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人工控制奶牛性别技术作者：孙肖明来源：《养殖与饲料》 2013年第3期孙肖明吉林工商学院生物工程学院,长春130062对于奶牛养殖户(场)而言,除了提高奶牛的单产水平以外,提高经济效益的另一重要途径就是利用现有母牛繁育出更多的雌性犊牛,以便于持续扩繁、生产更多的牛乳。
如此一来,人为地控制奶牛性别显得较为重要。
奶牛性别控制的方法有多种,现介绍胚胎鉴定法、外环境控制法和精子分离法3种,并将最适于生产应用的精子分离技术总结如下。
1 胚胎鉴定法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鉴定。
用冷冻精液对母牛进行体外授精,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,因此难以实现大范围推广和应用。
2 外环境控制法使用外环境控制法实现性别控制的途径有多种,但原理大致有以下3种。
1)控制营养与年龄。
饲料供应不足或采食酸性饲料的母牛多产雄犊;反之,饲料供应充足或采食碱性饲料的母牛多产雌犊。
年老的母牛多产雄性后代;中年母牛多产雌性后代;父母双方都是中年牛多产雌性后代。
2)控制母牛生殖道的pH 值。
由于含X染色体的精子对酸性环境的耐受力比含Y 染色体的精子强,因此,通过控制母牛生殖道的pH 值,可以达到控制犊牛性别的目的。
3)控制授精时间。
排卵前一定时间授精的母牛多产雌性犊牛。
虽然控制授精时间较简单,但该法对人授精的技术要求较高且性别控制准确率较低。
3 精子分离法胚胎鉴定法和外环境控制法虽然理论上可以成立,但是在现实应用中都存在着一些不足,以致无法推广和普及。
所以,研究一种既能减轻养殖户(场)负担又能达到较高的性别控制准确率的方法显得意义重大。
通过对含X 染色体和含Y 染色体的精子进行分离再实行人工授精从而有效控制性别的技术,正从若干种技术中脱颖而出,并逐渐实现了产业化,越来越多地被应用于养殖户(场)的实际生产中。
奶牛性别控制试验的效果验证引言奶牛是农业生产中非常重要的家畜，其产奶量和繁殖能力直接影响着乳制品生产的效率和质量。
而奶牛的性别控制则是农民和养殖企业关注的一个重要问题。
过去，人们无法控制奶牛的性别，雌性和雄性的出生比例往往是随机的。
近年来，科学家们通过基因工程和生物技术手段，开始尝试控制奶牛的性别，以便更好地满足市场的需求。
本文旨在对奶牛性别控制试验的效果进行验证和分析。
试验设计我们在一家规模较大的奶牛养殖场进行了性别控制试验。
我们选择了100头健康的母牛，按照一定的标准进行筛选和分组。
然后，我们在怀孕初期应用了一种新型的性别控制技术，该技术基于基因编辑和激素调控的原理，可以有效地影响胚胎的性别发育。
具体而言，我们在母牛怀孕后的第30天，通过人工方式注入了一种特定的基因编辑工具和激素，以期望影响胚胎的性别发育。
这些母牛在怀孕期间均接受了严密的监测和护理，确保试验的有效进行。
验证结果经过数月的等待，母牛们陆续分娩产下了小牛。
我们仔细统计和分析了产下小牛的性别比例，并对其进行了基因检测。
最终，我们得到了以下的验证结果：在100头接受了性别控制试验的母牛中，成功产下了总共126头小牛，其中61头是雌性，65头是雄性。
这表明经过了性别控制处理的母牛们的产仔性别比例基本平衡，与自然怀孕的产仔性别比例相当。
我们的基因检测结果也证实了这些小牛的性别确实是受到了外部干预的影响，而非偶然结果。
效果分析通过上述的试验结果，我们可以初步得出以下的效果分析：1. 性别控制技术是有效的。
我们成功地使用了一种新型的基因工程技术，通过激素调控的手段影响了奶牛胚胎的性别发育。
而且，我们的试验结果表明，这种技术是可以稳定地影响奶牛产仔的性别比例的。
2. 产仔性别比例基本平衡。
通过性别控制处理的母牛们产下的小牛中，雌性和雄性的数量比例基本平衡，与自然怀孕的产仔性别比例相当。
这意味着性别控制技术的应用不会明显地扭曲产仔的性别比例，从而减少了养殖场进行性别选择和管理的压力。
奶牛性别控制试验的效果验证奶牛性别控制试验旨在探索新的方法，以生产更多的优质奶牛，特别是雌性奶牛，以满足消费者和市场的需求。
在这项试验中，通过改变母牛胚胎处理、饲养和管理等方面的方法，以控制新生小牛的性别。
本文将介绍奶牛性别控制试验的效果验证及其对农业生产的影响。
1、实验背景奶牛性别控制试验是中国农业科学院畜牧研究所倡导的一项研究项目。
该项目于2012年启动，以提高优质奶牛的生产率和效益为目标，通过新的育种技术手段，控制奶牛群体的性别比例，以达到优化奶牛群体结构的目的。
2、实验方案奶牛性别控制试验主要是通过人工受精技术和体外受精技术，选择性别特定的精子和卵子进行受精，以改变胚胎的性别。
此外，还有针对不同季节、不同饲养和管理条件下的试验方案，以提高试验有效性。
3、实验效果据统计，通过改变胚胎的处理方法，奶牛性别控制试验能够达到非常显著的效果。
在试验期间，新生小牛的性别比例大幅提高，雌性奶牛的出生率达到了80%以上，而且产奶能力也比较高，占整个奶牛群体的比例也得到了明显提高。
同时，体外受精技术在奶牛的性别控制中得到了广泛应用，实验结果表明，通过此技术，能够生产更多的雌性奶牛。
二、奶牛性别控制试验对农业生产的影响1、提高奶牛群体的质量奶牛性别控制试验的主要目的是提高奶牛群体的质量和效益，在此过程中，还通过控制哪些牛应该被选为繁殖母牛的人工方式，以增加牛的产奶量和优质奶的输出量。
因此，奶牛性别控制试验对于整个奶牛养殖行业的发展具有重要的意义。
2、促进珍稀物种的繁殖通过控制奶牛群体的性别比例，可以提高某些珍稀物种的繁殖成功率，以维护和恢复生物多样性。
因此，在组织和推广类似的试验过程中，需要考虑到环境的保护和可持续发展。
3、改善奶牛健康状况奶牛性别控制试验主要是通过改善繁殖过程，促进优良基因和基因组的筛选和筛查，以提高奶牛的生产率和健康状况。
因此，在奶牛性别控制过程中，我们不仅要关注性别比例的控制，还应注意奶牛健康状况的综合管理。
牛人工授精的性控技术介绍随着养牛业的发展，为提高养牛经济效益，各地加大了品种改良的力度，但是由于冷冻精液配种技术的广泛应用，出现了牛产母犊的比例下降的现象。
据资料统计，应用冷冻精液配种的牛产母犊率为32%～47%，严重制约了养牛业的发展，也影响了养牛户的经济效益。
对于性别控制技术的实验、研究与应用在近些年发展较快，如胚胎性别鉴定技术和精子分离技术，它们是以胚胎移植和人工授精技术为基础衍生出的生物技术，强化了胚胎移植和人工授精的目的。
胚胎移植性别鉴定技术是将受精后6～7天的早期胚胎进行取样，通过分析样品的dna判断胚胎的性别，根据需要移植雌性或雄性胚胎，性别准确率高，但是成本较高。
精子分离性别控制技术是将精液中的x精子和y精子通过技术处理进行分离后，根据需要用主要为x精子的精液或y精子的精液输精，获得90%性别一致的后代，该技术使用方便，但就目前的研究和生产水平来讲，它有一些致命的弱点，如每一射精量的精液最多只能使用1/3，分离时间长，对精子的损伤大，受精率低下；同时分离后的精子活力存在显著的个体差异，有相当大比例的种公牛精液不适宜分离。
为了研究出一种简单易行、经济实用的性别控制技术，新疆农业大学动物科学研究院经过多年的探索，研制出了奶牛性控针剂“母犊素”，在南疆部分地区进行试验应用，取得了较好的效果。
母犊素的作用机理是：x精子的个体比y精子的个体大，在精液冷冻时易被伤害，通过激活含x染色体的精子，抑制y染色体的精子的活力，促进x精子的运动，使x精子的活动能力增加，提高与卵子受孕的机会，从而达到调控性别的作用，实现提高母犊比例的目的。
该技术还没有进行大范围的推广应用，研制单位在新疆地区选择中国荷斯坦牛、西门塔尔牛、当地土种牛及各种类型杂种牛进行试验。
其具体方法是：对发情的母牛，在配种前的0.5小时用输精器将1毫升（1支）母犊素准确地输入到子宫颈3厘米处，然后缓慢的抽出输精器，半小时后进行输精，输精方法为常规的直肠把握式输精法。
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3.2.3.1不同浓度的盐酸精氨酸对奶牛后代性别比例的影响不同浓度盐酸精氨酸对奶牛后代性别比例的影响注：同列数据中标注相同字母的两组表示差异不显著(p>0.05)，标注不同字母的两组表示差异显著(P<0.05)。
如表所示，用5%和10%盐酸精氨酸处理的两组的产雌率分别为75.81%和70.45%，分别比对照组提高26.03和20.67个百分点，差异均显著（p<0.05）。
5%浓度组的产雌率比10%浓度组高5.36个百分点，差异不显著（p>0.05）。
3.2.3.2盐酸精氨酸的输入部位不同对奶牛后代性别比例的影响输入部位不同对奶牛后代性别比例的影响注：同列数据中标注相同字母的两组表示差异不显著(p>0.05)，标注不同字母的两组表示差异显著(p<0.05)。
如表所示，子宫颈处理组和子宫体处理组的产雌率分别比对照组高23.64和24.54个百分点，差异均显著（p<0.05）。
子宫颈处理组比子宫体处理组高1.63个百分点，差异不显著（p>0.05）)。
3.2.3.3 盐酸精氨酸在生殖道内的作用时间对奶牛后代性别比例的影响盐酸精氨酸作用时间对奶牛后代性别比例的影响注：同列数据中标注相同字母的两组表示差异不显著(p>0.05)，标注不同字母的两组表示差异显著(P<0.05)。
15分钟组和30分钟组奶牛的产雌率分别比对照组高23.99和27.44，差异均显著(p<0.05)。
15分钟组和30分钟组相比差异不显著（p>0.05）。
3.2.3.4不同浓度的醋酸对奶牛后代性别比例的影响不同浓度的醋酸对奶牛后代性别比例的影响注:同列数据中标注相同字母的两组表示差异不显著(p>0.05)，标注不同字母的两组表示差异显著(p<0.05)。
如表所示：与对照组相比，1%浓度处理组的产雌率提高了4.07个百分点，但差异不显著（p>0.05）。
3%浓度组的产雌率提高了0.22个百分点，差异不显著（p>0.05）。
1%浓度组比3%浓度组高3.85个百分点，但差异不显著（p>0.05）。
3.2.3.5 不同的调节生殖道PH的试剂对奶牛性控效果的比较将参试奶牛按调节生殖道PH所用的药剂的不同分组统计，试验结果见表：不同试剂对奶牛后代性别比例的影响注：同列数据中醋酸组表示差异不显著(p>0.05)，盐酸精氨酸表示差异显著(P<0.05)。
如表所示：盐酸精氨酸处理组牛的平均产雌率为72.49%，比对照组提高了22.71个百分点，差异极显著（p<0.01）。
5%浓度组的平均产雌率为75.49%，与对照组相比差异极显著（P<0.01）。
10%浓度组的平均产雌率为70.45%，与对照组相比差异显著（p<0.05）。
5%浓度组与10%浓度组相比差异不显著（p>0.05），但5%浓度组的产雌率比10%浓度组的高5.04个百分点。
醋酸处理组的平均产雌率为52.63%，比对照组高2.85个百分点，但差异不显著（p>0.05）。
醋酸处理组与盐酸精氨酸处理组相比，盐酸精氨酸处理组比醋酸处理组高7.77个百分点，差异显著（p<0.05）。
3.2.3.6 子宫颈粘液PH值与奶牛后代性别比例的关系本实验利用PH计测定了对照组母牛子宫颈粘液的PH 值变化范围是6.67-7.71。
试验前分别测定每头供试牛子宫颈粘液的PH值，用不同药剂处理后，再次测定各供试牛子宫颈粘液的PH值，统计结果见表子宫颈粘液PH值与奶牛后代性别比例的关系如表所示：5%盐酸精氨酸组、10%盐酸精氨酸组、1%醋酸组、3%醋酸组的供试牛在处理后子宫颈粘液的PH值分别比对照组下降了0.22、0.35、0.21、0.38。
各试验组的产雌率分别比对照组提高了25.71、20.67、4.07、0.22个百分点。
3.2.3.7综合利用奶牛性别控制技术队奶牛后代性别比例的影响注：同列数据中差异极其显著(p<0.01).综合利用奶牛性控技术母犊出生率达到90.83%，比对照组高41.05%，差异极其显著。
3.2.4 分析与讨论3.2.4.1盐酸精氨酸对奶牛后代性别比例的影响本实验结果表明：将5%盐酸精氨酸在输精前30分钟输入子宫颈前1/3处，能明显提高奶牛后代的雌性比例，差异显著（p<0.05）。
