氮中進行裝罐,以確保溫度不會突然上升影響精液品質。液氮罐存放時需要定期檢查,及時添加液氮,確保精液長期處于-196 ℃的恒溫環境。除溫度外,保存時間的長短也會影響精液的品質。相關研究表明,液氮凍存的奶牛細管凍精在3年以內保存時間對精子活力及成活率有顯著影響,精子活力隨著保存時間延長快速下降,但3年以后趨于平穩,而直線運動的精子數量隨著保存時間延長逐漸減少[7]。

4.4.2 解凍后存放

凍精在輸配前需要解凍恢復精子活力,解凍溫度對精液品質及母牛受胎率有直接影響。外系品種牛(如西門塔爾、利木贊等)的凍精在解凍過程中一般將溫度控制在37 ℃,精子能快速恢復活力。而貴州本地黃牛凍精在37 ℃環境下精子會出現大量失活情況,可能是由于品種不同,精子對溫度的耐受性不同。通過生產實踐,水浴溫度控制在33 ℃環境下有利于貴州本地黃牛凍精的恢復,且該溫度環境下保存時間不宜超過2 h。