水牛人工授精繁育技術

◆作者：鐘秋怡 姚雪軍 劉興隆 鐘雄聲 凌欣華 徐國寶 涂軻 陳倩倩

◆單位：1.廣東省梅州市農林科學院動物科學研究所；2.廣東省平遠縣農業農村局

隨著我國人民生活水平的提高，牛肉在我國居民肉類消費結構中所占比重也不斷提升，發展肉牛產業是建設現代畜牧業的重要方面。在梅州市肉牛養殖業中，水牛是主要的養殖品種，養殖數量不斷增加，但絕大部分為梅州本地水牛。梅州本地水牛的體型相對較小，生長速度較緩，繁養技術水平不高，經濟效益不佳。梅州市“水牛高效養殖與繁育技術試驗推廣項目”引進印度摩拉水牛凍精雜交改良梅州本地水牛，取得了較好的效果。

1 水牛產業概況

水牛生長在熱帶、亞熱帶，在當地的農業、畜牧業中發揮了關鍵性的作用（楊紅萍，2015）。中國水牛的養殖應用較廣，包括牽引勞動、供應肉食以及提供乳制品。而且，中國水牛數量多，資源豐富，分布于廣西、云南、廣東、貴州、湖北、四川等18 個省份（李仕堅等，2010）。

1.1 水牛的生產特性

水牛是我國南部長期分布的本土品種，有著悠久的養殖歷史，并擁有優良的適應性、耐受高溫高濕環境的特點，同時還具備較強的抗病能力，耐受粗飼料的能力，易于飼養、壽命較長等生物學特性（廖彥瓊，2014），能適應廣東等華南地區光照強、溫度高、濕度大、植物生產快、草料豐富的地理特點。水牛肉富含蛋白質、氨基酸、維生素、礦物質等營養成分，而且其肉質瘦肉比例高，飽和脂肪和膽固醇含量相對較低，比起同類產品具有明顯優勢；水牛奶是一種營養含量高、干物質較多的農產品，具有較強的加工優勢，在世界各地廣受歡迎。聯合國糧食及農業組織（FAO）將水牛評為最具研發前景的家畜之一。近年來，不少的國家和地區開始加大對水牛研發和利用的投入，這為水牛產業的可持續發展提供了重要支撐。水牛業的發展不僅有助于解決人類的食品供給問題，還能提高人民的生活質量，創造更多的就業機會，促進農民增收、鄉村振興（楊炳壯，2011）。

1.2 梅州市水牛產業現狀

長久以來，梅州以豬、雞養殖為主，草食動物的養殖業發展較為滯后，畜牧業的生產結構亟待進一步調整優化（陳倩倩等，2023）。據梅州市農業農村局統計，全市肉牛養殖量約25 萬頭，其中水牛養殖量約7 萬頭，年出欄肉牛10 萬多頭。肉牛養殖品種主要有西門達爾、安格斯、梅州本地黃牛和水牛等。梅州肉牛養殖業規模化程度總體發展相對滯后，以小散養殖戶為主，缺少規模效益，競爭和抵御風險能力弱，全市肉牛養殖場（戶）5000多戶，但年出欄量大于30 頭的養殖場僅130 多個。

目前我市肉牛養殖業中，水牛養殖數量不斷增加，但絕大部分為本地水牛。養殖的梅州本地水牛體型小、長速慢、養殖期長、出欄率和屠宰率較低，導致經濟效益不甚理想。為了推進水牛養殖的高效快速發展，提高其整體養殖效益，梅州市農林科學院引進印度摩拉水牛凍精雜交改良梅州本地水牛，取得了一定成效。

2 人工授精的意義

人工授精技術是指將采集的精液進行處理后保存在超低溫環境中，在后續使用過程中，把解凍的精液輸入到母牛的生殖道，進一步實現精卵結合、受精卵著床和胎兒發育，培育出具有優質遺傳基因的后代犢牛。人工授精作為一種先進的繁育技術對水牛養殖業的發展具有重要的意義。

冷凍精液人工授精技術是當前國內外水牛養殖場普遍采用的先進水牛繁育技術。人工授精的第一步是從優良公牛身上采集精液，經過一定處理后保存在超低溫環境下。第二步是選定合適的配種時間，將提取的精液輸入到母水牛的子宮體中，輸精前需要對精液進行解凍和檢驗。第三步是妊娠診斷和孕檢，確定精子和卵子成功結合，受精卵能夠著床并開始胎兒的發育。最終培育出品質較高的后代犢牛。該技術對于水牛養殖業的可持續發展具有十分重要的意義。

使用人工授精技術有以下幾方面優勢：（1）可以選擇遺傳優勢明顯的種公牛進行配種，提高后代的遺傳水平，并通過優良后代的繁殖，逐步提高整個水牛群體的品質和生產性能，有利于良種推廣。（2）可以適時配種，提高受胎率，消除母牛不孕問題。（3）可有效減少所需種公牛的數量，甚至不需飼養公牛，只需要購買優質的凍精即可開展生產工作，降低飼養管理的成本。經過實踐驗證，人工授精技術使得一頭優質種公牛每年能夠順利完成2 萬～3 萬頭母牛的配種任務，是自然交配的100 倍。（4）水牛人工授精使用的冷凍精液通過嚴格的殺菌消毒要求，而且遵守操作規范，可在解決母牛配種地域限制問題的同時防止疾病傳播，特別是能減少生殖道傳染病的發生率，保障養殖場內的水牛的健康。（5）可以克服因體格差異或生殖道異常而導致的交配困難和受胎障礙，同時配合先進的繁育技術（如同期發情和超速發情排卵等）實現集中配種，顯著提高母水牛的配種受胎率，從而加快水牛品種的改良。

3 水牛人工授精技術要點

3.1 站點建設

水牛人工授精站點建設要根據當地實際情況進行合理規劃，充分考慮水牛數量、交通條件、人員配備和經濟效益等因素，以提高水牛育種水平和養殖效益。站點的建設要選擇能繁水牛較多的鄉（鎮）作為建站地點，確保站點的配種對象充足。同時，也要選擇交通便利的地點以便人工授精技術人員和養殖戶前往，減少運輸成本和時間，但也要避開人（畜）群集中的地區，滿足必要的疫病防治和隔離條件。站點建設完成后，需要配備專業的技術人員，包括獸醫師和人工授精技術人員等，保證站點的正常運行。另外，還可以結合國家級或省級建設項目，解決凍精來源及購買液氮、液氮罐、器械、藥物等運行經費，降低建設成本。站點運營方面，需要充分考慮配種效益，包括提高水牛品種質量、增加育種效益等，確保站點的經濟收益。對人工授精技術人員可以實行市場化運作，收取合理的服務費用，以提高技術人員的積極性和服務質量。

3.2 冷凍精液選擇和購買

為了保證和提高水牛人工授精技術的成功率，選擇高信譽、具備先進生產技術、產品優質穩定（如精液活力符合標準≥0.35）的冷凍精液非常重要。購買冷凍精液前需要廣泛地收集市場信息，選擇正規養殖公司的產品，確保其具有國家種畜生產經營許可證（扎西祝瑪等，2020）。獲取精液的目標公牛應具備完整的繁殖檔案，并根據父母代的表現型來確定凍精的遺傳特性，加以篩選。此外，還需要進行實際分析，了解目前飼養牛群的情況，例如過去使用過哪些種公牛的凍精、牛群存在的遺傳缺陷等，以明確需要改良的性狀。考慮到價格等因素，允許將驗證種公牛的凍精作為主要成分，與青年種公牛的精液按適當的比例混合使用，以確保牛群的改良趨勢。

3.3 保存與解凍

精液的使用是人工授精技術的基礎和關鍵，其中冷凍保存對精子質量具有重要影響。液氮法是目前應用較為普遍的凍精保存方法，即將水牛的冷凍精子浸入液氮容器中，為保持精子活力，必須在液氮容器中加入足量的液氮。當液氮罐中的液氮量不足容器的1/3 時，應及時補足，以防止因液氮減少而導致冷凍精子失活。技術人員須時刻跟蹤本地市場動態，主動收集本地區養殖戶的需求，有選擇性地開展精液采購及更新庫存，避免凍精因長期保存而品質下降。在使用液氮罐對水牛凍精進行保存的過程中，需要注意以下幾點：

（1）將冷凍精液保存在液氮罐中，每50-100 支細管凍精分裝到1 個紗布袋，方便取用；（2）在液氮罐中保存冷凍精液時，打開液氮罐蓋子后，要將其倒置，以避免污染，并應盡量減少開蓋時間，以減少液氮損耗，還需選擇陰涼、通風、干燥的地方放置和保存罐體；（3）在使用液氮罐之前，要對其保溫性能進行詳細檢查，在取用精液時，動作要迅速，提筒停留時間不能超過10s，不能將凍精提筒帶到罐口外，細管應在罐口以下5cm 處；（4）加入少量液氮進行預冷處理后的空液氮罐方可使用，在預冷完成后，可通過加滿液氮來延長保存期限；（5）如需移動或長途運輸液氮罐，要保證其始終豎直，并做好固定，避免罐體發生傾倒或碰撞。（6）由于液氮罐使用過程中可能會有雜菌和水混入，建議定期進行質量檢查，每年清洗并干燥1-2 次，清除污垢和積水。

精液解凍同樣對精子品質具有重要影響。解凍應在人工授精開始前進行，分為選取凍精和水浴解凍兩步。選取冷凍精液時，要果斷迅速地從液氮罐內取出精液，如果在10s 以內無法完成取精步驟，必須把提筒重新浸入液氮中，保持30s 后再次選取。細管從液氮罐內取出后，必須在5 秒之內放入水浴鍋中加熱。任何情況下，一旦水牛凍精在空氣中的暴露時長超過15秒，便應作廢。水浴解凍時的水溫應保持在36～38℃，解凍時間為10～15s。解凍時要不停地輕輕搖晃凍精管，以保持凍精管周圍水溫的一致性。但切勿用手揉搓凍精管壁來加速溶解，這會導致精子互相碰撞而喪失活力。解凍時間要掌握好，一旦凍精管內的精液顏色發生改變，應立即從水浴鍋中取出。解凍后應用顯微鏡觀察，此時精子活力應大于35%，且最好于半小時內使用。

3.4 配種

適時配種是水牛人工授精的重要步驟，其中最關鍵的環節之一是發情鑒定。掌握母水牛的發情階段和規律，確定適宜的配種時間，可提高母水牛的受胎率。目前常用的情期鑒定方法包括外部觀察法、試情法、直腸檢查法和B 超檢查法。在實際生產工作中，往往采用外部觀察法和直腸檢查法進行綜合判斷，以精準選定配種時機，提高人工授精的成功率。

一般情況下，母牛產后60d左右發情，發情周期18～24d，持續24～72h。在發情期間，母水牛表現出不太合群、興奮、神經過敏、不安、頻繁哞叫等行為。她們常常會在欄內待在一角，放牧時會頻繁抬頭四望。此外，發情期的母牛食欲較差，采食較狂躁，外陰充血腫脹并流出半透明的黏液，產奶量也會降低。到達發情盛期，母水牛反而會顯得相對平靜，頻繁排尿，與此同時，外陰區域開始出現腫脹的跡象。當有公水牛在附近時，母水牛會不自覺地靠近公牛并接受交配。多數情況下，母水牛在接受爬跨后的6～10h 可進行輸精，較年輕的母水牛的輸精時間可略微提前。接受爬跨后12～20h，卵泡未破裂的情況下可以進行第二次輸精。如果母水牛排斥或陰道流血，則應將第二次輸精取消。在排卵期，母水牛外觀精神安靜，正常吃草料，其他癥狀消失，陰道黏膜蒼白，直腸檢查時卵泡塌陷，卵泡液已流盡，有些卵泡已充血形成黃體。在實際生產中，一般上午發情的母水牛在當晚進行第一次輸精，次日早晨進行第二次輸精；若在下午發情，則第一次輸精應在次日早上，并于晚間開始第二次輸精。

使用直腸檢查法確定配種時期，需將手插入母水牛的直腸，隔著直腸壁檢查卵泡的發育情況。為確保檢查的準確性和安全性，直腸檢查操作必須依照一定的步驟進行：每次檢查時，先從子宮頸開始檢查，而后逐步檢查子宮體、子宮角，最后找到卵巢并用指腹輕輕觸診，檢查卵泡的發育情況。在操作過程中切勿用力擠壓，這會導致成熟的卵泡破損甚至破裂。本方法的優勢在于能較為準確地判斷卵泡的發育程度，從而進一步確定合適的配種時間，同時還可以順便進行妊娠診斷，避免給已懷孕的母牛配種導致流產。

在實際的繁育工作中，還常常使用試情公水牛對母牛進行試情。這是因為母水牛的發情表現和癥狀不如黃牛明顯。試情公水牛是指通過外科手術結扎輸精管的公水牛，它們保持正常的性欲，可以進行爬跨和交配，但交配時射出的精液中不含精子，無法使母牛受孕。試情法具有使用方便、表現明顯和容易學習掌握等優點。

3.5 輸精

輸精通常為子宮體輸精，可保證較高的配種受胎率。工作人員在輸精之前應使用消毒液對手臂進行消毒，而后涂滿肥皂沫。清潔后，一只手伸入直腸內將排泄物清理干凈，再對母水牛外陰進行消毒并擦干。進行人工授精的技術人員需要熟悉母牛生殖系統的內外部結構，在輸精時，一只手握住輸精槍，另一只手插入母牛直腸內。首先，用半握拳的方式將五指合攏，并向下施壓，使母水牛的外陰打開，露出清潔區域。其后，稍微傾斜輸精槍（大約45°），將其插入陰道，注意不要觸碰到尿道口。當超過尿道口后，適當抬起槍的后端，向前推進至陰道的一半，并扯出塑料保護套，然后繼續向前插入。如果輸精槍不能順利前進，可以小心地將宮頸向內推，以便擴張和拉直陰道。此時，輸精槍就可以較容易地推進到宮頸外口。

通常情況下，由于宮頸外口呈現“花瓣”狀結構，加上發情末期宮頸口已經基本收縮閉合，因此往往無法一次準確地找到中央頸口。此時，應該用兩手協作輕柔地試探，直到輸精槍進入為止。

采用相同的方法穿過宮頸的2～3 道褶皺，進入子宮體時應該有空蕩、松弛的感覺。此時，將輸精槍后退1cm（以防止輸精槍口被子宮內壁封堵，導致精液倒流），然后緩慢地注入精液。

輸精結束后，停頓片刻，握住宮頸，慢慢地將輸精槍取出，還可以用拇指抵著宮頸外口稍稍按揉，以緩解母牛的應激反應。

對母水牛進行人工輸精操作還需要注意以下三點：（1）無論在什么情況下使用什么種類的精液，都沒有必要進行單側、深部輸精，只需進行子宮體輸精即可（排卵后的4 小時內進行補配除外）；（2）同一次輸精沒有必要使用兩支凍精；（3）根據實際情況，如有必要可在8～12 小時后重復輸精以提高受胎率（中國農業科學院廣西壯族自治區水牛研究所，2021）。

參考文獻：（略）