趙云翔, 高廣雄, 方程, 朱琳, 李曉輝, 楊文俊, 張從林

(1.佛山科學技術(shù)學院生命科學與工程學院, 廣東 佛山 510475; 2.廣西秀博科技股份有限公司, 廣西 貴港 537000)

隨著我國生豬養(yǎng)殖規(guī)?；潭鹊牟粩嗵岣咭约柏i人工授精技術(shù)的廣泛應用，公豬的選育在養(yǎng)殖環(huán)節(jié)中越來越受重視。睪丸是產(chǎn)生精子的器官，精液質(zhì)量在人工授精中至為關鍵，而睪丸體積與精液質(zhì)量參數(shù)存在較大關聯(lián)[1]，因而研究睪丸體積與精液質(zhì)量的發(fā)育規(guī)律及兩者間的確切聯(lián)系對公豬選留具有重要意義。Leman 等[2]研究表明，公豬射精量從初情期開始，隨著年齡的增加而增加，到達一段時間后精液品質(zhì)隨之下降；Schinckel等[3]研究表明，睪丸較大公豬能產(chǎn)生更加優(yōu)質(zhì)精液；Huang等[4]也報道對睪丸大小的選擇可改善公豬繁殖；吳登堃等[5]研究表明，睪丸體積與所配母豬產(chǎn)仔數(shù)和產(chǎn)活仔數(shù)呈不顯著正相關，但其試驗公豬數(shù)目僅有11頭杜洛克；劉德貴等[6]研究則表明，睪丸體積與射精量、密度和活力均不存在正相關關系，但其結(jié)論為比較不同豬種得出的，且樣本數(shù)量在6～10頭； Zamiri等[7]則表明，公羊的睪丸周長在秋季與活/正常精子數(shù)和精子濃度呈正相關； Peixoto等[8]研究也表明，睪丸形態(tài)測量學和精液特征之間沒有相關性，但試驗動物的數(shù)目也僅有10頭； Condorelli等[9]研究則表明，生物功能性精子參數(shù)隨著睪丸體積的減小而惡化并具有近線性相關性，試驗樣本數(shù)78?？紤]到相關研究報道試驗動物數(shù)量較少且不同研究者所得結(jié)論不一致，本研究試通過加大試驗公豬樣本容量，分品種、日齡兩個因素對公豬睪丸參數(shù)和精液質(zhì)量參數(shù)進行綜合分析，以明確睪丸參數(shù)與精液質(zhì)量參數(shù)間的關系，為公豬選留提供一定的參考意見。

1 材料與方法

1.1 試驗材料和地點

試驗于2017年7—8月在廣西某公司公豬站中進行，共檢測分布在280～1 409日齡的936頭生產(chǎn)公豬，其中589頭杜洛克、233頭長白、114頭大白。

豬舍為帶水簾降溫系統(tǒng)的全封閉式欄舍，具有采樣空氣過濾系統(tǒng)，公豬定位欄飼養(yǎng)，每天飼喂一餐，采精后飼喂，試驗期間所有公豬采用正常飼養(yǎng)管理方式。

1.2 精液品質(zhì)檢測

利用計算機輔助精液分析系統(tǒng)(CASA, IVOSⅡ，法國)檢測并記錄精液品質(zhì)的各項參數(shù)，包括精子活力、精子密度、精子畸形率，以睪丸測定時間前后各一個月的指標均值代表睪丸測定時的公豬精液品質(zhì)。

1.3 睪丸參數(shù)的測量

為了減少測量誤差，本試驗所有睪丸數(shù)據(jù)均由同一組測定人員完成，一人負責記錄讀數(shù)，一人負責測量。利用數(shù)顯游標卡尺分別測量公豬左、右兩側(cè)睪丸的長、寬，讀數(shù)精確到0.1 mm，多次測量取平均值。

1.4 公豬睪丸體積的計算

將測量得到的兩側(cè)睪丸長、寬原始數(shù)據(jù)用于計算睪丸體積[10]。

V=4/3πab2

式中，V為睪丸體積，a為1/2睪丸長度，b為1/2睪丸寬度。

1.5 多變量和多重比較分析

以品種和日齡分組作為固定因子，將日齡因素劃分為280～547日齡，548～912日齡和913日齡以上三個水平，公豬睪丸參數(shù)和精液質(zhì)量參數(shù)作為因變量。數(shù)據(jù)采用SPSS 22.0軟件使用一般線性模型進行多變量分析，并對品種及日齡分組進行多重比較。

yijk=μ+Ai+Bj+eijk

式中，yijk為個體睪丸體積、精液質(zhì)量參數(shù)等，μ為群體均值，Ai為第i個品種的固定效應，Bj為第j個日齡的固定效應，eijk為隨機殘差效應。

1.6 擬合和偏相關性分析

使用Graphpad8.0對睪丸總體積與有效精子數(shù)和日齡的關系使用2次項模型進行曲線擬合；控制日齡變量，對公豬睪丸參數(shù)和精液質(zhì)量參數(shù)使用偏相關性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種公豬間睪丸參數(shù)、精液質(zhì)量參數(shù)比較

不同品種公豬睪丸參數(shù)如表1所示?？梢钥闯?，除兩側(cè)睪丸體積差異程度差異不顯著(P>0.05)外，其他睪丸參數(shù)均為：杜洛克與大白差異不顯著(P>0.05)，但兩者均極顯著(P<0.01)大于長白。

在精液質(zhì)量參數(shù)(表2)方面，精液體積表現(xiàn)為：長白>大白>杜洛克，其中杜洛克極顯著(P<0.01)小于長白和大白，但長白和大白差異不顯著(P>0.05)；精子密度表現(xiàn)為：杜洛克>長白>大白，其中杜洛克極顯著(P<0.01)大于長白和大白，但長白和大白差異不顯著(P>0.05)；活力表現(xiàn)為：杜洛克>長白>大白，但只有杜洛克與大白差異顯著(P<0.05)；畸形率表現(xiàn)為：杜洛克>大白>長白，彼此間均差異極顯著(P<0.01)；有效精子數(shù)表現(xiàn)為：長白>杜洛克>大白，但彼此差異均不顯著(P>0.05)。

因此，在同日齡時期，三品種公豬睪丸的大小順序為：杜洛克>大白>長白，其中大白大于長白具有普遍性；而三品種公豬的精液質(zhì)量比較結(jié)果為：長白優(yōu)于杜洛克優(yōu)于大白，其中長白優(yōu)于大白具有普遍性。

表1 不同品種間睪丸參數(shù)統(tǒng)計及多重比較Table 1 Descriptive statistics and multiple comparisons of testicular parameters of different breeds of boars

表2 不同品種間精液質(zhì)量參數(shù)的描述性統(tǒng)計及多重比較Table 2 Descriptive statistics and multiple comparisons of semen quality parameters of different breeds of boars

2.2 不同日齡階段公豬間睪丸參數(shù)、精液質(zhì)量參數(shù)比較

不同日齡間公豬睪丸參數(shù)比較結(jié)果如表3所示。在睪丸參數(shù)方面，除兩側(cè)體積差異程度差異不顯著(P>0.05)外，其他睪丸參數(shù)均為：一階段極顯著(P<0.01)小于二階段和三階段，二、三階段則差異不顯著(P>0.05)。

在精液質(zhì)量參數(shù)(表4)方面，精液體積表現(xiàn)為：一階段<二階段<三階段，其中一階段極顯著(P<0.01)小于二階段和三階段，二、三階段則差異不顯著(P>0.05)；精子密度表現(xiàn)為：一階段>二階段>三階段，彼此間均差異極顯著(P<0.01)；活力表現(xiàn)為：一階段>三階段>二階段，其中一、三階段差異不顯著(P>0.05)，但兩者均極顯著(P<0.01)高于二階段；畸形率表現(xiàn)為：一階段>二階段>三階段，其中一、二階段差異不顯著(P>0.05)，但兩者均極顯著(P<0.01)高于三階段；有效精子數(shù)表現(xiàn)為：一階段>二階段>三階段，彼此間差異均極顯著(P<0.01)。綜合分析，公豬睪丸萎縮開始日齡可用于制定公豬淘汰時間，選育公豬時可重點選留睪丸較大者。

表3 不同日齡階段睪丸參數(shù)的描述性統(tǒng)計及多重比較Table 3 Descriptive statistics and multiple comparisons of testicular parameters of different age of boars

表4 不同日齡階精液質(zhì)量參數(shù)的描述性統(tǒng)計及多重比較Table 4 Descriptive statistics and multiple comparisons of semen quality parameters at different age

2.3 不同品種公豬睪丸總體積和有效精子數(shù)發(fā)育擬合曲線

公豬睪丸發(fā)育擬合曲線如圖1所示，杜洛克公豬、長白公豬和大白公豬三種公豬的睪丸總體積隨日齡變化趨勢一致，均隨日齡增長而先升后降，三者睪丸總體積分別約在1 254日齡、1 231日齡和1 087日齡時達到最大值，隨后則開始逐步萎縮，且在任意日齡節(jié)點上三種公豬睪丸體積均顯示為：杜洛克>大白>長白。

公豬精液質(zhì)量變化擬合曲線如圖2所示，杜洛克公豬和長白公豬的有效精子數(shù)隨日齡變化趨勢一致，均隨日齡增長而不斷下降，但杜洛克逐步加速下降，而長白則是逐步減速下降；大白公豬的有效精子數(shù)隨日齡的變化幅度較小，趨于穩(wěn)定不變；且在700日齡左右之前，三品種公豬的有效精子數(shù)高低順序為：長白>杜洛克>大白，其中前兩者較為接近，但兩者均明顯高于大白；在700～1 000日齡間，長白和大白的有效精子數(shù)幾乎重合，兩者均明顯高于杜洛克；1 000日齡以后，大白明顯高于長白，長白明顯高于杜洛克。

圖1 睪丸總體積擬合曲線Fig.1 Testicular total volume fit curve

圖2 有效精子數(shù)擬合曲線Fig.2 Effective sperm number fit curve

2.4 不同品種公豬各睪丸參數(shù)與精液質(zhì)量參數(shù)的相關性

以日齡作為控制變量，分品種對公豬睪丸參數(shù)和公豬精液質(zhì)量參數(shù)進行偏相關性分析，結(jié)果見表5。由表5可知：杜洛克的睪丸參數(shù)與精子密度均無顯著(P>0.05)相關性；除左側(cè)高度和兩側(cè)睪丸差異程度外，其他參數(shù)均與精液量呈顯著(P<0.05)或極顯著(P<0.01)正相關，與活力呈顯著(P<0.05)或極顯著(P<0.01)負相關；除兩側(cè)睪丸差異程度外，其他參數(shù)均與畸形率呈顯著(P<0.05)或極顯著(P<0.01)正相關 ；除右側(cè)高度和兩側(cè)睪丸差異程度外，其他參數(shù)均與有效精子數(shù)呈顯著(P<0.05)或極顯著(P<0.01)正相關。長白的睪丸參數(shù)與精子密度、活力和畸形率均無顯著(P>0.05)相關性；兩側(cè)體積和總體積均與精液量呈顯著(P<0.05)正相關；除兩側(cè)睪丸差異程度外，其他參數(shù)均與有效精子數(shù)呈極顯著(P<0.01)正相關。大白的睪丸參數(shù)與精子密度、活力和畸形率均無顯著(P>0.05)相關性；除左側(cè)高度和兩側(cè)睪丸差異程度外，其他參數(shù)均與精液量呈顯著(P<0.05)或極顯著(P<0.01)正相關；寬度、左側(cè)睪丸體積和總體積均與有效精子數(shù)呈顯著(P<0.05)正相關。

表5 不同品種公豬睪丸參數(shù)與精液質(zhì)量參數(shù)的偏相關性分析Table 5 Partial correlation analysis between testicular parameters and semen quality parameters of different breeds

3 討論

3.1 品種對公豬睪丸參數(shù)和精液質(zhì)量參數(shù)的影響

從比較結(jié)果可知，杜洛克和大白的睪丸大小無顯著(P>0.05)差異，但兩者均極顯著(P<0.01)高于長白。其中大白睪丸大于長白這一比較結(jié)果與以往報道[6, 11-12]基本一致，但長白、大白睪丸大小同杜洛克的比較結(jié)果與陳東峰等[11]相反，這可能與試驗動物的品系、飼養(yǎng)環(huán)境等其他因素不同有關，因而推測同日齡的大白睪丸大于長白具有普遍性，而杜洛克的睪丸大小在同品種內(nèi)還受其他因素影響較大。

在公豬精液質(zhì)量參數(shù)方面，綜合來看長白優(yōu)于杜洛克，杜洛克優(yōu)于大白。除精液體積有所差別外，本研究和農(nóng)秀艷等[13]、陳東峰等[11]的研究彼此間均具有一致性，均是長白優(yōu)于大白。因而推測長白精液質(zhì)量優(yōu)于大白具有普遍性，但杜洛克的精液質(zhì)量在品種內(nèi)還會受其他因素影響較大。

3.2 日齡對公豬睪丸參數(shù)和精液質(zhì)量參數(shù)的影響

整體來看，三品種公豬在912日齡(2.5年齡)內(nèi)睪丸增大明顯，912日齡(2.5年齡)后則變化較小。三種公豬在1 087～1 254日齡(3～3.4年齡)左右達到最大，之后則逐步萎縮，據(jù)報道[14-15]，種公豬的初配在10～12月齡，本公豬站實際轉(zhuǎn)生產(chǎn)公豬時間與此相當，據(jù)此到公豬睪丸總體積達到最大開始萎縮時三種公豬的使用時間已達2.0～2.6年齡，種公豬的正常淘汰標準為使用年限在2年以上，年齡在3周歲以上[16]，因而可根據(jù)種公豬睪丸體積達最大日齡制定相應的公豬淘汰時間。

從圖1和圖2可以看出，三品種公豬精液質(zhì)量隨日齡階段增加而極顯著(P<0.01)降低；其中，精液體積和密度隨日齡階段增長分別呈現(xiàn)增長和下降的趨勢，這與肖麗等[17]研究結(jié)果一致；畸形率隨日齡階段增長而呈現(xiàn)出下降趨勢，這與蘇建[18]的研究結(jié)果有所不同，可能與日齡分組不同及本研究為三品種整體上的分析有關。結(jié)合表2和圖2可知，三品種公豬精液質(zhì)量整體表現(xiàn)為長白優(yōu)于杜洛克優(yōu)于大白應是在700日齡左右前三品種公豬存欄量較多且有效精子數(shù)高低順序為：長白>杜洛克>大白；但在700日齡之后，杜洛克有效精子數(shù)與長白、大白公豬的負向差距逐步拉大，因而建議在700日齡左右時對杜洛克公豬的飼養(yǎng)、采精等各方面管理進行調(diào)整以減緩其精液質(zhì)量的下降速度。

3.3 公豬各睪丸參數(shù)與精液質(zhì)量參數(shù)的影響

本研究結(jié)果表明，三品種公豬睪丸體積參數(shù)均與精液量和有效精子數(shù)呈正相關，可見公豬睪丸的大小對精液質(zhì)量整體上有正面預示作用，這與早期睪丸較大公豬產(chǎn)生較多較好的精液以及增加睪丸大小的選擇可改善公豬繁殖力的結(jié)果[3-4]相一致。在精子密度、活力和畸形率方面：長白和大白公豬睪丸參數(shù)與其均無顯著性(P>0.05)相關；而對于杜洛克來說，睪丸的大小參數(shù)卻多與活力呈顯著(P<0.05)負相關或極顯著(P<0.01)負相關，均與畸形率呈顯著(P<0.05)正相關或極顯著(P<0.01)正相關，可見杜洛克公豬的睪丸并不是越大越好，聯(lián)系到杜洛克公豬睪丸大小在各日齡節(jié)點均高于長白、大白卻在700日齡以后精液質(zhì)量與長白、大白的負面差距逐步拉大，以及當公豬患上睪丸炎后睪丸會發(fā)生腫大且伴隨精液品質(zhì)下降[19]可知，700日齡后杜洛克的睪丸可能極易患上睪丸炎導致異常性腫大，繼而使精液質(zhì)量下降迅速。兩側(cè)睪丸差異程度在所有品種中均與各項精液質(zhì)量參數(shù)無顯著性(P>0.05)相關，因而在選留種公豬時可適當放低對兩側(cè)睪丸差異的要求，這與方建新[20]研究結(jié)論一致。