李雪贤,李 敏,陈 述,张瑞涛,刘 冰,吴帅帅,于 杰
(国家胶类中药工程技术研究中心,东阿阿胶股份有限公司,山东 东阿 252201)
德州驴,是我国本土五大驴种之一[1],具有体格高 大、结构匀称、役肉兼用的特点,也是驴种改良及种间杂交的理想品种[2]。近年来,消费者对驴产品的需求量逐渐增加,但毛驴存栏量持续下降,加之落后的繁殖技术,已经严重制约了驴产业的发展。而在马[3]、牛[4]、羊[5]上,冷冻精液与人工授精技术的结合,不仅推动了群体的遗传改良,还极大地提高了牛奶、羊毛等的产量。现阶段,驴繁殖多采用本交的方式,人工繁殖技术研究相对较少。种公驴精液品质的优劣,是其种用价值的直观指标,直接影响母畜的受胎率和群体的繁殖率。已有研究表明,多种因素影响种公驴的精液品质,如季节、体尺、性行为等[6-7],但年龄对种公驴精液品质影响的研究鲜有报道。本研究充分利用已有数据,着重分析、讨论年龄与种公驴精液品质的关系,旨在确定种公驴精液采集的最适年龄范围,为最大限度地发挥优良种公驴的生产性能、合理制定种公驴的更新年限提供参考依据。
本研究选取中国东阿国家黑毛驴繁育中心的42头4~7岁种公驴,对其2018年上半年的采精状况及生产数据进行跟踪与统计分析。种公驴的饲养管理按照繁育中心饲养管理技术规程进行,采用自由饮水、“三定”原则、“先粗后精”的饲喂方式,给予自然光照和安静、卫生的圈舍环境。种公驴采精前先进行调教,“空采”两轮后使用,保证精液质量[7]。
假阴道,集精杯,恒温水浴锅,量筒,显微镜,载玻片,盖玻片,精液密度测定仪,自制冷冻液,精液分装打印一体机,程序冷冻仪,精液数位分析系统,等等。
将种公驴的生产数据按采精年龄分为4组:4岁组、5岁组、6岁组及7岁组。本研究共收集并整理42头种公驴2018年3—7月共计140 d的采精数据,剔除前两次“空采”记录后,对所得数据进行统计分析。
使用消毒后的假阴道刺激法进行精液采集,收集精液至集精杯中,称量体积,记录射精量。移液枪取7μL原精,显微镜下观察精子状态,并使用精液数位分析系统测量精子活力,记录快速向前运动的精子数,计算其所占百分比。使用精液密度测定仪检测原精中精子密度。向原精液中按1∶1的比例加入商用稀释液,1 850 r/min,离心10 min,弃上清液。用精液冷冻保存液重悬精子[8],使用细管灌装打印机分装精液至0.5 mL冻精细管中,4℃冷藏柜中平衡2~3 h,用全自动程序冷冻仪快速冷冻精子,并投入液氮中长期保存。每批冷冻样品均进行解冻复检,检测精子解冻活力,计算复苏率。
所有数据均以平均值±标准差(Mean±SD)表示。采用SPSS 20.0软件中的单因素方差分析(One-way ANOVA)以及邓肯(Duncan)多重比较对所得数据进行显著性检验,当P<0.05时,认为差异显著。采用SPSS 20.0软件中的相关性分析对所得数据进行相关性分析,当P<0.01时,表示具有极显著相关性。
如图1所示,以6岁组的种公驴精液采集量为最高,均值超过65 mL,且显著高于4岁组(P<0.05)和5岁组(P<0.05)。7岁组的总精液量有所下降,但与6岁组并不存在显著性差异(P>0.05),与4岁组和5岁组间差异显著(P<0.05)。
图1不同采精年龄下种公驴的总精液量
如图2所示,种公驴精液中精子密度随着采精年龄的增加而逐渐下降。当采精年龄为4岁组和5岁组时,种公驴精子密度的平均值之间并无显著差异(P>0.05),但二者均显著高于6岁组(P<0.05)和7岁组的精子密度(P<0.05);而在采精年龄为6岁组和7岁组的精液中,精子密度差异并不显著(P>0.05)。
图2不同采精年龄下种公驴精液中的精子密度
由表1可知,种公驴采精年龄并不影响精子的原精活力,各组精子活力不存在显著性差异(P>0.05);而经过冷冻再解冻后,精子活力呈现升高趋势,当采精年龄为6岁和7岁时,精子的冻后活力均显著高于4岁组(P<0.05)和 5岁组(P<0.05),但二者之间并无显著性差异(P>0.05);采精年龄为5岁时,精子的冻后活力略高于4岁组,但差异不显著(P>0.05)。
表1不同采精年龄对种公驴精子活力的影响
如图3所示,随着采精年龄的增加,种公驴精子冷冻后再复苏的合格率逐渐增加。当采精年龄为6岁组时,精子的冷冻复苏率超过80%,显著高于4岁组(P<0.05)和 5岁组(P<0.05),略高于 7岁组,但差异并不显著(P>0.05);而4岁组和5岁组均显示较低的复苏率,且二者之间并无显著性差异(P>0.05)。
图3不同采精年龄下种公驴精子的冷冻复苏率
由表2可知,种公驴的采精年龄与精液总量、冻后活力和复苏率均呈极显著的正相关性(P<0.01),与精子密度则呈显著的负相关性(P<0.05)。此外,总精液量与精子密度之间、冻后活力与复苏率之间均存在极显著的相关性(P<0.01),而原精活力与精子密度也存在显著的相关性(P<0.05)。
表2采精年龄与精液各指标之间的相关性
德州驴12~15月龄即可达到性成熟,24~36月龄达到体成熟,生产中一般在2.5岁时开始调教采精[9],3~8岁是种公驴一般使用的年龄范围。但以往的研究发现,虽然刚刚性成熟的公畜就能够射出具有受精能力的精液,但是其不完善的组织、器官和身体机能,阻碍了它精液质量的提升,而且过早使用种公畜,会导致其过分疲劳,爬跨无力[10];而种公畜使用年限太长,生殖器官机能衰退,又可能降低精液品质,影响母畜受孕率[11]。因此,明确采精年龄对种公畜精液各项指标的具体影响就显得至关重要。
已有报道指出,种公畜的年龄与精液质量密切相关。Travi等[12]研究发现,公牛的精液产量和质量会随着年龄的增长而提高。Ahmad等[13-14]报道,相比青年和老年公牛,壮龄种公牛具有更强的性欲,更大的射精量。在本研究中,随着采精年龄的增长,种公驴采集的总精液量逐渐增加,以6岁组为最高,均值超过65 mL,且显著高于 4岁组(P<0.05)和 5岁组(P<0.05)。但是较大的射精量并不一定表明它具有更高的精子浓度。David等[15]研究发现,种公羊的精子密度在2~3岁时即达到最大,此后随年龄增长而逐渐下降。这与本研究的结果相一致,种公驴精液中精子密度随着采精年龄的增加而逐渐下降,4岁组和5岁组的精子密度均显著高于6岁组(P<0.05)和 7岁组(P<0.05),与射精总量呈现相反的趋势。将种公驴总精液量和精子密度进行相关性分析可知,二者呈极显著的负相关性(P<0.01)。进一步研究发现,年龄处于壮龄的种公畜,精液中活精子百分比最高且畸形率最低[5,16]。说明虽然种公驴精液中精子密度较小,但是可能具有较多的有效精子数。而随着年龄增长,上升的总精液量和下降的精子密度,共同维持了稳定的总精子数。
一般认为,精子活力是精液中进行前进运动精子所占的百分率。已有研究指出,随着年龄的增长,种公畜精子活力会呈现逐渐下降的趋势[17-18]。然而 Joshi等[19]的研究结果表明,种公畜年龄的大小对其精子活力并未产生显著影响。但在家禽上的研究表明,与成年家禽对比,青年家禽的精子质量更差,对冻融过程中的温度变化更敏感[20]。本研究发现,随着年龄的增长,种公驴的原精活力略有下降,但几个年龄段之间并不存在显著差异(P>0.05),而精子的冻后活力和冷冻复苏率却随着年龄的增长而显著上升(P<0.05),且二者与年龄之间均存在极显著的相关性(P<0.01)。该研究结果提示,随着种公驴年龄的增长,其精子整体质量变好,对温度的敏感性减弱,而其中是否存在一定的抗冻性,还需要进一步研究。
①从种公驴采集的总精液量、精子的冻后活力及复苏率3方面考虑,最佳采精年龄为6岁;从精子密度方面分析,最佳采精年龄为5岁。②种公驴的采精年龄与总精液量、精子冻后活力及复苏率之间均呈极显著的正相关性(P<0.01),与精子密度间存在显著的负相关性(P<0.05)。因此,合理安排种公驴的采精频率,可以获得稳定的精液质量。综合以上各项指标,建议用于人工繁殖的核心群公驴采精年龄以6~7岁为宜,以保证充足的精液量和较好的冻后活力。