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性控精液人工授精技术

北京奶牛中心

自然情况下，奶牛繁殖过程中人为无法进行性别控制，公、母犊出生比率大约各占一半。由于奶牛业以产奶为主，一半的后代没有饲养价值，造成资源的浪费和养殖者的经济损失，还降低了良种奶牛种群的扩繁速度，无法满足快速发展的高产奶牛市场需求。

通过高新技术手段决定出生犊牛的性别，实现良种奶牛种群快速扩繁，降低生产成本，满足市场需求，是当今奶牛养殖者的期盼，也是生殖生物学领域的重要研究课题。利用性控精液进行人工授精，实现奶牛生殖的性别控制，是避免资源浪费、迅速扩大种群、实施品种改良较易普及和被市场接受的生物高新技术。因此性别控制技术在全国有非常好的发展前景。

应用性控精液，大大加快了良种奶牛的培育步伐，在较短的时间内，大幅度扩大奶牛群的规模，增加良种奶牛的比例，加速提高整个奶牛群的产奶水平。

它是当今世界最先进性别控制技术的产物，代表了动物遗传育种的发展方向，可以说应用性控精液人工授精是奶牛繁育改良史上的又一次革命。

（1）性控精液的生产原理：

根据X、Y精子其DNA含量的不同，由于X精子比Y精子含有较多的DNA，在用荧光染料染色时，X精子吸收的染料多，发出的荧光也强，就此可以分辨出X与Y精子，然后再利用计算机控制使荧光强的X精子带上正电荷，Y精子带上负电荷，在通过高压电场时便向不同的方向偏转，从而达到分离目的，分辨率可达90％以上。分离后X精子的精液进行冻精各项指标检测，达标的精液封装冷冻保存；分离产生的Y精子精液和废精都弃掉不要（见图1）。

（2）牛分离精液的技术指标

表1 牛分离精液的技术指标

指标 精子活力 有效精子数 分离纯度 存活时间 情期受胎率

（3）性控精液的特点

常规精液 0.3-0.5 2000万个/0.25ml

-- 20-24小时 55%-75%

分离精液 0.3-0.4 200万个/0.25ml 90%-95% 8-10小时 45%以上

①可以使后代犊牛90%以上为母犊；

②解冻后精子活率要比常规冷冻精液高，其主要原因是奶牛X性控精液在分离的过程中，除了保留X精子、筛除Y精子外，还将原精液中的死精子和部分畸形精子筛除掉；

③有效精子数约为200万个/0.25ml，远低于常规精液的有效精子数。

④奶牛X性控冷冻精液的存活时间相对于常规冷冻精液要短（存活8-10小时左右）。因此在使用奶牛X性控冷冻精液进行人工授精时，对于授精员技术的要求更高。

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图1性控精液的生产示意图

1 基础知识

为使奶牛养殖者获得最大的养殖效益，在实施人工授精技术工作中应认真注意以下几方面的事项：

1.1发情鉴定

为达到最大生产能力，母牛必须在产后80～90天内配种，这样就能使它每12.5～12.8个月产一新牛犊，过长的产犊间隔会减少奶牛一生的产奶量。对饲养者来说，发情鉴定是保证较好繁殖管理的重要组成部分，准确记录母牛的发情时间、配种日期，对预测其下一次发情或产犊日期以及对牛群的科学管理是必要的。 1.1.1 母牛的发情

在生殖内分泌的调节下，母牛卵巢上的卵泡周期性地发育成熟，并分泌雌激素，在雌激素的作用下，母牛生殖道产生一系列变化并产生性欲，爬跨其它牛，也接受其它牛的爬跨，这种生理状态称为发情。母牛发情时表现为外部生殖道上皮充血肿胀、粘膜潮红、子宫壁增厚、比平时大而硬(勃起)；子宫和阴道前庭的分泌机能增强、分泌的粘液增多、并流出阴门；母牛发情时敏感、兴奋不安、哞叫、走动频繁，食欲下降、奶量减少、主动接近公牛，两后肢叉开、举尾、回头探望、排尿次数增多、开始时爬跨其它牛、进入发情稳定期接受其它牛的爬跨；除上述变化之外，发情母牛卵巢上有成熟卵泡发育并排卵，只有成熟的卵子排出才能使母牛配种受胎。有发情表现但没有成熟的卵泡发育，即使正常配种也不能受胎，发生这种情况的原因可能是由于母牛生殖机能紊乱或使用含有雌激素类药物引起的假发情。 1.1.2 母牛发情特点

（1）母牛是属全年多次发情的家畜，约18～24天一个发情周期，一般没有明显的季节性，饲养管理良好的母牛可全年发情配种和产犊；但在粗放的饲养条件下，冬季气候寒冷、营养差、农牧区的牛多表现为休情。

（2）发情期(发情持续期)短，但行为明显。母牛有外部表现的发情时间一般仅为18～24小时，有的牛仅几个小时，因此发情观察必须留心，否则很容易漏掉。

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（3）母牛排卵一般发生在发情停止后7～14小时(个别母牛也有提前或推后的现象)，因此母牛刚发情时不要急于配种，而应等到发情结束或接近结束时配种，这是最适宜的配种时间。

1.2发情征兆

鉴定发情要求鉴定者具有敏锐的观察力，大多数母牛从发情初期到发情结束其行为规律会逐渐发生变化。母牛发情的最好标志是它允许另一头母牛或公牛爬跨。以下概括了母牛发情的一系列征兆，可以帮助发情坚定法发情鉴定识别母牛是否应给予更细致地观发情观察。

1.3发情征兆的日常表现形式

1.3.1 正常发情表现

发情活动的启动遵循一独特的形式，大多数发生在傍晚、夜间和清晨。研究表明大约70％的爬跨行为发生在晚7点到第二天早7点之间。为了监测到90％的母牛发情，观察牛群的时间应当在清晨和傍晚，白天时可按3～5小时的间隔进行观察。

表2 发情征兆

发情期 l、接受爬跨 2、显示与发情早晚期相关的征兆

发情前、后期 1、如公牛样吼叫 2、表现一般紧张特征

4、嗅闻其它牛外阴或尿液；闻后有时还翻鼻孔 5、母牛互相追赶，发情母牛试图将其下巴放在另一母牛的背上

6、外阴呈粉红肿胀，还可见到透明状粘液流出

降

非典型征兆 1、食欲和产奶量下

3、攻击性如向前冲撞；常见与另一头母牛对头顶撞 2、喜欢弄脏，体侧

粘有粪便

3、尾根变粗糙并可能脱毛

有时监测不到牛的发情现象，其原因主要如下：处于妊娠期的牛；刚分娩的牛，发情周期还未恢复(安静发情)；由于营养不良，生殖道严重感染或产后其它并发症均可引起不发情；有卵巢囊肿病的牛；牛有发

情征兆，但是饲养员未能监测到。

1.4影响母牛发情的因素

（1）产后泌乳：母牛产犊后，泌乳机能旺盛，身体也在恢复，生殖机能受到抑制，卵巢上无成熟卵泡发育，约有40天的时间母牛不表现发情。

（2）泌乳：在奶牛上表现的不是特别明显。

（3）营养：能量、蛋白质、维生素或矿物质不足均会显著地影响母牛发情，造成营养性乏情。

（4）季节：虽然母牛的发情本身是无季节性的，但由于气候环境差异、饲草、饲料的差异，也会造成季节性乏情。严寒和酷暑对母牛的发情都有抑制作用。

（5）其它因素：管理不当造成的应激，会造成乏情。另外，由于各种因素的不同，发情表现和监测也随之时难时易。例如，牛舍的形式(栓系牛舍、散放牛舍、放牧、设有行走通道的网栏等)为牛表现发情征兆和饲养员监测牛的发情提供不同程度的方便。较大的牛群里可有一头以上的母牛同时发情，当这种情况发生时，由于爬跨活动明显增加，监测到发情牛的几率明显升高，例如，两头牛若同时发情，其爬跨活动可比平常高三倍。相反，一些因

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