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公豬高效精子是怎樣煉成的?

   發布時間:2019-10-08 15:09:56   來源:網絡   舉報
【導讀】影響公豬精子高效生成的因素 公豬的精子產量主要與支持細胞群體的功能和使用效率有關。大多數支持細胞在妊娠70d開始并且一直持續到產后3周通過有絲分裂進行增殖。第二階段細胞分化從產后20d開始直到50d完全停止。因此,人們普遍認為成...
影響公豬精子高效生成的因素

公豬的精子產量主要與支持細胞群體的功能和使用效率有關。大多數支持細胞在妊娠70d開始并且一直持續到產后3周通過有絲分裂進行增殖。第二階段細胞分化從產后20d開始直到50d完全停止。因此,人們普遍認為成年公豬的支持細胞群體是在公豬2月齡形成,公豬在5~6月齡時,支持細胞開始每3~4d釋放一次精子,并且在之后的5~7周精子成熟并獲得受精的能力,這個過程會一直持續、不間斷的進行,并且會隨著公豬生長呈現螺旋狀上升,一直到公豬20~24月齡時達到穩定的狀態。

因此,公豬產生精子的潛力依賴于出生早期較短的器官發育期和成年后長期的功能發育期,我們認為針對這兩個時期應當具有不同的典型的管理方案,如今越來越多的養豬從業者認為,從公豬出生開始就應該采用提高公豬精子產量的策略,如果不能在出生之前改變,那么就應當對它們整個的生命階段進行管理。與之相反,也有些從業人員認為應在開始訓練公豬采精時進行程序性管理。因此,該篇文章的主要目的是論述不同因素對公豬精子產生的影響,特別論述影響年輕公豬支持細胞群體發育階段的因素和成年公豬精子功能的因素。

新生仔豬的初生重和管理注意事項

因為豬是多胎的動物,故所有的胎兒在子宮內均會受到不同程度的損傷,即每一個器官在子宮內的發育和生長均會因為競爭有限的營養物質而受到限制。宮內發育遲緩對仔豬的初生重影響很大,同時對胎兒在成熟過程中的骨骼生長、肌肉發育和重要器官的活力存在不利影響。已經表明仔豬的初生重可作為衡量宮內發育遲緩程度的重要指標,因為它與仔豬心臟、肝臟和消化器官等重量呈正相關。因此,也有理由推測,可通過初生重預測豬只的睪丸發育和精子生成。

最近有兩個研究證明了這個假設是正確的。在這兩個試驗中,分別測量較低初生重(1kg)的仔豬和較高初生重的仔豬從出生到成熟期間的睪丸發育和精子產量。已經證明:初生重高的公豬在8月齡時其睪丸重量比初生重低的公豬高16%,精子數量多53%;同樣,當公豬一直采精到24月齡時,睪丸體積和每次射精量也分別比低初生重公豬高24%和19%。由此推測,這是因為初生重大的仔豬受到宮內發育受限較少,從而擁有更多支持細胞數量。顯然,在把初生重與人工授精的選擇程序結合之前,我們應該做更多的研究。顯而易見,利用幼齡公豬的精子產量來淘汰公豬對于整個繁育體系都是非常有益的。

仔豬約有50%支持細胞的有絲分裂發生在出生到斷奶的這一段時間。因此,這給我們一個非常大的機會,在出生后這一段時間提高公豬的精子產量,其中一個重要措施就是交叉撫養:母豬分別哺育6頭或10頭仔豬,在斷奶后將仔豬混合為一個群進行管理,公豬達到24月齡時6頭小豬的組每頭豬射精總數(180億/次)遠遠高于10頭小豬的組(138億/次),這些公豬在1.5年的時間比對照組提高了30%的精子產量,多形成了1萬億個精子;新生仔豬的初生重對精子活力和形態沒有影響,初生重正常與偏小一些的仔豬(1.4kgvs1.5kg)在試驗中出現的結果類似,由此我們認為對公豬出生后的管理是影響其后期精子生成的主要因素。斷奶時的兩個組平均體重相差了2.4kg,頭數較少的那窩增長了35%。故可以推測通過減少每窩仔豬的數量從而增加小仔豬們的乳汁攝入,反過來刺激包括睪丸的支持細胞數目的增加。

公豬斷奶后管理的注意事項

睪丸支持細胞有絲分裂的第二個階段出現在斷奶后,通常開始于3周齡并持續5~6周。不幸的是,關于該階段怎樣通過管理提高公豬成年后精子產量的研究甚少。該階段是仔豬迅速生長的階段,故通過改善飼養環境提高該階段的平均日增重,將有利于仔豬睪丸的發育及之后精子的產生,然而目前并沒有開展這方面的研究。

從行為學來看,生產人員每周都會對豬采精,其接觸人的頻率更高,因此,公豬與人之間的相互關系非常重要,并與采精效率息息相關。公豬與生產人員的關系和初生重一樣,同樣是影響精子產量的重要因素。公豬與生產人員關系建立的標志是公豬愿意接近生產人員,并且生產人員與公豬在兩周內,每隔2d至少接觸30min。這個接觸從4周齡開始一直持續5周。沒有馴養的公豬每日與人接觸的時間包括飼喂和觀察在內只有7min。在開始采精的前兩周經過馴養培訓的公豬調教成功率高,反應時間短,每次射精總精子數和精子活力都比沒有馴養的公豬好。馴養調教對公豬總精子數的影響是獨立的,但與公豬初生重對精子數目的影響相互疊加。

公豬在保育之后的管理都是相似的,由同一個人調教,然后每周采精一直貫穿整個繁殖階段。因此,公豬馴養的最佳時間是在4周齡到9周齡之間,并且這個階段最有可能看見的是發育而并非功能的變化。許多研究表明,在該階段公豬恐懼與人類接觸會對其生長、免疫反應以及繁殖性能造成不利影響。公豬的恐懼行為會導致抑制促性腺激素分泌和有絲分裂的激素濃度有所升高,因此,這些豬只會因為恐懼與人類接觸,而減少促進睪丸有絲分裂和持續增長的皮質類固醇的分泌。

成年公豬的管理要點

毫無疑問,公豬所處的飼養環境是影響其繁殖性能的潛在因素。溫度、光周期、營養對公豬繁殖性能影響的研究比較多,而采精頻率和飼養環境對公豬繁殖性能影響的研究相當少。所有的因素都將影響從支持細胞產生的未成熟的精子數目和獲得受精能力的精子數目,因此,這些因素對精子功能的影響超過其對精子發育的影響。

溫度、營養和光周期

過高的溫度對公豬精子的生成具有不利影響,主要包括畸形精子數量增多、精子活力下降等。此外,無論是慢性熱應激或是急性熱應激均會影響公豬精子的生成。急性熱應激是指最低溫度為30℃,并且公豬暴露此環境下超過72h。熱應激之后的兩個周,公豬的精子產量開始減少,5~6周以后公豬將停止產生精子。慢性熱應激指公豬長時間暴露于高于其舒適溫度的環境下,溫度在26~29℃,并且相對濕度大于80%。公豬在暴露于慢性熱應激的環境中10~14個周后,開始出現正常精子數目減少和恢復時間延長的現象。公豬處于有通風設施的環境中有助于減少急性熱應激。無論如何,在溫帶和亞熱帶地區的溫暖月份,由于溫度和濕度的雙重影響,即使有普通的通風設施,也會導致公豬處于慢性熱應激環境中。

關于營養因子對公豬精子產量影響的研究十分廣泛,主要聚焦于兩個方面:一是蛋白與能量供給的評估,二是微量元素的添加。許多研究一致認為,在公豬日糧中將能量和蛋白質供給限制于20%~25%,并將此過程延續6~8周的時間,公豬正常精子的產量將顯著降低。如今大多數豬場的營養方案幾乎不可能令公豬長時間缺乏能量和蛋白質,而使其出現影響精子生成的問題。當這種情況出現時,可以在精子生成出現問題的前幾周通過公豬性欲減少而發現問題,并且可以采取一些有效的措施進行處理。關于微量元素影響公豬的精子數量和質量的研究一直很熱門。這些研究包括添加維生素、有機或無機的礦物質元素、脂肪酸和一些其他化合物。從這些研究中得出一些模棱兩可的結果,一些研究認為日糧中添加這些物質沒用,但另外一些研究卻認為添加微量元素可顯著提高公豬的精液品質。這些表面上的不符可能是試驗條件不同而導致的。例如在日糧中添加維生素,只有在公豬采精頻率高時才會對公豬的精子數目和精子活力產生影響。因此,微量元素的添加主要是能夠矯正其他不利因素對公豬的影響,故當公豬所處的養殖環境不是很好的前提下,添加微量元素對維持公豬正常的精子生成具有重要作用。

描述光周期對公豬精液品質的影響還是比較困難。一些研究表明長時間暴露于光照環境會降低精子數目和品質,其他的研究認為在自然光照減少的時候增加人工光照有利于公豬精子生成,還有一些研究認為光照對公豬精子生成并沒有影響。公豬舍安裝水簾和通風設備對公豬精子的促進作用遠遠大于減少光照時間對其的影響。總的來說,如果公豬的光照時間過長時,保持一定的黑暗時間來提高精子產量是有效的方法。

采精頻率和圈舍

基于附睪中精子成熟的時間規律,通常我們認為采精頻率是每隔4~7d采一次。較少的采精頻率增加其每次射精的精子數目,但是正常精子的總數會下降。反之,增加采精頻率將減少精子數目和增加未成熟精子數目。北美的大多數研究表明采精頻率最好維持在5d一次。然而,這會因環境溫度上升導致精子出現質量問題而被迫丟棄精子的數量增加。

有篇文章研究了采精頻率和規律采精兩個變量間的相互關系。在這個研究中,公豬隨機被分為每周采精1次和每周采精3次,并且均分為規律采精和隨機采精兩種模式。采精頻率規律組每周在相同的時間進行精液采集,隨機采精組則從試驗開始根據電腦給出的隨機天數進行精液采集。每周隨機采精3次的公豬精子活力、正常形態精子數、頂體酶活性與其他組相比均顯著降低。試驗開始后6周,該組8頭公豬中的3頭的精子總數下降到150億/次,并且在試驗結束后2個月也沒有恢復。試驗結果顯示:當公豬必須提高采精頻率時,保持規律的采精時間對維持精子數目和精子質量是非常重要的。如果因為達不到要求而不得不丟棄高品質的精液,導致采精頻率增加時,請保持一個穩定的采精模式,特別是在夏天,這個措施值得認真考慮。

大多數公豬都在大圈中。此外,至少在北美,公豬在定位欄中的面積隨著公豬的年齡和體重而有所不同。然而圈舍面積對公豬精子生成的影響到現在為止一直是被人們忽視,研究者設計了一個公豬在大圈(1.8×2.5m)和定位欄(0.9×2.1m)分別對公豬精子產量影響的交叉試驗。公豬的性反射在大圈中比在定位欄中反應時間更短,射精時間更長,精液量更多,總精子數也多。對精子活力和正常形態精子數目沒有影響。無論如何,回歸分析表明,公豬從大圈轉移到定位欄對精子產生有顯著的副作用,反之,則對公豬有利。總而言之,公豬圈舍對公豬精子產量有8%的影響,而這些影響往往受到個體差異和前文中其他因素的影響。然而由于世界上大部分的妊娠母豬是飼喂在大圈多于飼喂于定位欄中,那么公豬圈舍問題將成為生豬產業中比大多數國家預料中更早出現的問題。

環境因素對精液產量影響的疊加效應

大多數關于怎樣選擇影響公豬精子生成的環境因素主要來源于單因素試驗。從科學角度而言這是至關重要的,但是在生產實踐中公豬往往受到許多因素的影響,并且這些因素中大多數對公豬精子的產生具有副作用。因此,如果存在不止一種因素,那么它們對公豬精子產生的影響將出現疊加效應。

表1顯示的是不同自然因素對公豬射精影響的疊加效應。這是一個將250頭公豬分為4個組的應激評估試驗。正常的精子生成和調教環境也被評估,對精子生成不利的因素也被分為慢性和急性。例如將公豬長期置于26~29℃環境中屬于慢性應激,而不穩定的采精頻率則被分為急性應激,這些數據之間具有明顯的重要關系。首先在怎樣讓公豬在不同的圈舍受到相對相同的應激是變化的。這不足為奇,因為遺傳因素不同導致在應對應激時的產生精子能力方面有所不同,并且顯然每個圈舍中的單獨應激的強度是不一樣的。其次,潛在應激數量的相對變化出現對精子產生的影響超過公豬實際面對的應激數量。

在圈舍B中壓力等級從0上升到2時,拒絕射精率比圈舍D中應激等級從2上升到3更高。因此,需要有一些實際和前瞻性的方法來評估圈舍中的潛在應激,同時用以避免影響高品質精子生成的因素。

結論

影響精子產量的因素分為影響精子的發育與功能的因素。影響精子發育的因素主要出現在仔豬生命的前兩個月,并且大部分刺激主要是增加支持細胞群體的數目。已有研究表明初生重、斷奶前生長、人為馴化對精子產量具有顯著而永久的影響。因此,在公豬出生之前給予好的條件將使養豬從業人員獲得更多回報。影響精子功能的因素往往出現在青春期以后,并且大部分出現的因素都對支持細胞釋放精子和精子在附睪中的成熟具有負效應的,這些因素既包括光周期、營養和環境溫度等研究比較廣泛的,也包括采精頻率、飼養環境等研究的較少。所有的這些因素均可通過一些合理的方法去減少它們對精子產量的不利影響。

附:公豬的生殖器官

公豬的生殖器官包括:①性腺,即睪丸,位于陰囊腔內;②副性腺,包括輸精管壺腹、精囊腺、前列腺、尿道球腺,其作用主要是產生精液的部分;③輸出管,包括辜丸輸出小管、附睪管、輸精管和尿生殖道;④交配器官,即陰莖,其前端位于包皮腔內。

睪丸睪丸的機能是產生精子和雄激素。睪丸的包膜由一層固有鞘膜和它下面的一層致密白膜構成,二者緊密粘在一起。白膜向辜丸內分出小梁,將睪丸分為許多外粗內細的錐體狀小室,并在肇九縱軸上匯合成一個縱隔,每一小室中有曲細精管2~5條,它們之間存在有間質細胞,主要產生雄激素。每一小室的曲細精管先匯合成直細精管,然后匯合成為睪丸網,從睪丸網分出6~23條睪丸輸出小管,構成附睪頭的一部分。

陰囊是維持精子正常生成的溫度調節器官。陰囊從外向內由皮膚、肉膜、睪外提肌、筋膜及壁層鞘膜構成,并由一縱隔分為二腔,兩個辜丸分別位于一個鞘膜腔中。

附睪是睪丸的輸出管,同時也是精子成熟發育和儲存精子的地方。附睪分為頭、體.尾三部分,附睪頭主要由睪丸輸出小管構成,它們匯合成的附睪管構成附睪體及尾;附睪管上皮為假復層柱狀細胞,表面有纖毛。附睪頭及體具有吸收液體的作用,而尾部則無此作用<。附睪管由附睪尾過渡為輸精管,精子在附睪管內的酸性環境中(pH6.2~6.8)缺少果糖,所以,精子不活動,消耗的能量很少。另一方面精子通過附睪管時主要是借助附睪管肌的蠕動和上皮細胞纖毛的波動,公豬精子通過附睪管至附睪尾的時間一般為10天(9~14天)。在這段時間里精液不僅在附睪中被脫水、濃縮和貯藏,而且只有通過此過程才能最后發育成熟。精子成熟最顯著的外觀標志是尾部含有殘存的原生質滴消失及精子表面各結構上的變化,如頭部變小.變硬,而且頂體更接近于核。

公豬每次射精并不是將全部精子排出,但若配種過勤,會導致精液中不成熟精子的比例升高;但若久不配種,則精子老化、死亡分解并被吸收。

輸精管壺腹公豬的輸精管壺腹很不發達,壺腹未端和同側精囊腺的排出管開口于尿道起始部背側壁的精阜上。

精囊腺位于輸精管壺腹外側,表面呈分葉的腺體狀,由于公豬的精囊腺和尿道球腺都很發達,這就決定了公豬的射精量較大,據統計,精液體積有2%~5%來自睪九及附睪,有55%~75%來自前列腺,有12%~20%來自精囊腺,10%~25%來自尿道球腺。公豬的一次射精量一般為150~500m1。

前列腺是分支的管泡狀腺,分為體和擴散部,體部位于尿道內口之上,而擴散部包在尿道海綿體骨盆部周圍,前列腺分泌稀薄、淡白色、稍具腥味的弱堿性液體可以中和進入尿道中液體的酸性,改變精子的休眠狀態,使其活動能力加強。

尿道球腺由分支管泡狀腺構成,位于尿道骨盆部未端兩邊,表面蓋有坐骨腺體肌,呈三棱形,長約10cm,寬約2.5cm,位于精囊腺之后,其分泌粘稠膠狀物,呈淡白色。

陰莖為纖維型,細,海綿體不發達,不勃起時也是硬的;有S狀彎曲,勃起時伸直。陰莖前端呈螺旋狀,勃起時尤其顯著,陰莖頭不明顯,沒有尿道突,在不交配時,一般陰莖保持于包皮內。

包皮包皮腔前端背側有一圓孔,向上和包皮盲囊相通,囊中常帶有刺激性氣味的分泌物。

雄性尿生殖道是尿液和精液共同經過的管道。輸精管、精囊腺、前列腺及尿道球腺均開口于尿道骨盆部。(資料來源:豬業科學)

 
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