影响贵州本地黄牛冷冻精液品质的因素及控制措施

武俊达, 李干洲, 徐龙鑫*, 刘 合, 代国滔, 刘 嘉

(1. 贵州省农业科学院畜牧兽医研究所,贵州 贵阳 550005;2. 思南县农业服务中心,贵州 思南 565100;3. 贵州省畜禽遗传资源管理站,贵州 贵阳 550001;4. 贵州惠众畜牧科技发展有限公司,贵州 黔西 551500)

黎平牛、关岭牛、思南牛、务川黑牛、威宁牛是贵州养殖历史悠久的5个主要黄牛品种。为了保护地方肉牛种质资源,促进肉牛产业发展,通过细管冻精输配进行快速扩繁是1种高效易行的方法。不同品种公牛的精液耐冻性有所差别,荷斯坦奶牛精液较常见引进肉牛品种(如西门塔尔、利木赞)更耐冻,贵州本地黄牛各品种精液耐冻性无显著差异,且与常见引进肉牛品种耐冻性相同,而在采精量方面不同品种间差异较大。据生产统计,西门塔尔种公牛采精量为10～15 mL/次,采精高峰期一般在3～4周岁,使用年限可达10年;关岭牛种公牛采精量多为3.5～7 mL/次,采精高峰期在2～4周岁,使用年限一般不超过9周岁;思南牛种公牛采精量为3～7 mL/次,采精高峰期在2～4周岁,与关岭牛相似,均明显少于如西门塔尔等外系品种。在使用年限方面本地牛略少于外系品种,但采精年龄较外系品种早约 1年,这与本地牛性成熟较早有关。肉牛产业作为贵州省十二大特色农业产业之一,事关居民的“菜篮子”、养殖户的“钱袋子”。为保障牛源的市场供给量,快速扩群本地黄牛,保证并提高牛冻精品质是助推贵州黄牛产业发展的重点之一。本文就影响贵州本地黄牛冻精品质的因素进行探讨,并提出相应措施。

1 饲料营养

营养是否均衡对种公牛精液品质有巨大影响,在日粮中适量补充蛋白质或促进动物繁殖的相关营养物质能刺激精子的发育及产生。牛精子的生发周期约60 d,在饲料中及时补充富含蛋白质、维生素E等物质有利于种公牛产生优质精液。生产实践表明,对贵州本地黄牛补饲胡萝卜2～4 kg/d可有效提高原精品质,在采精峰值月份补充鸡蛋4～6枚/d也能促进优质精液的产生。据报道,在西门塔尔种公牛日粮中添加蛋氨酸硒0.15 mg/kg可显著提高原精产量,且精子活力也有所提升[1]。考虑到成本问题,贵州省种公牛站在常规配方中根据采精频率每次加入6枚鸡蛋,与精料混合进行饲喂,以此补充蛋白质,确保精液品质。

2 温度

2.1 环境温度

温度对原精活力的影响也很大。据报道,在7—10月份种公牛冻精产量较全年下降29.6%[2];温度虽然对于荷斯坦奶牛的精液密度无显著影响,但对原精活力影响较大[3]。以上研究均与本场冻精生产实际情况相符合,即使在贵州年平均温度不超过20 ℃的情况下,7—9月份细管冻精品质较全年仍有所下降。在实际生产中,可根据气温变化适当提前采精时间,避开白天的高温时间段,同时在采精等待区安装排风扇降低种公牛体表温度。

2.2 假阴道温度

假阴道预热温度对贵州黄牛采精也有一定影响。在假阴道水温低于38 ℃时,关岭牛、思南牛单次采精准备次数要增加1～2次,种公牛阴茎勃起略显乏力,采精量为2.6～4 mL/次;当假阴道水温处于39～42 ℃时,单次采精准备2～3次即可达到充分勃起状态,采精量为3.5～7 mL/次,在减少种公牛体力消耗的同时提升了采精量。通过相差显微镜进一步观察,温度合适状态下原精密度及活力明显优于低温采集的原精。在实际生产中,假阴道温度应控制在39～42 ℃为宜,个别牛根据实践判断其特殊的温度需求。

3 采精技术

3.1 采精时间及频率

贵州黄牛公牛多在7～10月龄开始有性表现,但并未真正达到性成熟,体况处于快速生长阶段。正确预估种公牛初次采精时间对种公生殖系统发育有明显影响,一般在18月龄尝试采精,根据精液质量判断牛是否适合采精。采精种公牛应根据年龄、体况、疾病等因素控制采精频率,正常体成熟种公牛采精控制在2～3次/周,每次复采精不超过2次/周。过度频繁采精会影响精子生成,造成精子畸形率上升,密度及活力下降。

3.2 预爬跨

采精操作的技术细节对本地黄牛精液品质也有影响。在采精前,种公牛需进行预爬跨以确保性亢奋的激发,可将待采种公牛牵引至台牛处进行爬跨,技术人员确认种公牛阴茎勃起充分后将其赶下台牛,休息2～3 min后再次爬跨,重复2～3次再进行采精。生产实践表明,爬跨可以充分刺激种公牛,采精量较直接采精多1～2 mL/头,原精稀释液中精子密度明显提高。

3.3 假阴道套筒角度

采精时假阴道与种公牛阴茎是否平行对采精量和生殖器健康(炎症或损伤)相关。假阴道角度控制越好,种公牛射精量相应增加。将假阴道平行套入公牛阴茎对保护种公牛生殖器及提升采精量有显著效果。

3.4 清洁卫生

采精前使用硫酸铜溶液清洗种公牛蹄部,同时以清水冲洗擦净台牛尻部,能有效减少精液中的杂质及病原。

3.5 台牛

台牛是替代被爬跨母牛的公牛(或台架),台牛是否宜合对种公牛采精有直接影响。不同的台牛有不同的外貌特征及气味,种公牛对不同台牛的接受程度有明显差异,对种公牛性准备有不同的刺激作用,不同种公牛与台牛间的亲疏关系会直接影响采精质量。在生产中,台牛应选择性情温和、四肢健壮的公牛,确保采精过程中能够长时间稳定站立,保护种公牛及工作人员。

4 精液冷冻及保存

4.1 稀释液

稀释液除了为精子提供营养物质外,还对精子有保护作用,可防止低温冷冻对精子的破坏,同时还有抑制细菌等作用。稀释液的成分是最直接影响冻精品质的因素之一。传统稀释液中卵黄、果糖作为精子供能物质。相关研究发现,在稀释液中添加不同浓度的低密度脂蛋白(LDL)部分替代传统稀释液中的卵黄为精子供能,可有效提高精子在冷冻过程中顶体及质膜的完整性[4];在湖羊冻精子稀释液中添加褪黑素0.02 g/L可极显著提高过氧化氢酶(CAT)活力,同时提高精子活力和顶体完整性[5]。除了供能,稀释液对于精子的防冻也起到关键性作用。稀释液中甘油添加量的不同对细管冻精的品质有着显著影响,甘油进入精细胞中替代细胞内部的游离水分子,使其连同无机盐被排除细胞,阻止冷冻过程中精细胞的蛋白质变性,此外降低了稀释液冰点,减缓细胞脱水,防止冰晶刺破精细胞造成冻精质量下降[6]。本场在稀释液中添加6.4%甘油,在较好地保护精子的同时,可保证精子活力达到43%左右。

4.2 降温及平衡

精子脱离供体后十分脆弱,在降温及平衡的过程中容易造成活力快速下降,导致不可逆死亡。在生产中,控制平衡时间在2～4 h使精子充分适应平衡温度,在此过程中应提前准备与精子温度相近(37～38 ℃)的稀释液,将精子加入其中,同时以水浴方式逐步降温,以减少环境变化对精子的刺激。

4.3 低温冷冻

低温冷冻过程中温度快速降低至精子休眠温度,要尽量减少液体中水分结晶对精子顶体完整性的损伤,以提高冻精品质。低温冷冻是冻精细管保存的重要环节,如何减少快速降温对精子的损伤、损失是生产细管冻精成功的关键。降温时间过短易造成精子内部及环境中水分迅速形成冰晶刺破精子,造成精子失活或完整性被破坏;降温时间过长致使精子不能快速到达安全温度(-90 ℃),同样造成精子失活或完整性被破坏,增加生产成本。在实际操作过程中,温度控制在4 ℃,与稀释后精液保持温度一致,减少精子受到的刺激,在5 min内使温度迅速下降至 -80 ℃,在8 min内使温度下降至 -140 ℃。

4.4 细管冻精的保存

4.4.1 液氮保存

细管冻精生产后需要在液氮中进行装罐,以确保温度不会突然上升影响精液品质。液氮罐存放时需要定期检查,及时添加液氮,确保精液长期处于-196 ℃的恒温环境。除温度外,保存时间的长短也会影响精液的品质。相关研究表明,液氮冻存的奶牛细管冻精在3年以内保存时间对精子活力及成活率有显著影响,精子活力随着保存时间延长快速下降,但3年以后趋于平稳,而直线运动的精子数量随着保存时间延长逐渐减少[7]。

4.4.2 解冻后存放

冻精在输配前需要解冻恢复精子活力,解冻温度对精液品质及母牛受胎率有直接影响。外系品种牛(如西门塔尔、利木赞等)的冻精在解冻过程中一般将温度控制在37 ℃,精子能快速恢复活力。而贵州本地黄牛冻精在37 ℃环境下精子会出现大量失活情况,可能是由于品种不同,精子对温度的耐受性不同。通过生产实践,水浴温度控制在33 ℃环境下有利于贵州本地黄牛冻精的恢复,且该温度环境下保存时间不宜超过2 h。