动物人工授精

人工授精一、学习目标1.掌握（1）人工授精的概念、人工授精主要技术环节（2）采精（采精场地、采精准备、采精频率）（3）稀释液的主要成分及作用，稀释液的配置与保存，精液稀释的程序与方法（4）精液的常温保存、低温保存以及冷冻保存的原理、程序与方法；冷冻精液解冻的程序与方法，冷冻精液的贮存与运输方法（5）输精：输精前准备，输精要求与方法2.理解（1）人工授精的意义（2）精液品质评价指标与方法（3）影响输精成功率的因素二、学习重点与难点1.重点采精与精液品质评价、精液稀释和保存、输精2.难点精液冷冻保存原理第一节人工授精概述一、自然交配(naturalmating)种公畜与发情母畜直接交配的配种方式称为自然交配。1.自由交配：公母畜混群饲养，公畜任意和发情母畜交配。原始交配方式，容易引起近亲繁殖。2.分群交配：在配种季节，把一头或数头经选择的公畜放入一定数量的母畜群中进行交配，1︰10～20（一夫多妻）。3.围栏交配：与分群交配相同，配种时，在围栏内放入一头母畜与特定的公畜交配。公畜与母畜的比例为1︰1。4.人工辅助交配：公母畜平时隔离，交配时，选择特定的公畜，人为控制交配，交配完成后公母畜即隔离开来。二、人工授精人工授精（artificialinsemination,AI）是指用特定的器械采集公畜的精液，通过检查、稀释、保存等适当处理后，再用器械把精液输入到发情母畜的生殖道内，以代替公母畜自然交配而繁殖后代的一种繁殖技术。1780年，意大利生理学家Spallanzani将公犬的精子注入母犬生殖道，获得了3只小犬，这是人类第一次进行的人工授精尝试。1899年，前苏联科学家开始研究家畜的人工授精技术，Ivanoff起初的研究对象是马，但首次成功进行了牛和绵羊的人工授精。我国家畜的人工授精技术研究始于1935年的句容种马场，到1951年以后，随着我国畜牧业的迅速发展，人工授精技术得到推广，主要在东北推广马的人工授精。奶牛的人工受精始于20世纪50年代中期，到70年代已经普及冷冻精液进行人工授精。目前，我国各省、市、自治区都建有冷冻精液站，城郊和大型乳牛场采用冻精配种的奶牛几乎为100%。其它家畜冻精人工授精工作也在一定的范围内得到应用。三、人工授精的意义1.有效改变家畜的配种过程，提高优良种公畜的配种效能和种用价值，充分发挥公畜繁殖潜力。畜种自然交配人工授精猪30～60头/年200～400头/年牛20～40头/年6000～12000头/年羊30～50只/年7000～10000只/年马30～50匹/年200～400匹/年2.加速家畜品种改良，促进育种工作进程。人工授精大大提高了公畜的配种效能，就能选择最优秀的公畜用于配种，从而成为迅速增殖良种家畜的有效方法和改良畜种进行育种工作的有力手段。3.减少了种公畜的饲养头数，降低饲养管理费用。4.配种时公母畜互不接触，可防止某些生殖疾病的传播。由于人工授精必须严格遵守操作规程，只有健康的公母畜才能用作人工授精，因此可减少和防止因本交引起的传染性疾病，如布氏杆菌病、毛滴虫病、胎儿弧菌病、传染性流产、马媾疫等。5.克服公母畜体格悬殊不易交配的困难，有利于提高母畜受胎率。人工授精所用精液都必须经过检查，以保证质量；通过发情鉴定可以掌握适宜的配种时机并及时发现某些生殖疾病；可以克服因公、母畜体格相差太大或因生殖道异常造成交配困难引起的不孕，从而有利于提高母畜的受胎率。6.克服时间和地域的限制，并可开展国际间的交流与贸易。优良公畜的精液可以长期冷冻保存，而且便于运输，因此可以在任何时间(即使在公畜死后)、任何地点选用某头公畜的精液输精。对一些有特殊遗传特性或即将绝迹的品种或个体的精液可以冷冻保存，建立精液基因库，对家畜的遗传、育种及动物多样性的保存均具有重大的科学价值。四、人工授精技术的基本环节人工授精技术的基本技术环节包括采精、精液品质检查、精液的稀释、精液的分装、精液的保存（液态保存、冷冻保存）、精液的运输、冷冻精液的解冻与检查、输精等。7.有利于精液的长期保存与利用8.为开展生殖生物技术科学研究提供了有效手段项目自然配种人工授精饲养公牛数需依母牛数决定少或无需饲养遗传选择性较低较高可配种時间较长较短同期配种较不易容易疾病控制较不易容易所需技术无需需配合相关技术第二节采精采精(semencollection)就是精液的采集。采精是人工授精的第一个环节，必须严格按照操作规程，以保证公畜正常、充分的性行为表现，采集到量多、质优、无污染的精液。一、采精前的准备（一）场地采精应有专用场地，以便公畜建立稳固的条件反射；要求宽敞、平坦、安静、清洁，避免阳光直射，并有采精架保定公畜；在配种站立最好建立采精室，并与精液处理室相连，以方便正常工作，同时也可以控制温度、湿度、光照等，便于消毒，保证精液质量。室内采精场面积一般为10×10m2。（二）台畜台畜(dummy)的选择必须满足种公畜的要求，可利用活台畜或者假台畜。采精时用发情良好的母畜做台畜效果最好，经过训练的公母畜皆可作为台畜。对于活台畜，指使用与公畜同种的母畜、阉畜或另一头种公畜作台畜。活台畜应健康、体壮、大小适中、性情温顺、四肢有力。采精前，将台畜保定在采精架内，台畜的尾根部、外阴部、肛门应清洗干净，采精时将尾巴缠在一侧。活台畜假台畜即采精台，模仿母畜体型大小，选用金属材料或木料做成的具有一定支撑力的支架。假台畜要求大小适宜，坚实牢固，表面柔软干净，用畜皮、人造革等伪装。牛采精架的构造采精用假台畜◆在假台畜的后躯涂抹发情母畜的阴道粘液或尿液。其目的是刺激公畜性欲并引诱其爬跨假台畜，经过几次采精后即可调教成功。◆以发情母畜诱性，在公畜达到性高潮时诱导爬跨假台畜。在假台畜旁边牵一发情母畜，诱使其爬跨数次，但不使其交配，当公畜性欲达到高峰时迅速牵走母畜，令其爬跨假台畜。公畜调教的基本方法◆观看调教好的公畜爬跨假台畜。将需要调教的公畜拴系在假台畜附近，让其观看另一头已经调教好的公畜爬跨假台畜采精，然后再诱导其爬跨假台畜。公畜调教的注意事项1.调教过程中要反复进行训练，耐心诱导，切勿强迫、恐吓、抽打等，以防止性抑制而造成调教困难。2.调教时应注意公畜外生殖器的清洁卫生。3.调教时间最好选择在早上，早上公畜精力充沛，性欲旺盛。4.调教时间、地点要固定，每次调教时间不宜过长。（三）性准备公畜在采精前，空爬跨几次台畜，可以提高精子数量及精子活率，这个空爬跨过程叫性准备。常采用以下方法来做好性准备：1.改换台畜2.变换台畜位置3.观摩其他家畜爬跨——示范作用4.自身空爬（注意：有的公畜有自淫现象，就不能性刺激）（四）药液的准备1.配制稀释液后讲。2.配制润滑剂（向凡士林加入1/3的液体石蜡，高压灭菌后凉冷，每周灭菌一次，并润滑内胎）。3.配制70%～75%的酒精。4.配制小苏打液。取小苏打粉2g加温开水100ml，消毒公畜包皮，母畜后躯及洗涤器械、桌面等。5.煤酚皂液（来苏儿）。取2ml加温开水100ml，消毒母畜的外阴部。（五）器械的消毒1.将清洗好的集精杯、贮精瓶、纱布、毛巾、润滑剂等放入高压灭菌器内，以120℃1kg左右的压力持续15～20分钟，也可用一般的钢筋锅蒸汽消毒30分钟。2.温度计、玻璃棒、长柄钳子，用75%的酒精棉球消毒，晾干后，用灭菌稀释液冲洗2遍。3.输精管等玻璃容器在清洗后，可放在鼓风干燥箱中加温（160℃～180℃）之间，维持20分钟。二、采精方法一种理想的采精方法，应具备以下四个条件或者遵循以下四个基本原则：①可全部收集公畜一次射出的精液②不影响精液品质③公畜生殖器官和性机能不会受到损伤或影响④器械用具简单，使用方便目前在生产中常用的采精方法有：假阴道法、手握法、按摩法和电刺激法，其中以假阴道法最为理想。(一)假阴道法假阴道法是用模拟母畜阴道环境制成的人工阴道，诱导公畜在其中射精而获取精液的方法。1.假阴道的结构和具备条件假阴道(artificialvagina)是一筒状结构，主要由外壳、内胎、集精杯及其附件组成。外壳为筒状，可用硬质塑料或镀锌铁皮制成；内胎为弹性强、薄而柔软无毒的橡胶筒，装在外壳内，构成假阴道内壁；集精杯由暗色玻璃或胶质制成，装在假阴道的一端。固定内胎的胶圈，保定集精杯(牛)有三角保定带，充气用的活塞和双连球，连接集精瓶(猪)或集精管(牛)的胶漏斗，以及为防止精液污染而敷设在假阴道入口处的泡沫塑料垫，用于固定龟头(猪)用的螺旋橡胶圈等，称为附件。假阴道在使用时先安装内胎，然后消毒、冲洗、注水、涂滑润剂、调节温度和压力等步骤，使假阴道达到与母畜阴道环境相似的条件。(1)适当温度注入相当假阴道容积2/3的温水，采精时保持38～40℃。集精杯应保持34～35℃。(2)适当压力借助注入水和空气来调节假阴道的压力。以假阴道内胎入口处形成Y形为宜。(3)适当润滑度用消毒过的润滑剂对假阴道内表面润滑，涂抹部位是假阴道全长的1/2～1/3。(4)无菌凡是接触精液的部分如内胎、集精杯及橡胶漏斗均须严格消毒。(5)无破损漏洞外壳、内胎、集精杯不得漏水或漏气。采精前，将假阴道入口处用消毒过的纱布2～4层盖住，防止污染。一种最好方式是将装好的假阴道放在40～42℃的恒温箱内，以免采精前温度下降。在安装假阴道时，不同品种的动物对上述条件的要求不同。牛：38℃，其次是压力和润滑度。羊：38℃，其次是压力和润滑度。猪：主要是压力，其次是润滑度。马：主要是压力，其次是润滑度。标准压力，用指头粗的玻棒从假阴道中不掉下来。2.采精操作一种比较安全而简单的方法是将假阴道安放在能够调节假阴道角度的假台畜后躯内，任由公畜爬跨而在假阴道内射精。A.安装假阴道B.引导公畜至台畜后面，诱导公畜爬跨C.及时将阴茎导入假阴道D.向下倾斜假阴道的集精杯端，收集精液E.当阴茎慢慢回缩自动脱出时，将假阴道直立、放气、放水F.精液送化验室进行检查公牛采精：采精员站在台畜的右后侧，右手握住假阴道，集精杯一端向上。当公畜爬跨时，使假阴道与公畜阴茎伸出方向成直线，迅速将阴茎导入假阴道内，公畜的后躯向前冲即射精，随后将假阴道集精杯一端向下倾斜，以便使精液完全流入集精杯内。当公畜爬下时，采精人员应持假阴道随阴茎后移，打开开关，放出空气，待阴茎自行软缩脱出后，迅速取下假阴道，立即送往精液处理室检查，取下集精杯，盖上集精杯盖。(二)手握法手握法适宜于采集猪、犬、狐狸等的精液，具有设备简单、操作方便、能采集富含精子部分的精液等优点，但其缺点是精液容易污染和受低温打击的影响。手握法采精是模仿母猪子宫颈对公猪螺旋状阴茎龟头约束力而引起射精的生理刺激，以手握其阴茎龟头呈节奏性松紧给予压力进行刺激而采精。当公猪爬跨台畜阴茎伸出后，采精员握在空拳中，使其阴茎抽动片刻后，手指握紧螺旋状龟头，然后顺势牵出整个阴茎，就可采精。采精员蹲在假台畜一侧，戴上灭菌手套，待公猪爬跨台畜后，用0.1%高锰酸钾溶液将公猪包皮附近洗净消毒，并用生理盐水冲洗，然后将手捏成空拳，于公猪阴茎伸出同时，导入空拳内，一松一紧有节奏性地施加压力，以不使阴茎滑脱为标准，待阴茎充分勃起时即可引起公猪射精。另一只手持保温的集精瓶(带有过滤纱布)收集浓精部分的精液。公猪射精停止，可按上述法再次施加压力，即可第2或第3次射精，待射精全部结束时再松开阴茎。分段采精：弃掉含副性腺分泌物多、精子较少、精液清亮白色的第一段和精液较稀、清亮、精子少的第三段，只收集精液浓、精子多、呈乳白色的第二段。(三)按摩法按摩法适用于无爬跨能力的公牛和禽类。对于牛，先将直肠宿粪排除，再将手伸入直肠约25cm处，按摩精囊腺和输精管壶腹，使精液流出，同时由助手按摩阴茎S状弯曲部使阴茎伸出，便于收集精液。鸡采精时由助手两手分握公鸡两腿，以自然宽度分开，尾部朝向术者，泄殖腔周围剪毛消毒后，采精员右手拇指与食指在泄殖腔下部两侧抖动触摸腹部柔软处，然后迅速轻轻用力向上抵压泄殖腔，使交配器翻出；固定在泄殖腔两上侧的左手拇指和食指微微挤压，精液即可顺利排出。三、采精频率采精频率(frequencyofsemencollection)是指每周内对公畜的采精次数。1g睾丸组织每周大约生产