动物繁殖与改良技术
第三节 精液稀释
一、精液稀释的目的
精液稀释是采精及精液品质检查后,向精液中添加的适合精子体外存活并保持受精能力的液体。精液稀释的目的如下。
(1)扩大精液量,增加一次采精量的可配母畜数。
(2)通过向精液中添加营养物质和保护剂,可延长精子在体外的存活时间。
(3)便于精液保存和运输。
二、稀释液的成分及作用
(一)稀释剂
稀释剂主要用来扩大精液容量,要求所选用的药液必须与精液具有相同的渗透压。严格地讲,凡向精液中添加的稀释液都具有扩大精液容量的作用,均属于稀释剂的范畴。但各种物质添加各有其主要作用,一般用来单纯扩大精液量的物质有等渗的氯化钠、葡萄糖、蔗糖溶液等。
(二)营养剂
营养剂主要为精子体外代谢提供养分,补充精子消耗的能量。如糖类、奶类、卵黄等。
(三)保护剂
1.缓冲物质
精子在体外不断进行代谢,随着代谢产物(乳酸和CO2等)的累积,精液的pH值逐渐下降,甚至会发生酸中毒,使精子不可逆地失去活力。因此,有必要向精液中添加一定量的缓冲物质,以平衡酸碱度。常用的缓冲剂有柠檬酸钠、酒石酸钾钠、磷酸二氢钾等。近些年,生产单位采用三(羟甲基)氨基甲烷作为缓冲剂,效果较理想。
2.降低电解质浓度
副性腺中Ca2+、Mg2+等强电解质含量较高,刺激精子代谢和运动加快,在自然繁殖中有助于受精,但这些强电解质又会造成精子早衰、缩短精液保存时间。为此,需向精液中加入非电解质或弱电解质,以降低精液电解质的浓度。常用的非电解质和弱电解质有各种糖类、氨基乙酸等。
3.抗冷物质
在精液保存过程中,常进行降温处理,如温度发生急剧变化,会使精子遭受冷休克而失去活力。发生冷休克的原因是精子内部的缩醛磷脂在低温下冻结凝固,影响精子正常代谢,出现不可逆的变性死亡。因此,在保存的稀释液中加入抗冷物质,使精子免受伤害。常用的抗冷休克物质有卵黄、奶类等。
4.抗冻物质
在精液冷冻保存过程中,精液由液态向固态转化,对精子的危害较大。不使用抗冻剂,冷冻精液就不能成功。一般常用甘油和二甲基亚砜作为抗冻剂。
5.抗菌物质
在采精和精液处理过程中,即使严格遵守操作规程,也难免使精液受到细菌的污染,况且稀释液中的营养物质较丰富,给细菌繁殖提供了较好条件。细菌过度繁殖不但影响精液品质,输精后也会使母畜生殖道感染,造成不孕。常用的抗菌物质有青霉素、链霉素、氨基苯磺胺等。
(四)其他添加剂
除上述三种成分以外,另向精液中添加的、起某种特殊作用的微量成分都属于其他添加剂的范畴。
1.激素类
向精液中添加催产素、前列腺素E型等,能促进母畜子宫和输卵管的蠕动,有利于精子运行,提高受胎率。
2.维生素类
某些维生素如B1、B10、B12、C、E等具有改进精子活力,提高受胎率的作用。
3.酶类
过氧化氢酶能分解精液中的过氧化氢,提高精子活力;β-淀粉酶能促进精子获能等。另外,向精液中添加有机酸、无机酸类进行常温保存;加入抗氧化剂、提高精子活力的精氨酸、咖啡因;区分精液种类的染料等都属于此类。
三、稀释液的配制
(1)稀释液应现用现配,如配制后确需保存,经消毒、密封后放入冰箱中最多能保存2~3d。
(2)配制稀释液的器具,用前必须洗净并严格消毒,用稀释液冲洗后才能使用。
(3)配制稀释液的蒸馏水要新鲜,最好现用现制。
(4)所用药品要纯净,一般使用分析纯制剂。药品称量要准确,经溶解、过滤、消毒后方能使用。
(5)卵黄要取自新鲜鸡蛋,待稀释液消毒冷却后加入。
(6)奶粉的颗粒比较大,溶解时先用等量蒸馏水调成糨糊状,然后加蒸馏水至需要量,用脱脂棉过滤后放入90~95℃的水浴中消毒10min。
四、精液稀释方法
精液稀释应在采精后立即进行。采精后把精液迅速置于30℃的保温瓶中,以防温度的变化。稀释时把精液和稀释液同时放在30℃的环境中,将稀释液和精液的浓度调整一致,并在30℃的水浴中进行稀释。稀释时把稀释液沿着精液容器的壁慢慢加入精液中,边加入边搅拌。如需高倍稀释,应先做3~5倍的低倍稀释,然后再做高倍,以防稀释打击。
五、精液的稀释倍数
精液的稀释倍数应依据母畜每次受精所需的有效精子数、稀释液的种类等来确定。公牛的精液一般进行10~40倍稀释,公猪的精液一般做2~4倍稀释。各种家畜精液稀释倍数见表5-4。
表5-4 各种家畜精液稀释倍数
畜种 | 稀释倍数 | 输精剂量 | |
输精量/mL | 有效精子数/亿 | ||
山羊 | 2~4 | 0.05~0.2 | 0.3~0.5 |
马 | 2~3 | 15~30 | 2.5~5 |
驴 | 2~3 | 15~20 | 2~5 |
兔 | 3~4 | 0.2~0.3 | 0.3~0.5 |
现以公牛精液稀释倍数的计算方法举例如下。
有一头黑白花种公牛一次采得鲜精液10mL,经检查,精子活力为0.7,密度是12亿/mL。若为母牛输精时要求有效精子数不少于3000万,输精量为0.25mL,本次采得的精液处理后,能为多少头母牛输精?
解:lmL原精液中的有效精子数=12亿/mL×0.7=8.4亿/mL。
lmL稀释后的精液中的有效精子数=0.3亿÷0.25mL=1.2亿/mL
稀释倍数=8.4亿/mL÷1.2亿/mL=7(倍)
输精母牛头数=10mL×7(倍)÷0.25mL=280(头)
答:本次采得的精液能为280头母牛输精。
【实践】
根据本节的学习内容,由学生自行分配学习。
(1)精液稀释成分、作用。
(2)稀释液的配制。
(3)精液稀释方法。
(4)精液的稀释倍数。
将学生分成4个小组讨论,每个小组认真学习一个知识点,再从每个小组中选1名同学进行发言,交流所学知识点的主要内容,其他组的同学可随机对发言者进行提问,由发言者及其组员共同回答和解决所提出的问题,以达到全班同学共同学习、共同掌握本节中所有知识点的目的。教师对各组同学的发言交流进行点评,并补充讲解遗漏的知识内容,最后,再进行学习评价及反思。
具体实施步骤如下。
第一步:各小组认真组织学习(20min)。
第二步:发言交流(20min)。
第三步:学生提问题和回答提问(20min)。
第四步:教师总结和点评(10min)。
第五步:评价及反思(20min)。
本次实践考核分数组成:总分100分,其中理论知识掌握占50分,技能操作占50分。
将分数填入表5-5中。
表5-5 考核评价表
组别 | 知识点 | 评价内容 | 评价主体 | |||||||
发言交流 | 知识点的 | 回答提问 | 学习 | 课堂 | 学生 | 学生 | 老师 | 得分 | ||
10分 | 40分 | 20分 | 20分 | 10分 | 30% | 30% | 40% | |||
1 | 精液稀释 | |||||||||
2 | 稀释液 | |||||||||
3 | 精液 | |||||||||
4 | 精液 | |||||||||
