冷冻精液子宫内深部输精对母猪繁殖性能的影响

邓双义，张 伟*，王世银，唐志高，刘成亮

（1.新疆农业职业技术学院，新疆昌吉 831100；2.新疆恒汇新牧种猪场，新疆昌吉 831100；3.新疆亨丰畜牧科技有限公司，新疆昌吉 831100）

猪冷冻精液是指将采集的新鲜精液，经特殊处理后冷冻于液氮等超低温环境中以长期保存精液的技术[1]。与液态保存的精液相比，冷冻精液可以长期保存、远距离运输，所以在优良品种保种以及开展跨省或跨国种猪资源交流和联合育种等方面更具优势。另外，精液冷冻后有充足的时间对采精公猪和同批次冷冻精液进行病原检测，包括对处于感染潜伏期采精公猪及其冷冻精液的有效剔除，确保生产的冻精无特定病原体。所以在我国当前非洲猪瘟等猪传染病频发，猪场需要闭群生产的大背景下，冷冻精液更为安全可靠，可为防控非洲猪瘟等传染病提供保障。

自Polge等[2-3]首次成功冷冻猪精液并配种获得仔猪以来，国内外学者对猪精液冷冻技术开展了大量的研究[4-10]，但由于精子冻后活率较低、输精后母猪的繁殖成绩不理想等因素，始终未能在生产中大面积推广。近年来猪精液冷冻效果迅速提升，以及母猪深部输精技术的广泛使用[11]，为猪冷冻精液的推广应用创造了条件。但由于猪冷冻精液的生产和应用过程中缺乏统一标准和基础数据，各地推广应用的效果差异较大[11-14]。自2015年以来，本课题组在新疆首次引进国内某公司猪冷冻精液开展了大量的子宫内深部输精实验，本文对积累的数据进行总结分析，为国内猪冷冻精液相关标准的制定和推广应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 实验时间和地点 自2015年9月初引入猪冷冻精液，在新疆恒汇新牧种猪场（A场）和新疆亨丰畜牧科技发展有限公司（B场）开展猪冷冻精液输精实验。本文收集了A场和B场截至2019年9月底共3年的有效实验数据，以本场同期、同品种、相同数量鲜精配种母猪的繁殖成绩为对照进行统计分析。

1.2 实验材料

1.2.1 输精母猪群 输精母猪群分别为A场和B场饲养的加系长白、大白纯种母猪和长×大二元母猪，母猪胎次在2～5胎，且健康无病、体况良好。

1.2.2 精液 实验所用鲜精分别采自A场和B场饲养的加系长白、大白和杜洛克公猪，活率0.8以上，每个输精剂量40 mL，约含30亿个有效精子。所用冷冻精液为购自国内某公司的加系长白、大白和杜洛克猪细管冷冻精液，每个细管0.5 mL，约含2亿个有效精子，精子冻后活率0.7以上。

1.2.3 仪器设备 全自动精子质量分析系统（scA780-54fc，法国卡苏）、恒温水浴锅（HH-S4，江苏金怡仪器科技有限公司）、50 L液氮罐（YDS-50B-80，成都金凤液氮容器有限公司）、一次性猪精液深部输精管（带锁扣改进型，广东佛山市多乐畜牧器械有限公司），以及剪刀、长柄镊子、润滑剂等。

1.3 实验方法

1.3.1 冷冻精液解冻方法 冷冻精液采用50℃水浴高温解冻。从液氮罐中夹取所需数量的细管冻精，迅速投入50℃恒温水浴锅中保持16 s后迅速转入36℃恒温水浴锅中。冻精在50℃恒温水浴锅中解冻期间，应将冻精细管压入水面以下，并不断晃动，以保证其均匀受热解冻。

1.3.2 冷冻精液的稀释 解冻后的精液分两步完成稀释，以最大限度避免对精子的稀释打击。即先将一个输精剂量的精子稀释到20 mL预热至36℃的稀释液中，待精子适应5 min后再缓慢加入20 mL等温的稀释液，使其达到40 mL的输精体积。

1.3.3 发情母猪输精方法 发情母猪采用深部输精技术完成配种，每个情期输精2次。待配母猪每天早晚各进行1次发情鉴定，发现母猪出现稳定“静立反应”后进行第1次输精，间隔8 h后进行第2次输精。为了避免发情鉴定和输精操作对实验结果的影响，参与实验的母猪均由同一个配种员完成上述操作。

1.3.4 冷冻精液输精剂量筛选 该实验在A场和B场分别独立开展。选择胎次在3～4胎的纯种长白母猪60头，随机分为6组，每组10头，其中1组用鲜精配种（对照组），其余5组为实验组，分别用有效精子数为4亿（2支细管冻精）、6亿（3支细管冻精）、8亿（4支细管冻精）、10亿（5支细管冻精）和12亿（6支细管冻精）的冷冻精液配种，以研究冷冻精液不同输精剂量对母猪繁殖性能的影响。实验母猪饲养在同一圈舍，保证其所处的环境以及饲养管理保持一致。

1.3.5 冷冻精液输精母猪繁殖性能 以上述实验筛选的冷冻精液输精剂量为标准，在A场和B场分别开展大群体输精实验，同时用本场同品种鲜精配种母猪作为对照，评价在实际生产条件下冷冻精液输精对母猪繁殖性能的影响。

1.3.6 数据记录 所有输精母猪均详细记录母猪的耳号、品种、胎次和第1次配种时间，以及所用精液的种类、品种和活率等数据。输精后30 d使用B超检查妊娠情况，统计情期受胎率和分娩率。母猪分娩后详细记录其总产仔数、活产仔数、健仔数和初生重，每组结果用平均值±标准差表示。相关计算式：

1.4 统计分析 用本场鲜精配种母猪作为对照，对冷冻精液的输精效果作出评价。数据用 SAS9.2软件包进行统计分析，总产仔数、活产仔数、健仔数和初生重采用GLM程序对各性状进行差异显著性检验和多重比较，P＜0.05表示差异显著，P＜0.01表示差异极显著，情期受胎率和分娩率的显著性检验方法采用百分数资料的t检验。

2 结果与分析

2.1 不同输精剂量冷冻精液配种母猪生产成绩比较 由表1可见，鲜精的活率和有效精子数（30亿）均极显著高于冷冻精液，随着每次输入冷冻精液有效精子数的增加，母猪的繁殖成绩逐渐接近鲜精配种母猪的繁殖成绩，当A场和B场单次输入冷冻精液有效精子数分别达到8亿和10亿时，受配母猪的情期受胎率、分娩率、总产仔数、活产仔数和健仔数与本场鲜精配种母无显著差异。

另外，A场各项数据均优于B场。实验中A场和B场直线距离约50 km，硬件设施、圈舍条件、饲养管理和母猪群体况均比较接近，所用冻精为同一批引进，精子冻后活率亦差异不显著，唯一不同的是配种员的操作水平，A场配种员有近6年的配种经历，经验丰富，发情鉴定和输精操作都非常熟练，B场配种员仅有2年的配种经历，操作水平相对较差，这可能是导致两场冻精配种成绩差异的重要原因。由此也可以看出，在输入有效精子数达到极限低值的情况下，发情鉴定的准确性和输精操作的熟练程度将直接影响配种成绩。

本实验中，A场对照组和8亿组分别有1头母猪流产，经实验室检测判定与该场蓝耳病毒活跃有关，基本可以排除输精操作和输入精液等因素的影响。

所以将A场和B场冷冻精液单次输精剂量分别确定为8亿（4支细管冻精）和10亿（5支细管冻精），每个情期均输精2次，共分别输入16亿和20亿有效精子。

2.2 冷冻精液对母猪繁殖性能的影响 由表2可见，当A场和B场分别采用每头份有效精子数为8亿和10亿的冷冻精液输精时，两场冷冻精液配种母猪情期受胎率和分娩率与鲜精配种母猪差异不显著，但鲜精配种母猪的总产仔数和活产仔数显著高于冻精配种母猪。推测在大群体输精操作中，母猪发情鉴定的准确性和输精操作的精细度均比实验条件下有所降低，所以实验条件下筛选出的最佳输精剂量在实际应用过程中仍偏低，进而对母猪的产仔成绩产生影响。这一结果再次说明输精操作对保证母猪繁殖成绩的重要性。

另外，2个猪场鲜精和冻精配种母猪健仔数差异不显著，但冻精配种母猪所产仔猪初生重显著高于鲜精配种母猪，说明引进冻精品种的生长性能优于本场品种，可对猪场的猪品种产生遗传改良作用。

3 讨论

近年来在实际应用过程中猪冷冻精液配种后母猪的繁殖成绩差异很大，且与鲜精配种成绩仍有较大差距。周开锋等[12]研究发现，国内和国外两家企业生产的猪冷冻精液冻后精子活率分别为0.56和0.52，每头份有效精子数分别为8亿和40亿，猪场大群体输精后长白母猪的情期受胎率分别达到88.57%和82.86%，大白母猪的情期受胎率分别达到85.71% 和74.29%，国内冻精各项指标均显著高于国外冻精，且基本接近鲜精配种母猪的繁殖成绩。本研究中使用长白、大白和杜洛克冻精的冻后活率均在0.75以上，说明不同厂家生产的冻精冻后活率存在较大差异；配种后母猪的情期受胎率亦与上述研究结果接近。陈映等[11]研究表明，从加拿大阿尔伯塔动物遗传育种公司引进的冻精（冻后活率0.48～0.55，每头份有效精子数为20亿）配种母猪的情期受胎率、分娩率和产仔数均显著低于本场鲜精（每头份有效精子数为60亿），而上海祥欣瞿文学等[13]以及陈献欣等[14]的实验亦得到相似的结果。

表1 不同输精剂量冷冻精液配种母猪生产成绩

表2 冷冻精液输精母猪生产成绩

以上实验结果存在较大差异的原因主要有以下2个方面：一是目前猪冷冻精液的质量难以保障；二是冷冻精液输精缺乏统一的操作规范，配种员的水平层次不齐，在输精量较低的情况下，无法保证稳定的情期受胎率和产仔数。所以，未来冷冻精液要在生产中大面积推广，需要在提高冻精质量和输精操作水平两方面不断改进。

冷冻精液推广过程中面临的另一个问题是价格。目前国内外不同厂家生产的猪冷冻精液价格差异较大，每头份几百至上千不等，但均远高于鲜精价格。若提高冻精输精量虽然可以保证获得理想的情期受胎率和产仔数[11]，但配种成本将会成倍增加。所以在控制输精量和保证母猪繁殖成绩两方面找到平衡点是一个值得研究的课题。本研究结果表明，在配种员发情鉴定和输精技术过硬的前提下，一个情期2次共输入16亿有效精子即可达到鲜精配种母猪的繁殖成绩，与周开锋等[12]的实验结果相一致。为了保证配种效率，根据冻精输精结果也可考虑适当增加冻精使用量。

另外，从目前猪冷冻精液输入的有效精子数及其达到的情期受胎率和产仔成绩可以推断，鲜精配种生产中输入精子量过大（每次输入30亿～40亿有效精子），进而造成精液浪费、种公猪使用效率低等问题。若能适当加以优化，将会进一步降低种公猪的饲养量，并大大提升优秀种公猪的使用效率。

4 结论

在本实验条件下，猪冷冻精液冻后活率0.75以上，子宫内深部单次最低输入8亿有效精子，一个情期2次共输入16亿精子可以保证获得与鲜精相近的情期受胎率和分娩率，虽然总产仔数和活产仔数仍与鲜精配种母猪存在一定差距，但在目前我国非洲猪瘟防控形势严峻的背景下，猪冷冻精液由于具有储存期长、安全性高等优势，仍有很好的推广应用前景。