公猪精液品质和精子形态的品种差异及随年龄变化的规律分析

赵云翔，方 程，朱 琳，高广雄，叶 礼，张从林，李智丽

(1.佛山科学技术学院 生命科学与工程学院，广东 佛山 528225； 2.广西扬翔股份有限公司，广西 贵港 537100； 3.广西秀博科技股份有限公司，广西 贵港 537100)

精液品质是影响猪人工授精效率的重要因素，但猪精液质量评价目前局限于常规精液质量参数上，关于精子形态学方面研究较少。对男性不育患者的精液研究发现，精液常规指标正常而精子形态异常[1]，因此，综合研究分析精子形态学和常规精液质量参数，有助于提升猪精质量评价的准确性。大量研究表明，猪精质量的高低受到许多因素影响，其中包括品种、季节变化、种猪年龄以及种公猪的利用强度等。梅军四等[2]研究了不同采精频率对种公猪精液的影响，结果表明，公猪采精频率与精子活率、总精液量及密度之间呈显著负相关，而与精子畸形率呈极显著正相关。此外，WABERSKI等[3]和JOHNSON等[4]研究表明，精子形态学参数对于精子储存时间和受精能力均有很大影响，且精子形态与精子运动速率密切相关。精子异常形态最终影响母猪产仔数[5-6]。精子形态会随着动物生长发育变化，CLARK等[7]和KONDRACKI等[8]研究认为，精子形态随着动物的性成熟而不断完善，而公猪精子形态特征受到温度、湿度以及大气压力等影响[9]。目前，对公猪精子形态学参数研究较少，结合公猪精液常规质量参数研究尚未见报道。为此，探讨品种和年龄对公猪的常规精液质量参数、精子异常形态参数和精子正常形态参数的影响，旨在为综合评价精液质量提供参考。

1 材料和方法

1.1 供试动物

选取来自广西某公猪站的114头生产公猪，杜洛克公猪、长白公猪和大白公猪各44头、42头和28头，公猪按年龄分为3组，分别为1年龄(小于12月龄)、2年龄(12～24月龄)和3年龄(24月龄以上)。

1.2 饲养条件

公猪舍为正压通风模式，空气经风机-湿帘且过滤后进入猪舍。公猪舍为全漏缝地板，定位栏饲养。每日饲喂一餐，饲喂量根据公猪体况和年龄调整。

1.3 试验方法

1.3.1 精液采集和检测 公猪精液采集使用自动采精法，将采集到的公猪精液通过气动传输装置送往实验室进行检测。每份精液样品稀释后使用计算机辅助精子分析系统 (Computer-assisted sperm analysis，CASA)对500个精子的常规精液质量参数(密度、活力、正常形态率、直线运动率)和畸形类型(精子弯尾率、卷尾率、远端质滴率、近端质滴率和中端折断率)进行检测。

1.3.2 精子形态测定 随机从每头公猪采集的精液中选择30个正常形态精子，根据KONDRACKI等[10]的方法对其进行精子正常形态参数(头部长度、头部宽度、头部面积、头部周长、尾巴长度)测量，并根据测量结果计算出正常形态参数的比值：头部宽度/头部长度、头部长度/总精子长度、头部长度/尾巴长度、尾巴长度/总精子长度、头部周长/总精子长度、头部面积/总精子长度。

1.4 统计分析

试验数据使用SPSS 22.0软件进行分析。对试验公猪的常规精液质量参数、异常形态参数和正常形态参数使用一般线性模型，以品种和年龄作为固定因子进行双因素方差分析，并进行Duncan’s多重比较，结果以平均值±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 公猪精液质量参数的品种差异和年龄变化

由表1可知，在精子密度方面：杜洛克公猪>长白公猪>大白公猪，其中杜洛克公猪(619.20百万个/mL)显著高于长白公猪(363.18百万个/mL)和大白公猪(336.92百万个/mL)，后两者则差异不显著(P>0.05)；活力和直线运动率方面均表现为杜洛克公猪>大白公猪>长白公猪，其中杜洛克公猪和大白公猪差异不显著(P>0.05)，但两者均显著(P<0.05)高于长白公猪；正常形态率方面：长白公猪>大白公猪>杜洛克公猪，其中仅有长白公猪(92.95%)与杜洛克公猪(90.78%)差异显著(P<0.05)；总精子数方面：杜洛克公猪>大白公猪>长白公猪，彼此间差异均不显著(P>0.05)。

表1 公猪精液质量参数的品种差异Tab.1 Semen quality parameters in different breed boar

注：同行数据标注不同字母表示差异显著(P<0.05)，下同。

Note: In the same row,values with different letter superscripts mean significant difference(P<0.05),the same below.

由表2可知，公猪随年龄变化在精子密度方面存在显著差异(P<0.05)：1年龄>2年龄>3年龄，其中1年龄(556.98百万个/mL)显著(P<0.05)高于2年龄(382.44百万个/mL)和3年龄(373.32百万个/mL)，后两者差异不显著(P>0.05)；在正常形态率、直线运动率、总精子数比较方面，3年龄间均差异不显著(P>0.05)。

表2 公猪精液质量参数的年龄差异Tab.2 Semen quality parameters in different age of boar

2.2 公猪精子畸形指标的品种差异和年龄变化

由表3可知，公猪精子在弯尾率方面：杜洛克公猪>长白公猪>大白公猪，其中杜洛克公猪(1.53%)与长白公猪(1.28%)差异不显著(P>0.05)，但两者均显著(P<0.05)高于大白公猪(0.59%)；在卷尾率方面：长白公猪>杜洛克公猪>大白公猪，其中长白公猪(0.11%)与杜洛克公猪(0.09%)差异不显著(P>0.05)，但两者均显著(P<0.05)高于大白公猪(0.03%)；在近端质滴率方面：杜洛克公猪>大白公猪>长白公猪，其中杜洛克公猪(3.94%)与大白公猪(2.92%)差异不显著(P>0.05)，但两者均显著(P<0.05)高于长白公猪(2.28%)；在远端质滴率和中端折断率方面，3个品种间均差异不显著(P>0.05)。

表3 公猪精子畸形指标的品种差异Tab.3 Sperm abnormality indexes in different breed boar %

由表4可知，公猪仅在近端质滴率方面存在年龄显著(P<0.05)差异：2年龄>1年龄>3年龄，其中仅2年龄与3年龄差异显著(P<0.05)；在其他参数比较方面，3年龄间均差异不显著(P>0.05)。

表4 公猪精子畸形指标的年龄变化Tab.4 Sperm abnormality indexes in different age of boar %

2.3 公猪精子形态参数的品种差异和年龄变化

由表5可知，公猪精子在头部长度和尾巴长度方面：杜洛克公猪与大白公猪差异不显著(P>0.05)，但两者均显著高于长白公猪(P<0.05)；在头部宽度方面：杜洛克公猪(2.96 μm)与长白公猪(2.94 μm)精子差异不显著(P>0.05)，但两者均显著(P<0.05)高于大白公猪(2.87 μm)；在头部周长方面：杜洛克公猪>大白公猪>长白公猪，彼此间差异显著(P<0.05)；在头部面积/总精子长度方面：长白公猪>杜洛克公猪>大白公猪，仅长白公猪和大白公猪差异显著(P<0.05)。在头部宽度/头部长度方面：长白公猪精子显著(P<0.05)高于杜洛克公猪和大白公猪，后两者则差异不显著(P>0.05)；在其他参数比较方面，3个品种间均差异不显著(P>0.05)。

表5 公猪精子形态参数的品种差异Tab.5 Sperm morphological parameters in different breed boar

由表6可知，公猪精子在头部长度、头部周长、头部长度/总精子长度和头部长度/尾巴长度方面：1年龄与2年龄差异不显著(P>0.05)，但两者均显著(P<0.05)高于3年龄；在尾巴长度/总精子长度和头部宽度/头部长度方面：3年龄显著(P<0.05)高于1、2年龄，但后两者则差异不显著(P>0.05)；在其他参数比较方面，3个年龄间均差异不显著(P>0.05)。

表6 公猪精子形态参数的年龄变化Tab.6 Sperm morphological parameters in different age of boar

3 结论与讨论

3.1 公猪精液质量参数分析

本试验结果表明，不同品种公猪在精子密度、活力、正常形态率和直线运动率方面存在显著性(P<0.05)差异。在精子密度方面：杜洛克公猪>长白公猪>大白公猪，这与国内外报道一致[11-12]；在活力和直线运动率方面，杜洛克公猪较长白公猪和大白公猪具有优势，与刘德贵等[13]和伏彭辉等[14]研究结果一致；在正常形态率方面，长白公猪>大白公猪>杜洛克公猪，这与陈东峰等[15]和任广志等[16]一致。在总精子数方面，虽然3个品种总精子数的大小顺序与梅军四等[17]研究结果不同，但总精子数在3个品种间均差异不显著(P>0.05)。此外，CHINCHILLA-VARGAS等研究[11]发现，3种公猪的精液分装瓶数也均差异不显著(P>0.05)。综合考虑，杜洛克公猪在常规精液质量参数方面较优。

公猪随着年龄变化在精子密度上出现显著性(P<0.05)差异，且随着年龄的递增而下降，这与肖丽等[18]研究结果一致。其他精子质量参数在不同年龄间均差异不显著(P>0.05)，且总精子数呈逐年降低趋势。可见，公猪常规精液质量参数随着年龄变化而降低。

3.2 公猪精子畸形指标分析

公猪畸形类型主要为远端质滴率，其次为近端质滴率和中端折断率。有研究认为，公猪精子质滴率与受胎率和产仔数存在极显著(P<0.01)负相关性[4]。本研究中，杜洛克公猪精液在远、近端质滴率均高于长白公猪和大白公猪，可能是造成杜洛克母猪受胎率低的原因之一[19]。

公猪近端质滴率在2年龄与3年龄间差异显著(P<0.05)，其他畸形指标在3年龄间均差异不显著(P>0.05)，表明1～3年龄内，畸形指标随着年龄变化不明显。

3.3 公猪精子正常形态参数分析

本研究中，长白公猪精子总长度、尾巴长度均显著(P<0.05)低于杜洛克公猪和大白公猪，不同品种公猪在头部面积/总精子长度和头部宽度/头部长度上存在显著性(P<0.05)差异，且这2个指标以长白公猪精子最高。长白公猪精液的活力和直线运动率均显著(P<0.05)低于杜洛克公猪和大白公猪精液，这与精子总长度、精子尾巴长度均与精子运动能力呈正相关及精子头部相对尾巴较小较短者其运动速率更高的报道一致[20-22]。

本研究结果显示，公猪1年龄与2年龄的精子形态参数均差异不显著(P>0.05)，3年龄在精子头部长度、头部周长、头部长度/总精子长度、尾巴长度/总精子长度、头部宽度/头部长度、头部长度/尾巴长度上与1年龄和2年龄比较出现显著性差异(P<0.05)。

综合比较精液质量参数，杜洛克公猪最优，依次为大白公猪和长白公猪；综合比较精子畸形指标和形态学参数，杜洛克公猪相比于长白公猪、大白公猪来说处于劣势。年龄因素在1～3年龄内对公猪精液质量影响不大。