奶牛性别控制技术剖析

1 项目概述

近年来我国奶牛业取得了长足发展，但与世界平均水平相比仍相当滞后，2006年我国有奶牛1363万头，个体产奶量2380kg，纯种荷斯坦奶牛约360～420万头，一个泌乳期产奶量在6t 以上的纯种荷斯坦奶牛约96万头。因此，我国良种奶牛目前尚处在数量很少的阶段，如何加速提高良种奶牛存栏量，已成了我国发展奶牛业的关键环节。家畜的性别控制技术是人工授精、胚胎移植、体外受精和性别控制四大繁殖新技术之一，人们希望让特定性别的家畜进行按需生产。在自然条件下奶牛的雌雄比为1∶1 ，两性个体对后代的遗传贡献相等，对生殖和进化同等重要。但在用作经济动物时，雌雄个体的价值则大不相同，因为畜牧生产中许多重要的经济性状都与性别有关，例如：肉、蛋、奶、毛、茸等。因此，通过人为方法控制出生奶牛的性别有着非常重要的意义。性别主要是由遗传决定的，即是由性染色体决定。但染色体理论并非性别决定机制的全部，外部环境中的某些因素也是性别决定机制中的重要条件，这些因素包括温度、光照、营养、激素、体液的酸碱度、输精时间、胎次及年龄等。当遗传基础和环境条件发生变化时，后代性别也将发生变化。关于哺乳动物的性别控制，目前主要是利用X，Y精子个体在大小、密度、电荷、DNA含量等方面的差异，采用离心法、电泳法、免疫法等方法分离X，Y精子及胚胎的性别鉴定。

从理论上讲，这类方法最为可靠，但由于受经济、设备、技术、操作要求、技术人员等条件的限制，短期内很难在广大生产单位得到推广应用。因此，从性别决定机制的环境因素中寻找一条简单可行的性别控制途径成为本课题研究的重点，通过控制母畜的授精环境来达到性别控制的目的。

1.1研究内容

1.1.1 输精时间对性别影响研究

1.1.2子宫内粘液PH值对性别影响研究

1.2 技术难点和技术关键

奶牛性别控制技术规程

1.3 主要技术经济指标

母犊牛出生率达到90%

1.4 计划进度及考核指标（分年度填写）

2010年分别开展输精时间对性别影响的研究、子宫内粘液PH值对性别影响研究，产母率分别达到80%、75%。

2011年完善奶牛性别控制技术规程。采用性别控制技术产母率为90%。完成全部试验研究任务，提交鉴定验收。

2 研究方案

2.1输精时间对性别影响研究

分别对奶牛排卵前8小时、4小时、排卵时及排卵后4小时、8小时授精，找到产雌率最高的时间。

2.2子宫内粘液PH值对性别影响研究

分别用5%盐酸精氨酸、10%盐酸精氨酸、1%醋酸、3%醋酸处理子宫颈，使子宫内粘液PH值下降，找到产雌率最高的物质及浓度。

3 计划研究任务完成情况

3.1输精时间对性别影响研究

3.1.1 试验目的通过对奶牛输精时间的控制，确定产雌率最高的输精时间。

3.1.2 试验材料奶牛为养殖户养殖

3.1.3 试验方法

选择发育正常、健康无病、体况和饲养条件基本一致母牛随机分为5个试验组，分别在排卵前8小时、4小时、排卵时及排卵后4小时、8小时授精。母牛产犊后计算产雌率。

3.1.4 结果与分析

由于x、y两类精子的体积、比重、电荷、运动性等特性不同，在子宫颈内，y精子游速快、最早到达受精部位，

优先与等候的卵子结合。如果此时已排卵，那么y精子与卵子结合，形成雄性。x精子运动较慢，到达受精部位晚,而失去了与卵子结合的机会。相反，在排卵前8—10小时输精, 由于y精子早期到达，能量已消耗很多，许多酶已失活, 其寿命又短。当排卵时，y精子接近失活,失去了与x精子竞争的能力，这时与卵子结合的大多为x精子，后代雌性就会增加。反之，后代雄性就好增加。

3.1.5 结论与讨论

排卵前8小时输精，母犊牛出生率最高，为80.7%，对比其他时间差异显著（P<0.05）。排卵前一定时间输精多产雌犊，而在排卵后输精多产雄犊。控制授精时间的方法较简便，但对掌握适时输精的技术要求较高。此外，在奶牛人工授精技术上，为保证冻精的受胎率，一般推荐在接近排卵时输精，这就需要精确的确定排卵时间，对人员的要求比较高，建议今后在有条件情况下进行深入研究。

3.2 子宫内粘液PH值对性别影响研究

3.2.1 试验目的

Y精子对酸性环境的耐受力要弱于X 精子，而对碱性环境的耐受力要强于X精子。因而通过对奶牛子宫内粘液PH值的改变，使母牛犊的出生率提高。

3.2.2 实验方法

3.2.2.1不同浓度的盐酸精氨酸对奶牛后代性别比例的影

响

随机选择繁殖机能正常的黑白花奶牛155头分成两组，I组83头，II组72头，按照如下方法处理，以探讨不同浓度的盐酸精氨酸对奶牛后代性别比例的影响。投药和输精都采用直肠把握子宫颈法，每个情期输精一次。

I组，将2毫升5%盐酸精氨酸溶液输入子宫颈前1/3处，隔30分钟后在同一部位输入精液。

II组，将2毫10%盐酸精氨酸溶液输入子宫颈前1/3处，隔30分钟后在同一部位输入精液。

3.2.2.2盐酸精氨酸输入部位不同对奶牛后代性别比例的影响

随机选择繁殖机能正常的黑白花奶牛210头分为两组，I组112头，11组98头，按照如下方法处理，以探讨盐酸精氨酸输入部位的不同对奶牛后代性别比例的影响。投药和输精都采用直肠把握子宫颈法，每个情期输精一次。

I组，将2毫升5%盐酸精氨酸溶液输入子宫颈前1/3处，隔30分钟后在同一部位输入精液。

II组，将2毫升5%盐酸精氨酸溶液输入子宫体内，隔30分钟后在同一部位输入精液。

3.2.2.3盐酸精氨酸作用时间不同对奶牛后代性别比例的影响

随机选择繁殖机能正常的黑白花奶牛195头，按照盐酸精氨酸在子宫颈内作用时间的不同分为I组（15分钟）和II 组（30分钟），I组87头，II组108头，按照如下方法处理。

I组，将2毫升5%盐酸精氨酸溶液输入子宫颈前1/3处，隔15分钟后在同一部位输入精液。

II组，将2毫升5%盐酸精氨酸溶液输入子宫颈前1/3处，隔30分钟后在同一部位输入精液。

3.2.2.4不同浓度的醋酸对奶牛后代性别比例的影响

将供试奶牛73头按照输入奶牛生殖道内的醋酸浓度的不同分为两组，I组45头，II组28头，按照如下方法进行处理。

I组，将2毫升1%醋酸溶液输入子宫颈前1/3处，隔30分钟后在同一部位输入精液。

II组，将2毫升3%醋酸溶液输入子宫颈前1/3处，隔30分钟后在同一部位输入精液。

3.2.2.6对照组

统计313头正常繁殖的奶牛为本实验的对照组

3.2.2.7综合利用奶牛性别控制技术队奶牛后代性别比例的影响

将2毫升5%盐酸精氨酸溶液在排卵前8小时输入子宫颈，隔30分钟后在同一部位输入精液，与对照组比较。

3.2.3 实验结果