影响种公猪精液品质因素的研究进展

王 府，李 平*，陈大芳，赵靓瑜，杨 蓉，王 舍

(1.贵州省种畜禽种质测定中心，贵州 贵阳 550018；2.贵州省农业科技发展中心，贵州 贵阳 550001)

种公猪在养猪业中的作用和价值很大，繁殖性能优良的种公猪可提高整个猪群的生产能力。人工授精是现代养猪业普遍使用的1项配种技术，而优良的种公猪精液是保证人工授精成功的关键，因此对精液质量的评估已变得越来越重要[1]。影响种公猪精液品质的因素有很多，本文综合近年来国内外关于对种公猪精液品质影响因素的相关研究，从内在因素和外因2个方面进行概述，以供养猪生产者参考。

1 内在因素

1.1 品种动物的遗传基因是决定各种生理和生产性能的内因，包括繁殖性能，不同品种的种公猪繁殖性能存在很大差异。梅军四等[2]研究表明，通过对长白猪、大白猪、杜洛克猪、格斯配套系4个品种(品系)种公猪的精液品质进行分析比较，发现各品种(品系)公猪精液的鲜精活率、精子有效存活时间、精液密度、总精子数等存在显著差异。陈大芳等[3]通过对贵州境内饲养的大白猪、长白猪、杜洛克猪、柯乐猪公猪精液进行分析比较，发现杜洛克猪的精子密度较高，长白猪、大白猪差异不大，柯乐猪略低于其他3个品种；7 h精子活力为：柯乐猪>长白猪>大白猪>杜洛克猪，72 h精子活力为：柯乐猪>长白猪>大白猪>杜洛克猪；每剂量直线前进运动精子数为：杜洛克猪>大白猪>柯乐猪>长白猪。

1.2 基因型相关研究表明，同一品种的种公猪由于不同的基因型(包括显性和隐性基因)差异也会影响个体的精液品质。根据生成精子的生殖内分泌调节机制，参与精子生成的生殖激素受体和与生殖有关的基因有雌激素受体基因(ESR)、催乳素受体基因(PRLR)，以及调控精子成熟、诱导顶体反应和促进精卵结合的基因，如：视黄醇结合蛋白4基因(RBP4)、α-辅肌动蛋白1基因(ACTN1)等。于雷[4]研究表明，约克夏猪的ESR基因BB型、ACTN1基因AA型为相关精液品质性状的优势基因型，杜洛克猪的RBP4基因AB型为优势基因型。公猪基因多态性与配种母猪产仔数、产活仔数的关系研究表明，ESR基因、RBP4基因和ACTN1基因的AA型均为约克夏猪的优势基因型。除此之外，在形成精子过程中，组成精子的某些保护因子，如热休克蛋白(HSPs)已在公猪精子细胞中被检测到。研究表明，热休克蛋白70(HSP70)，可能与公猪精液的质量相关[5]。因此，种公猪的精液品质主要取决于动物自身的基因型。

2 外在因素

2.1 环境因素种公猪精液的产生受外部饲养环境的影响。种公猪的饲养管理必须有专人按照相关要求严格执行，如保持环境卫生、定期消毒以及保证适宜的温度和湿度。周剑飞等[6]研究发现，不同的降温模式会对种公猪的精液品质造成影响，在南方及高温高湿环境下，利用空调降温比水帘降温对保证种公猪的精液品质更有利。目前种公猪通常采用单栏饲养，这样有利于减少外界干扰，保证安静的环境，杜绝相互爬跨和自淫恶习，保持食欲正常，节省饲料[7]。此外，运动场的设置也是种公猪饲养的关键措施，适当的运动不仅可以使种公猪保持健康，同时也能促进种公猪产生优良品质的精液。刘开元等[8]通过研究不同病例的种公猪在恢复运动后的精液品质变化情况，总结出运动对种公猪的性欲和精液品质都起着至关重要的作用。在饲养环境中，光照和温度对公猪精液的质量也有影响。阳文攀等[9]对79头加系大白猪、长白猪、杜洛克种公猪进行采精对比，发现1—3月采精的精液密度最高，4—6月采精的精子活力最高，10—12月采精的精液量和总精子数最高，精液量呈现秋冬季多、春夏季少的季节性变化规律。

2.2 营养因素饲料营养水平对种公猪的繁殖性能有重要影响。在保证饲养条件和管理水平一致的情况下，公猪的营养水平直接关系到生产水平。种公猪因射精量多，在自然配种时会消耗大量体力，需要在饲料中补充丰富的营养物质。营养水平过高或过低都会影响公猪的繁殖性能和精液质量，从而影响猪群的生产水平。其生长所需的营养主要有糖类(碳水化合物)、蛋白质、脂肪、维生素等。

2.2.1 糖类通常指提供给动物的能量物质。精液中含有少量糖类，以供给精子动力。精子活力是衡量精液品质的重要指标。公猪在日常饲养过程中缺乏碳水化合物的现象很少，但是饲养人员常常会忽视膳食纤维的重要性。相关研究表明，在成年种公猪的饲料中加入6%～8%的膳食纤维，可有效降低消化道损伤、增强机体健康、保持旺盛性欲，而且富含膳食纤维的青绿饲料既能增加饱腹感，也可有效防止维生素A、维生素D、维生素E的缺乏[10～12]。此外，林良美[13]使用笋壳活性纤维饲喂构建糖尿病模型的小鼠，发现膳食纤维具有降血糖、降血脂的作用。血糖、血脂的水平一方面是动物健康的重要指标，另一方面也可能影响动物的生殖功能。

2.2.2 蛋白质蛋白质是形成动物精液和精子的物质基础，因此蛋白质水平是衡量种公猪饲料的重要营养指标，直接关系到精液品质的好坏。然而种公猪日粮中的蛋白质和氨基酸水平也不是越高越好。相关研究发现，在相同氨基酸水平下，采用低蛋白日粮(13%)和高蛋白日粮(17%)饲喂种公猪，低蛋白组在精子活力、总精子数、有效精子数、顶体完整率，以及精浆中一氧化氮合酶的活性等方面优于高蛋白组[14]。此外，不同品种的种公猪所需求的蛋白质水平也不相同。研究表明，大白猪和长白猪性成熟后每天饲喂的粗蛋白质应控制在400 g左右，此时所产生的精液品质相对较高[15]。在氨基酸需求方面的研究表明，在种公猪日粮中添加适量的精氨酸、赖氨酸、N-氨甲基谷氨酸、蛋氨酸可提高精液的品质[16～19]。

2.2.3 脂肪脂肪是动物机体的能量储备物质。脂肪酸也是组成精子的重要物质，精子的膜结构等都需要脂肪酸作为物质支撑。相关研究表明，对大白公猪饲喂n-6脂肪酸∶n-3 脂肪酸为6.6∶1 的饲粮12周后，可显著提高精子的膜结构和功能的完整性，以及膜流动性和线粒体膜电位[20]。

2.2.4 维生素及其他除糖类、蛋白质和脂肪之外，种公猪饲粮中的维生素、微量元素，甚至微生物都会不同程度地影响精液品质。其中维生素能够有效改善公猪的繁殖性能，在精子的形成及发育过程中起着重要作用。

3 采精技术

精液的采集是人工授精的重要步骤，种公猪精液会由于采集方式、采集时间和保存方式等不同而影响品质。采集精液是1项专业性较高的技术，在采集种公猪精液之前要先对其进行刻板行为驯化，之后在采集过程中要注意器具准备、消毒处理、污染等因素对精液品质的影响。

3.1 采精频率Luis B F等[21]发现采精频率不仅会对精液的基本品质指标造成影响，而且还会对精浆的生化成分、离子成分及精浆中各种抗氧化酶的活性造成影响。不同采精间隔对精液质量有较大影响，合理的采精间隔可使精液量、精液密度、精子活力和总精子数相对较好，但过长的采精间隔也会导致精子活力降低。Pruneda A等[22]研究发现，未成年种公猪每隔4 d采精1次，成年种公猪每周采精 2～3 次时公猪精液质量最好。Audet I等[23]研究表明，成年种公猪每隔 5～6 d 采精 1 次最好，精力旺盛的公猪可以每天采精1次。吴建敏等[24]研究认为，1～2岁和5岁以上的公猪每周可采精或配种1次，2～4岁的公猪每隔5 d采精1次。随祥恩等[25]研究认为，12月龄以后每周采精可增至2次，成年后增至2～3 次。温氏集团的生产指导书提出：刚成年的公猪每隔7 d采精1次，6个月后每隔5 d采精1次。可见，适合种公猪的最佳采精频率在生产上还没有形成统一的认识，但是可以根据种公猪的健康状况、营养状况、性欲情况等方面作为参考，适当调节采精频率，以取得品质较优的精液。

3.2 采精年龄种公猪的年龄也是影响精液品质的重要因素。随着种公猪发育的成熟，精液品质通常呈现先升高，当达到最适配种年龄之后精液品质达到最好状态，之后又随着年龄的增加而降低。陈涛[26]通过研究发现，山东枣庄黑猪在1～2周岁时精液品质最好，此时种公猪的生殖系统发育较为完善。阳文攀等[9]研究表明，种公猪不同月龄采精的精液质量指标存在差异，月龄越小，精液量越低，但精液密度偏高，精子活力相对较好，在19～24月龄黄金期总精子数最高。在一般饲养管理条件下，小型早熟品种应当在7～8月龄，体重40～60 kg时开始配种；大型晚熟品种则应在9～12月龄，体重70～100 kg时开始配种。培育品种及其杂交种应在10～12月龄，体重达100 kg以上时开始配种。总之，配种时的体重最好能达到成年体重的50%以上。

3.3 精液稀释与保存目前精液的保存主要以冷冻的方式为主，其技术也逐渐趋于精细化。影响猪精液冷冻保存效果的因素主要有稀释液、冷冻保护剂、冷冻温度和速度及解冻速度等[27]。稀释液的配制要做到快速、准确、无菌，配制的稀释液尽量保持新鲜，最好在配制后2 h以内使用[28，29]。猪冻精的商业化生产和应用已开始步入快车道，商品化冻精在优秀种公猪遗传资源突破时空限制、提高生物安全性等方面已显现出革命性推动养猪业飞速发展的先兆[30]。此外，冷冻剂是保存精子的重要载体，按其特性分为渗透性和非渗透性冷冻保护剂[31]。渗透性冷冻保护剂因相对分子质量较小，容易透过细胞膜到达细胞内部，也被称为细胞内液冷冻保护剂，其亲水性强、易与水分子结合，能在水结晶过程中限制和干扰水分子晶格的排列，抑制水分子形成冰晶。非渗透性冷冻保护剂不能自由通过细胞膜，因此又称细胞外液冷冻保护剂，其主要特性是溶于水，但不能进入细胞，能诱导细胞外冰晶网格及水分子笼型结构的形成，减轻细胞物理性损伤。无论是渗透性还是非渗透性冷冻剂都在于保护精子免受冷冻保存的损伤。张树山等[30]研究发现，在猪精子冷冻保存液中添加红景天多糖6 mg/L能明显提高猪冷冻精子品质，并能为猪精子提供较好的抗氧化作用。任子利等[32]研究发现，在藏猪精液的液稀释液中添加维生素C 5 g/L，不仅可以明显改善藏猪精液4 ℃保存的效果，并且可以明显降低4 ℃保存对藏猪精液精子全基因组DNA甲基化的影响。

4 小结

如何保证种公猪的精液品质是猪群繁育的关键一环。影响种公猪精液品质的因素较多，其中内在因素包括个体品种和基因型差异，外部因素包括饲养环境、营养状况和采精技术。种公猪的品种和基因型是决定精液品质的基础，可结合现代育种技术，筛选优势基因，增加良种数量。除此之外，种公猪的精液品质还会受到外界饲养环境、营养状况及采精技术的影响，而饲养环境和营养状况直接决定其生长性能和繁殖性能，从而影响精液品质。良好的饲养环境和营养水平是提供优质遗传材料的保障。精液的采集和保存是1项专业性较高的工作，要兼顾采集和保存中各个环节的工作才能获得较高品质的精液。综上所述，只有兼顾养殖、采精、保存、配种等各项工作，才能获得品质优良的遗传材料。目前种公猪的日常管理技术在我国的现代化大型养殖场中已较为成熟，但仍然需要从分子生物、现代育种等方面加以提升，以保障提供品质更优良的遗传资源。