“法国诗华”推荐阅读【主题策划】猪冷冻精液标准化生产技术与管理要点
点击量:0时间:2020-06-19来源:猪业科学

原创 陈清森,张泽宏等 猪业科学 昨天

1  背景

  伴随着养猪业的发展,猪人工授精技术也得到了不断发展,在2007年时我国猪平均人工授精率仍较低,为25%~30%,其中的95%以上的精液是来自于规模化猪场的场内公猪站,商业化公猪站所占的比例极小;而此时在养猪发达国家,商业化猪人工授精率占50%~90%,单头公猪精液年产量也高出我国200~1000头份。到了2015年后,随着国内一批养猪龙头企业,如广西扬翔、天邦集团、广东谷越、广州猪仙子、上海祥欣等企业在种猪育种、精液与耗材业务的宣传推进,猪商业化供精得到基本共识,通过这些龙头企业的顶层设计,我国猪人工授精产业的基因品质、产精效率与产品效果与世界先进水平的差距不断缩小,在单体规模、配送距离上甚至领先世界。

 

2  冻精生产的前提条件

2.1  首先要有优秀的顶级公猪

    1)公猪的主要经济性状的表型值需要非常优秀与稳定,要有能够给猪场带来巨大经济价值的潜力,根据作者及团队测算,在核心群上1元的基因相对价值,通过扩繁群、商品群的放大,可以实现10000元回报的可能性,这个超过多数类型投资回报,这也是国家一直大力支持猪育种战略的原因所在。

    2)公猪的系谱信息要完整准确,通过基因检测,可以进一步验证系谱的准确性。作者在2013年丹麦学习时,发现每1头参加国家测定站测定的送测猪,都要经过基因检测做系谱验证,一旦有误,之前参加测定入选到公猪站的所有猪只、进入系统的所有数据,都要删除,非常严格。可见原始记录是基础,基因手段是验证,是叠加作用,不能认为有了亲子鉴定,就可以在现场记录上有任何的松懈。

    3)公猪的精液品质优良,各种指标能适合冻精生产,这体现了公猪的个体差异,并不是所有公猪的精液都适合鲜精生产与冻精生产,并实现可以接受的配种成绩,因此顶级公猪必须经过生产验证以后,方可大量制作冻精,大量推广。否则由于人工授精技术的放大作用,损失也一样被放大。

 

2.2  备份特别的基因类型

    1)冻精技术在濒危动物的保种上有着广泛的应用,如犀牛、熊猫、东北虎等数量极少,在野外自然条件下存活量极少的物种。

    2)通过冻精技术来备份与中华文明相伴而行的古老动物品种,未来可能有很强的战略价值,如我国的地方品种猪、牛、羊等。其主要原因是:第一,地方品种猪、牛、羊数量相对较少;第二,相对于主流的商业程度高的畜禽品种,这些品种存在独特性,如太湖猪的超长、超明显发情与高产特征,如陆川猪的肉质细腻、风味独特、性格温和、适应高温高湿环境的特性。

 

2.3  良好的冻精应用推广能力

    1)显然养猪龙头企业,在猪冻精生产应用上比较有条件与必要性。除了前文所述的企业,还有如广东早期的种猪企业、温氏、天兆等企业,对冻精都有广泛的应用。

     2)国内外也有公猪站生产冻精出售,如美国的SGI、加拿大的OSI、北京的百钧达等,通过引入经过权威机构严格认证的优质公猪,不做专业化的育种饲养,而只做专业化公猪站管理与精液生产销售,这时公猪的品质与来源就非常重要了,以美国SGI为例,当年测定拍卖排名第一的优秀公猪,购买价格达到10万~20万元人民币,为公司带来巨大的经济与品牌价值。

    3)现在国内还出现了第三方制作冻精服务业务,拥有成熟的技术与解决方案,可以帮助有需求的企业实现标准化生产,一次投入较大,但从长远发展来看,更方便,维持费用低。

 

3  冻精标准化生产工艺与流程

  猪的冻精有多种规格,如5mL大管、0.5mL细管、袋装等,这里以生产0.5mL细管、含精子总数5亿个来介绍生产流程。

 

3.1  鲜精的采集与检测

1)精液采集

  技术人员需手戴一次性无菌乳胶手套,利用徒手法进行精液采集,采用带有过滤网的通用型无菌精液袋,滤掉胶状物,只收集中间富含精子部分的精液。

 

2)精液的检测

① 精液体积

  将精液袋放入容器中,用电子天平可准确测定质量,以1g约等于1mL计算。

 

② 精子浓度

  采用美国MOFA公司的光度计进行测定,按照说明书进行操作。具体操作步骤如下:用标准板对光度计进行3次读数校正,3次读数应完全一致;测定时移取20μL精液于一次性加样板中,避免产生气泡或溢出,将加样板置于光度计中读出精子浓度,读取3次,取平均值。

 

③ 精子活力、细菌污染等级与结团等级

  采用OlympusCX-41相差显微成像系统,参照陈清森等(2005)的标准进行检测。分别检测定以下性状:精子活力、细菌污染等级、结团等级。

 

④ 精子形态的检测

  计数中间型幼稚型精子比例、颈部脂滴幼稚型精子比例,总异常精子比例。

 

⑤ 计算精液有效总精子数,理论生产头份数与实产头份数

有效总精子数=体积(mL)×浓度(Bill/mL)×活力(%)可稀释头份数与实产头份数按每份含有效精子数40亿来计算。

 

3.2  精液的稀释与离心

    1)计算好将与精液等温的专用稀释液混合到精液中,混匀;

    2)把混合液放进17℃恒温箱,液体温度达17℃后平衡后,进行离心操作;

    3)把混合液装入50mL的离心瓶里,在17℃和离心力800g的条件下离心20min;

    4)吸走上清液,测量上清液的体积和浓度,计算出上清液中总精子数并减掉,即可算出可用精子数。

 

3.3  加冷却营养稀释剂与冷却

    1)加冷却营养稀释剂,最后要调到10亿/mL精子的最终浓度,把17℃的冷却营养稀释液缓慢地加到沉淀精液中,以吸吐方式混合均匀,合并。此时当中大约一半是冷却营养稀释液,另一半是冻凝营养稀释液。

    2)把精液瓶置于17℃的水浴杯里,再一同放进5℃冰箱冷却1.5h,要观测精液温度,达到5℃时,再继续冷却45min。

 

3.4  加冻凝营养稀释剂,装管封口

    1)按计算好的量,把5℃的冻凝营养稀释剂缓慢地加到5℃的精液中,轻轻晃动使其混合均匀。

    2)在5℃的冷却室或操作箱里,加入冻凝剂后15min内,把精液装入0.5mL事先打印好标记的吸管里,封口。把吸管里的气泡摇到中间,以防吸管解冻时发生泄漏,甚至爆裂。

 

3.5  冻凝精液细管

    1)在程序降温仪的冻腔里,以1min下降30℃的速度充液氮把精液细管冻凝,冻凝曲线可参考见表1。

 

  2)用夹钳把冻好的精液细管从冻腔里拿出,立即将细管全身浸入液氮中并整理到细管架中,迅速把细管架转移到液氮罐中。

 

4  冻精成品的日常管理要点

    1)冻精必须时刻储藏在液氮罐中,并保持液氮罐中有充足的液氮,以维持足够合适的低温。通过监测液氮罐的重量变化,与确定好的最小重量进行比对,一旦液氮罐接近最小重量,需要马上补充液氮。通常各种类型的液氮罐每天挥发的液氮重量是0.14~0.5kg,需要4~20d补充1次液氮。

    2)备份并打印出液氮罐中各个细管架上各细管的信息,与公猪的系谱信息相对应,才能在需要时方便快速取出所需要的冻精。

    3)操作过程当中,要注意通风、防冻伤等,严格按照各种规范要求操作。

 

5  小结

对于公猪种群极其优秀与特别的企业,若有制作冻精的必要性,可以自行制作,也可以外包。但无论是冻精的生产还是使用,均需要优秀的猪群建设与日常管理,才能实现价值的最大化与高程度的生产力转化。借此感谢美国MOFA公司、美国SGI公司、加拿大OSI等同行朋友对本文的支持。

 

本文选自《猪业科学》2020年第6期“主题策划”栏目:P38-39(版权归《猪业科学》所有,如转载,请注明出处)。阅读更多内容可见网站:http://www.csis.cn。

 

 

 

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