MeritxellDonadeu獸醫(yī)內(nèi)科博士,理學(xué)碩士
編者按:本文的目的,主要是糾正大家頭腦里一些錯(cuò)誤的概念,精子和卵子結(jié)合誕生出新的生命,這本身是自然界的一個(gè)奇跡,凡是從事人工授精活動(dòng)的人應(yīng)該有種對(duì)生命的敬畏,希望閱讀之后能增加你對(duì)人工授精過(guò)程的理解。
1.豬精液里有什么?
公豬精液是精子細(xì)胞懸浮液,由公豬繁殖器官包括附性腺分泌。懸浮液的液體部分稱為精漿,有助于攜帶和保護(hù)精子細(xì)胞。公豬精液中也含有大量凝膠。
2.公豬精子的生成需要多長(zhǎng)時(shí)間?
產(chǎn)生一個(gè)精子細(xì)胞大概需要5周,另外還需在附睪中停留兩周時(shí)間,附睪是一個(gè)很長(zhǎng),旋繞的管狀物,附在睪丸上表面,在這里精子慢慢移動(dòng),逐漸成熟并且獲得潛在的受精能力,附睪也是主要的精子儲(chǔ)存地。必須了解,你當(dāng)天采集的精液是7周之前生成的。
3.正常公豬的精子看起來(lái)像什么?
正常的精子包含一個(gè)頭部和一個(gè)尾巴,整個(gè)精子細(xì)胞被覆隔膜。頭部含有遺傳信息(染色體)。在頭部的頂端是頂體。頂體為單位膜包圍的囊狀結(jié)構(gòu),其中富含酶類。在受精過(guò)程中,能幫助精子刺穿卵子。尾巴包含頸部、中部、基部和尾部。中部富含線粒體,這里產(chǎn)生精子活動(dòng)所需的能量。
4.哪些是畸形精子?
畸形精子有好幾種。例如:頭部畸形(胖頭或者形狀畸形等),尾部畸形(雙尾、彎尾、卷尾等),頂體缺陷(分節(jié)、不完全等)以及胞漿小滴殘留。胞漿小滴在精子生成過(guò)程中形成,在精子成熟后自行脫落。有時(shí)胞漿小滴沒(méi)有脫落,殘留在近端還是遠(yuǎn)端取決于它離頭部的遠(yuǎn)近。
5.畸形精子是如何產(chǎn)生的?
一些畸形是在精子生成過(guò)程中產(chǎn)生的-也就是在睪丸內(nèi)生成過(guò)程中產(chǎn)生-一些是在精子通過(guò)附睪的過(guò)程中產(chǎn)生的,一些可能在射精過(guò)程中或者射精之后,因?yàn)樘幚砗蛢?chǔ)存不當(dāng)而產(chǎn)生。每個(gè)階段不同的因素都會(huì)導(dǎo)致精子畸形。例如,如果公豬發(fā)燒(體溫升高),可能影響精子生成。溫度、pH值或者精子稀釋過(guò)程中滲透壓的變化都會(huì)導(dǎo)致精子畸形。
6.精子畸形意味著什么?
大多數(shù)畸形精子不具有繁殖能力,雖然根據(jù)精子的成熟度有些畸形精子也能夠繁殖。因此,精液中精子的計(jì)數(shù)必須考慮到其中畸形精子所占的百分比(最高可達(dá)30%)。
7.公豬的精子有多大?
正常精子大約45μm(約0.0045cm)。給你一個(gè)辦法,如果你將精子細(xì)胞頭尾相連形成串,你可以將220個(gè)精子細(xì)胞串成1cm。
8.既然精子這么小,那么它怎么到達(dá)卵子?精子是考自身動(dòng)力游到卵子嗎?
不是!考慮到子宮有兩個(gè)長(zhǎng)達(dá)1.5米左右的子宮角,如此小的精子是不可能游完全程的。在受精過(guò)程中,主要是依靠子宮收縮促使精子快速到達(dá)受精地(精子和卵子相遇的地方)。這也就是在受精過(guò)程中為什么要刺激母豬的原因。一旦精子到達(dá)受精場(chǎng)所,精子的自動(dòng)力很重要。尾部運(yùn)動(dòng)幫助精子移到卵子處并且推動(dòng)精子頭部刺入卵子。
9.大概有多少精子可以到達(dá)受精部位?
每次僅僅很少一部分精子能夠到達(dá)受精部位(尚不到1%)。受精后,快速通過(guò)子宮,僅有10,000個(gè)精子到達(dá)輸卵管的精子儲(chǔ)存部-大部分精子在穿過(guò)子宮的過(guò)程中遭受逆流,也就是流出子宮頸之外,或被母豬體細(xì)胞吞噬,當(dāng)母豬機(jī)體受到外來(lái)物質(zhì)刺激時(shí)就會(huì)發(fā)生這種吞噬。當(dāng)排卵發(fā)生時(shí),精子慢慢從儲(chǔ)存區(qū)域里釋放出來(lái),向受精部位移動(dòng),這個(gè)過(guò)程當(dāng)中只有不到100個(gè)精子能存活下來(lái)。
10.精子活力與繁殖力有關(guān)嗎?
BillyFlowers在北卡羅萊納州的研究證實(shí),當(dāng)公豬精子活力超過(guò)60%時(shí),繁殖力和產(chǎn)仔數(shù)就不再會(huì)受到精子活力的影響。因此,PIC給精子活力設(shè)定的目標(biāo)是超過(guò)70%。
11.有沒(méi)有一個(gè)單一試驗(yàn)可以精確預(yù)測(cè)單個(gè)公豬所射精液的繁殖力?
很不幸的是,沒(méi)有。
當(dāng)前,因?yàn)榧夹g(shù)的可操作性和執(zhí)行的可信度存在不足,因此我們只能評(píng)估精子質(zhì)量的幾個(gè)組成部分而不是全部。但是,如果那個(gè)組成部分不是限制因素,那么我們能夠評(píng)估的幾個(gè)方面與繁殖力之間不存在必然聯(lián)系。例如,我們可以查看精子的一些成分如尾部或者頭部,檢查它們的形狀是否正常,但是我們不能保證精子因此能正常發(fā)揮作用,或者評(píng)估是否染色體處于(基因物質(zhì))良好條件下。
就象一個(gè)汽車,你可以觀察它并且知道輪胎是否完好或者形狀是否很不錯(cuò)。你甚至可以試一下車燈看看是否正常運(yùn)轉(zhuǎn),但是,轉(zhuǎn)到引擎上或者駕駛上,你不能確保它一定能帶你到達(dá)目的地。但是如果你看到汽車沒(méi)有輪胎,那么你可以肯定這個(gè)汽車是不好的。
這就是現(xiàn)今發(fā)生在精子上的問(wèn)題。我們可以看到精子知道這個(gè)精子是否質(zhì)量較差,但是我們不能確保這樣的精子一定是優(yōu)質(zhì)的。在PIC,我們對(duì)每次射出的精液在稀釋前后都認(rèn)真觀察,以確保精子的運(yùn)動(dòng)和形態(tài)正常,這樣我們可以避免使用那些質(zhì)量看起來(lái)較差的精液,但我們無(wú)法做到根據(jù)精液品質(zhì)預(yù)測(cè)繁殖力。
12.公豬每次射出的精液中含有多少精子?
這由幾個(gè)因素決定,如品種,公豬日齡,收集精液的頻率,一般在200-600億之間。
13.輸精瓶里有什么?
精液:精子和精漿
水混合劑或者稀釋液:可以提供精子營(yíng)養(yǎng)和代謝支持,保護(hù)精子免受環(huán)境溫度和pH變化的影響,抑制細(xì)菌生長(zhǎng)和增加精液體積至能夠繁殖的劑量。通常里面包含葡萄糖、電解質(zhì)、緩沖液和抗體。
14.輸精瓶中的精子準(zhǔn)備好與卵子結(jié)合了嗎?
沒(méi)有。因?yàn)樗€沒(méi)有經(jīng)歷一個(gè)叫做活化(精子獲得受精的能力)的過(guò)程,活化通常是在精子進(jìn)入母豬體內(nèi),需要6-8小時(shí)。
15.精子在母豬體內(nèi)能存活多久?
通常,優(yōu)質(zhì)精子可以在母豬的繁殖部位存活約24小時(shí)。卵子存活時(shí)間短,只能存活12小時(shí),所以最好在排卵之前精子已經(jīng)到達(dá)受精部位。
16.年輕公豬什么日齡開(kāi)始采集精液?
公豬的青春期開(kāi)始于5.5月齡,其精液中可以發(fā)現(xiàn)精子,一旦公豬生理成熟能夠產(chǎn)生足量?jī)?yōu)質(zhì)成熟精子時(shí),可以開(kāi)始訓(xùn)練公豬上架,大概6-7月齡。
17.輸精瓶中的精子保存期為多長(zhǎng)?
通常為3-10天,具體情況取決于所采用的稀釋液,以及精液存儲(chǔ)是否得當(dāng)。在PIC,通過(guò)某種稀釋液,我們保證至少5天的保存期。
18.輸精瓶中有多少精子?PIC是怎么知道的?
PIC的目標(biāo)是:每個(gè)輸精瓶中有23億個(gè)精子細(xì)胞。為了保證達(dá)到這個(gè)數(shù)值,每次射出的精液都經(jīng)過(guò)測(cè)量,根據(jù)精子濃度進(jìn)行稀釋。在PIC,我們非常重視測(cè)量每次精液中精子數(shù)量,使結(jié)果盡可能準(zhǔn)確,而且混合充分。因此所有的輸精瓶中平均都有23億個(gè)精子細(xì)胞。
19.為什么需要每天將輸精瓶搖晃兩次?
如果不將輸精瓶晃動(dòng),精子將沉淀在瓶底。因此需要搖晃以使精子能夠獲得養(yǎng)分和代謝物,使其在稀釋液中重新分配。
20.為什么需要保持稀釋液遠(yuǎn)離陽(yáng)光?
陽(yáng)光中的紫外光(UV)能夠損傷或殺死精子。這就是為什么在運(yùn)輸過(guò)程中必須將精液放在盒子里的原因。
21.為什么精液需17℃保存?高于或者低于這個(gè)溫度意味著什么?
理想的精子儲(chǔ)存溫度是17℃。如果精子被儲(chǔ)存在高溫條件下,比如20℃,精子活性沒(méi)有被足夠抑制(加速了養(yǎng)分和能量的利用)。因此,精子的生命力會(huì)降低。另外溫度高了也存在細(xì)菌孳生的風(fēng)險(xiǎn)。
如果精子儲(chǔ)存在15℃,精子的保護(hù)膜包括頂體,可能會(huì)損壞(你在顯微鏡下簡(jiǎn)單檢查時(shí)觀察不到這個(gè)現(xiàn)象,因?yàn)樵谶@種情況下,精子的運(yùn)動(dòng)可能并未受到影響。)
22.怎么測(cè)量精子的形態(tài)?多久測(cè)量一次?
在PIC,每次精液稀釋后,都必須在顯微鏡下觀察精子的形態(tài),我們每四周進(jìn)行一次詳細(xì)分析。
23.PIC怎樣確保精液質(zhì)量?
建立嚴(yán)格的質(zhì)量控制體系,包括遵守英國(guó)生豬委員會(huì)(BPEX)草案。我們自己有一套品控方案,此外,我們還將樣品送交第三方獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行評(píng)估。獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室的獸醫(yī)每周視察一次所有種群,不僅評(píng)估公豬的健康狀況,還要評(píng)估精子是否符合高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
24.后備種公豬通過(guò)檢驗(yàn)作為種公豬用于商業(yè)精液銷售,PIC是如何操作的?
所有新公豬都得通過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量控制測(cè)試,包括形態(tài)、活力和滲透阻力試驗(yàn)(ORT,一種特殊的測(cè)試,用來(lái)評(píng)估精子膜的完整性)。后備公豬在用作種公豬之前,必須有連續(xù)多次產(chǎn)生的精液全部通過(guò)檢測(cè)。
25.為什么PIC GP精子有顏色?這對(duì)精子是否不利?
我們?cè)贕P精液中使用一些染料以便于區(qū)分。(這些染料以及一些與精子有接觸的材料是無(wú)毒的)。他們來(lái)自可靠的生產(chǎn)商,另外,每批我們都進(jìn)行毒性測(cè)試。
26.精子是無(wú)菌的嗎?
不是!精子不是無(wú)菌的,它可能包含細(xì)菌。細(xì)菌可能來(lái)自精液本身、母豬、或者來(lái)自環(huán)境。他們一般對(duì)母豬無(wú)致病性,但是,如果它們大量存在可能會(huì)影響精子質(zhì)量。這就是為什么大多數(shù)稀釋液里含有抗體,并且要求17°C儲(chǔ)存的原因,并且在采集和處理過(guò)程中必須特別小心以確保細(xì)菌污染量最小。
27.怎么才能確保PIC精子不會(huì)傳染疾?。?
在PIC,我們有許多方法可以確保精子不會(huì)傳播疾病。所有來(lái)自PIC農(nóng)場(chǎng)的公豬都必須嚴(yán)格接受PIC健康方案的監(jiān)控。確保每批種群的來(lái)源數(shù)最小并且所有的來(lái)源都必須是PRRS(藍(lán)耳?。╆幮?。
每天職工都必須進(jìn)行臨床觀察,確保所有的公豬采食正常,外觀狀態(tài)良好。
每天測(cè)量一次公豬體溫,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)任何潛在的問(wèn)題。
所有種群都必須獲得歐盟認(rèn)可;接受廣泛的血清學(xué)測(cè)試,包括普魯氏菌病,古典豬瘟和偽狂犬。
通過(guò)定期的血清學(xué)測(cè)試(一個(gè)月至少一次)和精液PCR(每月至少兩次)測(cè)試監(jiān)控PRRS。PCR測(cè)試花費(fèi)比較大,但具有特殊的優(yōu)點(diǎn),可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)病毒(血清學(xué)測(cè)試尋找抗體,該抗體的產(chǎn)生需要10-14天時(shí)間。)
28.你可以將不同豬的精液混合嗎?
是的,你可以,但是為了盡可能減少任何可能的健康風(fēng)險(xiǎn),PIC不建議這樣做。因此你輸精瓶里的精液均來(lái)自單一公豬。
29.為什么我們用新鮮精液和沒(méi)有冷凍的精液?
豬冷凍精液在技術(shù)上其實(shí)是可行的,但是結(jié)果沒(méi)有新鮮精液效果好;產(chǎn)仔數(shù)和初生仔豬成活率通常比鮮精要低;似乎還存在較大的個(gè)體差異,即一些公豬的精液似乎比其他公豬的精液質(zhì)量高些。另外也考慮到農(nóng)場(chǎng)的技術(shù)水平,所以冷凍精液技術(shù)一直沒(méi)有商業(yè)化應(yīng)用。
30.什么時(shí)候可以提供分性別精液?
分性別精液在養(yǎng)牛生產(chǎn)當(dāng)中已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí),但是生產(chǎn)程序緩慢花費(fèi)較大。如果我們考慮到:相對(duì)母牛,母豬需要的精液量更大,因此要轉(zhuǎn)化成商業(yè)化生產(chǎn)還需要很長(zhǎng)一段路。
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