改良后深部输精方式在后备母猪上的应用效果试验

彭妙莲，陈小强，王 垒，严栋汉，蔡更元，3，王声会，陈赞谋，3，张 秀，黄美玲

（1.国家生猪种业工程技术研究中心，广东 广州 510642；2.广东温氏种猪科技有限公司，广东 云浮 527400；3.华南农业大学动物科学学院，广东 广州 510642）

猪的人工授精技术因具有加速遗传改良、降低公猪饲养成本、减少传染性疾病传播等众多优势而越来越被规模化猪场所青睐。近年来，随着输精技术的改进，猪人工授精的效果已接近甚至优于自然交配[1]。21世纪初期，人们开始采用深部输精技术，即将公猪精液送入子宫深部，接近母猪卵子受精的输卵管部位，缩短精子与卵子结合距离，防止精液倒流，进而提高受胎率和产仔数[2-4]。Norman[5]指出，“深部输精技术的真正价值在于用同样的操作方式可以降低输入的精子数量。这意味着扩大了育种优良公猪的应用范围，加快了选育的进程。从而，选育所用基因均为优上加优的基因，而非仅仅是优秀基因”。

在过去的十年里，低精子数的深部输精技术得到了国内外人工输精站及规模化猪场的认可和青睐，尤其在经产母猪上，近几年已被成熟掌握并大范围推广应用。除此之外，深部输精技术还有加快精液吸入、缩短输精时间的优势[1，6-7]。

然而，深部输精技术在后备母猪上的研究报道并不多见。艾德生[8]曾报道，法国大型猪人工授精公司告诫农民不要将此技术应用于小母猪，因为其在人工授精过程中更易受到伤害。李毅等[9]、宋忠旭等[10]曾先后在后备母猪上开展了初步探索研究，但受多方因素的影响，并没得出明确定论，无法探知深部输精技术是否适用于后备母猪上。

综上，为探索后备母猪深部输精的适用可行性、对繁殖成绩的影响，以及验证该技术对育种公猪利用率及工作效率影响，特开展此试验研究。本研究在常规输精操作上进行了改良创新，将悬挂式输精与深部输精结合应用（图1），以降低20%有效精子数的输精量，在大白、长白及杜洛克3个品种的后备母猪上开展试验，旨在达到“保成绩提效率”的目的，同时期望能为后备母猪高效输精方式上的应用提供参考。

图1 改良后深部输精操作模式

1 试验材料和方法

1.1 试验动物

3个不同品种种猪场的大白后备母猪529头，杜洛克后备母猪207头，长白后备母猪299头，日龄（255±15）d，体重（150±10）kg，情期 2～3 个，背膘适宜。

1.2 试验配种时间

2017年10月至2018年5月。

1.3 主要试剂

精液稀释粉购自目前市面上销售的常用长效粉，活力保持7 d。

1.4 主要设备

假母台、17℃恒温冰箱、数显恒温水浴锅、恒温磁力加热搅拌器、37℃数显恒温板、伟力精子分析系统、国内全自动灌装机、鼓风干燥箱、国内常用常规输精管、母猪夹、输精松紧带、卡苏（上海）深部输精管等。

1.5 试验精液

1）精液来源：对应品种公猪经检测质量合格的精液；2）精液生产：稀释液的配置、精液的采集和稀释参照《GB 23238—2009种猪常温精液》[11]；3）精液分装：常规输精，每剂有效精子数25亿/80 mL；深部输精，每剂有效精子数20亿/80 mL。

1.6 试验方法

1.6.1 试验分组 每个品种试验分为2组，试验组（20亿/80 mL，改良后深部输精）；对照组（25亿/80 mL，常规输精）。

1.6.2 分品种在不同猪场开展试验

（1）改良后输精方式对后备母猪适用可行性试验：统计参与试验的大白、杜洛克及长白后备母猪每批次试验组和对照组在输精拔管后的出血头数，并对数据进行分析。

（2）大白后备母猪试验：参与本次试验的大白后备母猪来自广东某大白种猪场。529头大白后备母猪分7个批次进行试验，每批次约76头，分试验组Ⅰ和对照组Ⅰ，每组38头左右，两组猪只健康状态、天龄、体重、情期及背膘等条件尽可能接近或平均分配。

（3）杜洛克后备母猪试验：试验选在同为广东的某杜洛克种猪场，共4个批次207头杜洛克后备母猪。每批次每组约25头，分试验组Ⅱ和对照组Ⅱ，每组猪只要求与大白要求一致，尽可能的条件接近。

（4）长白后备母猪试验：参与本次试验共299头长白后备母猪，共分4个批次试验，每批次分试验组Ⅲ和对照组Ⅲ，每组约38头。猪只的要求与大白、杜洛克一致。

（5）输精时间对比试验：每个试验场挑选熟悉输精操作的操作人员4名，合计12名。要求输精操作人员接受系统的理论培训的同时，并在淘汰后备母猪或正常后备母猪第3次输精上练手操作至少20次，方可负责各场试验组和对照组的输精操作。输精时要求4人同时操作，操作人员可自行决定试验组、对照组输精顺序，完成一组后再进行下一组。输精前需事先做好配种准备，如精液、输精管、润滑油等准备到位。试验组计时从拿纸巾擦拭母猪后躯开始至最后一头母猪拔管结束为止；对照组计时以赶公猪诱情算起（期间部分人员同时在做按摩母猪等刺激母猪兴奋的工作）至输精完成后赶公猪回到栏舍结束，以分钟为单位，记录试验组和对照组输精用时。全部试验批次结束后，求和各试验组和对照组共用时间（精确至分钟），分品种对比分析平均一个操作员采用改良后深部输精方式以及常规输精方式输精一头后备母猪的时间（精确至秒）。

1.6.3 查情及配种时机确定 由猪场经验丰富的操作人员专门负责，利用公猪接触刺激和人工检查的方式查情，每天至少两次。根据母猪外阴变化、黏液、静立反射等情况确定配种时机。

1.6.4 输精方法

（1）统一输精3次，每次间隔8～16 h。

（2）常规输精操作过程试情公猪在现场，与母猪面对面，口鼻接触；改良后深部输精操作前45 min赶走公猪，配种过程公母猪不见面。

（3）输精操作由固定的操作人员负责，常规输精参照《猪人工授精技术规程（NY/T 636—2002）》[12]；改良后深部输精操作参照卡苏深部输精步骤进行，连接上精液后，使用输精松紧带将精液吊挂在母猪后躯上方，让精液自动输入子宫。

1.7 数据处理方法

数据经Excel 2010初步整理后，采用SAS 9.2统计系统进行数据分析。

2 试验结果与分析

2.1 后备母猪不同输精方式出血结果统计

大白后备母猪试验组Ⅰ出血比例1.54%，对照组Ⅰ1.86%，差异不大；杜洛克试验组Ⅱ比例2.88%，对照组Ⅱ1.94%，试验组略高，但均在合理范围；长白试验组Ⅲ出血比例1.34%，对照组Ⅲ1.33%，几乎无差异。总体上，试验组采用改良后深部输精方式共输精513头，输精出血9头，比例1.75%；常规输精对照组共522头，输精出血9头，比例1.72%，两者差异不大。由此说明，改良后深部输精方式并没有对后备母猪造成明显损伤。具体数据详见表1。

表1 后备母猪不同输精方式出血情况对比

2.2 不同品种后备母猪试验结果

2.2.1 大白后备母猪试验结果 大白后备母猪采用改良后深部输精方式，以每剂20亿/80 mL有效精子数输精的分娩率、胎均总仔及胎均活仔分别为：96.92%、15.69头和14.62头，均分别高于25亿/80 mL的常规输精方式1.38个百分点、0.49头、0.46头，但差异不显著（P＞0.05）。表明，大白后备母猪采用改良后深部输精方式是可行的。具体数据详见表2。

2.2.2 杜洛克后备母猪试验结果 杜洛克后备母猪采用改良后深部输精方式，降低20%有效精子数的分娩率为96.15%，比常规输精方式的分娩率高4.89个百分点；胎均总仔及胎均活仔，则分别比常规输精方式高 0.33 头、0.2 头，但差异不显著（P＞0.05）。具体数据详见表3。

表2 大白后备母猪不同输精方式的成绩对比

表3 杜洛克后备母猪不同输精方式的成绩对比

2.2.3 长白后备母猪试验结果 长白后备母猪以20亿/80 mL采用改良后深部输精方式的分娩率及胎均总仔与25亿/80 mL的常规输精方式基本无变化，胎均活仔，前者比后者高0.47头，但差异不显著（P＞0.05）。具体数据详见表 4。

表4 长白后备母猪不同输精方式的成绩对比

2.3 输精时间试验结果

采用常规输精方式，3个品种的单头后备母猪输精时间为6 min 50 s至7 min之间，差异不大；而采用改良后深部输精方式，单头平均输精时间下降至4 min 26 s，单头节省2 min 27 s。3个品种节省的时间均差异极显著（P＜0.01），其中长白品种输精用时最短，4 min 11 s，比大白及杜洛克的4 min 31 s和4 min 38 s快20 s以上。由此说明，后备母猪输精使用该方式在时间效率还是非常有优势的，值得推广。具体数据详见表5。

表5 后备母猪不同输精方式输精时间对比

3 讨论

3.1 不同品种后备母猪应用效果讨论

Kunavongkrit等[13]与 Behan 等[14]研究表明，使用含有10亿～30亿有效精子数的常温精液进行深部输精能显著提高母猪的繁殖力。本研究的结果表明，以每剂20亿/80 mL的输精量采用改良后深部输精方式，与每剂25亿/80 mL输精量的常规输精方式相比，并没有显著提高后备母猪的繁殖力。这一结论与Bolarin等[15]的研究结果一致。

通过改良后深部输精方式与常规输精方式试验对比发现，大白后备母猪及杜洛克后备母猪的分娩率及产仔有不同程度的改善，其中大白分娩率、胎均总仔及胎均活仔分别提高1.38个百分点、0.49头、0.46 头，但差异均不显著（P＞0.05）；杜洛克分别提高4.89 个百分点、0.33 头、0.2 头，但差异均不显著（P＞0.05）。与丹麦的猪育种专家观点一致，提高母猪繁殖力并不完全来源于深部输精技术本身。深部输精属于一项新的技术，在训练工人进行人工输精时，专家更注重训练工人把握好母猪发情的确切时间及母猪日常的一般体况[8]，且在试验期间操作上更为谨慎、细致、到位，这也许才是为什么窝产仔数能够提高的原因。此外，牛思凡等[16]的研究也表明在深部输精时，精液能够快速地进入两侧子宫角和输卵管，提高卵子受精率，从而提高母猪窝产总仔数。

纵观长白，使用改良后深部输精方式前后繁殖成绩基本没变化，可能原因在于操作过急。从表5可知，长白使用改良后深部输精方式用时比其他两品种快20 s。当前，改良后深部输精的输精时间还没形成标准，是否这一因素的影响还有待进一步研究。而长白的胎均活仔提高 0.47 头（P＞0.05），主要跟不同单元产房人员接产及时性有关。综上所述，改良后深部输精不会影响大白、杜洛克及长白后备母猪的繁殖成绩。

3.2 后备母猪不同输精方式的讨论

研究人员从2014年开始探索后备母猪的输精方式，包括悬挂式输精、深部输精及充气输精软管输精。为探究不同输精方式所输精液到达子宫部位，研究人员于2015年7月16日在杜洛克种猪场选择3头有发情征状的杜洛克后备母猪，分别以悬挂式-常规输精、深部输精及充气输精软管输精方式输入80 mL紫药水，10 min后马上剖猪观察。结果见图2—图4，悬挂式-常规输精方式输入的精液大部分停留在母猪子宫颈口，少量进入了子宫体，极少量到达子宫角；深部输精则将大部分精液输送至两侧子宫角中段位置；充气输精的精液几乎覆盖了整个子宫，大部分遍布在两侧子宫角，部分直接到达输卵管。这一结果直接印证了深部输精及充气输精软管将精液输送至更接近母猪卵子受精的部位，缩短精子与卵子结合距离，防止精液发生倒流，优于常规输精有更高的受胎几率，与多数研究报道一致。

图2 悬挂式-常规输精

图3 深部输精

图4 充气输精软管输精

然而，实际操作中，所有不同输精方式必须操作到位才能取得正向结果。研究人员在探索后备母猪充气输精软管输精方式时发现，该方法对人员素质要求很高。输精橡胶软管非常软，若在母猪兴奋宫缩时挤压，容易导致软管在喷射过程碰到皱褶，反弹折叠或弯曲，出现精液受阻输不进去以及严重倒流问题，从而引起繁殖成绩的下降。悬挂式输精方式也同样因后备母猪输精时精液难吸收，须增加不断按摩刺激等耗时工作以及精液容易倒流这两大突出问题而终止。深部输精用在后备母猪上，内管插入须小心谨慎，尤其对于容易应激的杜洛克母猪上，输精一头后备母猪的时间较常规输精无明显的优势。

改良后深部输精方式，插管时间一致，但精液挂上后，无需1人对1猪输精，1人在连接精液的同时观察至少5头母猪输精，同时可及时调整精液袋高度，避免精液输入过慢影响效率或过快引起倒流，从而达到“保成绩提效率”的目的。

3.3 操作技术讨论

正如多数研究者提出的深部输精技术操作复杂，须事先对操作员做好专业的培训。本研究是在对比并熟知各输精方式利弊的前提下，固定操作人员，经过理论培训及练手操作后开展。研究中结合了深部输精技术无需公猪诱情、降低精子数、精液吸收快以及悬挂式输精减少人工的优点，通过悬挂式输精减少了人工优势的填补，给予操作人员足够的时间和信心，放松心态操作，将对后备母猪子宫可能造成的损伤降至最低几率；同时悬挂式输精精液难吸收的问题刚好由深部输精技术精液吸收快的优势进行了弥补。

试验期间，研究人员多次到现场与操作人员进行探讨分析，不断总结及改进，整理归纳了几点改良后深部输精方式的操作关键点：

（1）准确查情。

（2）组织管理到位，避免图快与蛮干。

（3）插管操作须耐心，尤其插内管，需等待猪只安静下来方可顺利插入，切忌使用蛮力强插。

（4）输精时，输精人员可同时观察邻近的5～8头母猪，注意松紧带的松紧度，及时做好调整；针对个别精液输入较慢的母猪，可进行适当按摩刺激。

（5）输精过程，要保持配种环境的安静。

此要点规范，经本次513头后备母猪试验总结得出，具体细则还有待加强和完善。

3.4 输精时间的讨论

改良后深部输精方式挂上精液后，不再需要1人对1猪输精的方式，可以1人在连接精液的同时观察至少5头母猪的输精情况。此外，深部输精管内管较深入母猪子宫体，精液避开了子宫颈皱褶和黏液，输入速度明显加快[16]，劳动效率的提高也显而易见，尤其对于单批次后备母猪配种量大的批次生产场，做好组织管理，输精时间效率的提升会更为明显。本研究输精时间的统计是在每批后备母猪配种量在25～40头，4人配合操作的基础上计算得出，3个品种的后备母猪输精时间效率均显著提升，节省时间达到2.5 min。若后备母猪每次配种量低于20头时，可减少操作人员。

3.5 输精剂量的讨论

母猪常规输精精液剂量一般要求为25亿/80 mL有效精子数[11]，而深部输精目前还没明确的输精剂量及精子数相关标准。本研究采用20亿/80 mL有效精子数作为后备母猪采用改良后深部输精方式的输精剂量，较之前的常规输精方式精液利用率提高20%，且不影响后备母猪的分娩率和产仔数，这一结论与Vazquez等[17]报道的结果一致。张腾等[1]的研究表明，15亿/80 mL有效精子数不显著影响经产母猪的受胎率、分娩率、产仔数、产活仔数；艾德生[8]、Watson等[18]也曾报道，利用深部输精技术，经产母猪每次输精只需10亿精子就能得到与传统的每次输入30亿精子无差异的妊娠率和窝产仔数。以上研究结果说明深部输精方式在降低输精精子数上还有很大潜力可挖。改良后深部输精方式在后备母猪的应用，持续提高公猪利用效率上有待进一步探索与研究。

4 小结与展望

本研究表明采用改良后深部输精方式，后备母猪达到了“保成绩提效率”的效果。改良后深部输精为研究人员开创的一种后备母猪新型输精模式，目前已有513头后备母猪的数据量，但具体操作细则及最佳输精量还有待更大数据量进一步研究与验证。随着批次化生产管理模式的推进、猪冷冻精液的推广使用、精液分离技术的持续研究等，深部输精技术会越来越受重视。当前，经产母猪的深部输精技术已经被大部分同行公司成熟运用，后备母猪输精方式的创新显得越来越重要。期望本次改良创新后备母猪输精方式得到的数据及观点，能为人工授精技术的发展提供有效助力。