高原地区鸡精液冷冻保存技术研究

朱新培 ,  高玉琼 ,  赵家才 ,  毛翔光

养殖与饲料 ›› 2025, Vol. 24 ›› Issue (01) : 5 -8.

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养殖与饲料 ›› 2025, Vol. 24 ›› Issue (01) : 5 -8. DOI: 10.13300/j.cnki.cn42-1648/s.2025.01.002
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高原地区鸡精液冷冻保存技术研究

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Cryopreservation techniques of chicken semen in plateau regions

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摘要

[目的]为解决云南高原地区鸡精液冷冻保存质量差的问题,优化鸡精液冷冻保存的技术流程。[方法]选用茶花二号和云岭红种公鸡精液为研究对象,对比分析了不同成分的精液稀释液、不同比例的抗冻剂及冷冻方法的保存效果,使用计算机辅助精子分析系统、姬姆萨染色法和伊红染色法检测鸡精液的冻后活力、顶体完整率、畸形率。[结果]基础液配方2液、3液和7液效果较好;GL+10%卵黄和DMSO+20%卵黄的冻精活力显著优于DMA+20%卵黄、EG+15%卵黄,分别为34.1%、31.6%、27.4%、19.9%,精子顶体完整率差异不显著;应用程控仪和大口罐冷冻其精液的冻后活力、顶体完整率、畸形率差异不显著。[结论]应用程控仪采用添加葡萄糖、乳糖及柠檬酸钠为基础液,添加防冻剂EG+15%卵黄和DMSO+20%卵黄制作冷冻精液为佳

关键词

/ 按摩法采精 / 细管 / 精液品质 / 冷冻精液 / 高原地区

Key words

chicken / collecting semen with massage / fine tubes / quality of semen / frozen semen / plateau regions

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朱新培,高玉琼,赵家才,毛翔光. 高原地区鸡精液冷冻保存技术研究[J]. 养殖与饲料, 2025, 24(01): 5-8 DOI:10.13300/j.cnki.cn42-1648/s.2025.01.002

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鸡精液冷冻保存,能有效降低鸡种质资源灭绝风险,减少疾病传播及提升优秀种源的商业价值,具有重要意义。自1941年鸡精子冷冻输精获得成功开始,国内外诸多学者对冷冻程序(基础稀释液、冷冻保护剂、冷冻速率、解冻环节等)一系列关键操作技术展开相关研究[1-4]。近年来,鸡精液冷冻保存技术虽然获得了较好的进展,但因鸡冷冻精液的受精率均低于新鲜精液,且其重复性难以得到有效复制,冷冻精液在鸡生产中还未能较大规模推广利用。目前针对云南高原地区鸡精液冷冻保存的研究较少。笔者所在团队于2021年起开展一系列云南鸡精液的冷冻保存试验,对比分析了采用不同成分的精液稀释液、不同比例的抗冻剂及不同冷冻方法后鸡精液的冻后活力、顶体完整率、畸形率,建立并优化鸡精液冷冻保存的技术流程,以期实现云南高原地区鸡冷冻精液技术的应用及推广。

1 材料和方法

1.1 试验动物

供试验鸡精液来源于云岭广大有限公司养殖基地的25~30周龄茶花二号和云岭红种公鸡各10只。种公鸡健康无病,符合采精和试验要求。

1.2 仪器设备和试剂

卡苏精子密度测定仪(4-164),卡苏细管分装机(DISTRIBUTEURISEVO),分光光度计(ACCUCELL),程控冷冻仪(Digicool5300),CEROS Π计算机辅助精子分析系统,相差显微镜,恒温水浴锅,电子天平,热电偶,电冰箱、大口径液氮罐,干燥箱;果糖,葡萄糖,蔗糖,乳糖,磷酸二氢钾,磷酸氢二钠,柠檬酸钠,柠檬酸,谷氨酸钠,三羟甲基胺基甲烷,EDTA(二钠),无水醋酸钾,聚乙烯吡咯烷酮,硫酸鱼精蛋白,双蒸水,姬姆萨染液,伊红染液,甘油(GL),二甲基亚砜丙二醇(DMSO),二甲基乙酰胺(DMA),乙二醇(EG)。

1.3 种公鸡的饲养方式

种公鸡饲养方式为全封闭式饲养和全进全出制,舍内保持干燥,通风良好,按营养需要供给全价日粮,供给清洁饮水,保持良好的生理状态和种用体况。

1.4 生物安全措施

人员、车辆、物品等,更衣消毒后方能进入,生产区定期消毒,严格门卫制度,疫区人员、车辆、物品严禁进入生产区。

1.5 种公鸡的采精

试验种公鸡采用按摩法采精,同一品种不同个体的精液混合在一起,鸡精液采集达到试验需要的数量,避光、保温、防尘、防辐射,快速送到实验室。检测原精液品质,原精活力达到60%以上的精液用稀释液稀释,用于后续试验研究。

1.6 鸡冷冻精液的制作流程

1)鸡精液的稀释、平衡、分装标记和冷冻。经检验,原精活力达60%以上,且无其他异常符合冷冻制作的的原精确定冷冻稀释液的需要量,按试验要求分为数等分,用不同配方的冷冻稀释液采用一步稀释法逐一稀释,检查记录稀释后精子活力,用细管分装机分装、封口和标记,整齐地码放在细管架上,放入4 ℃的冰箱内平衡2~4 h,平衡后的精液在-150~-130 ℃下冷冻,冷源为液氮,精液离液氮面3~6 cm熏蒸冷冻,冷冻时间10~13 min或用程控仪进行冷冻。

2)鸡精液的解冻、包装和冷冻精液质量检查。鸡细管精液冷冻完成后,取出放入液氮中,随机抽样解冻,冷冻精液解冻温度38 ℃,解冻时间10 s,在载物台温度为37 ℃下检查解冻后鸡精子活力、顶体完整率、畸形率[2],解冻活力30%以上的鸡冷冻精液装入拇指管,每管25支,用纱布袋包装拇指管,入库保存和后续试验。

1.7 试验设计

试验分2个阶段进行,先拟定8个稀释液配方进行单因素试验,不同成分的鸡精液基础液配方见表1。再筛选效果良好的3个稀释液作为基础液,选择4种防冻剂:甘油(Glycerine,GL)、二甲基乙酰胺(dimethylacetamide,DMA)、二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide,DMSO)和乙二醇(ethyleneglycol,EG),以及3个水平的卵黄,进行组合试验(表2)。

1.8 数据来源与处理

数据来源于鸡精液检测记录,采用SPSS 19.0软件进行处理,结果以“平均值±标准差”表示,用生物统计法对数据进行显著性检验。

2 结果与分析

2.1 不同成分的鸡精液稀释液基础液的效果对比

8个稀释液配方鸡原精液活力及冷冻精液品质的结果见表3。由表3可见,鸡精液不同配方基础液稀释液中,原精活力差异不显著。2液、3液和7液鸡冷冻精液解冻后活力显著高于其他基础液配方;2液、6液、7液和8液鸡冷冻精液解冻后顶体完整率均显著高于5液、1液和4液。综合来看,2液、3液、7液作为基础液配方制备的鸡冷冻精液品质较好,冻精活力接近40%,畸形率不超过12%,分别编号为A1液、A2液和A3液,再进行验证试验(表4)。2.2 不同比例的鸡精液稀释液防冻剂的效果对比

以GL为防冻剂,添加量4%,基础液2液,卵黄10%为组合1;以DMA为防冻剂,添加量8%,基础液2液,卵黄20%为组合2;以DMSO为防冻剂,添加量10%,基础液3液,卵黄20%为组合3;以EG为防冻剂,添加量5%,基础液2液,卵黄15%为组合4,进行不同比例的防冻剂对比试验,结果见表5

表5可见,GL+10%卵黄的防冻效果最好,但与DMSO+20%卵黄的差异不明显;以GL+10%卵黄为防冻剂,精子解冻后活力最高,但畸形率显著高于EG+20%卵黄、DMSO+20%卵黄,与DMA+20%卵黄的差异不显著;以GL+10%卵黄和DMSO+20%卵黄为防冻剂,精子解冻后活力最好,但DMA+20%卵黄和EG+15%卵黄在本试验中抗冻效果不佳。

2.3 不同冷冻方法制备的鸡冷冻精液的效果对比

不同冷冻方法制备的鸡冻精解冻后的精液品质效果见表6。由表6可见,大口罐冷冻法和程控仪冷冻法制备的鸡精液,解冻后活力、顶体完整率和畸形率之间的差异均不显著。

3 讨论

精液稀释剂在精子细胞特性的保存中起着至关重要的作用,包括精子活力、运动性、顶体完整性和线粒体膜电位。Thananurak等[5]研究发现TNC稀释剂适合作为泰国本地鸡精液合适且有用的冷冻保存介质,在冷冻和解冻过程后能保持公鸡精液的质量和受精率。本研究结果表明,不同配方基础液间鸡精液品质具有差别。8个基础液鸡冷冻精液解冻后畸形率差异不明显,2液、6液和7液鸡冷冻精液解冻后畸形率较低。基础液配方影响鸡冷冻精液质量,2液、3液和7液效果良好。

使用不同防冻剂对鸡冷冻精液解冻后的品质差异明显。王世银[6]研究结果表明,鸡精液冷冻时的最佳抗冻剂为6%的甘油,其次为6%的DMSO,最后10%的DMA和4%的乙二醇。联合抗冻剂冷冻效果与单一抗冻剂差异不显著。陈世伟等[2]研究发现添加抗冻剂组合8%甘油+6%DMSO的稀释精液在平衡30 min时,精液解冻后精子活力最高,复苏率最高,存活时间较长。刘启红等[7]对比了DMA、甘油与DMF为保护剂的鸡精液冷冻技术体系,认为甘油细管是目前鸡精液冷冻保存建设的首选方案。与上述研究结果一致,本研究结果发现,GL+10%卵黄和DMSO+20%卵黄的冻精活力相对较高。但与本研究结果不同,何孟纤等[8]研究发现,在鸡精液冷冻过程中,添加全卵黄成分不利于其冷冻保存;10%的卵黄上清可显著提高鸡精子的抗冻能力。分析原因是由于研究使用的鸡精液均为混合精液,未考虑个体对精液质量的影响,基础液和防冻剂是影响鸡冷冻精液质量的决定因素。不同防冻剂的用量和与不同基础液的优化组合仍需进行深入研究。

不同冷冻方法制备鸡冷冻精液品质无差异。程控仪冷冻法冷冻鸡精液更方便操作、可控性较强,因此程控仪冷冻法优于大口罐冷冻法冷冻鸡精液。本研究结果表明,高原地区鸡精液制作冷冻保存技术,可以提高优良鸡种的利用率,为地方品种保护提供有效措施,有利于良种提升。

参考文献

[1]

周乐乐, 李承德, 黄建豪, 等, 鸡精液稀释配方对低温保存精子活力和输精效果的影响 [J]. 中国畜牧兽医, 2020,47(6):1837-1843.

[2]

陈世伟, 张兆旺, 孟锦涛. 抗冻剂组合和平衡时间与鸡精液冻后活力关系的研究[J]. 黑龙江畜牧兽医, 2021(9):73-77.

[3]

袁静, 赵成莹, 王素红. 鸡精液保存技术[J]. 畜牧兽医科学(电子版), 2021(4):130-131.

[4]

刘子秋. 以DMA、DMF 与甘油为保护剂的鸡精液冷冻技术适用性研究[D]. 长沙: 湖南农业大学, 2021.

[5]

THANANURAK P, CHUAYCHU-NOO N, PHASUK Y, et al. Comparison of TNC and standard extender on post-thaw quality and in vivo fertility of Thai native chicken sperm[J]. Cryobiology, 202092:197-202.

[6]

王世银. 鸡精液冷冻稀释液筛选和冷冻程序的研究[D]. 兰州: 甘肃农业大学, 2008.

[7]

刘启红, 肖广寮, 刘子秋, 以DMA、甘油与DMF为保护剂的鸡精液冷冻技术体系比较研究[J]. 中国家禽, 2024,46(6):1-7.

[8]

何孟纤, 孙玲伟, 戴建军, 卵黄在鸡精液冷冻保存中的应用研究[J]. 上海农业学报, 2023,39(1):108-112 .

基金资助

云南农业职业技术学院重点科研项目(Ynavc202116)

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