提高母猪繁殖效率关键因素探讨

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借彼詹
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1 人工授精中提高猪繁殖效率的关键因素探讨王维洪 ( ) 杭州越丰生物科技有限公司

2 母猪繁殖成绩实例据 65 个存栏母猪数在 500 头以上的规模猪场的实际统计 : 年平均受胎分娩率仅为 75% 数据触目惊心 : 有 1/4 母猪在做无用功, 在耗费着你的钱财! 计算一下 1 头母猪的年耗料疫苗保健费用人工费水电费管理费用栏位周转率合计在 3000 元以上则一个万头猪场 600 头母猪的 1/4 年耗费至少在 40 万元以上这仅仅是浪费的钱, 是吃空响的钱, 如果这 1/4 的母猪中有一半能受胎产仔, 每胎产 10 头, 则年至少可多产仔 500 头以上其收益又将如何

3 提高繁殖效率的关键因素舒适的分娩精细的孕期管理优秀精子优良公猪高繁殖率适合的环境条件优秀卵子优良母猪高受胎率完善的配种

4 提高繁殖效率之完善配种采精孕检输精完善配种发情鉴定稀释保存检测

5 完善配种之稀释保存操作镜检精子生理稀释保存保存条件保存剂水

6 精液稀释须知精液稀释的目的 : 一是增加精液量 ; 二是延长精子的寿命, 增加保存时间 1 精液采集后应尽快稀释, 原精贮存不超过 30min 2 未经品质检查或检查不合格 ( 活力 0.7 以下 ) 的精液不能稀释 3 稀释液与精液要求等温稀释, 两者温差不超过 1, 即稀释液应加热至 33 ~ 37, 以精液温度为标准, 来调节稀释液的温度, 绝不能反过来操作 4 稀释时, 将稀释液沿盛精液的杯 ( 瓶 ) 壁缓慢加入到精液中, 然后轻轻摇动或用消毒玻璃棒搅拌, 使之混合均匀, 不能反过来操作 5 如作高倍稀释时, 应先作低倍稀释 (1:1-2), 待半分钟后再将余下的稀释液沿壁缓缓加入 6 稀释倍数的确定 : 要以每个输精剂量含有效精子数 30 亿以上, 输精量为 80mL 来确定稀释倍数 7 稀释后要求静置片刻再作精子活力检查, 如果稀释前后活力无太大变化, 即可进行分装与保存 ; 如果活力显著下降, 不要使用 8 混合精液 : 新鲜精液首先按 1:1 稀释, 根据精子密度和混合精液的量记录需加入稀释液的量, 将部分稀释后精液放入水浴锅保温, 混合 2 头以上公猪精液置于容器, 加入剩余部分稀释液 ( 要求与精液等温 ), 混合后再进行分装

7 猪常温稀释保存剂的概念猪常温稀释保存剂是指在常温条件下 ( 一般指 16~18 ) 用于稀释和保存猪合格精液的由专用配方配制而成的制剂以使稀释保存后的精液还能用于猪人工授精 ( 即稀释后的精液还达到国家关于精液生产的标准 ) 中需要强调的是三点 : 常温条件合格原精和专用配方

8 常温稀释保存剂的作用在公猪精液中加入稀释保存液的作用在于供给精子足够的营养并防止精子逐渐冷却和行缓冲作用时 PH 值的变化以及维持正常的渗透压, 离子和电解质的平衡等其目的有二 : 一是增加精液量, 仅用 5% 葡萄糖溶液就可, 不宜用作保存二是用以保存精液其保存时间短效者可保存 1-3 天, 长效者可保存 1-7 天目前已开发出可保存 7-15 天之超长效稀释保存液保存时间越长, 其包含的成分也越复杂需要强调的有二点 : 营养和保存时间

9 常温保存剂的配方构成猪用常温保存剂的配方构成分为三大部分 : 一是提供能量, 以使精子能处于休眠而不是死亡 ; 二是维持渗透压的平衡, 以使精子在休眠阶段尽量不致畸形 ; 三是维持酸碱度的平衡, 确保精子生存环境不出现剧烈的变化此外, 为了保证精液在体外环境中不受病原微生物的污染, 还需要加入合适的抗生素或有同样作用的物质

10 猪精液常温保存剂的研发历程自从上世纪 40 年代猪人工授精技术广泛应用以来, 诸如俄罗斯日本欧美等国的学者就开始猪常温稀释保存剂的研发, 并逐渐商业化但直至 90 年代, 都没有找到保存时间能超过 3 天的有效技术和配方在我国,80 年代初有专家学者及生产技术人员开始关注猪常温稀释保存剂的研究及应用但基本上都是建立在国外的研究和应用基础之上的 90 年代后, 随着人工授精技术的进展和药学化工机械设备技术的进步, 猪常温稀释保存剂的研发也取得了长足的进步, 尤其是进入新世纪后, 保存时间超过 7 天的长效稀释粉也研制成功, 从而使猪人工授精技术在生产上得到了普遍应用

11 长效稀释粉在实际使用中的意义一什么是长效稀释粉? 在通常意义上的理解, 长效稀释粉是指合格猪精液在使用长效稀释粉稀释后能在常温下 ( 一般指 16~18 ) 保存 7 天以上, 精液的活力还能达到输精的标准 ( 参照 GB/T 一 2010 猪常温精液生产与保存技术规范 ) 二长效稀释粉与其他稀释粉的区别长效稀释粉在配方组成上, 除了一般稀释粉都有的的葡萄糖和柠檬酸外, 还添加了 Tris( 三羟甲基氨基甲烷, 氨基丁三醇, 是一种能在加入少量酸或碱和水时大大减低 ph 变动的缓冲溶液 ), 氨基酸和有助于保持精子顶体完整性等物质, 不仅能有效防止精子在体外降温过程中造成的损伤, 而且有助于在使用时提高精子顶体穿透卵母细胞壁的能力也就是说, 在理论上, 使用长效稀释粉比一般的稀释粉能有助于提高受胎率或产仔数

12 长效稀释粉在实际使用中的意义三猪场内使用长效稀释粉的实际意义在猪场内使用长效稀释粉, 不仅可以减少公猪的饲养量, 更大意义上是可以充分利用优良公猪的基因, 提高猪场的生猪质量, 从而提高经济效益在以前由于市场上较少有稳定的长效稀释粉面市, 所以, 导致了猪场产生没有普遍使用长效稀释粉的误区, 随着稳定的长效稀释粉产品的面市, 规模猪场特别是种公猪站应用长效稀释粉就显得十分的有意义, 可最大限度地提高配种经济效益, 对推动我国种猪生产水平 ( 也即猪的育种 ) 的提高也有极大的帮助

13 长效稀释粉在实际使用中的意义全国生猪遗传改良计划 (2009 年 ~2020 年 ) 中明确指出 : 遗传改良计划的主要任务之一是 : 推广普及猪人工授精技术, 将优良种猪精液迅速应用到生产一线, 改善生猪生产水平国家生猪核心育种场应严格执行场间遗传交流计划, 按要求选用其他核心育种场测定优秀的种公猪精液, 开展持续性能测定和群体选育工作, 建立持续的遗传联系为完成上述任务, 优秀公猪的精液在场间的交流将会常态化, 而我国地域分布辽阔, 传输时间跨度将会达到 5 天以上, 因而, 长效稀释粉将会无可争议地被各核心猪场使用

14 越丰长效稀释粉在生产实际使用效果越丰 Ⅰ 号长效稀释粉于 2005 年研发成功, 并于 2007 年在配方和工艺上作了进一步的完善, 历时多年在这多年的推广应用中 ( 全国市场上大约有几百万包的越丰 Ⅰ 号长效稀释粉被应用 ), 据不完全统计, 相对于其他的稀释粉 ( 短效或其他品牌的长效粉 ), 受胎率提高至少在 3% 以上, 产仔数提高至少在 0.2 头以上 ( 数据没经数理统计分析, 只是一种客观应用统计 )

15 越丰稀释粉的三个国内首创首创 : 首个制订了稀释粉的生产标准首创 : 国内首个建成并投产的稀释粉十万级 GMP 生产车间首创 : 国内首个攻克了热降解的产品, 热稳定性在同类所有产品中居首

16 越丰稀释粉生产标准

17 越丰稀释粉生产标准越丰稀释粉生产标准的内容 : 产品外观指标产品储运标准产品外包装标准保存剂标准生产工艺标准服务标准质量检测指标

18 越丰稀释粉生产标准越丰稀释粉生产标准封面影印本

19 越丰 10 万级 GMP 稀释粉生产车间由于影响精液保存的因素很多, 促使保存剂在生产过程中对每个影响因素都要进行严格控制这需要有一个 GMP 车间来作为其工艺上的保证, 而不是大量使用人工的小作坊式的生产方式所能达到的 GMP 生产车间包括按 GMP 要求设计建造的更衣消毒设施生产车间 ( 包含有自动称重设备自动包装 ) 分析检测室成品库等

20 车间整体越丰 10 万级 GMP 稀释粉生产车间

21 越丰稀释粉热稳定性保存剂的热稳定性对保存剂的运输及使用有着重要的影响当保存剂出现热稳定性变差时, 会使其在运输与保存时发生热降解如变黄结块等, 那么其所含的 PH 稳定剂的降解产物会改变精密配比的缓冲体系的抗酸碱能力, 也即使保存剂对于精子代谢产物的缓冲能力减弱, 影响精子顶体和生物膜的完整性 ; 另一方面, 抑菌物质发生热降解会导致有毒有害物质产生, 不仅丧失应有的抑菌能力而且对于精子细胞会产生较大的毒性, 会导致受胎率的下降

22 越丰稀释粉热稳定性越丰稀释粉依托 GMP 车间先进的生产工艺结合世界领先的干燥技术, 达到了非常良好的热稳定性生产环境抗结物质低透氧率热稳定性杜邦膜干燥剂

23 越丰稀释粉热稳定性

24 完善配种之检测分析数据记录检测仪检测使用前检测原精检测稀释后检测

25 专注于动物精液的检测动物精液检测精度的关键因素探讨苏剑福州鸿视野软件技术有限公司

26 精液质量检测系统显微镜摄像装置精子计数板恒温系统计算机分析软件专注于动物精液的检测

27 显微镜 1 1 使用平场消色差物镜消色差物镜对球差的校正限于黄绿光范围内, 对色差只校正红绿光, 用消色差物镜时仍有残余色差, 像域弯曲仍然存在与消色差物镜相比, 平场消色差物镜使像域弯曲得到很好的校正最好的物镜就是平场消色差的, 用平场消色差物镜时图像边缘会更清楚一些平场消色差物镜相对于消色差物镜, 清晰范围更大 2 使用 LED 照明 1) 没有频闪 : 因为 LED 灯为纯直流供电, 无频闪, 不易使眼睛产生疲劳感, 亦不会对工作区域的其它设备产生谐波干扰在连续采集中各图像照明均匀, 提高检测精度 2) 光照均匀 :LED 均匀照射在被观察物体上, 无虚影产生, 清晰度高提高精子图像的清晰度 3) 超长寿命 :LED 光源由于发热量低 ( 没有热幅射 ) 耗电量小, 平均寿命大于小时, 热幅射对检测精子的运动状态的影响有待研究 4) 亮度可调 : 可根据自身对亮度的适应性随意调节亮度, 使之达到最为理想的舒适度, 线形效果非常理想, 使长时间工作的眼睛不易产生疲劳感 5) 可使用电池供电, 方便携带, 可在无电网状态工作专注于动物精液的检测

3 无限远校正光学系统无限远校正光学系统中, 由标本通过物镜的光线不在物镜成像, 而是作为无限远的平行光束进入成像透镜, 由成像透镜形成中间像而在有限远校正光学系统中, 则由物镜单独形成中间像无限远校正的光学系统中, 物镜与成像透镜之间为平行光线, 原理上具有下述优点 : 改变物镜与成像透镜的间隔, 倍率不会改变物镜与成像透镜之间插入平行平面板, 也能保持齐焦,

28 3 无限远校正光学系统无限远校正光学系统中, 由标本通过物镜的光线不在物镜成像, 而是作为无限远的平行光束进入成像透镜, 由成像透镜形成中间像而在有限远校正光学系统中, 则由物镜单独形成中间像无限远校正的光学系统中, 物镜与成像透镜之间为平行光线, 原理上具有下述优点 : 改变物镜与成像透镜的间隔, 倍率不会改变物镜与成像透镜之间插入平行平面板, 也能保持齐焦, 成像不会偏移此处列举的两个优点, 在显微镜光学系统的构成上也非常有益, 因此, 一直存在着无限远校正光学系统是理想的显微镜光学系统这一说法如果能最大限度的利用该优点, 就可以在物镜和成像透镜之间的平行光束部分中自由插入或移去中间镜筒, 构建最佳的光学系统例如奥林巴斯 CX21 和 CX31 就是采用无限远校正光学系统 4 相差装置显微镜 2 相差显微镜 (phasecontrast microscope) 由 P.Zernike 于 1932 年发明, 并因此获 1953 年诺贝尔物理奖这种显微镜最大的特点是可以观察未经染色的标本和活细胞相差显微镜的基本原理是, 把透过标本的可见光的光程差变成振幅差, 从而提高了各种结构间的对比度, 使各种结构变得清晰可见光线透过标本后发生折射, 偏离了原来的光路, 同时被延迟了 1/4λ( 波长 ), 如果再增加或减少 1/4λ, 则光程差变为 1/2λ, 两束光合轴后干涉加强, 振幅增大或减下, 提高反差显微镜在检测系统中是重要的组成部分图像质量取决于显微镜的选择我司生产的精液质量检测系统可根据客户需求配置不同的显微镜专注于动物精液的检测

摄像装置 1 采集卡 + 模拟摄像机摄像机采集图像输出模拟信号给采集卡, 由采集卡转换成数字图像信号该采集系统每秒可达 25 幅图像, 采集速度快, 成本较低图像分辨率为 768*576 2 数字摄像机我司开发的 HView 5MC 数字摄像机, 最高像素达到 500 万像素在动态分析时, 为了实现高速摄像, 实现每秒 30 幅以上的图像 ( 计算机速度曝光时间影响 ), 分辨率为

29 摄像装置 1 采集卡 + 模拟摄像机摄像机采集图像输出模拟信号给采集卡, 由采集卡转换成数字图像信号该采集系统每秒可达 25 幅图像, 采集速度快, 成本较低图像分辨率为 768*576 2 数字摄像机我司开发的 HView 5MC 数字摄像机, 最高像素达到 500 万像素在动态分析时, 为了实现高速摄像, 实现每秒 30 幅以上的图像 ( 计算机速度曝光时间影响 ), 分辨率为 1280*960 的像素 (120 万像素 ) 在形态分析时实现 2592*1944 像素 (500 万像素 ), 真正实现数字高清 3 比较 HView 5MC 数字摄像机采用逐行扫描技术, 有别于模拟摄像机, 模拟摄像机采用隔行扫描逐行扫描相对于隔行扫描是一种先进的扫描方式, 它是指图像进行扫描时, 从 CCD 霸面左上角的第一行开始逐行进行, 整个图像扫描一次完成因此图像显示画面闪烁小, 显示效果好, 隔行扫描在精子的高速运动易产生锯齿如果数据采集速度慢, 逐行扫描的 CCD 拍摄动体也会出现扭曲, 反之, 如果数据采集速度足够快, 隔行扫描也没有什么问题所以, 尽管从技术层面来讲逐行扫描 CCD 是好一些, 但从相关资料了解到, 由于同样大小 CCD 像素的不断增加,CCD 显微摄像头中传送信号的通路无法适应逐行扫描得到的一次性的大量的数据, 会造成图象处理速度的下降专注于动物精液的检测

30 精子计数板 1 HView 精液检测系统专用精子计数板使用进口精子计数板, 盖玻片带刻度, 最小刻度为 0.1mm, 每片计数板有 2 个计数池, 计数池深为 10um 由于正常猪精子头部大小为 um,10um 的计数池深适合猪精子在计数池中自由运动, 又不产生分层现象更能准确计算密度和活率该计数板的透光率远远强于国产的精子计数板计数板经过清洗干燥后可重复使用, 降低精液检测的成本 2 Makler 精子计数板 10 microns 标准深度, 有效消除斑点干扰, 精子可以自由游动, 可以观察到一个焦平面的图像成本高 3 国产精子计数板液面深度不能保证, 透光率低部分使用一次性精子计数板的成本高 4 血球计数板每块计数板由 H 形凹槽分为 2 个同样的计数池, 将特制的专用盖玻片覆盖其上, 形成高 0.10mm 的计数池 5 载玻片液面深度不能保证, 不适精液检测系统使用专注于动物精液的检测

31 检测恒温系统精液的预恒热精子计数板的预热检测台面的恒温组成完善的检测恒温系统精子活力的测定 : 精子的活力是指原精液在 37 下呈直线运动的精子占全部精子总数的百分率测定方法是将一滴原精液滴在一张加热的计数板上, 显微镜工作台的温度应保存在 37, 一般地, 鲜精活率应在 80% 以上, 当活率低于 40% 时精液不可再用于输精由于精子的活力受环境条件的影响很大, 为了得到客观准确的结果, 在评定时应注意如下方面 : 检查活力时应保存在恒温条件下进行 ; 不要让阳光直接照射到精液样品上 ; 远离易挥发的化学物质或消毒剂专注于动物精液的检测

32 显微镜摄像装置精子计数板恒温系统均影响计算机软件分析结果我司于 2011 年获得国家创新基金的扶持专注于动物精液的检测软件的开发, 并于 2014 年初通过国家验收计算机分析软件几年间公司产品销往北京山东浙江福建广东广西云南贵州四川武汉河南河北辽宁新疆江苏安徽湖南湖北海南江西等城市和省份, 获得用户的一致好评在听取用户的意见后, 我司删除了一些不实用的功能模块, 使得软件更贴近用户的实际需求, 操作更加简便为了使该项目产品分析更加准确, 在 2013 年底, 公司推出了数字高清版和数码版, 数字高清分辨率达到 1080P, 每秒采集速度 30 帧, 图像更清晰, 精子的运动跟踪更加准确 ; 数码版的产品 USB 供电, 最高像素达到 500 万像素, 在分辨率下实现 30 帧的采集速度, 该产品使用逐行扫描, 减少了隔行扫描产生的误差, 使分析结果更加准确为了满足部分客户的移动无需电源的要求, 公司推出了手提电脑版, 配合配置 LED 锂电池显微镜使用 ; 使用户在人工受精前, 无论在何处均可使用该项目产品专注于动物精液的检测

33 完善配种之输精操作输精器材适时输精输精自动输精子宫颈输精深部输精

34 AMG 子宫内输精技术五大优点 1 让精子快速直达受孕部位, 提高母猪的受孕率分娩率和活仔数受胎率提高约 5-10 个百分点, 胎产仔数约多 0.5 头! 2 减少子宫颈炎阴道炎轻度子宫内膜炎造成的母猪淘汰 3 减少输精时间, 输精时不需要用任何的方式去刺激母猪 ( 可以减少工人劳动程度和其它设备的投入 ) 4 减少精液用量 5 减少精液倒流

35 普通管与深部管输精时间差结合排卵时间普通管精液到达受孕部位时间 (8~10 小时 ) 精子活力深部管通过人为挤压, 新鲜精液直接到达子宫角

36 AMG 技术的输精时间天断奶发情母猪, 确定发情后,24 小时输第一次精在第一次输精后过 8-12 小时进行第二次输精, 共需要输精 2 次天断奶发情母猪, 确定发情后,12 小时输第一次精在第一次输精后过 8-12 小时进行第二次输精, 共需要输精 2 次 3 7 天以上断奶发情母猪, 确定发情后, 立即进行第一次输精在第一次输精后过 8-12 小时再进行第二次输精, 共需要输精 2 次 4 发情的后备母猪和返情母猪, 确定发情后, 立即进行第一次输精在第一次输精后过 8-12 小时再进行第二次输精在第二次输精后过 8-12 小时再进行第三次输精, 共需要输精 3 次 ( 原因是后备母猪和返情母猪的发情不稳定, 我们不能准确的判断它们的发情时间, 所以我们建议后备母猪和返情母猪 3 次输精是最安全的 )

37 AMG 子宫内输精管使用

38 菲律宾农场使用情况

39 广西推广美国 AMG 输精技术情况扬翔集团已使用了 5 年雄桂集团, 五祥农牧, 聚银农牧, 屯里外贸, 雨润集团西南区等已全面使用! 用 3 年左右时间, 广西将全面铺开!

40 谢谢大家! 欢迎来公司参观指导!

1.3 电子台称用于称量精液质量 (1g 相当于 1ml), 以测量精液体积 1.4 数显恒温水浴锅加热精液稀释液以及用于控制精液稀释液的温度另外, 还用于冷冻精液的解冻 1.5 数显恒温精液保存箱温度波动范围在 ±1, 用于精液的保存 1.6 量筒或烧杯 1000 ml 2000 ml 各两个,

1.3 电子台称用于称量精液质量 (1g 相当于 1ml), 以测量精液体积 1.4 数显恒温水浴锅加热精液稀释液以及用于控制精液稀释液的温度另外, 还用于冷冻精液的解冻 1.5 数显恒温精液保存箱温度波动范围在 ±1, 用于精液的保存 1.6 量筒或烧杯 1000 ml 2000 ml 各两个, 猪人工授精 - 实验室关键技术朱士恩 ( 中国农业大学动物科技学院, 北京 100094) 摘要 : 猪的人工授精技术是育种方法中一项简单有效且最重要的生物技术之一本文从以下几方面介绍猪人工授精工作中实验室的必备设备采精操作精液品质的检查稀释分装保存运输及输精配种操作技术及注意事项, 为畜牧业中推广猪的人工授精技术提供参考关键词 : 猪 ; 采精 ; 人工授精 ; 精液猪的人工授精技术始于