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豬子宮內(nèi)人工授精(IUI),又稱深度人工授精，是利用特制的輸精導(dǎo)管將精子駐留于距子宮頸15～20cm子宮腔內(nèi)的一種輸精技術(shù)。德國（Rath等，1999）和西班牙（Martinez等，2001）已在實(shí)驗(yàn)室研究出IUI授精程序。2001年，法國的一些公司發(fā)明了專用輸精管，并在人工授精中心實(shí)施成功。豬子宮內(nèi)人工授精技術(shù)具有傳統(tǒng)人工授精技術(shù)（子宮頸處）幾乎所有優(yōu)點(diǎn)，另外大幅度降低了每次輸精精液量和精子濃度，從而減少種公豬引進(jìn)及飼養(yǎng)費(fèi)用開支。目前，該技術(shù)在歐美養(yǎng)豬大國已著手推廣，得到了人工授精站和規(guī)模飼養(yǎng)場(chǎng)的認(rèn)可和歡迎。
1、理論依據(jù)
1.1豬精液資源開發(fā)潛力巨大
理論上講，母豬每胎產(chǎn)9～12頭仔豬，每次排卵18～25枚，僅需1～10萬個(gè)精子就能達(dá)到授精要求。公豬的采精量在180～500ml，其中健康精子500～1000億個(gè)。所以，豬精液資源的開發(fā)利用潛力十分巨大。
1.2傳統(tǒng)授精技術(shù)精液浪費(fèi)嚴(yán)重
Mbuin Einasso等人將排卵前12小時(shí)，排卵中和排卵后12小時(shí)母豬屠宰，測(cè)定各種輸精方式下精子數(shù)的分布情況，結(jié)果表明無論是開始在生殖道中約1000億精子的自然交配，還是最低20億精子的傳統(tǒng)人工授精（子宮頸處），最終在母豬輸卵管的精子分布和數(shù)量都無明顯差異。到達(dá)受精部位的精子僅占檢出精子總數(shù)的0.23％～3.14％，絕大部分精子均死亡在子宮內(nèi)，進(jìn)入輸卵管的精子僅占自然交配時(shí)精子總數(shù)的0.44％。所以，不管是自然交配還是傳統(tǒng)的人工授精方式均存在巨大的精子資源浪費(fèi)。
豬子宮內(nèi)人工授精技術(shù)在解決這一問題上有新進(jìn)展，其精液需要量只需保證每份精液總精子數(shù)不少于10億個(gè)精子，即可達(dá)到與傳統(tǒng)豬人工授精技術(shù)相當(dāng)?shù)男ЧＥc傳統(tǒng)的每份精液30～40億個(gè)精子的一次輸精劑量相比，大大節(jié)約了精子資源，同時(shí)能有效地防止了精液倒流現(xiàn)象，減少了精子浪費(fèi)，對(duì)充分發(fā)揮特級(jí)種豬的遺傳潛力開辟了新途徑。
2、技術(shù)內(nèi)容
2.1準(zhǔn)備工作
該技術(shù)一般由三種產(chǎn)品配套使用，包括子宮內(nèi)人工輸精管、儲(chǔ)精袋和長(zhǎng)效稀釋粉或長(zhǎng)效稀釋液。
2.1.1 子宮內(nèi)人工輸精管 是在常規(guī)輸精管的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，包括外導(dǎo)管和一個(gè)置于鈍形頭內(nèi)的內(nèi)導(dǎo)管。其獨(dú)特的形態(tài)和工藝設(shè)計(jì)不僅避免了生殖道損傷，還可在不實(shí)施外科手術(shù)的條件下達(dá)到在子宮內(nèi)深度輸精的目的。
2.1.2 儲(chǔ)精袋 呈柔性，50～85ml裝，兩端都有可與人工授精導(dǎo)管相通的連接口。
2.1.3 長(zhǎng)效稀釋粉或長(zhǎng)效稀釋液 能增加并保護(hù)低濃度精液精子的活力和受精能力，但須使用無致熱源物質(zhì)或質(zhì)量相當(dāng)經(jīng)過消毒處理的34℃雙蒸水進(jìn)行稀釋。
2.2精液采集與稀釋
2.2.1 采集并過濾精液；
2.2.2 對(duì)所采集的精液進(jìn)行品質(zhì)檢測(cè)；
2.2.3 測(cè)定精液濃度（推薦使用豬用精液密度儀）；
2.2.4 稀釋精液，每50～85ml為一份，每份總精子數(shù)應(yīng)不少于10億個(gè)；
2.2.5 建議先將精液按1：1比例稀釋，稀釋液溫度為34℃，然后再逐步達(dá)到最終稀釋比例。
2.3精液分裝
用儲(chǔ)精袋進(jìn)行稀釋精液分裝，并直接置于15℃～18℃環(huán)境保存，以備輸精使用。
2.4子宮內(nèi)人工輸精
2.4.1 仔細(xì)鑒別母豬發(fā)情。將公豬趕至走廊進(jìn)行試情，使其鼻子與母豬能相互接觸。在按壓發(fā)情母豬腰部時(shí)，發(fā)情母豬一般靜止站立不動(dòng)。
2.4.2 清洗陰戶，沖洗并拭干；
2.4.3 裝好儲(chǔ)精袋，進(jìn)行徒手授精。
2.4.4 用少量潤(rùn)滑油涂抹在輸精管的海綿體頭上，注意不能將潤(rùn)滑油涂在內(nèi)導(dǎo)管上，否則可能妨礙精液輸入。
2.4.5 將海綿頭安全的卡在母豬子宮頸狹部。在推進(jìn)過程中，要注意將母豬陰戶向操作者方向牽引固定，防止陰唇形成皺折使輸精管難以插入。
2.4.6 將內(nèi)導(dǎo)管輕輕推進(jìn)子宮內(nèi)（距子宮頸15～20cm子宮腔內(nèi)），切不可強(qiáng)行插入。
2.4.7 將輸精管的內(nèi)導(dǎo)管與插入儲(chǔ)精袋的較窄開口處，再將外導(dǎo)管安插入較寬開口處，抬高或稍微施加壓力，使精液慢慢輸入。
2.4.8 在輸精操作過程中，可將試情公豬關(guān)在走廊內(nèi)，并保持其與母豬能進(jìn)行鼻觸。
2.4.9 輸精結(jié)束后，將輸精管彎折，從連接口上取下儲(chǔ)精袋。人工授精完成后盡可能將輸精管再保留1分鐘左右。
3、技術(shù)評(píng)價(jià)
3.1 技術(shù)創(chuàng)新與優(yōu)點(diǎn)
IUI具有子宮頸處常規(guī)人工授精技術(shù)的幾乎所有優(yōu)點(diǎn)，任何促進(jìn)豬常規(guī)人工授精成功實(shí)施的細(xì)節(jié)措施均對(duì)改善IUI輸精效果有用。另外，IUI還具有許多獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)：
3.1.1 減少母豬情期內(nèi)輸精量。IUI采用特制輸精管將精子直接駐留到子宮腔內(nèi)，減少了子宮頸處常規(guī)人工授精精子進(jìn)入子宮腔過程的精子損失，增加了活精子與卵子結(jié)合的機(jī)會(huì)，保持了最佳受精能力，從而在較低精子濃度下就能達(dá)到與傳統(tǒng)人工授精相當(dāng)?shù)氖芫Ч�。英國倫敦皇家獸醫(yī)學(xué)院學(xué)者們（2002）的研究表明分別每次用20億和30億精子進(jìn)行深度授精，其產(chǎn)仔率（>90%）及出生仔豬數(shù)與傳統(tǒng)人工授精相當(dāng)，而用10億精子低劑量授精時(shí)，深度授精獲得89%的產(chǎn)仔率，而普通人工授精僅為66%。IMV國際公司項(xiàng)目經(jīng)理Angela DeMirjyn介紹說一頭普通公豬射精量約600～700億個(gè)精子細(xì)胞，生產(chǎn)約25頭份常規(guī)人工授精稀釋精液，如果采用IUI技術(shù)，相同射精量能生產(chǎn)45～50頭份的稀釋精液。
3.1.2 減少輸精時(shí)間。Gervais barbot(2002)使用豬人工授精鞍配合輸精6個(gè)月，平均20頭母豬僅需要45分鐘。P.F. Watson等（2002）的報(bào)告稱精液輸入速度非�？�，整個(gè)輸精時(shí)間不足5分鐘，深度輸精管的插入定位相對(duì)普通人工授精要長(zhǎng)不足1分鐘。Anabel Evans（2003）稱使用西班牙一公司改良后深度輸精管輸精時(shí)間平均僅2分鐘多，或者僅僅是傳統(tǒng)輸精時(shí)間的三分之一。插入該輸精管可能要比傳統(tǒng)輸精管長(zhǎng)20秒，但吸收完30ml的一次輸精量?jī)H僅需要15～25秒。
3.1.3 減少精液回流現(xiàn)象。進(jìn)行傳統(tǒng)子宮頸人工輸精時(shí)，精液回流是經(jīng)常發(fā)生的事情。Steverink等人（1998）統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)有63.3%的母豬進(jìn)行傳統(tǒng)的子宮頸人工輸精時(shí)發(fā)生精液回流，回流量占輸精總量1%～56%。它包括了適時(shí)輸精、技術(shù)員技術(shù)水平及對(duì)母豬性刺激狀況等因素。Anabel Evans等人（2003）對(duì)比子宮內(nèi)輸精管進(jìn)行深度輸精和常規(guī)輸精管輸精的使用效果，初步顯示母豬出現(xiàn)回流的分別是5/37和8/22。另外一個(gè)試驗(yàn)對(duì)情期內(nèi)108頭母豬兩次輸精均采用子宮內(nèi)輸精管，共進(jìn)行了216次深度輸精，情期內(nèi)第一次輸精與第二次輸精出現(xiàn)精液回流現(xiàn)象的分別占5.5%和4.6%。
3.1.4 加快選育進(jìn)程
如果公豬一次的射精量能滿足更多的母豬授精需要，則豬種選育強(qiáng)度就得以加強(qiáng)。IUI技術(shù)使等量公豬精液能生產(chǎn)出相當(dāng)于常規(guī)人工授精雙倍劑量的稀釋精液（Angela DeMirjyn，2002），使豬場(chǎng)選擇使用更好公豬成為可能。因?yàn)橘徺I和飼養(yǎng)一定數(shù)量普通公豬的資金完全可以購買其一半數(shù)量質(zhì)量更好的公豬，并獲得良好的飼養(yǎng)管理。另外，在較窄的“基因池”里可生產(chǎn)出整齊統(tǒng)一的肉豬而獲取額外收益（DeMirjyn，2002）。
3.1.5 可以幫助鑒定發(fā)情。使用IUI可以幫助正確判斷母豬是否還處于最佳的發(fā)情狀態(tài)。一般發(fā)情期內(nèi)的母豬有18～24小時(shí)其子宮頸處于完全張開狀態(tài)，是實(shí)施授精的最佳時(shí)間段。一般在出現(xiàn)靜立現(xiàn)象后12小時(shí)實(shí)施第一次輸精，12小時(shí)后進(jìn)行第二次輸精。Isabelle Besnard（2002）稱如果內(nèi)導(dǎo)管不能導(dǎo)入，則表明母豬還沒有或者已經(jīng)過了發(fā)情期，借此可以幫助正確判斷母豬的發(fā)情而避免誤配。
3.2 存在和需要改進(jìn)的一些問題
3.2.1 基因池縮小的問題。減少公豬飼養(yǎng)總量雖然可以增加效益和均勻度，但從遺傳學(xué)的角度看，縮小“基因池”存在一些危險(xiǎn)。較少的公豬可能潛在地增加了近親繁殖。而且通過限制基因的多樣性可能無意地選擇了一些陰性特性。曾經(jīng)就發(fā)現(xiàn)在選擇瘦肉型豬的過程中使工廠化飼養(yǎng)的母豬壽命特性成為問題。
3.2.2 使用的局限性和繁殖性能的不穩(wěn)定性。雖然超過95%±1的經(jīng)產(chǎn)母豬能實(shí)施子宮內(nèi)授精，97%以上的經(jīng)產(chǎn)母豬不表現(xiàn)任何異常。但由于導(dǎo)管難以通過青年母豬的子宮頸，若強(qiáng)行插入可能導(dǎo)致?lián)p傷，所以該技術(shù)只適合對(duì)經(jīng)產(chǎn)母豬配種，不能用于初產(chǎn)母豬。而且配種人員授精效果的個(gè)體差異非常明顯，導(dǎo)致繁殖性能不穩(wěn)定。
3.2.3 價(jià)格制約因素。價(jià)格因素是決定商業(yè)化豬場(chǎng)是否采用另一重要因素。IUI輸精管的價(jià)格是普通人工授精輸精管價(jià)格的3倍，再加上勞動(dòng)力等其他花費(fèi)。初步計(jì)算，運(yùn)用IUI技術(shù)每次輸精的成本約1.6美元，相對(duì)于普通輸精的0.2美元的費(fèi)用是相當(dāng)高的（Rozeboom，2003）。
所有母豬不能使用統(tǒng)一規(guī)格的精液和授精方式，于是就增加了精液生產(chǎn)、包裝和輸精時(shí)的工作量。雖然精液站完全有能力進(jìn)行分裝，但勢(shì)必增加額外開支。對(duì)于生產(chǎn)者而言，如果沒有額外的經(jīng)濟(jì)利益，一般是不會(huì)改變適應(yīng)這樣既耗資大且增加繁殖穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)的IUI技術(shù)的。即使繁殖性能穩(wěn)定，其額外增加的費(fèi)用也是許多豬場(chǎng)需要考慮的（Rozeboom，2002）。
4、前景展望
4.1 可能是未來使用的人工授精技術(shù)。DeMirjyn認(rèn)為較小的基因池確實(shí)是危險(xiǎn)的，但這每天都在發(fā)生，即使常規(guī)使用的人工授精進(jìn)行單一選擇有時(shí)也會(huì)浮現(xiàn)不利特性。因IUI技術(shù)可能在豬種改良方面發(fā)揮特殊作用，其未來市場(chǎng)空間較大。
4.2 需要在技術(shù)上持續(xù)改進(jìn)。目前的一些技術(shù)問題可能對(duì)IUI推廣不利。例如IUI較普通人工授精在操作時(shí)更需要授精員謹(jǐn)慎，以免損傷母豬的生殖道。技術(shù)員應(yīng)該經(jīng)過設(shè)備供應(yīng)商的系統(tǒng)培訓(xùn)，專業(yè)公司一般也都提供這樣的服務(wù)。另外，在被廣泛使用前，需要充分了解許多相關(guān)基礎(chǔ)信息，譬如輸入的精子與子宮體相互作用的機(jī)理、使用該技術(shù)時(shí)母豬繁殖力與壽命的關(guān)系等，需要花時(shí)間進(jìn)行廣泛深入的研究而不是輕易下個(gè)結(jié)論。
4.3 人工授精站和純種豬繁育場(chǎng)可能是IUI技術(shù)的最先受益者。因?yàn)樘丶?jí)種豬精液的價(jià)格是非常昂貴的，IUI可以使特級(jí)種豬遺傳改良進(jìn)程大幅度擴(kuò)增。對(duì)豬人工授精站和純種豬繁育場(chǎng)而言，很容易接受因特制IUI輸精管和勞力方面所增加的費(fèi)用開支。有特定遺傳基因組成的公豬精液，特別是在進(jìn)行國際間種子資源交流時(shí)，IUI將是被廣泛看好的技術(shù)。
4.4 相關(guān)技術(shù)的發(fā)展可能推動(dòng)IUI技術(shù)的應(yīng)用。例如豬冷凍精液的推廣使用、精液分離技術(shù)的持續(xù)改進(jìn)等等，都能使IUI越來越被重視。
4.5 更深度的輸精技術(shù)將得以發(fā)展。雖然目前IUI只是一個(gè)新興技術(shù)，但它可能成為更深度輸精技術(shù)的基石，譬如子宮角內(nèi)人工授精技術(shù)（IUHI）。當(dāng)前的IUI法是將精液輸入子宮體內(nèi)約7～8英寸位置，而使用子宮角內(nèi)人工授精可能將精液輸入子宮角內(nèi)10英寸的位置（Levis，2003）。使用這種更深度的輸精方式將使傳統(tǒng)人工授精每次80～90ml的輸精量降低到5～10ml，僅含1.5億個(gè)精子。雖然還需走很長(zhǎng)的路，但畢竟該技術(shù)能使優(yōu)秀公豬的精液在很短的時(shí)間內(nèi)得到最廣泛的利用。目前，某基因公司已經(jīng)在美國購買了子宮內(nèi)人工授精和子宮角內(nèi)人工授精技術(shù)的專利。[FS:PAGE]
總而言之，豬子宮內(nèi)人工授精技術(shù)目前尚為一種新興技術(shù)，有待進(jìn)一步的完善和推廣，Levis認(rèn)為不能特別強(qiáng)調(diào)對(duì)該技術(shù)要小心謹(jǐn)慎，簡(jiǎn)單推測(cè)任何新興技術(shù)的多么好或多么差都是很危險(xiǎn)的。
