浅谈家畜人工授精发展

2017-03-01覃能斌李孝娟黑龙江省家畜遗传资源保护中心哈尔滨150069

黑龙江动物繁殖 2017年6期

覃能斌，李孝娟(黑龙江省家畜遗传资源保护中心，哈尔滨 150069)

人工授精

浅谈家畜人工授精发展

覃能斌，李孝娟
(黑龙江省家畜遗传资源保护中心，哈尔滨 150069)

意大利生理学家Spallanzani于1780年首次进行了犬的人工授精试验，共输精30只母犬，18只受孕。试验的成功开启了人工授精这一当今最重要繁殖技术的新篇章，但在当时及以后的百余年里该试验似乎并未引起人们的关注。直到20世纪初，人工授精试验才陆续在几种家畜上开展起来，人们也逐渐认识到该技术的价值。在马的人工授精取得成功后，牛、羊也陆续试验成功，20世纪30年代以后家畜人工授精技术逐渐形成一套较为完整的操作方法，并从试验阶段走入实际生产。1940～60年代发达国家人工授精技术发展很快，至1970年代，牛、绵羊、猪、马等家畜的人工授精数量已相当可观，分别达到1.4亿头、7 000万只、1 000万头和200万匹，其中奶牛人工授精的数量最大，发展也最为迅速，精液也从短期保存的鲜精发展到可长期保存的冷冻精液形式。

1 牛的人工授精

1930年代国际上开始使用牛(鲜精)人工授精技术。1950年代初，英国人Smith和Polge成功研制出牛冷冻精液，1960年代后被广泛采用。

在我国，1952年北京双桥农场奶牛采用鲜精人工授精，1954年广西利用奶牛精液输配黄牛成功。1960年代以干冰(-78.5℃)做冷源，使用安瓿分装精液生产冷冻精液，1963年生产制作颗粒冻精。1965国内第一家种公牛站在上海建立，1966年液氮(-196℃)作为冷源制作冷冻精液成功，1972年颗粒冻精受胎率达鲜精水平。1973年北京公牛站建立，开始批量生产颗粒冻精。1974年全国14个省(市)建站，大面积推广冻精配种。1970年代引入细管冻精技术，1981年北京引入法国凯苏成套细管冻精设备，批量生产细管冻精。

1993年英国利用流式细胞仪成功分离牛精子并体外受精获得成功，1999年利用分离的精子冷冻保存后输精，后代性别准确率达到90%。2000年英国Cogent公司第一次把性控冻精作为商业产品出售。2000年，美国XY公司开始性控冻精的商业生产。2001年大庆田丰公司在国内率先进行性控精液分离，2003年我国第一头性控犊牛在该公司诞生。目前国内生产性控精液的单位包括赛科星股份有限公司等多家公司。

输精部位经历了阴道输精、子宫颈口输精、深部输精三个阶段。最初输精借助开膣器和玻璃注射器进行阴道输精，1930年代借助开膣器输精至子宫颈口，1950年代欧美开始使用直肠把握法深部输精。我国在1960年代开始推广直肠把握深部输精，一直沿用至今,期间各级科研人员不断升级完善该技术，根据卵泡发育状态进行精准输精。随着输精技术的发展，细管冻精的有效精子数也逐渐下降，种公牛的利用率得到有效提高。1984年我国牛冷冻精液标准中要求有效精子数细管冻精不低于1 000万，颗粒1 200万，安瓿1 500万，2008年要求有效精子数800万，性控冻精有效精子数230万。

2 猪的人工授精

世界上，猪的人工授精研究始于1930年代。1948年日本利用鲜精进行授精并产仔，1950年代，广泛应用于生产，1980年代人工授精技术革新后，该技术以惊人的速度在发达国家普及。目前在欧美发达国家，人工授精应用率在80%以上。

我国猪的人工授精始于1950年代，1954年在广西桂县首先开展人工授精，1955年，广西建立了专门的种公猪站，1956年开始全国推广，1960年代，江苏省、四川省部分地区开展统一供精和人工授精网络建设。1950～80年代末，该技术在南方一些省份应用较多，1980年代末1990年代初，受技术和器材的限制，人工授精母猪数急剧下降。1997年在南方启动猪现代人工授精技术的研究，1998年在南方(主要是广东、广西)大型猪场试点建立公猪站，1999年开始在全国推广。随着技术和配套产品的发展，目前已成为母猪的常规繁殖手段。

1956年Polge试验猪冷冻精液并进行人工授精，1957年Hess等首次获得冷冻精液人工授精的仔猪，1975年建立了颗粒和细管冷冻猪精液的方法。目前已有加拿大的公司商品化生产冷冻精液。国内猪精液冷冻技术研究始于20世纪50年代，1977年成立了全国猪冻精协作组，1975～1978年累计超过6 000头母猪使用冻精配种，受胎率为42.1%～61.3%，1980年代也有使用，但受胎率和产仔数均不理想。

近几年中国的一些大学和科研院所进行了猪冷冻精液的研究，并取得了一些成绩，国内已有公司商品化生产冷冻精液。猪冷冻精液的剂型有颗粒、5 mL细管及5 mL扁平袋，目前多为细管。冷冻精液采用深部输精，目前受输精方法、受胎率和产仔数的限制，在生产中应用范围较小。

输精部位由子宫颈输精(30亿精子)发展为子宫体输精(10亿)、子宫角输精(1.5亿)，相应的输精器械由橡胶输精管发展到“螺旋头”输精管、一次性海绵头输精管及穿过子宫颈的深部输精用的管内袋式及管内管式的长输精管(较普通输精器长15～20 cm)，子宫角输精专用的输精管。1999年法国IMV卡苏公司率先将子宫内输精管推向市场，2002年英国首次报道在生产中大规模试验子宫内输精技术。子宫角输精首次报道于1999年，在西班牙和美国用于性控及冷冻精液的输精。目前常用的还是子宫颈输精。

3 羊的人工授精

羊的人工授精研究始于20世纪20年代，1928年前苏联绵羊人工授精试验成功，1930年输精10万只，之后发展迅速，1968年全球52个国家共输精约6 000万只，以上数据均来于鲜精输精。我国在解放前即引进前苏联绵羊人工授精技术，在西北地区进行绵羊改良。在内蒙、东北、新疆及青海地区，羊鲜精人工授精覆盖率超过50%，情期受胎率在50%～80%。一直应用鲜精至21世纪初。

1950年Smith和Polge开始研究绵羊冷冻精液，初始时受胎率低，1980年代澳大利亚使用腹腔镜子宫角内输精，情期受胎率可达60%～70%。

我国山羊冻精研究开始于1980年，并在生产中推广应用，1980年代统计受胎率达56%，1991年受胎率达70%以上。

绵羊冻精研究始于1974年，开始时受胎率只有17.5%，1980年受胎率超过50%。利用腹腔镜对绵羊冻精子宫角输精，1987年受胎率超过60%，2000年受胎率达到76%，达到世界先进水平。

羊输精部位经历了开膣器阴道输精，开膣器子宫颈输精，腹腔镜子宫输精，腹腔镜子宫角输精几个阶段的变化，有效精子数绵羊为1 500万以上，山羊为1 000万以上。

4 马的人工授精

我国1918年引入马人工授精技术，1936年谢成侠在江苏句容进行马匹人工授精成功。1950年郑丕留、董伟办班培训，编写马、驴专业书籍资料。1953年董伟在河北张北建立马人工授精站，采用直肠检查法进行发情鉴定和人工授精。1950年代在吉林农安、黑龙江省建立种马站和配种所。1958年安民在内蒙用苏联重型马人工授精改良蒙古马。1959年全国人工授精母马60万匹。1980年统计采用人工授精改良本地马达百万匹。而后由于马不再是主要畜力，养殖和繁殖数量逐渐下降，但马匹人工授精未间断。

马冻精研究始于1950年代，虽获成功但未能普及。1980年前苏联报道用含甘油的稀释液冷冻保存马精，受胎率提高至鲜精水平。

国内马冻精研究始于1950年代。黑龙江省畜牧研究所用干冰做冷源制作安瓿冻精。1974年开始，陕西用干冰冷冻马精液，受胎率为40.4%。1978年吉林德惠马场用液氮作冷源制作安瓿冻精，情期受胎率45%左右，总受胎率达80%。1979年新疆冷冻马精受胎率达到70%。1980年代我国各地均有马冷冻精液成功的报道，受胎率达到60%。目前，马人工授精主要采取的还是冻精进行输精，应用的范围较小。

总之，人工授精技术在家畜的繁殖育种中发挥着重要的作用，对畜牧业的遗传改良及快速发展做出了巨大的贡献。科研工作者、生产人员一直在不懈的努力，优化各个环节，不断提高人工授精的受胎率和产仔数，使其接近优良家畜本交的水平。