奶牛人工授精的優缺點和技術要點

楊祥福

山東省臨沂市蘭陵縣畜牧發展促進中心，山東臨沂 277700

0 引言

奶牛的繁殖和改良是實現種族數量擴大和品質提高的基礎，只有通過不斷的繁殖和遺傳改良，才能提高奶牛的適應性，更好的發揮其生產性能。

奶牛配種的方法主要包括自然交配和人工授精兩種。種公牛直接決定其群體遺傳改良的進程和效果，貢獻率超過75%[1]。如果只通過自然交配的方式實現受胎，不僅會增加交叉感染的幾率，也會嚴重影響種公牛的繁殖性能。人工授精技術直接推動了奶牛品種改良進展，如弗里斯替代英國本地奶牛，荷斯坦牛又替代了弗里斯奶牛。人工授精作為當下應用最為廣泛的繁殖技術，即通過人工輸精器械將凍存復蘇后或新鮮精液注入到奶牛子宮中，從而獲得受胎率的一種生物技術。人工授精在推進品種改良、提高家畜繁殖率和控制疾病發生等方面具有重要意義。

1 應用現狀

2 0世紀4 0年代，人工授精應用于奶牛繁殖育種，到了2 0世紀7 0年代，人工授精技術已經在世界各地得到了廣泛應用，胚胎移植技術也開始進行商品化推廣。隨后性別控制、動物克隆、胚胎干細胞等運用人工干預方法來提高動物繁殖性能的技術也取得了一定的成果。但是受技術難度、成本、結果穩定性等因素的限制，許多技術還局限于科研試驗，并沒有進行大規模的推廣和應用，只有人工授精技術是目前全球范圍內應用最廣泛、發展最成熟的繁殖技術。隨著人工授精技術的推進，1 頭種公牛精液在1 年的時間內可以配種上萬頭母牛，不僅減少了種公牛的飼養和疾病的感染，極大的降低了飼養管理成本，還推進了牛群遺傳改良進程，使得優秀種公牛精液實現跨區域、超時限的利用共享。

2 優缺點

2.1 優點

2.1.1 加速新品種擴繁

（1）提高種公牛的選擇強度

人工授精技術提高了種公牛的選擇強度，種公牛的選擇是非常嚴格的。在最優秀的母牛中，也只有1%的母牛可以選作種公牛的母本，其子代公牛中也只有1%～3%最優秀的可選作為該品種的種公牛。人工授精與自然交配相比，節約了時間和空間，因此獲得的選擇強度要大。

（2）加速品種改良進程

種公牛一次采精量為5～10 mL，體質好的種公牛單次可以采集15 mL精液，一次的射精量可以使許多母牛受胎，加速了牛群基因改良速度，尤其是有利于新品種的推廣。

2.1.2 降低育種成本

種公牛的飼養不僅需要人力和物力，還需要定期的疾病檢查。因此，當下許多牛場并不飼養種公牛，大多依賴進口或外地購買種公牛的精液進行繁殖，通過人工授精就可以獲得優秀的遺傳性狀，極大地降低了育種成本。

2.1.3 減少疾病發生

首先，人工授精技術可避免自然交配引起的交叉感染，如奶牛易患胎兒三毛滴蟲和彎桿菌性病亞種，這些致病菌可以通過接觸感染[2，3]。因此，人工授精減少了疾病的發生。其次，由于溫度不適引發的受胎率低也是常見現象，而人工授精可以打破時間限制，在適宜的季節進行配種，避免了母牛由于不適應氣候所引發的流產等疾病的發生。

2.2 缺點

2.2.1 技術要求較高

首先，需要操作人員會發情鑒定，一旦發現母牛有發情癥狀，需要進行配種。其次，人工授精技術在操作時必須進行相應的記錄，記錄內容不僅包括簡單的輸精日期、輸精量和種公牛信息、預計生產日期等，還需要估算其返情時間。而偏遠地區在沒有妊娠診斷器械的協助下，需要操作人員具有較高的專業技術來判定沒有返情的母牛是否受胎。

2.2.2 傳播隱性性狀的遺傳缺陷

人工授精技術會將種公牛的隱性遺傳性狀傳給子代，而且呈擴散式傳播。如牛軟骨發育不全，該病由隱性基因控制，當隱性基因在子代中是純合子，小牛出生后會出現長骨發育障礙。當子代中發現畸形犢牛，需要及時淘汰種公牛及其精液，防止通過人工授精來傳播相應的疾病。

3 技術要點

3.1 發情鑒定與適時配種

3.1.1 發情鑒定

（1）發情確定

母牛接受任何牛（含母牛）的爬跨和外陰有15 cm以上的透明分泌物。

（2）發情留意

母牛頻頻叫喚、外陰紅腫、追趕其他牛并作出排尿動作，此時飼養員需要進一步觀察其外部行為，觀察內容主要包括幾點。（1）外觀變化：母牛由頻頻叫喚、興奮不安但不接受爬跨向接受爬跨、爬跨時舉尾，保持站立不動的姿態轉變；（2）外陰變化：母牛外陰由微腫向腫大飽滿、柔軟、松弛轉變；（3）陰道黏膜和子宮頸口變化：母牛陰道黏膜有光澤向陰道壁潮紅、充血，子宮頸口開張轉變；（4）陰戶黏液性狀：陰戶黏液清亮向玻璃狀、發白、黏稠轉變；（5）產奶量變化：母牛產奶量由高到低變化。

3.1.2 適時配種

研究表明[4～6]，無論在發情初期還是后期配種都不影響繁殖率。但發情初期配種，其產母牛的可能性更高；而后期配種，其產公牛的幾率更高。如果上午9點之前發現母牛發情，可以在午后1點進行配種；上午9點～14點發情，可以在晚上6點進行配種；1 4點之后發情，可以次日早上進行配種。配種前根據母牛身體狀況進行外陰部和直腸檢查，當外陰有透明的棒狀黏液流下，卵泡壁變薄時，為最佳的人工授精時間。

3.2 精液解凍及檢測

首先消毒輸精相關器械，包括玻璃棒、離心管、鑷子、剪刀等。其次，準備1～2 mL稀釋液，置于水浴鍋中一起加熱至40 ℃。從液氮罐中用鑷子快速取出一支細管凍精，在40 ℃水浴鍋中快速擺動，最好在10 s內解凍，用無菌紙擦拭細管表面的水珠，剪刀在封口端l cm左右剪開。用玻璃棒蘸取少量精液到載玻片置于顯微鏡下觀察，無致病菌、精子復蘇率≥5 0%、畸形率≤20%、精子活力≥0.35、精子頂體完整率≥40%，即可作為輸精精液。

3.3 輸精前準備

精液一旦解凍，防止外界溫度過高或過低刺激，導致精液品質下降，需要在1 h內進行人工輸精。每支細管凍精只給1 頭母牛配種，配種所用器械必須消毒。首先，操作人員需要進行個人消毒，將指甲剪平并洗凈消毒。其次，玻璃器械用肥皂水清洗，清水反復沖洗干凈后蒸汽消毒15 min；金屬器械用肥皂水清洗，清水反復沖洗干凈后用酒精燈消毒。

3.4 輸精技術

配種人員佩戴長臂手套，外涂潤滑油或肥皂水，緩慢插入母牛直腸，握住其子宮頸入口，同時胳膊向下用力開陰門。另一只手將輸精槍由陰門插入陰道，向上斜插一段，然后平插到子宮頸口處，雙手配合將輸精槍前端引入子宮頸管內，繼續緩慢向里插入，穿過螺旋狀組織后就到子宮體，即可注入精液。在注入前先向后拉一下輸精槍，防止由于輸精槍口堵塞有精液殘留使得注入量減少，導致輸精失敗。最后，在輸精時，要控制輸精速度，一邊推進，一邊緩緩活動輸精槍。全部注入后，可以捏住其陰唇下部有節奏地按摩幾下，通過刺激陰蒂讓母牛興奮，獲得更高的受胎率。輸精結束后，操作人員需要進行輸精記錄[7，8]。

3.5 解凍后精液的保存

解凍后的精液也需要及時處理，1 h內不會影響其品質，當外界氣溫低于8 ℃或高于30 ℃，需要及時保溫或降溫處理。

3.6 早期妊娠檢測

早期妊娠檢測主要通過直腸檢查來檢測，妊娠母牛的子宮角形狀、大小和質地會有變化，妊娠母牛需要強化飼喂，未妊娠母牛需要查出原因，進行復配或治療。

4 小結

奶牛人工授精技術是目前全球范圍內應用最廣泛、發展最成熟的繁殖技術，不僅可以加速新品種的擴繁，減少疾病的發生，還可以降低養殖戶的育種成本，是當下最經濟實惠、技術穩定的育種操作。但是該技術對操作人員有較高的技術要求，某些隱性性狀的遺傳缺陷也會傳給子代。因此，在實際操作過程中，需要注意發情鑒定、適時配種、精液準備、輸精、精液保存和妊娠檢測等方面，從而更好推廣優秀種公牛精液，獲得更好、更高、更經濟的配種效率。