Tài liệu Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật đông lạnh tinh dịch lợn dạng cọng rạ phục vụ tạo và nhân giống lợn

1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ------------------ NGUYỄN THỊ HẬU NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG KỸ THUẬT ĐÔNG LẠNH TINH DỊCH LỢN DẠNG CỌNG RẠ PHỤC VỤ TẠO VÀ NHÂN GIỐNG LỢN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP THÁI NGUYÊN - 2009 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 2 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ------------------ NGUYỄN THỊ HẬU NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG KỸ THUẬT ĐÔNG LẠNH TINH DỊCH LỢN DẠNG CỌNG RẠ PHỤC VỤ TẠO VÀ NHÂN GIỐNG LỢN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: Chăn nuôi Mã số: 606240 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học : 1. TS. Nguyễn Mạnh Hà 2. TS. Đào Đức Thà THÁI NGUYÊN - 2009 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 3 Lời cảm ơn Để hoàn thành báo cáo tốt nghiệp này, ngoài sự nỗ lực phấn đấu của bản thân, tôi còn nhận đƣợc sự giúp đỡ, hƣớng dẫn tận tình của nhiều cá nhân, đơn vị và tập thể khác. Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo TS. Nguyễn Mạnh Hà Trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên và TS. Đào Đức Thà Phó Bộ môn Sinh lý sinh hóa và tập tính vật nuôi Viện Chăn nuôi Quốc gia, những ngƣời đã dành nhiều thời gian, tâm huyết chỉ bảo, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực tập. Tôi xin gửi tới các thầy giáo, cô giáo trong trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên nói chung, khoa Chăn nuôi nói riêng những ngƣời đã giúp đỡ, giảng dạy tôi trong suốt quá trình học tập tại trƣờng. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Chăn nuôi và toàn thể cán bộ công nhân viên của Viện, đặc biệt các anh, các chị là cán bộ trong Bộ môn Sinh lý sinh hóa và tập tính vật nuôi Viên chăn nuôi, Trung tâm thực nghiệm và bảo tồn vật nuôi Viện chăn nuôi và Phòng thí nghiệm công nghệ tế bào động vật Viện Chăn nuôi, những ngƣời luôn hƣớng dẫn, giúp đỡ tôi hoàn thành tốt đề tài này. Xin bày tỏ lòng biết ơn tới ngƣời thân, bạn bè và đồng nghiệp luôn ở bên tôi, luôn giúp đỡ, động viên tôi trong suốt quá trình học tập và rèn luyện tại trƣờng Đại học Nông lâm Thái Nguyên và thực tập tại Viện Chăn nuôi! Hà Nội, ngày 20 tháng 10 năm 2009 Sinh viên Nguyễn Thị Hậu Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 4 LỜI CAM ĐOAN T«i xin cam ®oan ®©y lµ c«ng tr×nh nghiªn cøu cña riªng t«i. C¸c sè liÖu, kÕt qu¶ nªu trong luËn v¨n lµ trung thùc vµ ch-a tõng ®-îc ai c«ng bè trong bÊt k× c«ng tr×nh nµo kh¸c. T«i xin cam ®oan r»ng c¸c th«ng tin trÝch dÉn trong luËn v¨n ®Òu ®· ®-îc chØ râ nguån gèc. Tác giả Nguyễn Thị Hậu Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 5 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT A ( Progressive. Motility ) : Hoạt lực của tinh trùng ASTT : Áp suất thẩm thấu C : Nồng độ tinh trùng cs : Cộng sự ctv : Cộng tác viên DAP : Độ dài đƣờng trung bình DCL : Độ dài đƣờng ziczăc DSL : Độ dài đƣờng thẳng I ( Immotile) : Tinh trùng không hoạt động Motility : Hoạt động của tinh trùng NST : Nhiễm sắc thể L ( Local motility ) : Tinh trùng hoạt động tại chỗ TTNT : Thụ tinh nhân tạo TTON : V : Lƣợng tinh dịch trong một lần lấy tinh VAC : Tổng số timh trùng tiến thẳng VCL : Tốc độ chuyển động theo đƣờng ziczăc VAP : Tốc độ chuyển động theo đƣờng trung bình VSL : Tốc độ chuyển động theo đƣờng thẳng Thụ tinh ống nghiệm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 6 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1: Một số chỉ tiêu chất lƣợng tinh nguyên trƣớc đông lạnh ............... 52 Bảng 3.2. Khoảng cách và vận tốc của tinh trùng ở các giống lợn ................ 58 Bảng 3.3. Đặc điểm của môi trƣờng ly tâm (n=60) ....................................... 59 Bảng 3.4. Ảnh hƣởng của hai môi trƣờng ly tâm đến sức sống tinh trùng ..... 60 Bảng 3.5. Ảnh hƣởng của môi trƣờng ly tâm đến sức sống tinh trùng của giống lợn Landrace. ...................................................................................... 62 Bảng 3.6. Ảnh hƣởng của môi trƣờng ly tâm đến sức sống tinh trùng của giống lợn Yorkshire...................................................................................... 62 Bảng 3.7. Ảnh hƣởng của môi trƣờng ly tâm đến sức sống tinh trùng của ... 63 giống lợn Duroc ........................................................................................... 63 Bảng 3.8. Ảnh hƣởng của tốc độ ly tâm đến sức sống của tinh trùng……….65 Bảng 3.9. Sức sống tinh trùng sau ly tâm của các giống lợn ......................... 67 Bảng 3.10. Đặc điểm môi trƣờng cân bằng (n= 60) ...................................... 68 Bảng 3.11. Chất lƣợng tinh dịch sau cân bằng của giống Landrace .............. 69 Bảng 3.12. Chất lƣợng tinh dịch sau cân bằng của giống Yorkshire ............. 70 Bảng 3.13. Chất lƣợng tinh dịch sau cân bằng của giống Duroc ................... 70 Bảng 3.14. Ảnh hƣởng của thời gian đông lạnh đến sức sống của tinh trùng 71 (n= 70) ......................................................................................................... 71 Bảng 3.15. Ảnh hƣởng của thời gian giải đông đến sức sống tinh trùng ..... 73 (n=70) .......................................................................................................... 73 Bảng 3.16. Chất lƣợng tinh dịch đông lạnh sau giải đông của các giống lợn 75 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 7 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ Biểu đồ 3.1: Biểu đồ so sánh thể tích tinh dịch của các giống lợn................ 53 Biểu đồ 3.2: Biểu đồ so sánh hoạt lực tinh trùng của các giống .................. 54 Biểu đồ 3.3: Biểu đồ so sánh nồng độ C (tr/ml) của các giống..................... 55 Biểu đồ 3.4: Biểu đồ so sánh VAC (tỷ) trong một lần lấy tinh ...................... 56 Biêủ đồ 3.5: Biêủ đồ so sánh Motility (%), A (Progressive.Motility %) tinh trùng trong 2 môi trƣờng ly tâm ................................................................... 61 Biêủ đồ 3.6: Biểu đồ so sánh hoạt lực (A) tinh trùng ở tinh nguyên và tinh pha trong môi trƣờng ly tâm (VCN). ............................................................ 64 Biêủ đồ 3.7: Biểu đồ so sánh hoạt lƣc (A ) tinh trùng ở các chế độ ly tâm .... 66 Biêủ đồ 3.8: Biểu đồ so sánh hoạt lực (A) tinh trùng trƣớc, và sau đông lạnh ở thời gian đông lạnh 10 phút và 20 phút......................................................... 72 Biêủ đồ 3.5: Biểu đồ so sánh hoạt lƣc (A) tinh trùng ở thời gian giải đông 30 giây và 45 giây ............................................................................................. 74 Biêủ đồ 3.10: Biểu đồ so sánh hoạt lực (A) tinh trùng sau giải đông ở các giống lợn ...................................................................................................... 76 Biêủ đồ 3.11: Biểu đồ so sánh độ dài các chuyển động của tinh trùng ........ 77 Biêủ đồ 3.12: Biểu đồ so sánh vận tốc chuyển động của tinh trùng ở các dạng vận động....................................................................................................... 77 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 8 MỤC LỤC MỞ ĐẦU ..................................................................................................... 10 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI ............................................................ 10 2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ..................................................................... 11 3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ........................ 11 CHƢƠNG 1 ................................................................................................. 12 TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................................. 12 1.1. Vai trò của lợn đực giống và thụ tinh nhân tạo trong chăn nuôi lợn ở nƣớc ta ....................................................................................................................... 12 1.2. Cơ sở của những nghiên cứu về tinh dịch và tinh trùng lợn....................... 13 1.2.3. Một số đặc tính sinh lý của tinh trùng lợn ............................................... 18 1.2.4. Một số chỉ tiêu chất lƣợng tinh dịch lợn ................................................. 24 1.2.5. Các yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng tinh dịch ...................................... 27 1.3. Cơ sở khoa học của kỹ thuật đông lạnh tinh dịch lợn ................................ 31 1.3.1. Một số nguyên lý cơ bản về đông lạnh tinh dịch .................................... 32 1.3.2. Các yếu tố ảnh hƣởng tới sức sống tinh trùng trong đông lạnh ............... 35 1.3.3. Cơ sở khoa học của môi trƣờng đông lạnh tinh dịch lợn ........................ 37 1.3.4. Cơ sở khoa học về quy trình đông lạnh tinh dịch lợn.............................. 41 1.4. Tình hình nghiên cứu đông lạnh tinh dịch lợn trong nƣớc và ngoài nƣớc . 42 1.4.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nƣớc ........................................................... 42 1.4.2. Tình hình nghiên cứu trong nƣớc............................................................ 44 CHƢƠNG 2 ................................................................................................. 45 ĐỐI TƢỢNG, VẬT LIỆU, NỘI DUNG ...................................................... 45 VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................................................... 45 2.1. Đối tƣợng, vật liệu nghiên cứu................................................................... 45 2.1.1. Tinh dịch lợn đực .................................................................................... 45 2.1.2. Hoá chất và các dụng cụ thí nghiệm. ...................................................... 45 2.2. Yêu cầu ...................................................................................................... 45 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 9 2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu.............................................................. 45 2.4. Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu ....................................................... 46 2.4.1. Nghiên cứu một số chỉ tiêu đánh giá chất lƣợng của tinh dịch lợn trƣớc khi đông lạnh .................................................................................................... 47 2.4.3. Nghiên cứu sử dụng tinh dịch lợn đông lạnh .......................................... 51 2.5. Phƣơng pháp xử lý số liệu ......................................................................... 51 CHƢƠNG 3 ................................................................................................. 52 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................................. 52 3.1. Kết quả nghiên cứu về một số chỉ tiêu chất lƣợng tinh dịch lợn trƣớc khi đông lạnh. ......................................................................................................... 52 3.2. Kết quả nghiên cứu về kỹ thuật đông lạnh tinh dịch lợn ............................ 59 3.2.1.Kết quả nghiên cứu kỹ thuật ly tâm ......................................................... 59 3.2.2. Kết quả nghiên cứu kỹ thuật cân bằng tinh dịch .................................... 68 3.2.3. Kết quả nghiên cứu đông lạnh tinh dịch trong hơi nitơ. .......................... 71 3.2.4. Kết quả nghiên cứu nhiệt độ và thời gian giải đông tinh dịch đông lạnh .......................................................................................................................... 73 Nhƣ vậy kết quả sử dụng tinh đông lạnh phối giống cho lợn nái trong sản xuất cần phải nghiên cứu sâu hơn nhằm nâng cao hiệu quả. Tuy nhiên với kết quả bƣớc đầu nhƣ trên cũng đã khẳng định đƣợc thành công của kỹ thuật đông lạnh tinh dịch lợn.......................................................................................... 80 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ......................................................................... 81 1. KẾT LUẬN .............................................................................................. 81 2. ĐỀ NGHỊ ................................................................................................. 82 I. TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT ........................................................................... 83 II. TÀI LIỆU TIẾNG ANH .......................................................................... 84 III. TÀI LIỆU TIẾNG PHÁP ....................................................................... 87 IV. TÀI LIỆU TIẾNG ĐỨC......................................................................... 87 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 10 MỞ ĐẦU 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Hiện nay, kỹ thuật thụ tinh nhân tạo gia súc nói chung và kỹ thuật thụ tinh nhân tạo lợn nói riêng đã đƣợc nghiên cứu và áp dụng rộng rãi trên toàn thế giới. Để có vật liệu cung cấp cho thụ tinh nhân tạo, trƣớc hết phải có một quy trình bảo quản nhằm giữ cho tinh trùng vẫn đảm bảo chất lƣợng khi ở ngoài cơ thể. Quy trình đó bao gồm các kỹ thuật nhƣ: kỹ thuật pha loãng, kỹ thuật bảo tồn và kỹ thuật đông lạnh tinh dịch. Trên thế giới, kỹ thuật đông lạnh tinh dịch lợn đã đƣợc nghiên cứu và ứng dụng trong sản xuất, thành công kỳ diệu về đông lạnh tinh dịch lợn đã đƣa kỹ thuật thụ tinh nhân tạo (TTNT) lên một vị trí mới, đã có những ngân hàng tinh dịch đông lạnh năng suất cao. Sự hiện diện của các ngân hàng tinh dịch đông lạnh đã giúp cho việc vận chuyển, trao đổi, mua bán giống trên thế giới trở nên thuận tiện và giảm nguy cơ lan truyền mầm bệnh. Đồng thời kỹ thuật đông lạnh tinh dịch sẽ góp phần bảo tồn lâu dài tinh dịch của một số giống địa phƣơng quý hiếm. Ở nƣớc ta kỹ thuật đông lạnh tinh dịch bò đã đƣợc nghiên cứu, sản xuất, áp dụng rộng rãi trong sản xuất, tuy nhiên kỹ thuật đông lạnh tinh dịch lợn mới bƣớc đầu đƣợc nghiên cứu. Một số nghiên cứu kỹ thuật đông lạnh tinh dịch lợn theo công nghệ Nhật Bản và Mỹ đã đƣợc tiến hành, bƣớc đầu có kết quả nhƣng chƣa áp dụng trong sản xuất. Để góp phần làm phong phú thêm các kỹ thuật và công nghệ mới trong sinh sản và thụ tinh nhân tạo lợn, đồng thời áp dụng những kết quả nghiên cứu vào sản xuất, chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật đông lạnh tinh dịch lợn dạng cọng rạ phục vụ tạo và nhân giống lợn”. Thuộc đề tài công nghệ sinh học cấp nhà nước: “Nghiên cứu ứng dụng tổ hợp công nghệ sinh sản phục vụ công tác tạo và nhân giống lợn”. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 11 2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU - Xác định đƣợc kỹ thuật đông lạnh tinh dịch lợn dạng cọng rạ. - Sử dụng tinh dịch đông lạnh dạng cọng rạ trong sản xuất và thụ tinh trong ống nghiệm. 3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI - Đề tài sẽ đề xuất đƣợc một kỹ thuật mới trong kỹ thuật thụ tinh nhân tạo - công nghệ đông lạnh tinh dịch lợn dạng cọng rạ. - Phục vụ chƣơng trình tạo và nhân giống lợn, làm cơ sở và góp phần trong bảo tồn quỹ gen (bảo tồn tinh dịch những giống lợn quý hiếm). - Bổ sung vào tài liệu và nghiên cứu khoa học. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 12 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Vai trò của lợn đực giống và thụ tinh nhân tạo trong chăn nuôi lợn ở nƣớc ta Lợn đực giống có vai trò quan trọng trong việc đƣa nhanh tiến bộ di truyền. Một con đực giống sử dụng trong thụ tinh nhân tạo cho số con đời sau gấp trên 355 lần so với một con nái, và sử dụng phối giống trực tiếp chỉ cho số con đời sau gấp 40,5 lần so với lợn nái. Ảnh hƣởng của đực giống đến đời sau không chỉ ở phạm vi số lƣợng mà cả ở chất lƣợng, nhiều tính trạng trội của đực giống thƣờng đƣợc biểu hiện ở đời con nhƣ: màu sắc lông, da, thể chất khoẻ mạnh, tính cao sản, sức miễn kháng với bệnh tật. Một số tác giả đã chứng minh sức sống của đời sau cũng phụ thuộc vào sức sống của tinh trùng. Do đó chăn nuôi tốt lợn đực giống là một trong những nhân tố quan trọng trong việc phát triển nâng cao năng suất, chất lƣợng sản phẩm của ngành chăn nuôi lợn. Hiện nay, với sự kế thừa thành tựu của các lĩnh vực sinh lý học, di truyền học, dinh dƣỡng gia súc…… và kết hợp với thực tế chăn nuôi lợn nói chung, chăn nuôi lợn đực giống nói riêng đã không ngừng đƣợc cải thiện và hoàn thiện. Kỹ thuật thụ tinh nhân tạo có những ƣu điểm vƣợt trội sau: - An toàn dịch bệnh: ngăn ngừa bệnh từ con đực truyền sang con cái và ngƣợc lại. - Giảm số lƣợng đực giống phải nuôi - Nâng cao nhanh tiến bộ di truyền cho đời sau, cho phép sử dụng rộng rãi và phát huy tiềm năng di truyền của những đực giống tốt (sử dụng tinh dịch bảo tồn nhiều ngày hoặc tinh dịch đông lạnh) - Theo dõi quản lý giống chính xác và rõ ràng - Rất cần thiết khi áp dụng phƣơng pháp gây động dục hàng loạt. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 13 1.2. Cơ sở của những nghiên cứu về tinh dịch và tinh trùng lợn 1.2.1. Sinh lý sinh dục gia súc đực 1.2.1.1. Sự thành thục tính dục Sự thành thục về tính dục thƣờng biểu hiện sớm hơn sự thành thục về thể vóc. Lợn đực thành thục tính dục vào khoảng 8 tháng tuổi trở lên khi đó khối lƣợng cơ thể đạt 90- 100kg (đối với lợn đực ngoại), từ 6 tháng tuổi trở lên và khối lƣợng cơ thể đạt từ 70- 80kg (đối với lợn lai), từ 5 tháng tuổi trở lên và khối lƣợng cơ thể đạt 45- 50kg (đối với lợn nội). 1.2.1.2. Cấu tạo bộ máy sinh dục lợn đực Hệ sinh dục lợn đực gồm các bộ phận chủ yếu sau: - Bao dịch hoàn: mỗi dịch hoàn đƣợc bao bọc bởi một bao sợi (màng trắng), bên ngoài đƣợc phủ bằng một tinh mạc, bên trong đƣợc phủ bởi một màng mạch máu. - Dịch hoàn (testis) hay còn gọi tinh hoàn: vừa là tuyến nội tiết vừa là tuyến ngoại tiết. Dịch hoàn sản sinh tinh trùng và tiết hormon sinh dục testosteron có tác dụng phát triển đặc điểm giới tính. Cấu tạo của dịch hoàn gồm: + Giáp mạc riêng (tunica vaginalis propria): cấu tạo bởi 1 lớp sợi bền, là phần kéo dài của phúc mạc. + Màng trắng (tunica ablugine a): từ đây phát ra nhiều bức ngăn hình tia, chia dịch hoàn thành nhiều múi. Mỗi múi đều chứa những ống sinh tinh uốn khúc (tubuli abluginea) trong đó tinh trùng đƣợc hình thành. Tất cả các ống sinh tinh đều hƣớng về vách giữa của dịch hoàn. + Mạng tinh (rate testis) và thể Haimo (Highmor): khi đi vào vách giữa của dịch hoàn, những ống sinh tinh uốn khúc biến thành những ống sinh tinh thẳng và đan chéo vào nhau tạo thành mạng tinh. Mạng tinh cùng với vách giữa của dịch hoàn tạo thành thể Haimo. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 14 - Dịch hoàn phụ (Epididymis): ở lợn đực dịch hoàn phụ rất phát triển, có thể đạt tới 150 – 200 gam ở lợn trƣởng thành, dịch hoàn phụ là cái kho để chứa tinh trùng, có cấu tạo đơn giản: ngoài cùng là một lớp màu trắng, bên trong là một hệ thống ống uốn lƣợn ngoằn ngoèo, tất cả các ống đó tập trung lại đổ vào một cái ống đi ra khỏi đầu dƣới của dịch hoàn phụ gọi là ống dẫn tinh. Tinh trùng không ngừng đƣợc sinh ra ở ống sinh tinh sau đó đi vào dịch hoàn phụ và lƣu lại đó một thời gian. Khi vào dịch hoàn phụ tinh trùng không vận động, không có khả năng thụ tinh. Trong đầu dịch hoàn phụ đuôi tinh trùng có sự rung động nhẹ, tại thân dịch hoàn phụ tinh trùng có tiềm năng chuyển động tiến thẳng nhƣng bị ức chế (môi trƣờng trong dịch hoàn phụ có tính axit yếu, áp suất thẩm thấu cao), trong đuôi dịch hoàn phụ sự trao đổi chất của tinh trùng tăng lên, tinh trùng xuất hiện khả năng hoạt động. Tinh trùng lợn di chuyển qua dịch hoàn phụ quãng 9 - 14 ngày, chia ra đầu dịch hoàn phụ: 3 ngày; thân dịch hoàn phụ: 2 ngày; đuôi dịch hoàn phụ: 4 - 9 ngày. Biến đổi của tinh trùng trong dịch hoàn phụ nhƣ sau: giọt bào tƣơng trƣợt từ vị trí gần tâm xuống vị trí xa tâm trên đoạn giữa của tinh trùng. Hiện tƣợng này xảy ra khi tinh trùng di chuyển từ đầu xuống thân dịch hoàn phụ. Trong đuôi dịch hoàn các giọt bào tƣơng đều ở xa tâm và không còn bám theo tinh trùng khi tinh dịch đƣợc xuất ra ngoài. Khi vào đến dịch hoàn phụ, một số tinh trùng có thể bị kỳ hình, số này giảm xuống khi đi qua vùng gần tâm đến vùng xa tâm của đầu dịch hoàn phụ. Đuôi dịch hoàn phụ làm nhiệm vụ lọc đặc biệt góp phần cải thiện chất lƣợng tinh dịch khi tinh dịch đƣợc xuất ra ngoài. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 15 Nếu có nhiều tinh trùng kỳ hình trong tinh dịch xuất ra, thể hiện chức năng của dịch hoàn phụ kém. Tinh trùng tại đuôi dịch hoàn phụ mới có khả năng gắn chặt vào vùng trong suốt của tế bào trứng để thực hiện quá trình thụ tinh. - Thừng dịch hoàn: thừng dịch hoàn gồm các động mạch và thần kinh đi vào dịch hoàn, chúng cấu tạo bởi các mô liên kết, các hệ cơ vòng và cơ dọc liên kết với nhau. - Dƣơng vật: dƣơng vật nằm ở dƣới vách bụng, đƣợc bắt đầu bằng một trụ, hai đầu bám vào hai mẩu xƣơng ngồi, hƣớng ra phía trƣớc. Dƣơng vật lợn đực có một đoạn cong hình chữ S, nằm kín trong da, khi giao phối mới thò ra ngoài. Đầu dƣơng vật có hình xoắn nhƣ mũi khoan, cách đầu mút 0,5 - 0,7cm có lỗ để phóng tinh ra ngoài. Khi giao phối hay lấy tinh, dƣơng vật thò ra ngoài 20 - 40 cm. 1.2.1.3. Các tuyến sinh dục phụ - Tuyến tinh nang (Tiểu nang, vesicular semen gland): tuyến tinh nang là một cái túi rỗng để chứa tinh trùng, gồm hai tuyến hình trứng, màu vàng nhạt, nằm trong xoang chậu, trên bàng quang và ống dẫn tinh. Tuyến tinh nang tiết ra một chất keo màu trắng hoặc vàng. Chất keo này gặp dịch tiết của tuyến tiền liệt thì kết lại tạo thành một cái nút đóng cổ tử cung sau giao phối, mục đích không cho tinh trùng chảy ngƣợc ra ngoài. Chất keo này còn có thành phần glucoza, axit béo tăng cƣờng dinh dƣỡng, hoạt lực cho tinh trùng. Tuyến này ở lợn có kích thƣớc lớn nhƣng kém đặc chắc. Ở lợn tuyến tiểu nang dài tới 15 - 20 cm, nặng xấp xỉ 850 gam. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 16 - Tuyến tiền liệt (Prostate gland): động vật nói chung và gia súc đực nói riêng đều có chung tuyến tiền liêt. Tuyến tiền liệt nằm ở phần cuối của ống dẫn tinh và phần đầu của niệu đạo. Tuyến tiền liệt có nhiều lỗ đổ vào niệu đạo, dịch tiết của tuyến không trong suốt, có tính kiềm nhằm tác dụng trung hòa độ axit trong lòng niệu đạo và H2CO3 (axit cacbonic) do tinh trùng sản sinh ra trong quá trình hoạt động. Tuyến tiền liệt phát triển theo lứa tuổi của gia súc. Gia súc non thì tuyến tiên liệt bé, gia súc trƣởng thành thì tuyến tiền liệt phát triển to đồng thời cũng teo đi khi gia súc đã già. Tuyến cầu liệu đạo (Cowper, Glandula bulborethrales): còn có tên gọi là tuyến củ hành, là một tuyến lớn, thon dài 18 cm, nặng khoảng 400 gam, nằm dọc theo đƣờng niệu sinh dục phần xoang chậu. Mặt trên của tuyến Cowper đƣợc bao bọc bởi phần cơ dày, chất bài tiết của tuyến này chính là keo phèn, chất này đặc, keo dính, có tác dụng nút cổ tử cung sau khi lợn đực phóng tinh xong. Tuy nhiên, keo phèn là chất không có lợi cho tinh trùng, vì khi tinh trùng ra ngoài cơ thể, nếu trong tinh dịch có lẫn keo phèn, tinh trùng thƣờng tụ lại nên rất chóng chết. Do đó, khi làm TTNT ngƣời ta lọc bỏ keo phèn ngay sau khi lấy tinh, hoặc lọc bỏ ngay trên phễu khi đang lấy tinh. 1.2.2. Sự tiết tinh dịch ở lợn đực Khi đã thành thục về tính dục (8 - 9 tháng tuổi và khối lƣợng cơ thể đạt 90 - 100 kg), ở lợn đực ngoại ngƣời ta có thể cho phối giống trực tiếp hay lấy tinh bằng tay qua phƣơng pháp nhảy giá. Theo Nguyễn Thiện, Nguyễn Tấn Anh (1993) [12] có thể quan sát thấy lợn đực có 3 giai đoạn xuất tinh rõ rệt nhƣ sau: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 17 - Giai đoạn đầu tiết ra 10 - 20 ml dịch trong suốt không có tinh trùng, chất này có tác dụng rửa đƣờng niệu sinh dục. - Giai đoạn thứ 2 kéo dài 1 - 2 phút, tiết ra khoảng 100 - 120 ml, chất này gồm tinh trùng và các chất phân tiết của các tuyến sinh dục nhƣ tiền liệt, cowper, tinh nang. - Giai đoạn thứ 3: là giai đoạn bài tiết chủ yếu của các tuyến sinh dục phụ (150 - 200 ml). Số lƣợng tinh trùng ở giai đoạn này ít, giai đoạn này kéo dài 4 - 5 phút. Tinh dịch của lợn đực là một hỗn hợp bao gồm tinh trùng đƣợc sản sinh ra từ dịch hoàn và các chất tiết của các tuyến sinh dục phụ nhƣ tuyến tinh nang, tuyến cowper, tuyến tiền liệt và tuyến urethra của vùng bụng. Trong tinh dịch, phần quan trọng nhất là tinh trùng, đây là yếu tố chính làm cho lợn cái có thể thụ thai. Phần quan trọng thứ hai là tinh thanh, tinh thanh là một hỗn hợp chất lỏng do các tuyến sinh dục phụ bài tiết ra. Ở các loài gia súc khác nhau tuyến này phát triển không giống nhau. Ở lợn tuyến tinh nang và tuyến cowper bài tiết nhiều, cho nên tinh dịch lợn thƣờng nghèo tinh trùng và fructose. Ở lợn tinh thanh gồm 56 - 70% do tuyến tinh nang tiết ra, 15 - 18% do tuyến cowper tiết ra, 2 - 3% do dịch hoàn phụ tiết ra. Tinh trùng trong tinh dịch chỉ chiếm 2 - 7%. Theo Ogiƣn f.v (1977) và Levin K.L (1980)( dẫn theo Nguyễn Tấn Anh (1984) [1]. Thành phần hoá học của tinh dịch lợn: tinh dịch lợn là một hỗn hợp các chất lỏng phức tạp, cho nên một số chất chỉ đƣợc xác định ở mức định tính. Các loài khác nhau thì thành phần hoá học của tinh dịch cũng khác nhau. Tác dụng chủ yếu của tinh dịch là rửa đƣờng niệu sinh dục, là môi trƣờng để nuôi sống tinh trùng ngoài cơ thể, kích thích tinh trùng hoạt động trong đƣờng sinh dục của con cái. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 18 1.2.3. Một số đặc tính sinh lý của tinh trùng lợn 1.2.3.1. Sự hình thành và cấu tạo của tinh trùng lợn Tinh trùng lợn chỉ chiếm 2 - 7% trong tổng số tinh dịch tiết ra. Tinh trùng là tế bào sinh dục đã hoàn chỉnh về hình thái, cấu tạo và đặc điểm sinh lý sinh hóa có khả năng thụ thai. Quá trình hình thành tinh trùng đƣợc chia làm nhiều giai đoạn:  Giai đoạn sinh sản: từ một tế bào tinh nguyên nó sinh sản bằng cách nhân đôi mục đích là tăng số lƣợng tế bào, nhƣng số lƣợng nhiễm sắc thể không thay đổi.  Giai đoạn sinh trƣởng: tế bào tinh nguyên tăng cƣờng quá trình đồng hóa, làm cho kích thƣớc tế bào to ra. Đến cuối giai đoạn sinh trƣởng tế bào phôi đƣợc gọi là tinh bào cấp I (cyt 1).  Giai đoạn thành thục: đây là lần phân chia giảm nhiễm, từ một tế bào lƣỡng bội ( 2n NST) tạo thành hai tế bào đơn bội ( n NST) ( Cyt I) với hai loại mang nhiễm sắc thể giới tính khác nhau: NST X và NST Y.  Giai đoạn hoàn chỉnh cấu tạo: tinh trùng phát triển đuôi, phía ngoài tinh trùng đƣợc bao bọc bởi lớp màng lipoprotein có chức năng bảo vệ và dinh dƣỡng cho tinh trùng. + Nhân tế bào thu nhỏ lại và biến thành đầu tinh trùng, phần lớn tế bào chất dồn về một phía tạo thành cổ, thân. Một số thể Golgi tập trung ở đầu mút phía trƣớc của tiền tinh trùng tạo thành acrosome. + Các ty thể chuyển tới vùng cổ thân, phần lớn các tế bào chất biến đi chỉ còn lại một lớp mỏng bao quanh miền ty thể và đuôi. + Qúa trình biến thái xảy ra trên tế bào dinh dƣỡng Sectoli trong lòng ống sinh tinh, trong khoảng thời gian 14-15 ngày. Sau đó chúng trở thành tinh trùng non và rơi vào ống sinh tinh, đƣợc đẩy về phía phụ dịch hoàn. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 19  Giai đoạn phát dục: ở phụ dịch hoàn, tinh trùng non tiếp tục phát dục và thành thục. Trong quá trình di chuyển từ đây đến cuối dịch hoàn phụ, tinh trùng phải di chuyển với đoạn đƣờng khá dài khoảng trên 100m nằm uốn khúc quanh co. Trong quá trình này nhiều tinh trùng non bị phân hủy. Về hình thái, tinh trùng có ba phần chính: - Đầu tinh trùng là phần chứa các vật chất di truyền. - Cổ thân. - Đuôi tinh trùng là phần có liên quan đến chức năng vận động. Đầu có hai phần cơ bản: nhân và acrosome Nhân chiếm 87% thể tích của đầu và đƣợc nén chặt lại gần nhƣ tinh thể. Trong nhân có chứa Chromatin đậm đặc cao độ gồm AND liên kết với một protein đặc biệt. Số lƣợng nhiễm sắc thể trong nhân tinh trùng là đơn bội. Nhân của tinh trùng không có ARN. Phần trƣớc nhân đƣợc bao bọc bằng một acrosome, giống cái túi có hai lớp màng và bọc sát vào nhân. Acrosome là một lyzosome đặc biệt. Trong acrosome của tinh trùng có chứa enzym thuỷ phân Hyaluronidaza có tác dụng phân giải axit Hyaluronic là chất keo gắn các tế bào màng phóng xạ, làm cho chúng rời ra để lộ trứng ra ngoài cho tinh trùng có thể dễ dàng tiếp cận với noãn hoàng trong quá trình thụ thai. Cổ thân: là phần rất ngắn, hơi eo lại, cắm vào hốc ở đáy phía sau của nhân. Phần cổ thân có hai loại cặp hạt là: cặp hạt trung tâm và chín cặp hạt bên. Từ cặp hạt trung tâm xuất phát hai sợi trục chính đi về phía đuôi. Từ chín cặp hạt bên xuất phát ra chín cặp sợi bên đi theo hình xoắn ốc về phía đuôi. Phần cổ thân chứa nhiều loại enzym oxy hoá khử giúp cho các phản ứng trao đổi chất của tinh trùng. Đuôi đƣợc chia ra các phần: đoạn giữa, đoạn chính, đoạn thân: Đoạn giữa có 9 cặp vi ống ngoài, 2 vi ống trung tâm và đƣợc bọc quanh bằng 9 sợi ƣa osmi, tất cả tạo thành bó trục. Bó trục đƣợc phủ bên ngoài bằng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 20 một bọc ty thể xếp theo đƣờng xoắn ốc (lò xo ty thể) và kết thúc ở vòng nhẫn gensen. Ty thể có chứa các enzym oxy hoá và photphoryl hoá, ty thể đƣợc coi là nguồn phát sinh năng lƣợng cần thiết cho sự hoạt động của tinh trùng. Đoạn chính không đƣợc bao bọc bằng ty thể mà chỉ có bó trục ở giữa và những sợi ƣa osmi vây bên ngoài. Hệ thống này đƣợc bao phủ bởi một vỏ bọc bằng những sợi chắc, vỏ bọc này duy trì khả năng ổn định cho các yếu tố co rút của đuôi. Bó trục của đuôi chịu trách nhiệm cho sự chuyển động của tinh trùng. Bọc ty thể cung cấp năng lƣợng dƣới dạng ATP cho các tay dynein của các cặp vi ống (các tay dynein có khả năng phân huỷ ATP, giải phóng năng lƣợng để chuyển động đuôi tinh trùng). Mỗi cặp vi ống ngoài có hai dãy dynein (ngoài và trong) chĩa về phía cặp vi ống kề bên. Khi đƣợc kích thích bởi ATP, các tay này hoạt động nhƣ một cá líp, đi dọc theo cặp kề bên, làm cho các cặp này trƣợt lên cặp khác. Sự hình thành cầu nối hình tia giữa các cặp vi ống ngoài với vi ống trung tâm chống lại hiện tƣợng trƣợt vừa nêu, làm cho đuôi tinh trùng uốn lƣợn. Do các cặp vi ống ngoài trƣợt liên tục nên sự uốn lƣợn đƣợc hình thành liên tục, đƣợc lan truyền tạo nên sự chuyển động đặc trƣng của đuôi tinh trùng (chuyển động làn sóng). Đây là hiện tƣợng trƣợt theo vi ống. - Theo I.I xôcôlôpskaya (1962) (dẫn theo Nguyễn Tấn Anh) [1] thì thân tinh trùng lợn có 25% vật chất khô, 75% là nƣớc. Trong vật chất khô: protein 82%, lipit 13%. Trong đuôi tinh trùng có: 76% protein, 23% lipit, 1% muối. 1.2.3.2. Hoạt động của tinh trùng Khi còn trong dịch hoàn phụ, tinh trùng hoạt động rất yếu hoặc không hoạt động. Khi đƣợc giải phóng ra ngoài, tinh trùng trở nên hoạt động mạnh do tác động của dịch tiết do các tuyến sinh dục phụ tiết ra. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn