水牛人工授精繁育技术

◆作者：钟秋怡 姚雪军 刘兴隆 钟雄声 凌欣华 徐国宝 涂轲 陈倩倩

◆单位：1.广东省梅州市农林科学院动物科学研究所；2.广东省平远县农业农村局

随着我国人民生活水平的提高，牛肉在我国居民肉类消费结构中所占比重也不断提升，发展肉牛产业是建设现代畜牧业的重要方面。在梅州市肉牛养殖业中，水牛是主要的养殖品种，养殖数量不断增加，但绝大部分为梅州本地水牛。梅州本地水牛的体型相对较小，生长速度较缓，繁养技术水平不高，经济效益不佳。梅州市“水牛高效养殖与繁育技术试验推广项目”引进印度摩拉水牛冻精杂交改良梅州本地水牛，取得了较好的效果。

1 水牛产业概况

水牛生长在热带、亚热带，在当地的农业、畜牧业中发挥了关键性的作用（杨红萍，2015）。中国水牛的养殖应用较广，包括牵引劳动、供应肉食以及提供乳制品。而且，中国水牛数量多，资源丰富，分布于广西、云南、广东、贵州、湖北、四川等18 个省份（李仕坚等，2010）。

1.1 水牛的生产特性

水牛是我国南部长期分布的本土品种，有着悠久的养殖历史，并拥有优良的适应性、耐受高温高湿环境的特点，同时还具备较强的抗病能力，耐受粗饲料的能力，易于饲养、寿命较长等生物学特性（廖彦琼，2014），能适应广东等华南地区光照强、温度高、湿度大、植物生产快、草料丰富的地理特点。水牛肉富含蛋白质、氨基酸、维生素、矿物质等营养成分，而且其肉质瘦肉比例高，饱和脂肪和胆固醇含量相对较低，比起同类产品具有明显优势；水牛奶是一种营养含量高、干物质较多的农产品，具有较强的加工优势，在世界各地广受欢迎。联合国粮食及农业组织（FAO）将水牛评为最具研发前景的家畜之一。近年来，不少的国家和地区开始加大对水牛研发和利用的投入，这为水牛产业的可持续发展提供了重要支撑。水牛业的发展不仅有助于解决人类的食品供给问题，还能提高人民的生活质量，创造更多的就业机会，促进农民增收、乡村振兴（杨炳壮，2011）。

1.2 梅州市水牛产业现状

长久以来，梅州以猪、鸡养殖为主，草食动物的养殖业发展较为滞后，畜牧业的生产结构亟待进一步调整优化（陈倩倩等，2023）。据梅州市农业农村局统计，全市肉牛养殖量约25 万头，其中水牛养殖量约7 万头，年出栏肉牛10 万多头。肉牛养殖品种主要有西门达尔、安格斯、梅州本地黄牛和水牛等。梅州肉牛养殖业规模化程度总体发展相对滞后，以小散养殖户为主，缺少规模效益，竞争和抵御风险能力弱，全市肉牛养殖场（户）5000多户，但年出栏量大于30 头的养殖场仅130 多个。

目前我市肉牛养殖业中，水牛养殖数量不断增加，但绝大部分为本地水牛。养殖的梅州本地水牛体型小、长速慢、养殖期长、出栏率和屠宰率较低，导致经济效益不甚理想。为了推进水牛养殖的高效快速发展，提高其整体养殖效益，梅州市农林科学院引进印度摩拉水牛冻精杂交改良梅州本地水牛，取得了一定成效。

2 人工授精的意义

人工授精技术是指将采集的精液进行处理后保存在超低温环境中，在后续使用过程中，把解冻的精液输入到母牛的生殖道，进一步实现精卵结合、受精卵着床和胎儿发育，培育出具有优质遗传基因的后代犊牛。人工授精作为一种先进的繁育技术对水牛养殖业的发展具有重要的意义。

冷冻精液人工授精技术是当前国内外水牛养殖场普遍采用的先进水牛繁育技术。人工授精的第一步是从优良公牛身上采集精液，经过一定处理后保存在超低温环境下。第二步是选定合适的配种时间，将提取的精液输入到母水牛的子宫体中，输精前需要对精液进行解冻和检验。第三步是妊娠诊断和孕检，确定精子和卵子成功结合，受精卵能够着床并开始胎儿的发育。最终培育出品质较高的后代犊牛。该技术对于水牛养殖业的可持续发展具有十分重要的意义。

使用人工授精技术有以下几方面优势：（1）可以选择遗传优势明显的种公牛进行配种，提高后代的遗传水平，并通过优良后代的繁殖，逐步提高整个水牛群体的品质和生产性能，有利于良种推广。（2）可以适时配种，提高受胎率，消除母牛不孕问题。（3）可有效减少所需种公牛的数量，甚至不需饲养公牛，只需要购买优质的冻精即可开展生产工作，降低饲养管理的成本。经过实践验证，人工授精技术使得一头优质种公牛每年能够顺利完成2 万～3 万头母牛的配种任务，是自然交配的100 倍。（4）水牛人工授精使用的冷冻精液通过严格的杀菌消毒要求，而且遵守操作规范，可在解决母牛配种地域限制问题的同时防止疾病传播，特别是能减少生殖道传染病的发生率，保障养殖场内的水牛的健康。（5）可以克服因体格差异或生殖道异常而导致的交配困难和受胎障碍，同时配合先进的繁育技术（如同期发情和超速发情排卵等）实现集中配种，显著提高母水牛的配种受胎率，从而加快水牛品种的改良。

3 水牛人工授精技术要点

3.1 站点建设

水牛人工授精站点建设要根据当地实际情况进行合理规划，充分考虑水牛数量、交通条件、人员配备和经济效益等因素，以提高水牛育种水平和养殖效益。站点的建设要选择能繁水牛较多的乡（镇）作为建站地点，确保站点的配种对象充足。同时，也要选择交通便利的地点以便人工授精技术人员和养殖户前往，减少运输成本和时间，但也要避开人（畜）群集中的地区，满足必要的疫病防治和隔离条件。站点建设完成后，需要配备专业的技术人员，包括兽医师和人工授精技术人员等，保证站点的正常运行。另外，还可以结合国家级或省级建设项目，解决冻精来源及购买液氮、液氮罐、器械、药物等运行经费，降低建设成本。站点运营方面，需要充分考虑配种效益，包括提高水牛品种质量、增加育种效益等，确保站点的经济收益。对人工授精技术人员可以实行市场化运作，收取合理的服务费用，以提高技术人员的积极性和服务质量。

3.2 冷冻精液选择和购买

为了保证和提高水牛人工授精技术的成功率，选择高信誉、具备先进生产技术、产品优质稳定（如精液活力符合标准≥0.35）的冷冻精液非常重要。购买冷冻精液前需要广泛地收集市场信息，选择正规养殖公司的产品，确保其具有国家种畜生产经营许可证（扎西祝玛等，2020）。获取精液的目标公牛应具备完整的繁殖档案，并根据父母代的表现型来确定冻精的遗传特性，加以筛选。此外，还需要进行实际分析，了解目前饲养牛群的情况，例如过去使用过哪些种公牛的冻精、牛群存在的遗传缺陷等，以明确需要改良的性状。考虑到价格等因素，允许将验证种公牛的冻精作为主要成分，与青年种公牛的精液按适当的比例混合使用，以确保牛群的改良趋势。

3.3 保存与解冻

精液的使用是人工授精技术的基础和关键，其中冷冻保存对精子质量具有重要影响。液氮法是目前应用较为普遍的冻精保存方法，即将水牛的冷冻精子浸入液氮容器中，为保持精子活力，必须在液氮容器中加入足量的液氮。当液氮罐中的液氮量不足容器的1/3 时，应及时补足，以防止因液氮减少而导致冷冻精子失活。技术人员须时刻跟踪本地市场动态，主动收集本地区养殖户的需求，有选择性地开展精液采购及更新库存，避免冻精因长期保存而品质下降。在使用液氮罐对水牛冻精进行保存的过程中，需要注意以下几点：

（1）将冷冻精液保存在液氮罐中，每50-100 支细管冻精分装到1 个纱布袋，方便取用；（2）在液氮罐中保存冷冻精液时，打开液氮罐盖子后，要将其倒置，以避免污染，并应尽量减少开盖时间，以减少液氮损耗，还需选择阴凉、通风、干燥的地方放置和保存罐体；（3）在使用液氮罐之前，要对其保温性能进行详细检查，在取用精液时，动作要迅速，提筒停留时间不能超过10s，不能将冻精提筒带到罐口外，细管应在罐口以下5cm 处；（4）加入少量液氮进行预冷处理后的空液氮罐方可使用，在预冷完成后，可通过加满液氮来延长保存期限；（5）如需移动或长途运输液氮罐，要保证其始终竖直，并做好固定，避免罐体发生倾倒或碰撞。（6）由于液氮罐使用过程中可能会有杂菌和水混入，建议定期进行质量检查，每年清洗并干燥1-2 次，清除污垢和积水。

精液解冻同样对精子品质具有重要影响。解冻应在人工授精开始前进行，分为选取冻精和水浴解冻两步。选取冷冻精液时，要果断迅速地从液氮罐内取出精液，如果在10s 以内无法完成取精步骤，必须把提筒重新浸入液氮中，保持30s 后再次选取。细管从液氮罐内取出后，必须在5 秒之内放入水浴锅中加热。任何情况下，一旦水牛冻精在空气中的暴露时长超过15秒，便应作废。水浴解冻时的水温应保持在36～38℃，解冻时间为10～15s。解冻时要不停地轻轻摇晃冻精管，以保持冻精管周围水温的一致性。但切勿用手揉搓冻精管壁来加速溶解，这会导致精子互相碰撞而丧失活力。解冻时间要掌握好，一旦冻精管内的精液颜色发生改变，应立即从水浴锅中取出。解冻后应用显微镜观察，此时精子活力应大于35%，且最好于半小时内使用。

3.4 配种

适时配种是水牛人工授精的重要步骤，其中最关键的环节之一是发情鉴定。掌握母水牛的发情阶段和规律，确定适宜的配种时间，可提高母水牛的受胎率。目前常用的情期鉴定方法包括外部观察法、试情法、直肠检查法和B 超检查法。在实际生产工作中，往往采用外部观察法和直肠检查法进行综合判断，以精准选定配种时机，提高人工授精的成功率。

一般情况下，母牛产后60d左右发情，发情周期18～24d，持续24～72h。在发情期间，母水牛表现出不太合群、兴奋、神经过敏、不安、频繁哞叫等行为。她们常常会在栏内待在一角，放牧时会频繁抬头四望。此外，发情期的母牛食欲较差，采食较狂躁，外阴充血肿胀并流出半透明的黏液，产奶量也会降低。到达发情盛期，母水牛反而会显得相对平静，频繁排尿，与此同时，外阴区域开始出现肿胀的迹象。当有公水牛在附近时，母水牛会不自觉地靠近公牛并接受交配。多数情况下，母水牛在接受爬跨后的6～10h 可进行输精，较年轻的母水牛的输精时间可略微提前。接受爬跨后12～20h，卵泡未破裂的情况下可以进行第二次输精。如果母水牛排斥或阴道流血，则应将第二次输精取消。在排卵期，母水牛外观精神安静，正常吃草料，其他症状消失，阴道黏膜苍白，直肠检查时卵泡塌陷，卵泡液已流尽，有些卵泡已充血形成黄体。在实际生产中，一般上午发情的母水牛在当晚进行第一次输精，次日早晨进行第二次输精；若在下午发情，则第一次输精应在次日早上，并于晚间开始第二次输精。

使用直肠检查法确定配种时期，需将手插入母水牛的直肠，隔着直肠壁检查卵泡的发育情况。为确保检查的准确性和安全性，直肠检查操作必须依照一定的步骤进行：每次检查时，先从子宫颈开始检查，而后逐步检查子宫体、子宫角，最后找到卵巢并用指腹轻轻触诊，检查卵泡的发育情况。在操作过程中切勿用力挤压，这会导致成熟的卵泡破损甚至破裂。本方法的优势在于能较为准确地判断卵泡的发育程度，从而进一步确定合适的配种时间，同时还可以顺便进行妊娠诊断，避免给已怀孕的母牛配种导致流产。

在实际的繁育工作中，还常常使用试情公水牛对母牛进行试情。这是因为母水牛的发情表现和症状不如黄牛明显。试情公水牛是指通过外科手术结扎输精管的公水牛，它们保持正常的性欲，可以进行爬跨和交配，但交配时射出的精液中不含精子，无法使母牛受孕。试情法具有使用方便、表现明显和容易学习掌握等优点。

3.5 输精

输精通常为子宫体输精，可保证较高的配种受胎率。工作人员在输精之前应使用消毒液对手臂进行消毒，而后涂满肥皂沫。清洁后，一只手伸入直肠内将排泄物清理干净，再对母水牛外阴进行消毒并擦干。进行人工授精的技术人员需要熟悉母牛生殖系统的内外部结构，在输精时，一只手握住输精枪，另一只手插入母牛直肠内。首先，用半握拳的方式将五指合拢，并向下施压，使母水牛的外阴打开，露出清洁区域。其后，稍微倾斜输精枪（大约45°），将其插入阴道，注意不要触碰到尿道口。当超过尿道口后，适当抬起枪的后端，向前推进至阴道的一半，并扯出塑料保护套，然后继续向前插入。如果输精枪不能顺利前进，可以小心地将宫颈向内推，以便扩张和拉直阴道。此时，输精枪就可以较容易地推进到宫颈外口。

通常情况下，由于宫颈外口呈现“花瓣”状结构，加上发情末期宫颈口已经基本收缩闭合，因此往往无法一次准确地找到中央颈口。此时，应该用两手协作轻柔地试探，直到输精枪进入为止。

采用相同的方法穿过宫颈的2～3 道褶皱，进入子宫体时应该有空荡、松弛的感觉。此时，将输精枪后退1cm（以防止输精枪口被子宫内壁封堵，导致精液倒流），然后缓慢地注入精液。

输精结束后，停顿片刻，握住宫颈，慢慢地将输精枪取出，还可以用拇指抵着宫颈外口稍稍按揉，以缓解母牛的应激反应。

对母水牛进行人工输精操作还需要注意以下三点：（1）无论在什么情况下使用什么种类的精液，都没有必要进行单侧、深部输精，只需进行子宫体输精即可（排卵后的4 小时内进行补配除外）；（2）同一次输精没有必要使用两支冻精；（3）根据实际情况，如有必要可在8～12 小时后重复输精以提高受胎率（中国农业科学院广西壮族自治区水牛研究所，2021）。

参考文献：（略）