【技术文章】种猪人工授精方法与技术-2
点击量:3274时间:2017-02-27来源: iSperm亿观精估棒

 

种猪人工授精方法与技术-2

 

2-1 精子检测的重要性

如上所述,由于猪只人工授精技术的发展,一头优良种公猪之精液,可对众多母猪进行授精,其效益将比自然配种高出数倍,一头公猪的精液质量能影响到众多母猪的生育力,故预测公猪精液质量在育种改良上极为重要。传统评估公猪生育力之方法,为直接以公猪精液对一些母猪进行人工授精,以怀孕率、分娩率与产仔数为评估指标,惟此需要数量众多之母猪才具代表性,消耗大量时间与金钱,且结果会受到母猪身体状况、孕期的营养和环境因素影响,故不适合以此为人工授精站公猪生育力之日常评估。

各猪场每年公猪淘汰率皆有不同,从淘汰20%以下的公猪到淘汰70%以上的公猪的情况皆有,最大的原因便是公猪的精液质量。在过去,公猪精液质量皆是以显微镜观察数百个精子的游动及型态后,以经验去判断是否能作为配种之用。随着科技的发展,针对精子型态、活力、浓度甚至选性精液的技术都渐趋成熟,以下分别介绍数种检测精液质量的方法和仪器。

 

2-2 精子型态、活力详细参数

猪的精子形态类似蝌蚪状,分为头颈部及尾部。头颈部为细胞的构造,其中的胞器包含了含有遗传物质DNA的细胞核、调控钙离子储存与释放的内质网,头颈部前端的头帽则含有供给精子游动力的粒线体。

精子活力的高低关系到与配母猪受胎率和产仔数的高低,因此,每次采精后及使用精液前,都要进行精子活力的检查,以便确定精液能否使用及如何正确使用。一般的精子活力的检查必须用37℃左右的保温板,先将载玻片和盖玻片放在保温板上预热至37℃左右后,再滴上精液,精液采集后,取精液5μl置于载玻片上,于37-38℃下,以显微镜放大100-200 倍观察。

由于显微镜检查方式无法提供客观精子运动质量之信息,因此便发展出计算机辅助的精子分析系统(Computer-AssistedSperm Analysis, CASA),除了可以分析精子是否有移动或是完全静止外,还可以评估多项活力指标。CASA通常可以分析下列数种精子活力指针,包含曲线速率(curvilinear velocity, VCL )、直线速率( straight line velocity, VSL )、活动路径平均速率( average path velocity, VAP )、直线性( linearity, LIN )、头部之位移振幅(amplitude of lateral head displacement, ALH )、振动频率( beat cross frequency, BCF )、平均角度位移( mean angular displacement, MAD)、以及每只精子头部的动作路径轨迹。在不同CASA 系统之间,操作者之经验与精液质量之差异为检测变异主要来源。

除CASA之应用外,其他种类之仪器如精子质量分析仪( Sperm Quality Analyzer, SQA),已用于许多物种之精子质量分析。虽CASA可分析精子活动形态之微小差异,亦可检测精子于储存、冷冻或其他处理后对精子活力造成之影响。但由于许多活力细节对猪场并非必要,且价格非常昂贵,对一般猪场负担较大。其体积较大、需要精密的显微镜以及受训练的专业操作人员,在猪场间较难普及,多用于研究单位。

 

2-3 密度

猪精液之密度也是其质量的重要指针。一般而言,猪精液密度约在每毫升1亿至6亿。通常会使用密度仪(photometer)或血球计数盘(haemocytometerchamber)计算精虫数量并推估密度。亮度仪能测定吸光值,依所得之吸光值与标准曲线对照,即可计算出相对密度。血球计数盘法则是以吸管吸取0.1ml 之精液,经稀释成1ml 后,再取0.1ml置于血球计数板上,覆上盖玻片,以酚红染色后置于显微镜下,以血球计数器计算精子之密度。这两者都需要受过训练的专业人员操作实验仪器,且两者并不能同时客观地判断密度与活力。随着智能型行动装置与软件的发展,现已有【iSperm亿观精估棒】能搭配平板使用,同时计算密度、活力与分装瓶数,虽并不像CASA有多项详细的活力指标,但其便携性已能符合采精现场快速判断精液质量。

 

2-4 选性精液

若对后代仔猪的性别有特殊要求,猪场可以选择「性别精液」,又称为「选性精液」。方法为利用流式细胞仪( flow cytometry ) 进行X 与Y精子之分离,在分离的过程中会损伤精子,使性别分选后精子之怀孕率与分娩率均较未分选者差,然而能显著提高单一性别的仔猪比例,其利与损由场内自行斟酌。

流式细胞仪是计算并检测悬浮于流体中的微小颗粒,对其进行计数和分选的一种生物学技术。经过光学或电学的方法对上千个精子进行物理和化学的多参数分析。可分析的项目有很多,例如精子细胞膜结构、细胞膜的均质性、膜流动性、粒线体膜电位通透性变化、DNA降解、细胞凋亡蛋白质活性侦测、氧化伤害、精子的含钙量、粒腺体所产生的能量、DNA片段数,以及精液样品的细菌污染程度等数据,自动筛检出具功能性的精子。然而流式细胞仪对多数农民而言仍是体积较大且昂贵的仪器,因此也多在研究单位或超大型猪场使用。

 

2-5 农场管理

除了日常配种时需纪录各猪只的精液质量之外,若能对其个别的精液质量历史变化、配对的母猪及其受孕率、产仔率,甚至农场成本等讯息,便可对农场进行智能化的管理,除了能了解成本的去处,更将效益发挥至最大。随着智能化时代的来临,市面上已有一些针对母猪、仔猪与饲养成本的农场管理软件,若能结合测量和纪录精液质量数据的软件,则能更全方位的管理农场,甚而能建立场内的育种数据库。其中iSperm云端系统提供了种猪育种数据库的服务。

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