“冻精+鲜精”混精对母猪繁殖性能的影响

程 洪，张振洋，白炯堂，许贝贝，王 振*，潘玉春*

[1.浙江大学动物科学学院/农业农村部畜禽（猪）资源评价利用重点实验室，浙江杭州 310058；2.史记生物技术有限公司，安徽合肥 230031]

人工授精是目前养猪业中广泛使用的一种繁殖技术，其关键环节在于猪精液的体外保存技术。精液保存分为常温保存、低温保存和冷冻保存3 种[1]。常温和低温保存精液又称鲜精，其有效期都较短（2～10d)[2,3]，给遗传资源的保存和育种计划的实施带来很多限制。在非洲猪瘟（African swine fever，ASF) 疫情威胁下，冻精较之鲜精更易保障生物安全、长期贮存，且优秀公猪的精液通过冷冻保存能进行广泛的推广[4]。但精子冻后活率较低、输精后母猪繁殖效率不理想[5-7]。张锁宇等[8]研究发现，冻精较鲜精在窝总产仔数上少1.26 头，在窝产活仔数上少1.33 头。因此，目前猪冷冻精液在人工授精生产中的实际应用仍十分有限，世界只有约1%的母猪使用冷冻精液进行人工授精[9]。

非洲猪瘟的暴发对地方猪种的保种和商品猪繁育产业都带来了严重的挑战。当前地方猪种活体保种的管理模式应对ASF 的能力非常脆弱，存在群体规模缩减、遗传结构失衡的问题。而商品猪活体引种也有疾病传播、病原体扩散的风险。为减少猪只的流动性，降低疾病传播风险，杜（D) ×长（L) ×大（Y) 三元杂交繁育体系中大量祖代猪场（G) 已开始自繁大白母猪，父母代猪场则使用轮回杂交自繁父母代母猪。对于这些猪场而言，由顶级的国家核心育种猪场购买生物安全且育种值高的优秀公猪精液，是保障其自繁大白母猪和父母代母猪质量的有效途径。因此，冻精的有效应用与推广，对于恢复地方品种遗传多样性和我国猪繁育体系的生物安全等具有重要意义。

混合输精技术即将数头公畜的精液混合后用于人工授精，已有研究表明混合输精可以提高母羊受胎率、产羔率及双羔率[10]，并提高鸡的受精率[11]和桑蚕的体质和产量[12]。为探寻猪冻精应用的思路，笔者提出“冻精+鲜精”混合授精的新模式通过用鲜精弥补冻精在母猪受胎率和产仔数减少的不足。然而混精模式在种猪上的应用尚未见报道，本研究以大白猪作为试验对象，探讨了“长白鲜精+大白冻精”混精对母猪繁殖性能的影响，并对这一模式的推广应用做了讨论。

1 材料与方法

1.1 试验母猪

在史记生物绥化种猪场选择50 头体况相近、健康无病、胎次为3～4 胎、三代内系谱无重复的大白母猪。为便于配种和妊娠管理，根据上一胎分娩时间将母猪分为相对一致的5 个亚群（每个亚群10 头，编号为A～E)。试验时间为2023年3 月25 日至2023 年7 月23 日。

1.2 混精比例

在史记生物绥化种公猪站购入10 头4℃低温保存的长白公猪的鲜精和10 头大白公猪的冻精（2021 年8 月生产)。不同个体的鲜精和冻精两两随机组成10 个组合为1 组，共5 组重复。5 组分别按照长白鲜精与大白冻精有效精子数（直线前进的精子数) 比例1∶0、1∶1、1∶2、2∶1、0∶1 等5 个比例混合，即T1∶0、T2∶1、T1∶1、T1∶2、T0∶1。每个母猪亚群随机采用一种混精配种，配种方案如表1 所示。

表1 鲜精与冻精混合配种方案

1.3 混精制备及配种

将冻精稀释剂和鲜精稀释剂提前加热到37℃备用，将冻精细管置于50℃水浴锅解冻12 秒后与冻精稀释剂按1∶20 的比例混匀稀释，将鲜精水浴到37℃后与鲜精稀释剂按1∶1 的比例混匀稀释，并通过计算机辅助精子分析系统检测冻精和鲜精的前进活力（直线前进的精子比率)。经检测，冻精的前进活力为65.27%～70.59%，鲜精的前进活力为76.33%～84.91%。按相应有效精子数配比将冻精和鲜精混合，每头母猪每次输精量为8 亿。母猪发情当天每头母猪制备2 份混精，取出其中一份进行输精，剩下的一份17℃保存，间隔12h 再输一次。为了避免发情鉴定和输精操作对实验结果的影响，参与试验的母猪均由同一配种员完成上述操作。

1.4 繁殖性状表型采集

母猪分娩后详细记录其妊娠期、产仔数、产活仔数、健仔数和初生重。受胎率计算公式为：

1.5 统计分析

应用R 4.1.2 对数据进行统计和分析。通过Fisher 精确概率检验比较不同分组母猪的受胎率差异，其余繁殖性状表型数据先使用Levene 检验、Shapiro-Wilk 检验、卡方独立检验等方法分别检验数据的正态性、方差齐性和独立性，满足正态分布、方差齐性、独立性条件的数据利用单因素方差分析统计组别差异，不满足条件的用Kruskal-Wallis 检验分析统计组别差异，统计结果用平均值±标准差表示。P <0.01 表示差异极显著，P<0.05 表示差异显著，P >0.05 表示差异不显著。单因素方差分析模型表示为：

式（2) 中：yij表示某头母猪的繁殖性状观测值，μ 为所有观测值均值，ai表示第i 种混精比例对繁殖性状的影响；εij代表随机误差。Kruskal-Wallis 检验的分析模型为：

式（3) 中：H 是Kruskal-Wallis 统计量，N是总体样本数。k 是组的数量。Ri2是第i 组的秩和。ni是第i 组的样本数。

2 结果

数据分析表明，总产仔数和产活仔数满足正态性、独立性和方差齐性分布条件（表2)，采用方差分析统计组别差异。窝重和妊娠期数据不满足正态性分布条件，采用Kruskal-Wallis 检验统计组别差异。

表2 母猪繁殖性能统计检验

由表3 可知，T1:0组仔猪窝重和个体初生重最低；T1:1组总产仔数最少、母猪妊娠期最长；T1:2组仔猪窝重和个体初生重最大，而且母猪妊娠期最短；T2:1组受胎率最低，产活仔数最少；T0:1组母猪受胎率最高，总产仔数和产活仔数最多。但不同混精比例分组母猪的妊娠期、受胎率、总产仔数、产活仔数、仔猪初生窝重、仔猪个体初生重均无显著影响（P＞0.05)。

表3 不同混精比例母猪繁殖性能描述性统计

3 讨论

3.1 “冻精+鲜精”混精的应用效果

本试验研究结果表明，“冻精+鲜精”混精的新授精模式对大白母猪繁殖性能无显著影响。但混合使用鲜+冻精的母猪（T1:1、T1:2、T2:1) 产仔窝重、仔猪初生重均高于只配鲜精的母猪（T1:0)，说明混精有提高母猪繁殖性能的潜力。而且当混精比例为2∶1（T2:1) 时，母猪的窝重和仔猪初生重最大，但可能由于样本量较小，未能得到统计学差异。同时，本研究还发现只配鲜精（T1:0)和只配冻精（T0:1) 的大白母猪6 项繁殖性能指标均无显著差异，且冻精组这6 项指标均高于鲜精组，这与前人研究认为冻精会降低母猪繁殖效率的结论不一致[5-8]。这可能是冻精技术和人工授精技术的进步和成熟提升了冻精的保护效果。周开峰等[13]发现，不同厂家采用冻精配种后窝均总仔数和窝均健仔数有显著差异，且试验结果主要影响因素为冻精质量（冷冻保存技术)。邓双义等[14]通过采取子宫内深部输精技术，冷冻精液配种母猪情期受胎率、分娩率和健仔数与鲜精配种相比差异不显著，而冻精与配母猪产仔初生重显著高于鲜精配种母猪。这说明随着技术的进步，冻精与鲜精的繁殖成绩差距已经逐渐缩小，有着光明的应用前景。

冻精与鲜精混合使用在大白母猪繁殖中呈现出潜在的优势。本研究将大白冻精与长白鲜精混合输精，旨在用鲜精弥补冻精对母猪繁殖性能上的不足，并同时生产纯繁和杂交后代，实现纯繁保种和杂交生产兼顾的目标，优化管理模式。然而，不同品种的精液品质有差异[15,16]，本研究中不同品种公猪精液是否对母猪繁殖性能产生影响，这需要在未来的研究中进一步加以探讨和确认。同时，混合使用鲜精和冻精输精的效果尚需进一步研究，特别是在大样本数量下进行更详尽的分析，以确定最佳混合比例。

3.2 关于“冻精+鲜精”混精在保种中的应用

当前地方猪的保种的主要管理模式是种公猪活体保种，每年每头公猪纯繁配种3～5 次，两年左右淘汰；母猪一般在4～5 胎进行纯繁保种，其他胎次主要用于杂交生产。因此，在ASF 疫情下，一旦1 头公猪感染ASF 将有可能丧失一个家系，而1 头母猪如果在纯繁之前没有留种，也会造成没有后代，导致家系性状丢失的后果。整体而言，当前的保种管理模式，对于应对ASF 的能力非常脆弱。“冻精+鲜精”混精的新授精模式的推广，有助于通过优化公猪和母猪的管理模式，来提高生物安全和遗传多样性降低的速度。具体而言，冻精+鲜精”混精的应用场景如下：

一是公猪管理模式优化。对公猪管理模式的改进是种公猪性成熟后均进行采精，并进行冷冻贮存，冷冻精液间隔一定时期通过人工授精的方式使用。此方案的优点是：冷冻精液可以长期保存，相对活体保种更为安全；冷冻精液可使用的公猪个体大大增加，因此血缘丰富，有助于提高群体有效含量；有助于延长世代间隔，降低近交导致的遗传多样性降低的速度。

二是母猪管理模式优化。母猪管理模式的改变是对母猪每胎通过混精（纯种冻精+引进品种鲜精) 新授精模式同时生产纯繁和杂交后代，实现纯繁保种和杂交生产兼顾的目标。通过此管理模式的优化，可以使得每头母猪每个胎次都有一定数量的纯种后代个体，即便是母猪感染ASF 导致淘汰，也有后代进行替换，使得家系不易丢失，增强抵御疫病风险的生物安全能力。值得指出的是，通过适当选择与地方品种冻精混合的鲜精，可以做到后代自别纯种、杂种的目的。图1是我们做的另外一个实验的结果。除了毛色可用之外，一般而言纯种、杂种在体型上也有区别。

4 关于“冻精+鲜精”混精在引进品种遗传改良中的应用

非洲猪瘟的暴发改变了引进品种的遗传改良模式：一是大量祖代猪场自繁大白母猪；二是大量父母代猪场采用轮回杂交自繁父母代母猪。因为祖代、父母代母猪的育种值相对较低，用其繁殖其后代的生产性能无法持续得以改良。如果冻精较鲜精在繁殖效率无差异，那么可以通过从国家级核心育种猪场购买最优秀的种公猪冻精予以弥补。如果有差异，则可采用本文提出的混精模式，即一方面由国家级核心育种猪场将最优秀的种公猪精液通过精液冷冻以扩大利用的时间和范围，另一方面祖代猪场可从国家核心育种场购买最优秀大白种公猪的冷冻精液与本场的长白猪鲜精混精，父母代猪场可购买长白猪或大白猪冷冻精液与本场杜洛克猪鲜精混精，从而确保后代生产性能源源不断得到提高。一个潜在问题可能是，在祖代母猪的后代中如何区分纯种大白和长大二元杂种，在父母代母猪的后代中如何准确区分二元轮回杂种和三元轮回商品猪。对此可以尝试根据体型外貌，但更准确的方法可能是利用基因检测。

5 结论

本研究提出“冻精+鲜精”混精使用的授精模式，通过对不同混精比例母猪的产仔数、产活仔数、健仔数和初生重、受胎率、妊娠期等6 项繁殖性能的分析发现，“冻精+鲜精”混精的新授精模式不会显著影响大白母猪的繁殖性能，并在大白母猪繁殖中呈现出潜在的优势。本研究还深入探讨了“冻精+鲜精”混精模式在大白母猪繁殖中的应用，为地方猪的保种和引进品种遗传改良提供了新的思路和方法。