陳慧平,王春亮
(1.公安部 南昌警犬基地,南昌 330100;2.江西省警犬良種繁育與行為科學(xué)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,南昌 330100)
人工授精(AI)技術(shù)是動(dòng)物生產(chǎn)中最為重要的實(shí)用型技術(shù)之一,隨著研究的深入,這項(xiàng)技術(shù)取得了長足的發(fā)展。人工授精技術(shù)最早可追溯到1779年,意大利L.Spallanzani發(fā)現(xiàn)了動(dòng)物的繁殖需要精液和卵子,但認(rèn)為精子是無關(guān)緊要的寄生物。雖然存在這個(gè)錯(cuò)誤認(rèn)識(shí),但他在1780 年應(yīng)用這一發(fā)現(xiàn)第一次用犬的鮮精成功進(jìn)行了人工授精。該技術(shù)在20世紀(jì)30年代得到了改進(jìn)和完善,使用的精液也從鮮精發(fā)展到冷凍精液[1-2]。精液冷凍保存技術(shù)是伴隨人工授精技術(shù)發(fā)展起來的新型輔助繁殖技術(shù),是人工授精技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),使優(yōu)質(zhì)精液得以長時(shí)間保存,優(yōu)化了AI 程序。近年來,相關(guān)研究主要集中在冷(藏)凍保護(hù)劑、稀釋液配方的篩選、冷(藏)凍程序優(yōu)化、解凍條件、輸精時(shí)機(jī)和方式等環(huán)節(jié)[3-7]。
1780 年L.Spallanzani 首次成功用新鮮精液進(jìn)行犬人工授精,并成功產(chǎn)出小狗,這之后犬的人工授精技術(shù)取得長足進(jìn)展。從新鮮精液授精,到冷藏、凍精跨區(qū)域運(yùn)輸和授精,以及授精時(shí)機(jī)的確定和授精方式都有了巨大的變化。但犬類的人工授精工作一直進(jìn)展比較緩慢。一直到20 世紀(jì)60 年代,隨著犬精液冷藏、冷凍技術(shù)的逐漸發(fā)展成熟,發(fā)達(dá)國家的犬人工授精技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。1969 年,Seager 首次報(bào)道成功進(jìn)行了犬的凍精人工授精。到了20世紀(jì)70年代,國外一些大學(xué)和養(yǎng)犬俱樂部對人工授精進(jìn)行了大量的研究,建立了犬精子庫,并制定了犬人工授精相關(guān)的操作規(guī)程[8]。近年來,相關(guān)研究主要集中在冷凍(藏)稀釋液配方的篩選、冷凍(藏)程序優(yōu)化、輸精方式等環(huán)節(jié)。
我國在犬精液保存及人工授精的研究起步較晚。據(jù)報(bào)道,1986 年,潘壽文等[9]開始對犬的凍精及人工授精進(jìn)行研究并獲得成功。而后,洪振銀等[10]用凍精輸精,也取得成功。20世紀(jì)90年代,對于犬精液保存、凍精解凍及人工授精技術(shù)的研究開始越來越廣泛,王力波等[11]將德國牧羊犬的凍精輸給5 只犬,結(jié)果4 只懷孕,平均窩產(chǎn)仔7 只。安鐵沫等[12]冷凍犬精液后進(jìn)行解凍,精子活力達(dá)0.4以上。劉海軍等[13]在冷凍德國牧羊犬精液研究中發(fā)現(xiàn),解凍后精子活力達(dá)到0.47,頂體完整率為43%。次年,孫巖松等[14]報(bào)道,比格犬精液最高解凍存活率達(dá)74%。近年來,科研人員又進(jìn)一步對稀釋液篩選、精液冷凍及解凍、輸精時(shí)機(jī)和方式等方面進(jìn)行了研究。趙禹等[15]研究發(fā)現(xiàn),維生素E能提高4 ℃條件下德國牧羊犬精液保存活力。張安國等[16]對犬可視化子宮頸人工授精技術(shù)進(jìn)行了研究。郝志明等[17]對發(fā)情前期和發(fā)情期格力犬的血清孕酮水平及其適配期的凍精人工授精進(jìn)行研究,結(jié)果產(chǎn)仔率達(dá)87.5%。高一龍等[18]又將性別控制技術(shù)與精液保存和人工授精結(jié)合進(jìn)行研究,結(jié)果為X 凍精后代性別控制準(zhǔn)確率為83.33%,Y 凍精后代性別控制準(zhǔn)確率為82.35%。為進(jìn)一步優(yōu)化和篩選稀釋液及精液冷凍液配方,狄和雙等[5]用不同濃度的低密度脂蛋白(LDL)對犬精液冷凍進(jìn)行處理,發(fā)現(xiàn)在犬的精液冷凍稀釋液中添加8%或10%LDL 可以提高犬精液的冷凍效果。在犬精液冷凍液中添加0.5~1.0 mmol/L 谷胱甘肽(GSH)能夠顯著提高凍融后的精子質(zhì)量和體外存活時(shí)間[19]。孫玲偉等[20]研究5 種糖類對犬精液冷凍保存的效果,結(jié)果表明,稀釋液中添加果糖的冷凍稀釋液精子解凍后頂體完整率最高,能顯著提高精子活率和活力,而添加蔗糖組頂體完整率最低。目前,采用精液稀釋后低溫(4~5 ℃)或冷凍(-196 ℃)保存的方法居多。冷凍保存可使精子進(jìn)入休眠狀態(tài),可長期保存;稀釋后低溫冷藏保存精液能使精子存活數(shù)日。犬精液低溫冷藏保存便于運(yùn)輸,程序簡單,輸精操作容易,成本低,易于推廣,因此研究犬精液稀釋低溫(4~5 ℃)保存具有重要的推廣價(jià)值。宋望成[6]將法國斗牛犬精液進(jìn)行低溫4 ℃保存,結(jié)果表明,使用1.0%大豆卵磷脂作為保護(hù)劑代替20%卵黃是可行的;當(dāng)血清孕酮水平處于20~25 ng/mL時(shí)進(jìn)行人工輸精的效果顯著??傊?,近年來科研人員在犬的精液品質(zhì)檢查、稀釋液篩選、精液保存、精液冷凍及解凍、輸精等方面做了大量研究,人工授精在犬繁殖中也變得越來越流行,但截至目前,國內(nèi)尚未制訂犬精液保存及犬人工授精相關(guān)流程的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。
從古至今,犬在人類生產(chǎn)生活中發(fā)揮了巨大的作用。目前,犬類的使用已從傳統(tǒng)的守衛(wèi)、牧羊、狩獵等領(lǐng)域擴(kuò)展到軍警、導(dǎo)盲、檢疫、醫(yī)學(xué)診療等工作犬領(lǐng)域。同時(shí),隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展、人口老齡化的加快,工作壓力等客觀因素日益突出,寵物飼養(yǎng)成為眾多家庭的休閑、寄托感情的消遣方式。近年來,寵物產(chǎn)業(yè)逐漸發(fā)展起來,截至2018 年,僅中國寵物犬市場產(chǎn)值即達(dá)1 056 億元[21],在2020年中國寵物行業(yè)市場規(guī)模突破2 000億元。
犬人工授精技術(shù)相較于自然交配具有諸多優(yōu)越性。首先,它可以在很大程度上降低部分疾病的發(fā)病率;其次,它可以提高優(yōu)質(zhì)種公犬利用效率,不僅有利于品種改良,也能減少公犬的飼養(yǎng)管理成本;再者,它可以克服由于時(shí)間、空間的限制及公母犬體格差異造成的配種困難。在我國犬的人工授精技術(shù)應(yīng)用還不廣泛,特別是冷凍精液應(yīng)用研究較少。在世界上養(yǎng)犬業(yè)發(fā)達(dá)國家,如美國、韓國等,采用冷凍精液進(jìn)行人工授精已成為一個(gè)完整的服務(wù)體系,并應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐中[22]。
隨著中國寵物產(chǎn)業(yè),尤其是寵物犬規(guī)模的迅速發(fā)展擴(kuò)大及犬人工授精對犬業(yè)發(fā)展重要性的不斷提高,養(yǎng)犬業(yè)對這種方式的依賴性將會(huì)越來越強(qiáng),將人工授精技術(shù)與其他輔助繁殖技術(shù)有機(jī)結(jié)合,如胚胎移植、定時(shí)輸精技術(shù)等,將提高養(yǎng)犬業(yè)科技含量。
犬精液保存技術(shù)和人工輸精技術(shù)有著重要的研究意義,在犬的繁殖育種、遺傳改良及未來發(fā)展中隱藏著巨大的應(yīng)用、發(fā)展空間,必將對犬業(yè)發(fā)展起到巨大的推動(dòng)作用。近年來,犬人工授精技術(shù)的應(yīng)用使得種公犬利用率和母犬繁殖效率得到了很大提高,但受胎率低、產(chǎn)仔數(shù)差異大、產(chǎn)弱(死)胎現(xiàn)象依然存在。目前關(guān)于犬人工授精研究的報(bào)道主要見于科研院所等科研機(jī)構(gòu),研究內(nèi)容包括犬精液的稀釋液及冷凍液配方的優(yōu)化及篩選、精液冷凍及解凍方法、輸精時(shí)機(jī)及方式等方面,并取得了一些成果,但尚未見規(guī)模化的推廣應(yīng)用。隨著中國寵物犬規(guī)模的迅速發(fā)展,養(yǎng)犬業(yè)者對犬人工授精技術(shù)的優(yōu)勢及對犬業(yè)發(fā)展重要性的認(rèn)識(shí)不斷提高,養(yǎng)犬業(yè)對這種實(shí)用新型輔助繁殖技術(shù)的依賴性也會(huì)逐步增強(qiáng)。應(yīng)將人工授精技術(shù)與其他輔助繁殖技術(shù)有機(jī)結(jié)合,充分利用現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)提高犬的育種效率及良種繁育體系的科技含量,使犬的遺傳育種技術(shù)上一個(gè)新的臺(tái)階,加速養(yǎng)犬產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。