奶牛性别控制技术概述

孙肖明

奶牛性别控制一直是畜牧生产中的重要研究课题，也是研究的热点之一。在畜牧业生产中具有广阔的应用前景。

随着我国经济发展，人民生活水平不断提高，对牛乳及其制品的需求量急剧增加。但目前产奶牛的实际数量却无法满足人们的需求，通过控制奶牛的性别，可达到增加母牛数量，显著提高奶牛繁殖效率，最大限度的发挥母牛的遗传性能的效果。对于奶牛养殖户和奶牛养殖厂而言，增加母牛的数量，就能提高牛奶产量，提高经济效益，并且一般情况下，母牛价格较公牛高，而一头母牛犊的价格是公牛犊的几十倍，可促奶牛场利益最大化。在一个杂交育种方案中，可以根据需要在育种方案的不同阶段灵活地应用性别控制技术，从而增加选种强度，加快育种进程。

1 影响奶牛性控的因素

1.1 胚胎移植前的性别鉴定

胚胎性别鉴定技术就是利用胚胎分割和冷冻技术对奶牛的胚胎进行性别进行鉴定，用种公牛冷冻精液对母牛进行体外受精，生产大量纯种胚胎。然后人为采用机械或化学方法，进行早期胚胎性别鉴定。事实证明，胚胎不仅能够进行性别鉴定，而且分割后的胚胎发育正常。但是缺点在于技术繁琐，设备造价昂贵，难以实现大范围推广。

1.2 环境对性别的影响

1.2.1 营养与年龄 母牛在饲料不足或饲喂酸性饲料后多产雄犊。反之，饲料丰富或饲喂碱性饲料多产雌犊。年老的母牛多产雄性后代，中年母牛多生雌性后代，父母双亲都是中年牛多生雌性后代。

1.2.2 生殖道pH值 由于Y精子对酸性环境的耐受力比X精子差，而碱性环境则相反。通过控制母牛生殖道的pH值从而达到控制性别的目的。

1.2.3 受精时间 排卵前一定时间输精多产雌犊，控制受精时间的方法较简单，但对掌握适时输精的技术要求较高，并且准确率低。

这些原理和方法理论上可以成立，但是在现实应用中都存在着一些这样或那样的不足，无法推广和普及。所以一种既能减轻养殖户的负担又能够达到较高的性别控制比例方法就显得意义重大。人工受精前通过对X和Y精子分离技术正在若干种技术中脱颖而出，逐渐实现了产业化，越来越多地应用于养殖户和养殖场的实际生产过程中。

2 精子的分离方法

精子的分离方法有多种，其中包括沉降法、电泳法和免疫学方法等，这些方法虽然在一定程度上提高母牛产雌犊的比例，但是也都存在着分离效果不理想或者是无法大范围推广的缺陷，目前实际应用最多的是流式细胞光度法分离技术。其原理主要是基于DNA含量的差异，研究证明X精子的DNA含量高于Y精子3.8%［1］。根据这个原理对精子进行荧光染色，DNA含量高的X精子着色量大，Y精子着色量相抵低一些，通过这个差别在专业分离仪器上进行分离。该法分离的精子准确率可以达到90%以上。

3 精子的来源与分离技术

3.1 种公牛的来源

我国对于冷冻精液的标准要求非常严格。农业部对于种畜禽都有一整套完备的生产许可标准，《种畜禽生产经营许可证管理办法》第三条规定：畜禽原种是指经国家及省级畜禽品种审定委员会认定并公布的培育品种（配套系）和地方良种，国务院畜牧行政主管部门批准引进的国外优良畜禽原种（纯系）和曾祖代配套系，而符合精子分离的种牛则更是优中选优。种公牛的选择有三条途径，分别是从加拿大直接引入活体种公牛；通过在加拿大配种引入怀犊母牛在国内生产；美国、加拿大等国家选择优秀种公牛的精液。

3.2 精子的分离流程

活体种公牛提取精液经过检测达到相应的标准后，就可以进入具体的精子分离阶段，具体包括以下几个方面。

3.2.1 染色 染色过程对精子的品质不会产生不良影响。因为染色所应用的染色剂是一种安全的荧光染料，只对活细胞的DNA染色。为了保证精子与染料结合效果好，精子对荧光染色分子的亲和性是相对均匀一致的，染色技术做到吸收荧光分子成正比。荧光脉冲的幅度与荧光强度成正比，做到荧光染色的浓度、时间、温度、试剂pH值、精子个数一致。

3.2.2 分离 经过染色后的精子 在经过流式细胞仪时，由于喷嘴产生高频率的振动，高速喷射出的精液就形成肉眼看不见的细流，形成了包含单个X精子和单个Y精子的微小液滴，高速射出喷嘴后，逐个与激光交截，精子上的荧光染料被激光激发产生蓝光，由于X精子所含DNA比Y精子多，结合上比较多的荧光染料所激发的荧光的强度就比Y精子强，蓝光被正侧两个光电倍增管接收后，荧光信号就被放大，同时将接受的信号传入主控机，主控机根据荧光强度的差别就可以分辨出哪个是X精子、哪个是Y精子，同时给被判别的包含单个X精子活Y精子的微小液滴加载正电荷或负电荷，携带正电荷或负电荷精子的液滴在电场力的引导下，分别落入不同的收集容器中，这样两种精子即被分离［2］。

3.2.3 罐装 将分离的精子进行细管罐装，每只细管含X精子220万个，每头公牛每年大约能生产2～3万只细管的精子［3］，这样的精液，经过真空冷冻以后，放入液氮罐保存，液氮罐的温度为－196℃，这样的温度就可以常年保存。

经过流式细胞仪分离的被冷冻的精子比普通冷冻精液价值高很多，此种细管精液也要求在生产实际中配以较高的人工受精技术。

4 人工受精技术

4.1 保证母牛健康

育成牛要在15月龄以上，体重在360kg以上；经产牛须在产后60d以上，并且要保证分娩后没有胎衣不下和子宫炎症；膘情适中，过肥或过瘦都会影响受胎率。

4.2 控制母牛发情

在人工受精之前的15～20d，要对母牛进行处理以控制发情时间，将孕酮阴道栓置于母牛阴道中，一般药物取出后，母牛会出现集中发情现象，这样就可以集中对母牛进行人工受精。这种方法称之为同期发情。

4.3 精子活力检查

解冻后的速冻精液在显微镜下，如100%精子呈直线前进运动为1.0级，90%精子呈直线前进运动为0.9级［4］，以此类推。牛冷冻精液解冻后精子活力要求在0.3以上。性控精液由于经过筛选，精子活力一般在0.4～0.5左右。经过精子活力检查之后，会大大提高母牛的受孕几率。

据统计，2011年我国奶牛存栏1 440万头。但由于奶牛自然繁殖率低，繁殖速度慢，使得种群扩繁受到很大限制，从国外引入大批种奶牛要话费大量的外汇。人工控制奶牛性别技术的出现，将会克服我国高产纯种奶牛缺乏的问题，使我国奶牛的养殖业得到蓬勃的发展。

［1］金尔光，周木清，章娅等.奶牛性别控制研究进展［J］.上海畜牧兽医通讯，2006，51（4）：7－8.

［2］江喜春，程广龙，赵辉玲.流式细胞仪分离精子法概述［J］.中国奶牛，2008，34（5）：36－37.

［3］覃能斌，袁 野，孟凡伟，等.利用流式细胞仪分离奶牛精液的性别控制效果观察［J］.黑龙江畜牧兽医，2006，49（9）：52－53.

［4］罗应荣，黄 河，李 鑫，等.奶牛胚胎性别控制技术的试验研究进展［J］.中国畜牧兽医，2005，4（6）：32－35.