由于猪冷冻精液在猪场一线生产中应用较少,行业缺乏大规模猪冷冻精液配种效果数据,这限制了猪冷冻精液的推广。本研究使用冷冻精液和新鲜精液对同一批次的发情美系大白母猪进行配种,新鲜精液配种195头,冷冻精液配种203头。记录母猪的胎次、配种季节、总产仔数、产活仔数、死胎数等数据,比较冷冻精液与新鲜精液的配种效果。结果显示,秋季采用冷冻精液配种的母猪,分娩率高于新鲜精液配种的母猪,冷冻精液配种母猪的总产仔数较新鲜精液配种母猪的总产仔数低0.8头;但夏季冷冻精液配种的母猪总产仔数和产活仔数较新鲜精液配种的母猪高0.4头。表明冷冻精液配种的母猪分娩率可以超过新鲜精液配种的母猪,仅产仔数略低于新鲜精液配种的母猪;在夏季冷冻精液配种母猪的产仔数可以超过新鲜精液配种的母猪,这为猪冷冻精液的推广提供了新的应用场景。
猪的精液冷冻可以提高种公猪利用率,具有生物安全性高、可跨时空保存的优点[1-3]。但精液冷冻解冻过程会损伤精子活力、顶体完整率、质膜完整率等指标,对操作人员技术要求也比新鲜精液的生产更高,这就造成冷冻精液配种母猪的分娩率和产仔性能明显低于新鲜精液[4-10]。目前猪冷冻精液主要应用在地方猪种质资源的保存上,可以用于复原意外损失的地方猪种群[11-16]。大型养猪企业已经对冷冻精液进行了小规模的配种试验,但养猪行业仍缺乏来自生产一线的大规模冷冻精液配种效果数据。上海祥欣畜禽有限公司从2016年开始推广猪冷冻精液技术,并建立起猪冷冻精液商业化生产平台。本研究借助上海祥欣东滩国家核心育种场(以下简称“祥欣育种场”)平台,通过大规模长时间的猪冷冻精液与新鲜精液配种对比试验,为猪冷冻精液在国内的大规模推广提供参考数据。

1、材料与方法
1.1试验材料
新鲜精液:采集上海祥欣东滩国家种公猪站的美系大白猪精液,使用全自动精液分析仪检测精子活力和密度,精液经过稀释和分装后备用,配种所用精子活力在70%以上为合格。
冷冻精液:采集上海祥欣东滩国家种公猪站美系大白猪新鲜精液,放置于17℃冰箱中平衡1h后,在17℃使用800rpm离心15min去除上清,将配置好的祥欣冻精稀释液A加入离心后的精液中,调节精液密度至10⁷个/mL,继续将精液缓慢平衡至4℃,加入祥欣冻精稀释液B,使用冻精细管灌装后在程序冷冻仪中冷冻,最后放入液氮中保存。将冻精细管从液氮中取出,放入50℃水浴锅中12s,迅速剪开细管将精液与37℃稀释液混合,镜检合格后待用。
试验动物:上海祥欣东滩国家核心育种场美系大白母猪。
1.2试验地点及时间
试验在祥欣育种场进行,试验时间为2022年4月至2024年12月。
1.3试验设计
随机挑选每批次正常发情的美系大白母猪,部分采用新鲜精液人工授精,同批次其他母猪采用冷冻精液人工授精,每头母猪采用深度输精法输精2次。最终共挑选20批次母猪进行试验,新鲜精液配种母猪195头,冷冻精液配种母猪203头。
母猪配种时间3-5月份记为春季配种,6-8月份记为夏季配种,9-11月份记为秋季配种,12月份至次年2月份记为冬季配种。猪群的日常饲养管理、免疫消毒、疾病治疗及分娩护理按照祥欣育种场生产管理制度执行。
1.4影响因素的显著性检验
原始数据使用Excel软件整理,指标以“平均值±标准差”方式表示。通过R语言lme4包构建线性混合模型(Linearmixedmodel),分析精液类型、配种季节及胎次对总产仔数、产活仔数和死胎数的影响,III型方差分析计算P值。线性混合模型如下。

模型中Yijklm为总产仔数、产活仔数和死胎数的观测值,μ为总平均数,semen(α)i为精液类型的固定效应,season(β)j为配种季节固定效应,parity(γ)k为胎次固定效应,(αβ)ij、(βγ)jk和(αγ)ik为精液类型、配种季节和胎次两两之间的互作效应,αijkl为个体的随机遗传效应,eijklm为随机残差效应。
使用简单效应分析(Simple effects analysis)比较不同配种季节2种精液类型的配种效果,采用Bonferroni法对结果进行校正。
2、结果与分析
2.1冷冻解冻对精液活力的影响
由表1可知,冷冻精液解冻后的精子活力极显著低于新鲜精液的精子活力(p<0.01)。
猪的精液冷冻可以提高种公猪利用率,具有生物安全性高、可跨时空保存的优点[1-3]。但精液冷冻解冻过程会损伤精子活力、顶体完整率、质膜完整率等指标,对操作人员技术要求也比新鲜精液的生产更高,这就造成冷冻精液配种母猪的分娩率和产仔性能明显低于新鲜精液[4-10]。目前猪冷冻精液主要应用在地方猪种质资源的保存上,可以用于复原意外损失的地方猪种群[11-16]。大型养猪企业已经对冷冻精液进行了小规模的配种试验,但养猪行业仍缺乏来自生产一线的大规模冷冻精液配种效果数据。上海祥欣畜禽有限公司从2016年开始推广猪冷冻精液技术,并建立起猪冷冻精液商业化生产平台。本研究借助上海祥欣东滩国家核心育种场(以下简称“祥欣育种场”)平台,通过大规模长时间的猪冷冻精液与新鲜精液配种对比试验,为猪冷冻精液在国内的大规模推广提供参考数据。

1、材料与方法
1.1试验材料
新鲜精液:采集上海祥欣东滩国家种公猪站的美系大白猪精液,使用全自动精液分析仪检测精子活力和密度,精液经过稀释和分装后备用,配种所用精子活力在70%以上为合格。
冷冻精液:采集上海祥欣东滩国家种公猪站美系大白猪新鲜精液,放置于17℃冰箱中平衡1h后,在17℃使用800rpm离心15min去除上清,将配置好的祥欣冻精稀释液A加入离心后的精液中,调节精液密度至10⁷个/mL,继续将精液缓慢平衡至4℃,加入祥欣冻精稀释液B,使用冻精细管灌装后在程序冷冻仪中冷冻,最后放入液氮中保存。将冻精细管从液氮中取出,放入50℃水浴锅中12s,迅速剪开细管将精液与37℃稀释液混合,镜检合格后待用。
试验动物:上海祥欣东滩国家核心育种场美系大白母猪。
1.2试验地点及时间
试验在祥欣育种场进行,试验时间为2022年4月至2024年12月。
1.3试验设计
随机挑选每批次正常发情的美系大白母猪,部分采用新鲜精液人工授精,同批次其他母猪采用冷冻精液人工授精,每头母猪采用深度输精法输精2次。最终共挑选20批次母猪进行试验,新鲜精液配种母猪195头,冷冻精液配种母猪203头。
母猪配种时间3-5月份记为春季配种,6-8月份记为夏季配种,9-11月份记为秋季配种,12月份至次年2月份记为冬季配种。猪群的日常饲养管理、免疫消毒、疾病治疗及分娩护理按照祥欣育种场生产管理制度执行。
1.4影响因素的显著性检验
原始数据使用Excel软件整理,指标以“平均值±标准差”方式表示。通过R语言lme4包构建线性混合模型(Linearmixedmodel),分析精液类型、配种季节及胎次对总产仔数、产活仔数和死胎数的影响,III型方差分析计算P值。线性混合模型如下。

模型中Yijklm为总产仔数、产活仔数和死胎数的观测值,μ为总平均数,semen(α)i为精液类型的固定效应,season(β)j为配种季节固定效应,parity(γ)k为胎次固定效应,(αβ)ij、(βγ)jk和(αγ)ik为精液类型、配种季节和胎次两两之间的互作效应,αijkl为个体的随机遗传效应,eijklm为随机残差效应。
使用简单效应分析(Simple effects analysis)比较不同配种季节2种精液类型的配种效果,采用Bonferroni法对结果进行校正。
2、结果与分析
2.1冷冻解冻对精液活力的影响
由表1可知,冷冻精液解冻后的精子活力极显著低于新鲜精液的精子活力(p<0.01)。
表1冷冻解冻对精液活力的影响


注:同行数据肩标大写字母不同表示差异极显著(P<0.01),小写字母不同表示差异显著,字母相同或无字母表示差异不显著,下同。
Note:Inpeerdata,capitallettersindicateextremelysignificantdifferences(P<0.01),lowercaselettersindicatesignificantdifferences(P<0.05),andthesameornolettersindicatenosignificantdifferences(P>0.05).Thesamebelow.
2.2精液类型、配种季节和胎次对母猪产仔性能的影响

表2列出了3种固定效应(精液类型、配种季节、胎次)和3种互作效应(精液类型与配种季节、精液类型与胎次、配种季节与胎次)对产仔性能(总产仔数、产活仔数、死胎数)的影响,以P值表示。在固定效应中,胎次对产活仔数具有显著影响(P<0.05),精液类型、配种季节对产仔性能无显著影响(P>0.05)。在互作效应中,精液类型与配种季节对总产仔数和产活仔数影响最大,呈现边缘显著,其他互作效应对产仔性能无显著影响(P>0.05)。
2.3精液类型对母猪产仔性能的影响
由表3可知,冷冻精液配种母猪的分娩率高于新鲜精液配种的母猪,新鲜精液配种母猪的总产仔数高于冷冻精液配种母猪的总产仔数(P>0.05),新鲜精液配种母猪的产活仔数高于冷冻精液配种母猪的产活仔数(P>0.05),新鲜精液配种母猪与冷冻精液配种母猪的死胎数相同(P>0.05)。
2.4季节对不同类型精液配种效果的影响
由表4可知,春季新鲜精液配种母猪的总产仔数高于冷冻精液配种母猪的总产仔数(P>0.05),新鲜精液配种母猪的产活仔数高于冷冻精液配种母猪的产活仔数(P<0.05),新鲜精液配种母猪的死胎数大于冷冻精液配种母猪的死胎数(P<0.05);夏季新鲜精液配种母猪的总产仔数小于冷冻精液配种母猪的总产仔数(P>0.05),


新鲜精液配种母猪的产活仔数小于冷冻精液配种母猪的产活仔数(P>0.05),新鲜精液配种母猪的死胎数与冷冻精液配种母猪的死胎数相同(P>0.05);秋季新鲜精液配种母猪的总产仔数显著高于冷冻精液配种母猪的总产仔数(P<0.05),新鲜精液配种母猪的产活仔数显著高于冷冻精液配种母猪的产活仔数(P<0.05),新鲜精液配种母猪的死胎数与冷冻精液配种母猪的死胎数相同(P>0.05);冬季新鲜精液配种母猪的总产仔数显著高于冷冻精液配种母猪的总产仔数(P<0.05),新鲜精液配种母猪的产活仔数大于冷冻精液配种母猪的产活仔数(P<0.05),新鲜精液配种母猪的死胎数与冷冻精液配种母猪的死胎数相同(P>0.05)。
3、讨论
受新鲜精液品质、冷冻保护液、解冻过程等多种因素影响,不同公司和科研单位制作的猪冷冻精液,解冻后的精子活力差异很大。北京田园奥瑞科技有限公司制作的大白猪冷冻精液解冻后的精子活力为68.06±0.30%。常富强等[4]制作的大白猪冷冻精液解冻后活力范围为37.89%~43.25%。张帆等[22]制作的大白猪冷冻精液解冻后活力的范围在53.43%~81.84%。与以上数据相比,上海祥欣公司的自研精子冷冻保护液和优化的解冻流程,解冻后的精子活力较好。
冷冻精液具有生物安全性高、种公猪利用率高等优点,多家养猪公司近些年来已经开始小规模试用冷冻精液进行人工授精。2018年,湖北襄大畜牧集团的试验显示冷冻精液配种的母猪受胎率为90%、产仔数在12头左右,接近鲜精液配种母猪的产仔数水平[17]。2018-2019年甘州区金园种猪场的试验显示,冷冻精液配种的50头母猪的受胎率为78%,低于常温精液配种的50头母猪的受胎率(92%),冷冻精液配种母猪的产活仔数为11.44头,低于常温精液配种母猪的11.83头。2019-2020年江西正邦养殖有限公司的试验显示,冷冻精液配种的55头母猪的分娩率为57.29%,低于常温精液配种的115头母猪的分娩率(80.99%),冷冻精液配种母猪的总产仔数为10.82±4.55头,显著低于常温精液配种母猪的15.92±3.95头。本文试验数据显示,上海祥欣公司的冻精经过了不同季节、不同胎次的母猪大群体试验,时间跨度较长,母猪的配种分娩率和产仔性能基本保持在较好的水平。
我国夏季的高温会造成猪的热应激,导致夏季配种母猪的产仔性能低于其他季节,并且公猪夏季的精子活力也会低于其他季节的精子活力。本试验结果也显示夏季新鲜精液配种母猪的总产仔数和活产仔数均低于其他季节,但夏季冷冻精液配种母猪的总产仔数和产活仔数均高于新鲜精液组。这是因为冷冻精液的跨时空保存特性,使其可以不使用夏季高温季节的公猪精液制作,从而避免了夏季高温对冷冻精液产生的影响。因此,即便存在精液冷冻解冻的活力损耗,冷冻精液在夏季配种的效果仍可以优于新鲜精液在夏季的配种效果。
我国生猪出栏主产区(河南、湖南、四川、湖北、广东)都面临长时间夏季高温的问题,冷冻精液的这一优势为其在夏季应用提供了新的方法。
4、结论
本试验说明秋季冷冻精液配种母猪的分娩率可以超过新鲜精液,但总产仔数比新鲜精液配种的母猪低0.8头;夏季冷冻精液配种母猪的产仔性能可以超过新鲜精液,为猪冷冻精液的大规模推广提供了重要的应用场景。
Note:Inpeerdata,capitallettersindicateextremelysignificantdifferences(P<0.01),lowercaselettersindicatesignificantdifferences(P<0.05),andthesameornolettersindicatenosignificantdifferences(P>0.05).Thesamebelow.
2.2精液类型、配种季节和胎次对母猪产仔性能的影响

表2列出了3种固定效应(精液类型、配种季节、胎次)和3种互作效应(精液类型与配种季节、精液类型与胎次、配种季节与胎次)对产仔性能(总产仔数、产活仔数、死胎数)的影响,以P值表示。在固定效应中,胎次对产活仔数具有显著影响(P<0.05),精液类型、配种季节对产仔性能无显著影响(P>0.05)。在互作效应中,精液类型与配种季节对总产仔数和产活仔数影响最大,呈现边缘显著,其他互作效应对产仔性能无显著影响(P>0.05)。
2.3精液类型对母猪产仔性能的影响
由表3可知,冷冻精液配种母猪的分娩率高于新鲜精液配种的母猪,新鲜精液配种母猪的总产仔数高于冷冻精液配种母猪的总产仔数(P>0.05),新鲜精液配种母猪的产活仔数高于冷冻精液配种母猪的产活仔数(P>0.05),新鲜精液配种母猪与冷冻精液配种母猪的死胎数相同(P>0.05)。
2.4季节对不同类型精液配种效果的影响
由表4可知,春季新鲜精液配种母猪的总产仔数高于冷冻精液配种母猪的总产仔数(P>0.05),新鲜精液配种母猪的产活仔数高于冷冻精液配种母猪的产活仔数(P<0.05),新鲜精液配种母猪的死胎数大于冷冻精液配种母猪的死胎数(P<0.05);夏季新鲜精液配种母猪的总产仔数小于冷冻精液配种母猪的总产仔数(P>0.05),


新鲜精液配种母猪的产活仔数小于冷冻精液配种母猪的产活仔数(P>0.05),新鲜精液配种母猪的死胎数与冷冻精液配种母猪的死胎数相同(P>0.05);秋季新鲜精液配种母猪的总产仔数显著高于冷冻精液配种母猪的总产仔数(P<0.05),新鲜精液配种母猪的产活仔数显著高于冷冻精液配种母猪的产活仔数(P<0.05),新鲜精液配种母猪的死胎数与冷冻精液配种母猪的死胎数相同(P>0.05);冬季新鲜精液配种母猪的总产仔数显著高于冷冻精液配种母猪的总产仔数(P<0.05),新鲜精液配种母猪的产活仔数大于冷冻精液配种母猪的产活仔数(P<0.05),新鲜精液配种母猪的死胎数与冷冻精液配种母猪的死胎数相同(P>0.05)。
3、讨论
受新鲜精液品质、冷冻保护液、解冻过程等多种因素影响,不同公司和科研单位制作的猪冷冻精液,解冻后的精子活力差异很大。北京田园奥瑞科技有限公司制作的大白猪冷冻精液解冻后的精子活力为68.06±0.30%。常富强等[4]制作的大白猪冷冻精液解冻后活力范围为37.89%~43.25%。张帆等[22]制作的大白猪冷冻精液解冻后活力的范围在53.43%~81.84%。与以上数据相比,上海祥欣公司的自研精子冷冻保护液和优化的解冻流程,解冻后的精子活力较好。
冷冻精液具有生物安全性高、种公猪利用率高等优点,多家养猪公司近些年来已经开始小规模试用冷冻精液进行人工授精。2018年,湖北襄大畜牧集团的试验显示冷冻精液配种的母猪受胎率为90%、产仔数在12头左右,接近鲜精液配种母猪的产仔数水平[17]。2018-2019年甘州区金园种猪场的试验显示,冷冻精液配种的50头母猪的受胎率为78%,低于常温精液配种的50头母猪的受胎率(92%),冷冻精液配种母猪的产活仔数为11.44头,低于常温精液配种母猪的11.83头。2019-2020年江西正邦养殖有限公司的试验显示,冷冻精液配种的55头母猪的分娩率为57.29%,低于常温精液配种的115头母猪的分娩率(80.99%),冷冻精液配种母猪的总产仔数为10.82±4.55头,显著低于常温精液配种母猪的15.92±3.95头。本文试验数据显示,上海祥欣公司的冻精经过了不同季节、不同胎次的母猪大群体试验,时间跨度较长,母猪的配种分娩率和产仔性能基本保持在较好的水平。
我国夏季的高温会造成猪的热应激,导致夏季配种母猪的产仔性能低于其他季节,并且公猪夏季的精子活力也会低于其他季节的精子活力。本试验结果也显示夏季新鲜精液配种母猪的总产仔数和活产仔数均低于其他季节,但夏季冷冻精液配种母猪的总产仔数和产活仔数均高于新鲜精液组。这是因为冷冻精液的跨时空保存特性,使其可以不使用夏季高温季节的公猪精液制作,从而避免了夏季高温对冷冻精液产生的影响。因此,即便存在精液冷冻解冻的活力损耗,冷冻精液在夏季配种的效果仍可以优于新鲜精液在夏季的配种效果。
我国生猪出栏主产区(河南、湖南、四川、湖北、广东)都面临长时间夏季高温的问题,冷冻精液的这一优势为其在夏季应用提供了新的方法。
4、结论
本试验说明秋季冷冻精液配种母猪的分娩率可以超过新鲜精液,但总产仔数比新鲜精液配种的母猪低0.8头;夏季冷冻精液配种母猪的产仔性能可以超过新鲜精液,为猪冷冻精液的大规模推广提供了重要的应用场景。


