在过去的几十年中,随着新方法,如子宫内输精法的出现而发生了根本性的变化。简言之,该方法使用小直径内套管将精液沉积在子宫内,该内套管沿着传统(宫颈)授精导管的内部延伸。尽管这种技术在经产母猪中的成功率大于 95%(Watson和Behan,2002; Bennemann等人,2004),但它具有一定的局限性,特别是对小母猪而言。事实上,它在初产母猪中的成功率较低(约86%; Sbardella等人,2014),而在未经产的母猪(~20%;Hernández-Caravaca等人,2017年)中则更低。这些都表明小母猪(尤其是未经产母猪)子宫内输精法的局限性是由其形态学原因造成的,因此与发育有关,但迄今尚未有证据支持这一说法。故我们对初产和经产母猪间的生殖系统进行比较研究,特别关注子宫颈,这是子宫内输精法的主要问题所在。问题是难以将授精装置的内套管引入子宫颈管道。该研究使我们能够检查形态差异方面的不同。首先,正如预期一样,经产母猪的阴道前庭 - 阴道 - 子宫颈的长度比初产母猪长。此外,经产母猪子宫颈靠近子宫体附近的宫颈壁厚度较厚,但在最接近阴道部分的宫颈壁厚度与初产母猪相似。同样,两种类型母猪的组织成分也不同:初产母猪的肌肉组织比例比经产母猪高,这表明经产母猪这一区域的肌肉张力较低,在子宫内人工授精过程中有利于内部套管的推进。
图1:初产和经产母猪的宫颈(中纵切面)的3D数字表像,通过腔内模具扫描(NextEngine Desktop 3D Scanner,型号2020i)后获得。
如图1所示,宫颈管形态的差异很大,经产母猪的直径明显较大,特别是在宫颈末端。用模具进行宫颈管的数字化重建(图2)
图2.设计用于初产母猪深位宫颈内人工授精的新人工授精装置的尺寸。
很明显,这为两种母猪间宫颈壁和管道的形态差异提供了明确的证据,表明了当前子宫内输精法在初产母猪中的低适用性。故在初产母猪中,深位人工授精装置(超出传统宫颈人工授精装置)的设计必须考虑上述形态方面的差异。所有这些原因使我们尝试新的人工授精装置,根据初产母猪的特定解剖学特征调整并重新确定新的人工授精装置,由于难以穿过整个子宫颈到达子宫体,正如解剖学研究所示,故进行深位宫颈精液沉积(图3)。
图3:人工授精期间人工授精导管在母猪生殖道中的位置示意。尺寸来自屠宰场初产母猪生殖道。
使用这种新装置对超过1,000头初产母猪(先前检测到1或2头发情,体重142.31±8.27公斤)进行田间试验。89%的授精成功。随后,将传统人工授精和子宫内人工授精后的生殖数据(妊娠和分娩率,总产仔数)进行比较,可见精子的使用量较少(子宫内:1.5×109 / 45ml vs. 宫颈:2.5×109/85毫升)。两组间未见显着差异,这表明了新技术的效率。
这些新研究的目的是加深我们对母猪生理和解剖学的认识,以进一步在母猪人工授精等方面得到改善。