生產(chǎn)準(zhǔn)確率達99%的精子性別控制精液

向養(yǎng)豬生產(chǎn)者詢問他們或她們不喜歡做什么，經(jīng)常會提到“閹割”。美國一個新的理念可能會使閹割成為歷史。遺傳技術(shù)很快就能實現(xiàn)母豬只生產(chǎn)雌性仔豬。

中圖分類號：S813 文獻標(biāo)志碼：C 文章編號：1001-0769（2017）12-0039-02

當(dāng)高度準(zhǔn)確的精子性別控制精液可用于全球養(yǎng)豬行業(yè)時，商品豬生產(chǎn)者和育種公司所實現(xiàn)的收益將會是巨大的。

這是Jon Meadus博士等人的觀點。Meadus是位于加拿大阿爾伯塔省拉科姆市的加拿大農(nóng)業(yè)和農(nóng)產(chǎn)品拉科姆研究中心的一位助理研究員。

“人工授精（Artificial Insemination，AI）的成本目前是微不足道的，”他說，“但是，如果精子性別控制技術(shù)能夠保證有95%或更高的性別準(zhǔn)確率，那么在它能負(fù)擔(dān)得起的時候，那些AI通常會采用這項技術(shù)。這也將使養(yǎng)豬行業(yè)能夠避免出現(xiàn)與閹割有關(guān)的動物福利問題。”

1 增加想要的動物

艾伯塔大學(xué)豬研究和技術(shù)中心的經(jīng)理Jay Willis同意這一觀點，說：“就遺傳選擇的進度而言，我認(rèn)為育種公司和繁育者都將很樂意采用這項技術(shù)。”

“它會提高您可以選擇的動物數(shù)量，并能夠減少您不需要的動物數(shù)，有更多的節(jié)約機會。在商業(yè)應(yīng)用方面，這種性別選擇將花費多少顯然是一個巨大的影響因素，但是在使用方面也有節(jié)約，例如由于只飼養(yǎng)雌性商品豬則能夠提高肥育舍的利用效率，消除了分性別飼養(yǎng)的成本，等等。另外，不必進行閹割，意味著具有侵害性、痛苦的作業(yè)不再需要。現(xiàn)在，我們能滿足（加拿大）行業(yè)規(guī)范的工具很少。”

在歐洲，養(yǎng)豬行業(yè)也在為如何替代閹割糾葛著。這種做法仍然被廣泛使用，盡管業(yè)界自愿放棄閹割的截止時間約在9個月之后，即2018年1月1日。歐盟委員會的一個分支機構(gòu)最近完成了一項關(guān)于動物閹割的研究報告，該報告指出，在結(jié)束這種在養(yǎng)豬生產(chǎn)中廣泛使用的傳統(tǒng)做法之前，很多潛在的問題需要得到解決。”

2 可行性

讓我們再回到高準(zhǔn)確率的精子性別控制技術(shù)，艾伯塔省大學(xué)農(nóng)業(yè)生命和環(huán)境科學(xué)系教授Michael Dyck博士認(rèn)為這種技術(shù)有許多潛在的好處，他想知道該技術(shù)是否可以在短時間內(nèi)能夠得到應(yīng)用，而且采用更高的成本究竟能使速度增加多少。他還問：“如何防止在對精子的性別進行分選這一過程中可能會發(fā)生的精子損傷？”

這些問題的答案可以在美國德克薩斯州納瓦索塔的Sexing Technologies公司獲得。

Sexing Technologies公司的首席運營官Gregg BeVier博士指出，根據(jù)X和Y染色體DNA含量上的差異對精子進行分選——他們公司技術(shù)人員應(yīng)用的分離類型——可以追溯到20世紀(jì)70年代。在過去幾十年中發(fā)展起來的還有其他方法，嘗試并使精子性別比例偏斜，包括離心和各種磁珠技術(shù)。例如，英國布里斯托大學(xué)的一家公司Ovasort已經(jīng)開發(fā)出基于檢測精子表面蛋白質(zhì)來分選精子的技術(shù)。

1989年，美國馬里蘭州皮茨維爾市美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究中心（United States Department of Agriculture ‘Agriculture Research Service’，USDA-ARS）的Larry Johnson博士和同事們創(chuàng)造了一種以精子DNA含有量為基礎(chǔ)的精子性別分選方法。

該方法被稱為Beltsville精子性別鑒定技術(shù)，并在許多種類的牲畜中取得了約90%的成功。 BeVier解釋說：“此后，該技術(shù)獲得USDA-ARS的專利，并被授權(quán)給科羅拉多州立大學(xué)和科羅拉多州立大學(xué)研究基金會。”

1996年，這些參與方創(chuàng)建了一家名為XY Inc.的公司；2005年，Sexing Technologies公司收購了該公司。Sexing Technologies公司的首席執(zhí)行官Juan Moreno獲利了這項得到驗證的技術(shù)，并對其進行了細(xì)化，然后進行了擴展，使其在商業(yè)上可行。

為了做到這一點，Sexing Technologies公司進行了更多的戰(zhàn)略性收購，并在細(xì)胞分選、精子培養(yǎng)基和低劑量授精技術(shù)方面投入了巨資。

3 牛作為起點

BeVier說，雖然對于所有動物物種而言基于DNA含量對精子進行分選的過程是相似的，但是由于牛繁殖已經(jīng)是養(yǎng)牛經(jīng)濟的一個組成部分，因此，牛自然是Sexing Technologies公司業(yè)務(wù)開始的地方。“另外，與其他許多動物相比，牛人工授精使用的精子數(shù)量相對較少，”他補充道，“因為子宮頸授精是繁殖牛的常用方法，因此牛也是性別分選精子應(yīng)用的一個合乎邏輯的開始點。”

BeVier表示，在Sexing Technologies公司對該技術(shù)改進之前，牛精子分選過程的改進是漸進的。“從1990年到1995年，分選速度的提高進展緩慢，性別純度達83%，常規(guī)受精率達70%。”他說。“1996-2002年，分選速度提高了400%，常規(guī)受精率達到80%～85%。從2003年到2012年，分選速度又提高了100%。”到2015年，利用Sexing Technologies公司技術(shù)獲得的精子進行授精后，其受精率與用常規(guī)精子進行人工授精的受精率相當(dāng)；由于細(xì)胞分選速度的提高以及每臺分選儀添加了多個分選頭，Sexing Technologies公司現(xiàn)在可為養(yǎng)牛行業(yè)提供準(zhǔn)確性高達99%的性別控制精液。

4 豬的精液

為了在養(yǎng)豬行業(yè)推廣性別控制的精液，Sexing Technologies公司于2015年收購了加拿大薩斯喀徹溫省薩斯卡市的Fast Genetics公司。BeVier解釋說，在養(yǎng)豬行業(yè)推廣性別控制精液需要采用新的培養(yǎng)基、稀釋劑和低劑量授精技術(shù)。他指出，由Sexing Technologies公司和Fast Genetics公司共同完成的所有改進對于這一努力至關(guān)重要。

“盡管要使性別控制精液實現(xiàn)商業(yè)化仍需要完成許多工作，”BeVier說，“我們現(xiàn)在正在自己的核心種豬場和擴繁豬場推行這項技術(shù)，并將在未來的幾個月內(nèi)開始與我們擴繁場的合伙人合作”。

Fast Genetics公司在北美有多個采用分選精子的豬場（圖1），目前不愿透露該技術(shù)何時將用于其他豬場以及這些場位于何處，但表示其目前的重點是加拿大和美國的主要市場。

關(guān)于在分選過程開始（精子定向期間）時精子損傷的預(yù)防，該公司表示，他們的分選技術(shù)具有高度的準(zhǔn)確性和良好的驗證性，使得分選精度能夠達到99%，并能獲得可接受的繁殖率。

5 特定的利潤增長點

通過生產(chǎn)所需性別的豬，可以獲得特定的利潤（無須閹割，不需要對未去勢公豬去除膻味，可提高生產(chǎn)效率）。BeVier表示，在擴繁場，理論上豬場可以使所需產(chǎn)品的產(chǎn)量翻一番；而在商品豬場，預(yù)計每頭上市的商品豬將獲利6～9加元（5～7美元），具體則取決于豬的性別、市場環(huán)境和所在的國家。他補充說，如果豬場可以選擇只飼養(yǎng)一種性別的豬，工人的安全也可以得到更好的保障。

BeVier認(rèn)為，使高準(zhǔn)確度的性別控制精液可用于養(yǎng)豬行業(yè)如同實現(xiàn)一個長期的夢想。“多年來，養(yǎng)豬行業(yè)夢想著能夠使豬的性別比例發(fā)生傾斜，”他說，“現(xiàn)在我們不用再夢想了。”

原題名：Producing sex-sorted sperm with 99% accuracy（英文）

原作者：Treena Hein