人工授精技術(shù)

關(guān)于人工授精技術(shù)第1頁(yè)，講稿共41頁(yè)，2023年5月2日，星期三人工授精技術(shù)一、人工授精技術(shù)的定義二、人工授精技術(shù)的優(yōu)越性三、人工授精技術(shù)的技術(shù)程序四、精液的保存技術(shù)五、人工授精技術(shù)與胚胎移植技術(shù)的關(guān)系六、牛繁殖技術(shù)進(jìn)展第2頁(yè)，講稿共41頁(yè)，2023年5月2日，星期三一、人工授精技術(shù)的定義人工授精技術(shù)是利用器械采集雄性動(dòng)物的精液，經(jīng)檢查和處理后，再用器械將精液輸入到發(fā)情雌性動(dòng)物的生殖道內(nèi)，以代替自然交配而繁殖后代的一種技術(shù)。人工授精技術(shù)經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段：試驗(yàn)階段生產(chǎn)性實(shí)用階段冷凍精液階段第3頁(yè)，講稿共41頁(yè)，2023年5月2日，星期三二、人工授精技術(shù)的優(yōu)越性：提高優(yōu)良種公畜的配種效能和種用價(jià)值，擴(kuò)大配種頭數(shù)牛：自然交配——1：40～1：100頭/年，

AI——1：6000～1：12000頭/年。大幅度減少種公畜的頭數(shù)，降低飼養(yǎng)成本第4頁(yè)，講稿共41頁(yè)，2023年5月2日，星期三加速家畜品種改良，促進(jìn)育種工作進(jìn)程防治各種疾病，特別是生殖道傳染病的傳播（布氏桿菌病，衣原體感染，沙門(mén)氏菌病，病毒性腹瀉）有利于提高母畜的受胎率克服公母畜體形懸殊而出現(xiàn)的交配困難，克服“無(wú)障礙配種”有利于種質(zhì)交流和擴(kuò)大配種地域年份方法年均產(chǎn)奶量1946本交1900kg/頭1966人工授精技術(shù)3826kg/頭1986人工授精技術(shù)+冷凍精液5846kg/頭第5頁(yè)，講稿共41頁(yè)，2023年5月2日，星期三

三、人工授精技術(shù)的技術(shù)程序人工授精技術(shù)的技術(shù)程序：采精精液品質(zhì)檢查精液稀釋精液的分裝精液的保存（液態(tài)保存、冷凍保存）精液的運(yùn)輸精液的解凍與檢查輸精概括來(lái)說(shuō)，動(dòng)物人工授精技術(shù)由采精技術(shù)、精液處理技術(shù)和輸精技術(shù)三大部分組成。第6頁(yè)，講稿共41頁(yè)，2023年5月2日，星期三1.采精家畜的采精方法：假陰道法適用于各種家畜（犬除外）。手握法適用于豬。按摩法適用于禽類(lèi)、犬科動(dòng)物（對(duì)不能站立的牛也可用）電刺激采精法適用于野生獸類(lèi)的采精方法，（常需用氯胺酮等鎮(zhèn)靜劑保定，但采出的精液往往射精量大而精子密度很低；對(duì)某些動(dòng)物如家兔只能引起陰莖強(qiáng)直性勃起而不射精）。第7頁(yè)，講稿共41頁(yè)，2023年5月2日，星期三2.精液品質(zhì)檢查：（1）常規(guī)檢查：射精量，色澤，氣味，云霧狀，pH值（2）精子活率（3）精子密度（4）死活精子百分率⒉定期檢查⑴精子計(jì)數(shù)（億/毫升）⑵死、活精子百分率測(cè)定⑶精子畸形率測(cè)定⑷精子頂體完整率的測(cè)定第8頁(yè)，講稿共41頁(yè)，2023年5月2日，星期三3.精液稀釋⒈營(yíng)養(yǎng)劑：功能作用。主要是糖類(lèi)（果糖、葡萄糖等單糖）以及卵黃和奶類(lèi)（鮮全奶、脫脂奶或純奶粉）等。⒉保護(hù)劑：⑴緩沖劑：保證精液適宜PH值，利于精子的存活。如檸檬酸鈉、三羥甲基氨基甲烷（Tris）、乙二胺四乙酸二鈉（EDTA）等。⑵抗冷保護(hù)劑：如新鮮卵黃、奶類(lèi)。第9頁(yè)，講稿共41頁(yè)，2023年5月2日，星期三⑶抗凍保護(hù)劑：可以提高精液冰點(diǎn)，少量滲入精子可降低冷凍損傷（減少冰晶形成），從而達(dá)到抗凍作用，如甘油和二甲基亞砜（DMSO，對(duì)精子的毒性較大）⑷抗菌素類(lèi)：抑制精液中和操作中帶入的微生物的繁殖。如青霉素、鏈霉素、硫酸新霉素、林肯霉素、氨苯磺胺（結(jié)晶磺胺即外用消炎粉）等。第10頁(yè)，講稿共41頁(yè)，2023年5月2日，星期三四、精液的保存技術(shù)

精液保存的目的是為了延長(zhǎng)精子在體外的存活時(shí)間，并通過(guò)遠(yuǎn)距離運(yùn)輸擴(kuò)大精液的使用范圍，便于長(zhǎng)途運(yùn)輸。精液的保存按照保存溫度可分為常溫保存、

低溫保存和冷凍保存三種。第11頁(yè)，講稿共41頁(yè)，2023年5月2日，星期三（一）液態(tài)精液的保存技術(shù)1.常溫保存常溫保存法就是將稀釋后的精液置于15~25℃溫度范圍內(nèi)保存，亦稱(chēng)為室溫保存或變溫保存。目前，主要應(yīng)用于豬精液的保存。豬精液的保存溫度為15℃～20℃。第12頁(yè)，講稿共41頁(yè)，2023年5月2日，星期三保存原理

*常溫保存主要是利用一定范圍的酸性環(huán)境抑制精子的活動(dòng)，或用凍膠環(huán)境來(lái)阻止精子活動(dòng)，以減少其能量消耗，使精子保持在可逆性的靜止?fàn)顟B(tài)而不喪失受精能力，在精液稀釋液中加入弱酸類(lèi)物質(zhì)。

*常溫有利于微生物的生長(zhǎng)，因此，還要用抗菌物質(zhì)抑制微生物對(duì)精子的有害影響。此外，加入必要的營(yíng)養(yǎng)和保護(hù)物質(zhì)，隔絕空氣，也會(huì)有良好的作用。第13頁(yè)，講稿共41頁(yè)，2023年5月2日，星期三保存方法

通常采用隔水降溫處理，先將精液與稀釋液在30℃同溫下，按一定比例混合后，分裝在貯精瓶?jī)?nèi)，密封后放入30℃溫水容器內(nèi)，然后在同容器放進(jìn)15~25℃溫水保溫瓶?jī)?nèi)保存。保存時(shí)要防止溫度上升，保持相對(duì)穩(wěn)定。也可將貯精瓶直接放在室內(nèi)、地窖或自來(lái)水中保存。保存期限：一般為數(shù)天（牛1～5d，馬2～5d，豬3～5d，綿羊1d）。第14頁(yè)，講稿共41頁(yè)，2023年5月2日，星期三2.低溫保存低溫保存法就是將稀釋后的精液置于0~5℃的低溫條件下進(jìn)行保存。保存原理

*低溫保存主要是在抗冷劑的保護(hù)下，防止精子冷休克，緩慢降溫至0~5℃保存，利用低溫來(lái)抑制精子的活動(dòng)，降低代謝和能量消耗，抑制微生物生長(zhǎng)，同時(shí)加入必要的營(yíng)養(yǎng)和其他成分，并隔絕空氣，以達(dá)到延長(zhǎng)精子存活時(shí)間的目的。第15頁(yè)，講稿共41頁(yè)，2023年5月2日，星期三保存方法冬季置于不結(jié)冰的室內(nèi)（溫度要符合要求）其它季節(jié)可放在冰箱內(nèi)或加有涼水的保溫瓶?jī)?nèi)保存。如果沒(méi)有冰源，也可用化學(xué)制冷降溫，或吊入水井深處保存。第16頁(yè)，講稿共41頁(yè)，2023年5月2日，星期三精液低溫保存的注意事項(xiàng)降溫速度不可過(guò)快（通常按0.2℃/min）。保存期間，盡量使溫度保持恒定，避免升溫。低溫保存的精液在鏡檢和使用前，要通過(guò)水浴升溫到30℃以上。低溫保存的豬精液在鏡檢和使用前，必須升溫并伴以充氧）。第17頁(yè)，講稿共41頁(yè)，2023年5月2日，星期三（二）冷凍精液的保存技術(shù)冷凍保存就是將精子在-79℃干冰或－196℃液氮中保存。目前精液保存應(yīng)用最廣泛的是冷凍保存，在家畜生產(chǎn)中具有重要的使用價(jià)值。第18頁(yè)，講稿共41頁(yè)，2023年5月2日，星期三（二）冷凍精液的保存技術(shù)1.精液冷凍保存原理精子具有受溫度變化直接影響其本身活動(dòng)力和代謝能力的生物學(xué)特性。精液經(jīng)過(guò)特殊處理后，保存在超低溫下，精子的代謝活動(dòng)完全受到抑制，其生命在靜止?fàn)顟B(tài)下長(zhǎng)期保存下來(lái)，當(dāng)溫度回升后又能復(fù)蘇，且具有受精能力。精子在冷凍過(guò)程中，在抗凍保護(hù)劑的作用下會(huì)盡可能形成玻璃化，防止了精子細(xì)胞內(nèi)水分的冰晶化所造成的破壞作用。第19頁(yè)，講稿共41頁(yè)，2023年5月2日，星期三（二）冷凍精液的保存技術(shù)2.冷凍精液的制作技術(shù)第20頁(yè)，講稿共41頁(yè)，2023年5月2日，星期三凍精劑型及其優(yōu)缺點(diǎn)：細(xì)管精液：將稀釋后的精液平衡后利用分裝機(jī)分裝于0.25～0.5ml劑量經(jīng)過(guò)標(biāo)記的無(wú)毒塑料細(xì)管中，封口冷凍后制成。每個(gè)輸精劑量有效精子數(shù)不少于1000萬(wàn)。（有效精子0.1億/0.25ml。全球通用）。優(yōu)缺點(diǎn)：細(xì)管冷凍精液需要專(zhuān)門(mén)的機(jī)器操作，打印、分裝、封口、冷凍一次完成。細(xì)管型精液劑量準(zhǔn)確，衛(wèi)生條件好，質(zhì)量穩(wěn)定，凍后活力高，使用方便，還可以減少在空氣中或在液氮保存中的污染，輸精時(shí)利用專(zhuān)門(mén)的輸精槍?zhuān)恍杞鈨鲆海苯咏鈨霰憧蓱?yīng)用。其缺點(diǎn)是，全套機(jī)器價(jià)格昂貴，小型凍精站不便推廣。

第21頁(yè)，講稿共41頁(yè)，2023年5月2日，星期三顆粒凍精：顆粒型冷凍精液是發(fā)展中國(guó)家和我國(guó)普遍采用的一種類(lèi)型。顆粒型凍精是將稀釋、平衡后的精液在-80～-120℃下凍結(jié)成顆粒狀，每個(gè)顆粒為0.1毫升，解凍后的輸精劑量有效精子數(shù)不少于1200萬(wàn)。優(yōu)缺點(diǎn)：顆粒型冷凍精液最大優(yōu)點(diǎn)是，冷凍時(shí)不需很多設(shè)備，凍后貯存方便；缺點(diǎn)是手工操作，易造成污染。第22頁(yè)，講稿共41頁(yè)，2023年5月2日，星期三安瓿（ampoule）凍精：是操作比較簡(jiǎn)單的一種類(lèi)型。將稀釋后的精液分裝于0.5～1ml的玻璃安瓶中，每個(gè)輸精劑量有效精子數(shù)不少于1500萬(wàn)，平衡后進(jìn)行冷凍。優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是操作比較方便，不易被污染；但標(biāo)記麻煩，貯存時(shí)占用體積大，現(xiàn)在已逐漸被顆粒型和細(xì)管型所替代。第23頁(yè)，講稿共41頁(yè)，2023年5月2日，星期三各種動(dòng)物的凍精劑型：牛、羊：細(xì)管精液，顆粒凍精，

安瓿凍精馬屬動(dòng)物：大顆粒狀。豬：大顆粒狀或餅狀。其他動(dòng)物：

顆粒凍精。第24頁(yè)，講稿共41頁(yè)，2023年5月2日，星期三

五、人工授精技術(shù)與胚胎移植技術(shù)的關(guān)系人工授精技術(shù)是胚胎移植技術(shù)成功的關(guān)鍵一環(huán)決定了是否受精，因此是卵母細(xì)胞形成胚胎的關(guān)鍵技術(shù)這兩項(xiàng)技術(shù)分別是充分利用優(yōu)良公畜和母畜的具有里程碑意義的技術(shù)第25頁(yè)，講稿共41頁(yè)，2023年5月2日，星期三六、牛繁殖技術(shù)進(jìn)展

（一）輸精方法和部位1．方法：由開(kāi)張器法到直腸把握輸精，情期受胎率提高了10%～15%。2．部位：子宮頸深部→子宮體→排卵側(cè)子宮角（受胎率提高幅度不大）。第26頁(yè)，講稿共41頁(yè)，2023年5月2日，星期三（二）輸精量1．輸一次即可。必要時(shí)隔12～18h復(fù)配一次。2．輸精量：細(xì)管精液1支，或顆粒凍精1粒（解凍液1～1.5ml）、鮮精1～1.5ml。每個(gè)劑量應(yīng)含有效精子數(shù)：液態(tài)精液0.2億～0.5億，顆粒凍精≥0.12億/粒，細(xì)管精液≥0.1億/支。水牛一般在發(fā)情開(kāi)始后24～48h或于排卵前約6h輸精一次，必要時(shí)間隔8～12h再輸一次，其余的不變。第27頁(yè)，講稿共41頁(yè)，2023年5月2日，星期三（三）自動(dòng)工廠化細(xì)管冷凍精液生產(chǎn)工藝的應(yīng)用。標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)，提高了凍精的產(chǎn)量、質(zhì)量（菌落數(shù)量減少），增加經(jīng)濟(jì)效益。（四）種公?？茖W(xué)飼養(yǎng)管理全價(jià)日糧、合理的飼養(yǎng)方式、適宜的環(huán)境、日常保健、合理調(diào)教等措施的采用，延長(zhǎng)利用時(shí)限（北京種公牛站由63月齡→98月齡）。第28頁(yè)，講稿共41頁(yè)，2023年5月2日，星期三二、激素對(duì)母牛發(fā)情和受胎的調(diào)控奶牛育種過(guò)程中，對(duì)產(chǎn)奶量高強(qiáng)度選擇使高產(chǎn)奶牛繁殖力下降，特別表現(xiàn)在產(chǎn)后發(fā)情延遲、早期胚胎死亡、流產(chǎn)及子宮疾患。（一）定時(shí)發(fā)情和輸精針對(duì)產(chǎn)后發(fā)情表現(xiàn)不明顯、安靜發(fā)情，卵巢活性差的母牛。

LRH-A320μg誘導(dǎo)卵泡液中的卵泡排卵形成黃體，7d后注射PGF2α3mg溶黃體，誘導(dǎo)發(fā)情，2d后注射LRH-A320μg，16～20h后輸精。受胎率與對(duì)照組差異顯著。第29頁(yè)，講稿共41頁(yè)，2023年5月2日，星期三（二）促進(jìn)黃體功能hCG的應(yīng)用：周期5d或14～16d注射hCG1000～1500IU，誘發(fā)副黃體，輔助妊娠干擾素τ的抗溶黃體作用（妊娠信號(hào)）。促生長(zhǎng)因子、生長(zhǎng)素（GH）、胰島素和類(lèi)胰島素生長(zhǎng)因子（IGF-1）等的促早期胚胎發(fā)育防退化作用。第30頁(yè)，講稿共41頁(yè)，2023年5月2日，星期三三、性別控制

（一）X、Y精子的分離1．儀器的改進(jìn)和效率的提高流動(dòng)細(xì)胞分類(lèi)檢索儀經(jīng)改進(jìn)，目前效率達(dá)到每小時(shí)分離X、Y精子各1000萬(wàn)（一個(gè)輸精劑量）。實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)為100個(gè)劑量/h。用無(wú)毒的熒光染料與精子DNA結(jié)合。由于X-精子和Y-精子的DNA含量不同（X精子DNA含量比Y精子高3.8%），所發(fā)出的熒光量也不同。這樣，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制，使發(fā)熒光量不同的精子帶上不同的電荷（X-精子帶正電荷，Y-精子帶負(fù)電荷）。最后，在精子通過(guò)高壓電場(chǎng)時(shí)，帶不同電荷的精子發(fā)生偏斜而進(jìn)入不同的收集管內(nèi)。第31頁(yè)，講稿共41頁(yè)，2023年5月2日，星期三2．提高分離精子利用效率的途徑低精液量輸精：500萬(wàn)～200萬(wàn)有效精子。分離鮮精輸精。小劑量200萬(wàn)/支，用于體外單一性別胚胎的生產(chǎn)。單精注射（ICSI）。第32頁(yè)，講稿共41頁(yè)，2023年5月2日，星期三（二）胚胎性別鑒定：PCR檢測(cè)法是目前唯一的、常規(guī)的、最具有商業(yè)應(yīng)用價(jià)值的鑒定胚胎性別的方法。1．減少取樣對(duì)胚胎的損傷2．縮短檢測(cè)時(shí)間3．防止假陽(yáng)性第33頁(yè)，講稿共41頁(yè)，2023年5月2日，星期三四、體外胚胎

（一）工藝進(jìn)一步成熟：移植前對(duì)胚胎質(zhì)量的檢查和篩選、受體選擇、飼養(yǎng)管理和同期化程度，部分生產(chǎn)應(yīng)用達(dá)到30%以上的受胎率。（二）分離精子體外雌性