1.豬精液里有什么?
公豬精液是精子細胞懸浮液,由公豬繁殖器官包括附腺分泌。懸浮液的液體部分稱為精漿,有助于攜帶和保護精子細胞。公豬精液中也含有大量凝膠。
2.公豬精子的生成需要多長時間?
產(chǎn)生一個精子細胞大概需要5周時間,另外還需在附睪中停留兩周時間『附睪是一個很長,旋繞的管狀物,附在睪丸上表面,在這里精子慢慢移動,逐漸成熟并且獲得潛在的受精能力,附睪也是主要的精子儲存地』。必須注意的是,當天采集的精液是7周之前生成的。
3.正常公豬的精子看起來像什么?
正常的精子包含一個頭部和一個尾巴,整個精子細胞被覆隔膜。頭部含有遺傳信息(染色體)。在頭部的頂端是頂體。頂體為單位膜包圍的囊狀結構,其中富含酶類。在受精過程中,能幫助精子刺穿卵子。尾巴包含頸部、中部、基部和尾部。中部富含線粒體,這里產(chǎn)生精子活動所需的能量。
4.哪些是畸形精子?
畸形精子有好幾種。例如:頭部畸形(胖頭或者形狀畸形等),尾部畸形(雙尾、彎尾、卷尾等),頂體缺陷(分節(jié)、不完全等)以及胞漿小滴殘留。胞漿小滴在精子生成過程中形成,在精子成熟后自行脫落。有時胞漿小滴沒有脫落,殘留在近端還是遠端取決于它離頭部的遠近。一些畸形精子見圖2。
5.畸形精子是如何產(chǎn)生的?
一些畸形是在精子生成過程中產(chǎn)生的-也就是在睪丸內(nèi)生成過程中產(chǎn)生-一些是在精子通過附睪的過程中產(chǎn)生的,一些可能在射精過程中或者射精之后,因為處理和儲存不當而產(chǎn)生。每個階段不同的因素都會導致精子畸形。例如,如果公豬發(fā)燒(體溫升高),這可能影響精子生成。溫度、pH值或者精子稀釋過程中滲透壓的變化都會導致精子畸形。
6.精子畸形意味著什么?
大多數(shù)畸形精子不具有繁殖能力,雖然根據(jù)精子的成熟度有些畸形精子也能夠繁殖。因此,精液中精子的計數(shù)必須考慮到其中畸形精子所占的百分比(最高可達30%)。
7.公豬的精子有多大?
正常精子大約45μm(約0.0045cm)。給你一個辦法,如果你將精子細胞頭尾相連形成串,你可以將220個精子細胞串成1cm。
8.既然精子這么小,那么它怎么到達卵子?精子是考自身動力游到卵子嗎?
不是!考慮到子宮有兩個長達1.5米的子宮角(見圖3),如此小的精子是不可能游完全程的。在受精過程中,主要是子宮收縮促使精子快速到達受精地(精子和卵子相遇的地方)。這就是在受精過程中為什么刺激母豬很重要。一旦精子到達受精場所,精子的自動力很重要。尾部運動幫助精子移到卵子處并且推動精子頭部刺入卵子。
9.多少精子可以到達受精部位?
僅僅很少一部分精子能夠到達受精部位(不到1%)。受精后,快速通過子宮,僅有10,000個精子到達輸卵管的精子儲存部-大部分精子在穿過子宮的過程中遭受逆流,也就是流出子宮頸之外,或被母豬體細胞吞噬,當母豬機體受到外來物質(zhì)刺激時就會發(fā)生這種吞噬。當排卵發(fā)生時,精子慢慢從儲存區(qū)域里釋放出來,向受精部位移動,這個過程當中只有不到100個精子存活下來。(參考文獻:BrussowK-Petal.Physiologicalaspectsofinvivofertilisationinpigs,2003,ProceedingsAIVetsMeeting-Hungary,7-12)
10.精子活力與繁殖力有關嗎?
BillyFlowers在北卡羅萊納州的研究證實,當公豬精子活力超過60%時,繁殖力和產(chǎn)仔數(shù)就不再會受到精子活力的影響。因此,PIC給精子活力設定的目標是超過70%。
11.有沒有一個單一試驗可以精確預測單個公豬所射精液的繁殖力。
很不幸的是,沒有。當前,因為技術的可操作性和執(zhí)行的可信度存在不足,因此我們只能評估精子質(zhì)量的幾個組成部分而不是全部。但是,如果那個組成部分不是限制因素,那么我們能夠評估的幾個方面與繁殖力之間不存在必然聯(lián)系。例如,我們可以查看精子的一些成分如尾部或者頭部,檢查它們的形狀是否正常,但是我們不能保證精子因此能正常發(fā)揮作用,或者評估是否染色體處于(基因物質(zhì))良好條件下。想象一個汽車,你可以觀察它并且知道輪胎是否完好或者形狀是否很不錯。你甚至可以試一下車燈看看是否正常運轉(zhuǎn),但是,轉(zhuǎn)到引擎上或者駕駛上,你不能確保它一定能帶你到達目的地。但是如果你看到汽車沒有輪胎,那么你可以肯定這個汽車是不好的。這就是現(xiàn)今發(fā)生在精子上的問題。我們可以看到精子知道這個精子是否質(zhì)量較差,但是我們不能確保這樣的精子一定是優(yōu)質(zhì)的。在PIC,我們對每次射出的精液在稀釋前后都認真觀察,以確保精子的運動和形態(tài)正常,這樣我們可以避免使用那些質(zhì)量看起來較差的精液,但我們無法做到根據(jù)精液品質(zhì)預測繁殖力。
12.公豬每次射出的精液中有多少精子?
這由幾個因素決定,如日齡,收集精液的頻率,一般在200-600億之間。
13.輸精瓶里有什么?
精液:精子和精漿
水
混合劑或者稀釋液:這個可以提供精子營養(yǎng)和代謝支持,保護精子免受環(huán)境溫度和pH變化的影響,抑制細菌生長和增加精液體積至能夠繁殖的劑量。通常里面包含葡萄糖、電解質(zhì)、緩沖液和抗體。
14.輸精瓶中的精子準備好與卵子結合了嗎?
沒有。因為它還沒有經(jīng)歷一個叫做活化(精子獲得受精的能力)的過程,活化通常是在精子進入母豬體內(nèi),需要6-8小時。
15.精子在母豬體內(nèi)能存活多久?
通常,優(yōu)質(zhì)精子可以在母豬的繁殖部位存活約24小時。卵子只能存活12小時,所以最好在排卵之前精子已經(jīng)到達受精部位。
16.年輕公豬在什么日齡開始采集精液?
公豬的青春期開始于5.5月齡,其精液中可以發(fā)現(xiàn)精子,一旦母豬生理成熟能夠產(chǎn)生足量優(yōu)質(zhì)成熟精子時,可以開始訓練公豬上架,大概6-7月齡。
17.輸精瓶中的精子保存期為多長?
通常為3-10天,具體情況取決于所采用的稀釋液,以及精液存儲是否得當。在PIC,通過某種稀釋液,我們保證至少5天的保存期。
18.輸精瓶中有多少精子?PIC是怎么知道的?
PIC的目標是:每個輸精瓶中有23億個精子細胞。為了保證達到這個數(shù)值,每次射出的精液都經(jīng)過測量,根據(jù)精子濃度進行稀釋。在PIC,我們非常重視測量每次精液中精子數(shù)量,使結果盡可能準確,而且混合充分。因此所有的輸精瓶中平均都有23億個精子細胞。
19.為什么需要每天將輸精瓶搖晃兩次?
如果不將輸精瓶晃動,精子將沉淀在瓶底。因此需要搖晃以使精子能夠獲得養(yǎng)分和代謝物,使其在稀釋液中重新分配。
20.為什么我需要保持稀釋液遠離陽光?
陽光中的紫外光(UV)能夠損傷或殺死精子。這就是為什么在運輸過程中必須將精液放在盒子里的原因.
21.為什么精液需17℃保存?高于或者低于這個溫度意味著什么?
理想的精子儲存溫度是17℃。如果精子被儲存在高溫條件下,比如20℃,精子活性沒有被足夠抑制(加速了養(yǎng)分和能量的利用)。因此,精子的生命力會降低。另外溫度高了也存在細菌孳生的風險。如果精子儲存在15℃,精子的保護膜包括頂體,可能會損壞(你在顯微鏡下簡單檢查時可能觀察不到這個現(xiàn)象,因為在這種情況下,精子的運動可能并未受到影響。)
22.怎么測量精子的形態(tài)?多久測量一次?
在PIC,每次精液稀釋后,都必須在顯微鏡下觀察精子的形態(tài),每四周進行一次詳細分析。
23.PIC怎樣確保精液質(zhì)量?
我們有一個嚴格的質(zhì)量控制體系,包括遵守英國生豬委員會(BPEX)草案。我們自己有一套品控方案,此外,我們還將樣品送交第三方獨立實驗室進行評估。獨立實驗室的獸醫(yī)每周視察一次所有種群,不僅評估公豬的健康狀況,還要評估精子是否符合高質(zhì)量標準。
24.后備種公豬通過檢驗作為種公豬用于商業(yè)精液銷售,PIC是如何操作的?
所有新公豬都得通過嚴格的質(zhì)量控制測試,包括形態(tài)、活力和滲透阻力試驗(ORT,一種特殊的測試,用來評估精子膜的完整性)。后備公豬在用作種公豬之前,它們必須有連續(xù)多次產(chǎn)生的精液全部通過檢測。
25.為什么PICGP精子有顏色?
這對精子是否不利?我們正在GP精液中使用一些染料以便于區(qū)分。(這些染料以及一些與精子有接觸的材料是無毒的)。他們來自可靠的生產(chǎn)商,另外,每批我們都進行毒性測試。
26.精子是無菌的嗎?
不是!精子不是無菌的,它可能包含細菌。細菌可能來自精液本身、母豬、或者來自環(huán)境。他們一般對母豬無致病性,但是,如果它們大量存在可能會影響精子質(zhì)量。這就是為什么大多數(shù)稀釋液里含有抗體,并且要求17°C儲存的原因,并且在采集和處理過程中必須特別小心以確保細菌污染量最小。
27.我怎么確保PIC精子不會傳染疾病?
在PIC,我們有許多方法可以確保精子不會傳播疾病。所有來自PIC農(nóng)場的公豬都必須嚴格接受PIC健康方案的監(jiān)控。確保每批種群的來源數(shù)最小并且所有的來源都必須是PRRS(藍耳?。╆幮?。
每天職工都必須進行臨床觀察確保所有的公豬采食正常,外觀狀態(tài)良好。
每天測量一次公豬體溫,以及時發(fā)現(xiàn)任何潛在的問題。
所有種群都必須獲得歐盟認可;接受廣泛的血清學測試,包括普魯氏菌病,古典豬熱和偽狂犬。
通過定期的血清學測試(一個月至少一次)和精液PCR(每月至少兩次)測試監(jiān)控PRRS。PCR測試花費比較大,但具有特殊的優(yōu)點,可以及時發(fā)現(xiàn)病毒(血清學則尋找抗體,該抗體的產(chǎn)生需要10-14天時間。)
28.你可以將不同豬的精液混合嗎?
是的,你可以,但是為了盡可能減少任何可能的健康風險,PIC決定不這樣做。因此你輸精瓶里的精液均來自單一公豬。
未來展望
29.為什么我們用新鮮精液和沒有冷凍的精液?
豬冷凍精液在技術上是可行的,但是結果沒有新鮮精液效果好;產(chǎn)仔數(shù)和初生仔豬成活率通常比較低;似乎還存在較大的個體差異,即一些公豬的精液似乎比其他公豬的精液質(zhì)量高些。另外也考慮到農(nóng)場的技術水平,所以冷凍精液技術一直沒有商業(yè)化應用。
30.什么時候能提供分性別精液?
分性別精液在養(yǎng)牛生產(chǎn)當中已經(jīng)成為現(xiàn)實,但是生產(chǎn)程序緩慢花費較大。如果我們考慮到:相對母牛,母豬需要的精液量更大(見StuartRevell文章第10頁),因此要轉(zhuǎn)化成商業(yè)化生產(chǎn)還需要很長一段路。
公豬精液是精子細胞懸浮液,由公豬繁殖器官包括附腺分泌。懸浮液的液體部分稱為精漿,有助于攜帶和保護精子細胞。公豬精液中也含有大量凝膠。
2.公豬精子的生成需要多長時間?
產(chǎn)生一個精子細胞大概需要5周時間,另外還需在附睪中停留兩周時間『附睪是一個很長,旋繞的管狀物,附在睪丸上表面,在這里精子慢慢移動,逐漸成熟并且獲得潛在的受精能力,附睪也是主要的精子儲存地』。必須注意的是,當天采集的精液是7周之前生成的。
3.正常公豬的精子看起來像什么?
正常的精子包含一個頭部和一個尾巴,整個精子細胞被覆隔膜。頭部含有遺傳信息(染色體)。在頭部的頂端是頂體。頂體為單位膜包圍的囊狀結構,其中富含酶類。在受精過程中,能幫助精子刺穿卵子。尾巴包含頸部、中部、基部和尾部。中部富含線粒體,這里產(chǎn)生精子活動所需的能量。
4.哪些是畸形精子?
畸形精子有好幾種。例如:頭部畸形(胖頭或者形狀畸形等),尾部畸形(雙尾、彎尾、卷尾等),頂體缺陷(分節(jié)、不完全等)以及胞漿小滴殘留。胞漿小滴在精子生成過程中形成,在精子成熟后自行脫落。有時胞漿小滴沒有脫落,殘留在近端還是遠端取決于它離頭部的遠近。一些畸形精子見圖2。
5.畸形精子是如何產(chǎn)生的?
一些畸形是在精子生成過程中產(chǎn)生的-也就是在睪丸內(nèi)生成過程中產(chǎn)生-一些是在精子通過附睪的過程中產(chǎn)生的,一些可能在射精過程中或者射精之后,因為處理和儲存不當而產(chǎn)生。每個階段不同的因素都會導致精子畸形。例如,如果公豬發(fā)燒(體溫升高),這可能影響精子生成。溫度、pH值或者精子稀釋過程中滲透壓的變化都會導致精子畸形。
6.精子畸形意味著什么?
大多數(shù)畸形精子不具有繁殖能力,雖然根據(jù)精子的成熟度有些畸形精子也能夠繁殖。因此,精液中精子的計數(shù)必須考慮到其中畸形精子所占的百分比(最高可達30%)。
7.公豬的精子有多大?
正常精子大約45μm(約0.0045cm)。給你一個辦法,如果你將精子細胞頭尾相連形成串,你可以將220個精子細胞串成1cm。
8.既然精子這么小,那么它怎么到達卵子?精子是考自身動力游到卵子嗎?
不是!考慮到子宮有兩個長達1.5米的子宮角(見圖3),如此小的精子是不可能游完全程的。在受精過程中,主要是子宮收縮促使精子快速到達受精地(精子和卵子相遇的地方)。這就是在受精過程中為什么刺激母豬很重要。一旦精子到達受精場所,精子的自動力很重要。尾部運動幫助精子移到卵子處并且推動精子頭部刺入卵子。
9.多少精子可以到達受精部位?
僅僅很少一部分精子能夠到達受精部位(不到1%)。受精后,快速通過子宮,僅有10,000個精子到達輸卵管的精子儲存部-大部分精子在穿過子宮的過程中遭受逆流,也就是流出子宮頸之外,或被母豬體細胞吞噬,當母豬機體受到外來物質(zhì)刺激時就會發(fā)生這種吞噬。當排卵發(fā)生時,精子慢慢從儲存區(qū)域里釋放出來,向受精部位移動,這個過程當中只有不到100個精子存活下來。(參考文獻:BrussowK-Petal.Physiologicalaspectsofinvivofertilisationinpigs,2003,ProceedingsAIVetsMeeting-Hungary,7-12)
10.精子活力與繁殖力有關嗎?
BillyFlowers在北卡羅萊納州的研究證實,當公豬精子活力超過60%時,繁殖力和產(chǎn)仔數(shù)就不再會受到精子活力的影響。因此,PIC給精子活力設定的目標是超過70%。
11.有沒有一個單一試驗可以精確預測單個公豬所射精液的繁殖力。
很不幸的是,沒有。當前,因為技術的可操作性和執(zhí)行的可信度存在不足,因此我們只能評估精子質(zhì)量的幾個組成部分而不是全部。但是,如果那個組成部分不是限制因素,那么我們能夠評估的幾個方面與繁殖力之間不存在必然聯(lián)系。例如,我們可以查看精子的一些成分如尾部或者頭部,檢查它們的形狀是否正常,但是我們不能保證精子因此能正常發(fā)揮作用,或者評估是否染色體處于(基因物質(zhì))良好條件下。想象一個汽車,你可以觀察它并且知道輪胎是否完好或者形狀是否很不錯。你甚至可以試一下車燈看看是否正常運轉(zhuǎn),但是,轉(zhuǎn)到引擎上或者駕駛上,你不能確保它一定能帶你到達目的地。但是如果你看到汽車沒有輪胎,那么你可以肯定這個汽車是不好的。這就是現(xiàn)今發(fā)生在精子上的問題。我們可以看到精子知道這個精子是否質(zhì)量較差,但是我們不能確保這樣的精子一定是優(yōu)質(zhì)的。在PIC,我們對每次射出的精液在稀釋前后都認真觀察,以確保精子的運動和形態(tài)正常,這樣我們可以避免使用那些質(zhì)量看起來較差的精液,但我們無法做到根據(jù)精液品質(zhì)預測繁殖力。
12.公豬每次射出的精液中有多少精子?
這由幾個因素決定,如日齡,收集精液的頻率,一般在200-600億之間。
13.輸精瓶里有什么?
精液:精子和精漿
水
混合劑或者稀釋液:這個可以提供精子營養(yǎng)和代謝支持,保護精子免受環(huán)境溫度和pH變化的影響,抑制細菌生長和增加精液體積至能夠繁殖的劑量。通常里面包含葡萄糖、電解質(zhì)、緩沖液和抗體。
14.輸精瓶中的精子準備好與卵子結合了嗎?
沒有。因為它還沒有經(jīng)歷一個叫做活化(精子獲得受精的能力)的過程,活化通常是在精子進入母豬體內(nèi),需要6-8小時。
15.精子在母豬體內(nèi)能存活多久?
通常,優(yōu)質(zhì)精子可以在母豬的繁殖部位存活約24小時。卵子只能存活12小時,所以最好在排卵之前精子已經(jīng)到達受精部位。
16.年輕公豬在什么日齡開始采集精液?
公豬的青春期開始于5.5月齡,其精液中可以發(fā)現(xiàn)精子,一旦母豬生理成熟能夠產(chǎn)生足量優(yōu)質(zhì)成熟精子時,可以開始訓練公豬上架,大概6-7月齡。
17.輸精瓶中的精子保存期為多長?
通常為3-10天,具體情況取決于所采用的稀釋液,以及精液存儲是否得當。在PIC,通過某種稀釋液,我們保證至少5天的保存期。
18.輸精瓶中有多少精子?PIC是怎么知道的?
PIC的目標是:每個輸精瓶中有23億個精子細胞。為了保證達到這個數(shù)值,每次射出的精液都經(jīng)過測量,根據(jù)精子濃度進行稀釋。在PIC,我們非常重視測量每次精液中精子數(shù)量,使結果盡可能準確,而且混合充分。因此所有的輸精瓶中平均都有23億個精子細胞。
19.為什么需要每天將輸精瓶搖晃兩次?
如果不將輸精瓶晃動,精子將沉淀在瓶底。因此需要搖晃以使精子能夠獲得養(yǎng)分和代謝物,使其在稀釋液中重新分配。
20.為什么我需要保持稀釋液遠離陽光?
陽光中的紫外光(UV)能夠損傷或殺死精子。這就是為什么在運輸過程中必須將精液放在盒子里的原因.
21.為什么精液需17℃保存?高于或者低于這個溫度意味著什么?
理想的精子儲存溫度是17℃。如果精子被儲存在高溫條件下,比如20℃,精子活性沒有被足夠抑制(加速了養(yǎng)分和能量的利用)。因此,精子的生命力會降低。另外溫度高了也存在細菌孳生的風險。如果精子儲存在15℃,精子的保護膜包括頂體,可能會損壞(你在顯微鏡下簡單檢查時可能觀察不到這個現(xiàn)象,因為在這種情況下,精子的運動可能并未受到影響。)
22.怎么測量精子的形態(tài)?多久測量一次?
在PIC,每次精液稀釋后,都必須在顯微鏡下觀察精子的形態(tài),每四周進行一次詳細分析。
23.PIC怎樣確保精液質(zhì)量?
我們有一個嚴格的質(zhì)量控制體系,包括遵守英國生豬委員會(BPEX)草案。我們自己有一套品控方案,此外,我們還將樣品送交第三方獨立實驗室進行評估。獨立實驗室的獸醫(yī)每周視察一次所有種群,不僅評估公豬的健康狀況,還要評估精子是否符合高質(zhì)量標準。
24.后備種公豬通過檢驗作為種公豬用于商業(yè)精液銷售,PIC是如何操作的?
所有新公豬都得通過嚴格的質(zhì)量控制測試,包括形態(tài)、活力和滲透阻力試驗(ORT,一種特殊的測試,用來評估精子膜的完整性)。后備公豬在用作種公豬之前,它們必須有連續(xù)多次產(chǎn)生的精液全部通過檢測。
25.為什么PICGP精子有顏色?
這對精子是否不利?我們正在GP精液中使用一些染料以便于區(qū)分。(這些染料以及一些與精子有接觸的材料是無毒的)。他們來自可靠的生產(chǎn)商,另外,每批我們都進行毒性測試。
26.精子是無菌的嗎?
不是!精子不是無菌的,它可能包含細菌。細菌可能來自精液本身、母豬、或者來自環(huán)境。他們一般對母豬無致病性,但是,如果它們大量存在可能會影響精子質(zhì)量。這就是為什么大多數(shù)稀釋液里含有抗體,并且要求17°C儲存的原因,并且在采集和處理過程中必須特別小心以確保細菌污染量最小。
27.我怎么確保PIC精子不會傳染疾病?
在PIC,我們有許多方法可以確保精子不會傳播疾病。所有來自PIC農(nóng)場的公豬都必須嚴格接受PIC健康方案的監(jiān)控。確保每批種群的來源數(shù)最小并且所有的來源都必須是PRRS(藍耳?。╆幮?。
每天職工都必須進行臨床觀察確保所有的公豬采食正常,外觀狀態(tài)良好。
每天測量一次公豬體溫,以及時發(fā)現(xiàn)任何潛在的問題。
所有種群都必須獲得歐盟認可;接受廣泛的血清學測試,包括普魯氏菌病,古典豬熱和偽狂犬。
通過定期的血清學測試(一個月至少一次)和精液PCR(每月至少兩次)測試監(jiān)控PRRS。PCR測試花費比較大,但具有特殊的優(yōu)點,可以及時發(fā)現(xiàn)病毒(血清學則尋找抗體,該抗體的產(chǎn)生需要10-14天時間。)
28.你可以將不同豬的精液混合嗎?
是的,你可以,但是為了盡可能減少任何可能的健康風險,PIC決定不這樣做。因此你輸精瓶里的精液均來自單一公豬。
未來展望
29.為什么我們用新鮮精液和沒有冷凍的精液?
豬冷凍精液在技術上是可行的,但是結果沒有新鮮精液效果好;產(chǎn)仔數(shù)和初生仔豬成活率通常比較低;似乎還存在較大的個體差異,即一些公豬的精液似乎比其他公豬的精液質(zhì)量高些。另外也考慮到農(nóng)場的技術水平,所以冷凍精液技術一直沒有商業(yè)化應用。
30.什么時候能提供分性別精液?
分性別精液在養(yǎng)牛生產(chǎn)當中已經(jīng)成為現(xiàn)實,但是生產(chǎn)程序緩慢花費較大。如果我們考慮到:相對母牛,母豬需要的精液量更大(見StuartRevell文章第10頁),因此要轉(zhuǎn)化成商業(yè)化生產(chǎn)還需要很長一段路。