研究历史及应用

1.1 用鲜精进行人工授精

人工授精是提高畜禽繁殖率的关键技术。20世纪初，丹麦的种马育种者Sand和Stribolt最早将人工授精应用于商业育种。俄罗斯研究人员Ivanoff则将这一技术成功应用于马、家禽、牛和绵羊生产。

用新鲜精液进行人工授精具有诸多益处，如改善畜禽健康、提高猪场生物安全水平，并降低生产成本。此外，通过利用优良种畜精液进行授精，遗传改良速度显著提高。

1.2 超低温保存冷冻精液的潜能

精液的长期保存为优秀种畜禽生产者带来额外好处。自甘油作为精子冷冻保护剂以来，低温保存成为精液长期保存的最实用方法。超低温保存技术大大促进了农业优良基因的推广。

对养猪业而言，利用冷冻精液有利于控制病原体传播，保护畜群健康。超低温保存精液的生物安全保存，可降低传染性疾病和自然灾害带来的不良影响。

为确保全球生物安全，成功的猪精液超低温保存是国际市场所必需的。根据陆生动物卫生法典规定，供出口的猪精液应盛放在灭菌烧瓶中，并分开保存在液氮中至少28天。

建立在性别预选技术基础上的性别预选已成为现实，并通过体外受精和胚胎移植，或使用极低剂量的精液进行子宫内深部输精后，已产出所需性别的仔猪。

基因库的有效性取决于超低温保存实用种质的可用性。联合国粮食和农业组织规定，农业生物多样性必须得到保护。

尽管精液的长期保存具有潜在优势，但猪精子对低温非常敏感。超低温精子保存技术继人工授精在商业性养猪生产系统中应用之后仍不足以产生可靠的繁殖力。

精子的功能

2.1 精子获能

刚射精的精液不能进行受精， 必须完成获能及渗入卵母细胞前的顶体反应。精子获能是指精子进行功能性修饰，使其具有与卵子发生受精的能力。

精子获能受外在因素和内在因素的双重影响，一旦受到外源性因子的启动，获能过程会自然继续发生。获能后的精子极其脆弱，容易产生自发性的顶体反应。

2.2 精子蛋白的酪氨酸磷酸化

继发现小鼠精子获能期间许多酪氨酸磷化以cAMP依赖性方式产生后，已在其他动物中记录到了精子获能期间酪氨酸磷蛋白的产生。

猪精子的蛋白质酪氨酸磷酸化在某种程度上不同于其他动物精子蛋白质的酪氨酸磷酸化。猪精子中与其获能有关的酪氨酸磷蛋白位于精子的头部而非鞭毛处。

2.3 顶体反应

顶体反应是发生在获能精子上的一种细胞外生理活动，它因精子与卵子透明带结合而被激发。顶体反应使获能精子穿越透明带，从而与卵母细胞受精。

顶体反应的基本要素是精子细胞内钙离子水平的提高。精子的顶体反应只有在精子获能以后才能发生；因此，授精的前提是这种现象必须发生在适当的时间和部位。

猪精液超低温保存技术为养猪业高效繁育提供了有力支持。随着技术的不断进步，相信未来将有更多绿色、可持续的养殖方法涌现，为我国养猪业的发展贡献力量。

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