浅谈杜洛克公猪的精液特性与精子形态对其精液质量的影响

蒋腾飞，楼平儿，曾新斌，范权飚

（福建一春农业发展有限公司，福建  南平  353000）

浅谈杜洛克公猪的精液特性与精子形态对其精液质量的影响

蒋腾飞，楼平儿，曾新斌，范权飚

（福建一春农业发展有限公司，福建  南平  353000）

在生产实践中，杜洛克公猪的精液受到长途运输等应激后会较其他品种公猪的精液品质下降更快。该文旨在通过比较不同品种的精液特性及精子形态，找到杜洛克公猪的精液品质较其他品种差的根本原因。并利用以往的研究结果，对精子特性与精子形态的关系及精子形态与精子活力的关系展开讨论。结果表明，与皮特兰、长白和大白等猪种相比，杜洛克猪的射精量少、精液浓度高、精子头部大而精子尾巴短。借此能吸引更多的同行对此进行专门的研究。

杜洛克公猪；品种；精液特性；精子形态；精液质量

中国的猪人工授精技术始于20世纪50年代。随着人工授精技术的广泛普及，人们对公猪精液的要求也越来越高。

实际生产中，单次采精所能稀释的精液份数由公猪射精量、精液品质（如活力、密度等）和每份精液所需的精子数量所决定。如果公猪单次射精量高且品质好，就能给猪场带来更多的效益。杜洛克公猪作为终端父本，其精液使用量远超其他品种的公猪，但其精液品质往往不如其他品种公猪。这迫使人工授精站或猪场饲养更多的杜洛克公猪，以满足生产所需，导致生产成本增加。如何提高杜洛克公猪的精液品质是当前亟待解决的问题。

公猪的精液品质受到许多因素的影响，本文重点讨论精液特性及精子形态对杜洛克公猪精液质量的影响，为提高杜洛克公猪的精液产量及质量提供理论基础。

表1　杜洛克猪不同原精浓度的精液特性与精子形态的关系

1　精液特性与精子形态之间的关系

精子的形状、大小与精液的特性（如精液浓度、精子数量）有关，不同的品种其精液特性也不一样。下面从品种内部和品种间2个方面来阐述精液特性与精子形态之间的关系。

1.1品种内

Kondracki等［1］针对杜洛克公猪的精液特性及精子形态展开了深入的研究，他们利用8头7-9月龄的青年杜洛克公猪作为试验对象，用手工采精的方法，连续收集了10个月的原精。然后将原精依据不同的分成3组进行比较，详见表1。

表2　长白猪不同原精浓度的精液特性与精子形态的关系

由表1可知：

1）每份原精中的精子数量随浓度升高而增加，说明精子数量与浓度成正比。

2）组3的精子头长、精子头宽及精子尾长都比组1和组2小，且差异显著（P＜0.05）或极显著（P＜0.01）；组3的精子头部周长比组1小，且差异显著（P＜0.05）；组3的精子头部面积比组2小，且差异显著（P＜0.05）；组3的精子总长比组1和组2都小，但差异不显著。

Wysokińska等［2］在长白猪中做了类似的试验，收集了35头长白公猪的344份原精，具体结果见表2。

由表2可知：

1）每份原精中的精子数量随浓度升高而增加，说明精子数量与浓度成正比。

2）浓度较高的组Ⅳ的精子头部面积比其他3组小，与组Ⅱ差异显著（P＜0.05）；精子尾部的长度比其他3组短，分别与组Ⅰ和组Ⅱ差异显著（P＜0.05）。

综上所述，在同一品种内，随着原精浓度及含精量的上升，精子的头部面积呈变小的趋势，精子的尾部呈变短的趋势；浓度高的精液，其精子头部相对更小，且精子尾部相对更短。

1.2品种间

前已述及同一品种不同原精浓度对精子形态的影响，下面谈谈不同品种之间对精子形态的影响。1.2.1 不同品种的射精量及精液品质

射精量少而浓度大是杜洛克公猪的一个典型特征，这是由遗传所决定的。众多的研究已经证实了这一点。Kondracki等［3］发现杜洛克的射精量比皮特兰少，而精子畸形率比皮特兰高，且射精量在2个品种间差异极显著（P＜0.01）（表3）。

表3　杜洛克与皮特兰射精量与精液品质比较

Jankevičiūtė和 Žilinskas［4］对 丹麦杜洛克和长白进行研究后得出了类似的结果，他们发现杜洛克和丹麦长白在射精量、和精子畸形率上差异极显著（P＜0.01），杜洛克的射精量比丹麦长白少，但其精子畸形率均比丹白高。农秀艳等［5］对广西某原种场的美系杜洛克、大白及长白的射精量及精液品质进行分析后得出：杜洛克的射精量比长白和大白的少，但精子密度高于长白和大白，同时杜洛克的精子活力及精液合格率比长白和大白的低，详见表4。

那么，杜洛克的精液浓度高，是否意味着杜洛克的精子头部会比其他品种小且精子尾部比其他品种短呢？

1.2.2不同品种的精子形态

Hirai等［6］在皮特兰猪中证实，繁殖性能好的公猪其精子头部较繁殖性能差的公猪更小更短。据此，我们推测品种之间可能也存在这种现象。

Saravia等［7］对杜洛克、大白、长白及2个杂交品种（Yorker和Risco）进行研究后发现：正常精子的形态大小在品种间差异显著；特别指出的是杜洛克的精子头部比其他4个品种的更大更椭圆（P＜0.01），具体表现为杜洛克的精子头部长度、宽度、周长和面积比其他4个品种的更长或更大。

Kondracki等［3］对繁殖性能相近的杜洛克和皮特兰进行了精子大小的比较，发现杜洛克精子的尾部比皮特兰的短，且差异极显著（P＜0.01）；杜洛克精子的头长、头宽、头部周长都比皮特兰的大，且差异极显著（P＜0.01）；杜洛克精子的头部面积也比皮特兰的大，但差异不显著（表5）。

另外，对表1和表2的数据进行简单的比较，我们不难发现：杜洛克精子的头部比长白猪的大，而尾部要比长白猪的短。

2　精子形态与精子活力的关系

精子形似蝌蚪，分头尾2部。头部正面呈椭圆形，侧面呈梨形，内含一个染色质十分致密的细胞核和一个顶体。尾的中心含一条贯穿全尾的轴丝（类似鞭毛），中段含有螺旋状排列的线粒体。

表4　不同品种公猪射精量及精液品质比较

表5　杜洛克与皮特兰的精子形态比较

精子尾巴是一个重要的细胞器，与精子的游动速率关系很大［8］，且尾巴长的精子对竞争的环境（精子之间存在竞争）更加适应。精子的尾巴在精子与卵子成功结合的过程中发挥着重要的作用。

精子的尾巴中部含有丰富的线粒体，能够产生精子运动所需的能量［9］，被认为与精子的活力有关［10，11］。除了尾巴中部，尾巴其他部分也含有部分线粒体，但主要与精子游动速率和游动方向有关。尾巴短的精子活力较低，而尾巴长的精子其活力相对较高［12］。

精子头部的形状被认为能显著地影响精子的游动速率。这与流体力学密不可分。头部细而长的精子要比头部短而圆的精子游得更快［13］，头部面积大的精子游动的比较缓慢［10］。

也就是说，头部小且细长的精子游动的更快，活力更好，意味着与卵子结合的几率越大。

3　总结

1）无论是在品种内部还是不同的品种之间，浓度高的精液其精子尾巴较短；

2）在相同品种内，精子头部随浓度增大而变小；

3）在杜洛克、皮特兰、长白及大白等猪种之间，杜洛克的射精量最少而精子头部最大；

4）正常精液中，头小而尾长的精子活力好，头大而尾短的精子活力差；

5）杜洛克猪精子的尾部较其他品种猪精子的尾部短，且其精子头部比其他品种猪精子的头部大。

4　讨论

与皮特兰、长白和大白猪等猪种相比，杜洛克在射精量和精子形态上显得十分特别。其射精量少而浓度高的典型特征已被众多的研究证实。较高的浓度使得其精子尾巴比其他猪种的短，而精子的尾巴含有丰富的线粒体，尤其是尾巴中间段，为精子的游动提供能量。精子尾巴的长度与精子游动速率有关，尾巴短的活力低，尾巴长的活力高。另一方面，杜洛克精子的头部较其他猪种的大，具体表现在精子头部更宽、更长、面积更大。研究表明，小而细长的精子游动更快，精子活力更好；反之，大而短圆的精子游动更慢，精子活力更差。我们推测，杜洛克精液浓度高、精子尾巴短及精子头部大等特征可能是导致其精液质量较其他猪种差的主要原因。

而要从本质上解决杜洛克精液质量的问题，需要通过遗传育种的手段对其精子形态进行有效的选择。精子形态属于公猪的繁殖性状，遗传力较低，其表型值易受环境影响。由于该类性状早期不表现，到性成熟后才逐渐稳定，利用常规手段测量该类性状所需的时间更长。受条件限制，精子形态等微观性状一般很难度量。因此，利用常规的育种手段对该类性状进行选择，效果并不理想。而分子生物学及基因技术的不断发展，将有望从根本上改变杜洛克的精子形态，从而提高其精液质量。

［1］ KONDRACKI S， WYSOKIŃSKA A， IWANINA M， et al. Effect of sperm concentration in an ejaculate on morphometric traits of spermatozoa in Duroc boars［J］.Polish journal of veterinary sciences，2011，14（1）：35-40.

［2］ WYSOKIŃSKA A，KONDRACKI S， BANASZEWSKA D.Morphometrical characteristics of spermatozoa in Polish Landrace boars with regard to the number of spermatozoa in an ejaculate［J］. Reprod Biol，2009，9（3）：271-282.

［3］ K O N D R A C K I S，I W A N I N A M，WYSOKIŃSKA A，et al.Comparative analysis of Duroc and Pietrain boar sperm morphology［J］.Acta Veterinaria Brno，2012，81（2）：195-199.

［4］ JANKEVIČIŪTĖ N， ŽILINSKAS  H. Influence of some factors on semen quality of different breeds of boars［J］. Veterinarija ir zootechnika， 2002， 19（41）： 15-19.

［5］ 农秀艳，石勇祥，王丽荣，等.大白、长白和杜洛克公猪采精量及精液品质研究［J］.养猪， 2013 （5）：29-30.

［6］ HIRAI M，BOERSMA A， HOEFLICH A，et al.Objectively measured sperm motility and sperm head morphometry in boars （Sus scrofa）： relation to fertility and seminal plasma growth factors［J］.Journal of Andrology， 2001， 22（1）： 104-110.

［7］ SARAVIA F，NÚÑEZ-MARTÍNEZ I，MORÁN J M， et al.Differences in boar sperm head shape and dimensions recorded by computerassisted sperm morphometry are not related to chromatin integrity［J］. The riogenology，2007，68（2）：196-203.

［8］ GOMENDIO M，ROLDAN E R S. Sperm competition influences sperm size in mammals［J］.Proceedings of the Royal Society of London B： Biological Sciences，1991，243（1308）： 181-185.

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［11］ LÜPOLD S， CALHIM S， IMMLER S， et al. Sperm morphology and sperm velocity in passerine birds［J］. Proceedings of the Royal Society of London B： Biological Sciences， 2009， 276（1659）： 1175-1181.

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（2016-03-18）