本交笼养对肉种公鸡睾丸发育及血浆生殖激素含量的影响

覃 飞，李富贵，秦子越，钟成麟，刘 嘉，朱 庆，尹华东，王 彦，李地艳，田尧夫，赵小玲

(四川农业大学 动物科技学院,成都 611130)

目前，国内绝大多数肉种鸡场均采用单笼饲养的方式。此种方式需要人工授精，涉及采精、输精等操作，种鸡精神受压抑，容易造成种鸡应激反应，较缺乏动物福利。国内近年来对种鸡饲养模式的探讨成为一个新的研究热点[1]。

种鸡本交笼饲养作为一个新兴的养殖模式，受到越来越多种鸡企业的关注和青睐[2]。本交笼养模式是指将公母鸡混养在同一笼具内，用自然交配代替人工授精的一种养殖模式。这种繁殖模式，省去了传统笼养模式下采精、输精、精液储存等步骤，降低了劳动强度。同时配备自动化设备取代人工喂料、清粪等工作，提高了饲养的机械化水平及动物福利[1,3]，在畜牧养殖规模化和福利化发展的大背景下，本交笼养模式将成为中国未来种鸡现代化养殖的发展趋势。目前，文献报道较多的是此模式下的生产工艺参数及母鸡繁殖性能[1,4-6]，鲜有公鸡繁殖性能的相关研究。豆彩红[7]研究发现，母鸡受到公鸡物理的(视觉和听觉)和化学的(性外激素)刺激，可促进其卵泡刺激素、促黄体生成素的分泌，性腺的发育以及卵泡成熟、排卵。基于前人研究，相反地，公鸡受到母鸡的刺激是否也能促进其睾丸发育及激素的分泌?故本试验以大恒肉鸡为研究对象，以单笼养和大方笼养为对照，欲探究本交笼养模式下活动空间与母鸡群体对肉种公鸡睾丸发育及生殖激素含量的影响，为本交笼养种鸡的繁殖性能研究提供基础数据。

1 材料与方法

1.1 群体饲养管理

选用540只70 d大恒肉鸡配套系S07系(公鸡135只、母鸡405只，受赠于四川大恒家禽育种有限公司)，饲养于四川农业大学家禽育种场。公母鸡均采用限饲管理，饲料购于成都全威饲料有限公司，种鸡育成期营养水平为代谢能2.75 MJ/kg，营养成分质量分数为：粗蛋白15.00%、蛋氨酸0.30%、赖氨酸0.75%、有效磷0.42%、钙1.00%；产蛋期营养水平为代谢能2.70 MJ/kg，营养成分质量分数为：粗蛋白16.00%、蛋氨酸0.38%、赖氨酸0.80%、有效磷0.40%、钙 3.50%。饲喂量见表1。10～17周龄鸡只采用14 h光照，18周龄开始每周增加0.5 h光照时间，直到16 h光照时间后保持不变。按照《大恒父母代手册》进行种鸡各时期的免疫程序。

表1 公母鸡10～30周龄饲喂量Table 1 Feed volume of males and females from week 10 to 30

1.2 试验设计

10周龄时试验组公鸡开始采用本交笼饲养；对照组Ⅰ(活动空间组)公鸡采用单笼饲养；对照组Ⅱ(群体效应组)公鸡采用大方笼饲养。本交笼组和大方笼组各3个重复单元，每个重复单元放置3只公鸡；本交笼组每个重复单元放置27只母鸡，大方笼组未放置母鸡；单笼养组9个重复，每个重复1只公鸡。笼具尺寸及公母比例见表2。

1.3 相对睾丸质量测定方法

在10、15、20、25、30周龄末，称量3组公鸡的体质量(n=9)，颈静脉放血处死试验公鸡并采集公鸡左右侧睾丸，分别计算质量并求其平均值。根据鸡只睾丸质量的平均值及体质量计算相对睾丸质量。然后将左侧睾丸用PBS清洗掉表面血渍后放于40 g/L的多聚甲醛固定(每隔48 h换1次固定液)，以备切片制作。

1.4 睾丸HE染色

取出固定好的睾丸组织(n=9)，用蒸馏水清洗4 h。采用刘海斌等[8]的研究方法进行睾丸组织的HE染色，切片厚度为5 μm。将制作好的HE切片于显微镜下观察生精小管并拍照 (100×，400×)，一个切片拍3个视野，最后将拍好的照片用Image Pro Plus软件统计分析各组生精小管面积。

1.5 血浆生殖激素的测定

在10、15、20、25、30周龄末，于9：00用翅下静脉采血法采集3组公鸡血液(n=9)，使用肝素钠抗凝管收集1 mL血液，并用4 ℃冰袋保存迅速送到实验室；4 500 r/min、4 ℃离心5 min，吸取200 μL血浆置另一干净离心管中；按照Elisa激素测定试剂盒(Andygene，中国)的说明书进行公鸡血浆激素含量的测定。用标准物浓度与 OD 值计算标准曲线的直线回归方程式，将样品的OD值代入方程式，计算样品浓度，再乘以稀释倍数，即为样品的实际浓度。

1.6 统计分析

采用JMP 10.0软件中的最小二乘均值法进行所有数据的差异显著性检验(Tukey检验)，显著水平(P)为5%，P<0.05为差异显著，P> 0.05 为差异不显著。采用Graphpad 5.0，Image Pro Plus 6.0及Excel 2010软件进行图表绘制。

2 结果与分析

2.1 体质量及相对睾丸质量

由图1可知：随着周龄的增加，各组公鸡的体质量逐步增长，育成期10～20周龄是各组公鸡体质量的快速增长阶段，随后体质量增长较慢，在30周龄时体质量增长到最大值；各组公鸡在不同周龄的体质量具有显著性差异(P<0.05)，3组公鸡在同一周龄的体质量无显著性差异(P> 0.05)。

表2 试验笼具尺寸及公母比例Table 2 Cage size and ratio of males to females

由图2可知：随着周龄的增加，各组公鸡的睾丸绝对质量逐步增长，育成期10～15周龄是各组公鸡睾丸绝对质量的快速增长阶段，随后睾丸绝对质量增长较慢，3组公鸡在10、15、20、25周龄的睾丸绝对质量无显著差异(P>0.05)；在30周龄时,本交笼组公鸡的睾丸绝对质量显著大于单笼组和大方笼组(P<0.05)，后2组间无显著差异(P>0.05)；各组公鸡在不同周龄的睾丸绝对质量具有显著差异(P<0.05)。

由图3可知：各组公鸡在10周龄的睾丸相对质量显著低于15、20、25、30周龄(P<0.05)；3 组公鸡在15、20、25周龄的睾丸相对质量无显著差异(P>0.05)；30周龄时，本交笼组公鸡的睾丸相对质量显著高于单笼组和大方笼组(P< 0.05)，后2组之间无显著差异(P>0.05)。

图中不同字母表示差异显著，下同 Different letters in the fig indicate significantly different ,the same below

图2 不同周龄各组公鸡绝对睾丸质量Fig.2 Absolute testicular mass in each group from week 10 to 30

2.2 睾丸组织HE染色

由图4可知：10周龄时各组公鸡的生精小管呈封闭状，15周龄时各组公鸡的生精小管开始出现管腔，并开始有精子生成。由图5可知：各组公鸡在10、15、20、25、30周龄的生精小管面积具有显著差异(P<0.05)；3组公鸡在10、15、20、25各个周龄的生精小管面积无显著差异(P>0.05)；30周龄时，本交笼组公鸡的生精小管面积显著大于单笼组和大方笼组(P<0.05)，后2组之间无显著差异(P>0.05)。

图3 不同周龄各组公鸡相对睾丸质量Fig.3 Relative testicular mass in each group from week 10 to 30

图4为400×视野下的睾丸切片观察结果，蓝色、红色及黄色箭头分别为生精小管、管腔及精细胞所在位置 Fig.4 is the microstructure of testicular section under 400×; the blue,red,and yellow arrows are the locations of seminiferous tubules,lumen,and spermatid,respectively

图4 不同周龄各组公鸡睾丸显微结构
Fig.4 Microstructure of testis in each group from week 10 to 30

图5为100×视野下生精小管面积的统计结果 Fig.5 is the statistical result of seminiferous tubule area under 100×

图5 不同周龄各组公鸡睾丸生精小管面积
Fig.5 Seminiferous tubule area of testiscular in each group from week 10 to 30

2.3 血浆生殖激素含量

由图6～9可知：随着周龄的增加，各组公鸡血浆内雄激素(T)、卵泡刺激素(FSH)、黄体生成素(LH)含量逐渐增加,而雌激素(E2)含量逐渐减少，3组公鸡血浆中T、FSH、LH、E2在10、15、20、25周龄的含量均无显著差异(P> 0.05)；在30周龄时，本交笼组公鸡的血浆中T、FSH、LH含量均显著大于单笼组和大方笼组 (P<0.05)，后2组间无显著差异(P>0.05)；本交笼组公鸡血浆E2的含量显著低于单笼组和大方笼组(P<0.05)，后2组间无显著差异(P> 0.05)。

图6 不同周龄各组公鸡血浆雄激素Fig.6 T content in each group from week 10 to 30

图7 不同周龄各组公鸡血浆雌激素Fig.7 E2 content in each group from week 10 to 30

图8 不同周龄各组公鸡血浆卵泡刺激素Fig.8 FSH content in each group from week 10 to 30

图9 不同周龄各组公鸡血浆黄体生成素Fig.9 LH mass concentrition in each group from week 10 to 30

3 讨 论

3.1 饲养方式对种公鸡睾丸发育的影响

公鸡睾丸的发育程度对鸡群受精率的高低和维持非常重要，有研究表明，在2～15周龄间，睾丸的生长发育主要处于细胞分裂状态，该阶段睾丸质量的增加较为有限，但是该阶段睾丸精原细胞的生长繁殖对于将来受精率的好坏非常重要[9]。前10周，虽然睾丸质量的增加不多，但是精原细胞的数量却能增加到百万以上[10]，精原细胞不但提供精子生长发育的营养，而且其数量多少对睾丸产生精子的能力有很大影响[11]。15周龄以后，睾丸质量的增加会加快，睾丸质量和精液数量的最高峰一般发生在 28～30周龄，此时，输精管发育良好，并且睾丸上有良好的血管分布及健康的色泽。35周龄以后睾丸质量自然萎缩，精液产量下降以及受精率下降[9]。本试验结果表明，3种饲养方式下公鸡的相对睾丸质量在10～15周龄间快速增加，在30周龄达到最高峰，比前人报道的睾丸发育快速期提前5周左右[9]，造成此种差异的原因可能和试验所采取的光照程序、营养配方及鸡的品种有关。

3.2 饲养方式对公鸡生殖激素分泌的影响

睾丸生殖功能受下丘脑-垂体-性腺轴活动的调节，下丘脑分泌的促性腺激素释放激素可调节垂体释放促性腺激素，即FSH黄LH的分泌，这些激素对睾丸发育发挥着非常重要的调控作用[12]。T是睾丸发育的主要调节激素，95%的T由睾丸间质细胞合成分泌，T通过与雄激素受体结合，对促进雄性性分化和青春期发育具有重要作用[13-14]。LH是由垂体分泌的促性腺激素，主要促进睾丸间质细胞增生、合成和分泌T[15]，FSH是由垂体分泌并参与生精过程的另一种重要激素。它主要通过与睾丸支持细胞上的FSH受体结合在生精中发挥作用[16]。雄性体内的E2可由睾丸支持细胞、间质细胞及肾上腺皮质分泌或在芳香化酶的作用下由T转变而来，E2对睾丸的功能具有双向调节作用，而且与E2的剂量有关。E2的缺乏对胎儿睾丸的发育有利(增加生精细胞的数量并加强生成类固醇)，且但对成年动物来说，大剂量的E2可以引起睾丸发育异常和生精障碍[17]。

前人研究表明，雄性从胚胎期睾丸形成到青春期前，睾丸未受到相关激素作用，生精细胞不发育，生精小管上皮由精原细胞和支持细胞组成，几乎无管腔[18]。因此，随睾丸逐渐发育增大，睾丸间质增多，但生精小管面积无明显增大。至青春期，睾丸受垂体分泌的LH、FSH以及睾丸间质细胞分泌的T调控，生精细胞发育并产生精子。在受到这些相关激素作用下生精细胞发育，各级生精细胞数量增多，即生精小管平均面积迅速增大，可导致睾丸体积和质量增加[9]。Haaster等[19]对仓鼠上的研究表明，在出生后性成熟高峰期3月龄时，生精小管面积达到最大，同时睾丸质量急剧增加，为精子生成奠定物质基础。本试验结果发现，10周龄时，3组公鸡的生精小管呈封闭状，无管腔。15周龄时，3组公鸡的生精小管开始出现管腔，并有精子生成。10～30周龄间，随着3组公鸡血浆T、FSH、LH激素水平的显著上升，3组公鸡的相对睾丸质量和生精小管面积也逐渐增大。分析认为造成30周龄时本交笼组公鸡相对睾丸质量和生精小管面积大于后2组的原因与3组公鸡生殖激素含量差异有关。另外，本试验结果发现30周龄时本交笼组公鸡血浆内T、FSH、LH激素含量显著高于单笼组和大方笼组，后2组间无显著差异；而本交笼组公鸡血浆内E2含量显著低于单笼组和大方笼组，后2组间无显著差异,说明本交笼内母鸡群体会增加公鸡T、FSH、LH激素的分泌，减少公鸡E2的分泌，而活动空间对本交笼内公鸡生殖激素的分泌无影响。

4 结 论

性成熟高峰期时，本交笼养公鸡的睾丸发育优于单笼养公鸡，造成此种差异的原因与本交笼内母鸡群体效应导致公鸡生殖激素含量差异有关，而本交笼内活动空间对公鸡睾丸发育及生殖激素含量无影响。

致谢:感谢四川省畜牧科学研究院的杨朝武老师、蒋小松老师、杜华锐老师提供试验鸡只。