(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu khả năng sản xuất tinh dịch của bò h’mông và ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến chất lượng tinh đông viên tại hà giang
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (10.95 MB, 104 trang )
ĐẠI HỌC THÁI NGUN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM
–––––––––––––––––––
TRỊNH VĂN BÌNH
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SẢN XUẤT TINH DỊCH
CỦA BỊ H'MƠNG VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN
BẢO QUẢN ĐẾN CHẤT LƯỢNG TINH ĐÔNG VIÊN
TẠI HÀ GIANG
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP
THÁI NGUYÊN - 2013
n
ĐẠI HỌC THÁI NGUN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM
–––––––––––––––––––––
TRỊNH VĂN BÌNH
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SẢN XUẤT TINH DỊCH
CỦA BỊ H'MƠNG VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN
BẢO QUẢN ĐẾN CHẤT LƯỢNG TINH ĐÔNG VIÊN
TẠI HÀ GIANG
Chuyên ngành: CHĂN NUÔI
Mã số: 60 62 01 05
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP
Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS Trần Huê Viên
2. TS Trần Văn Thăng
THÁI NGUYÊN - 2013
n
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng những số liệu và kết quả nghiên cứu trong Luận
văn này là trung thực và chưa được sử dụng để bảo vệ một học vị nào.
Tôi xin đảm bảo rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này
đã được cảm ơn và các thơng tin trích dẫn trong Luận văn đều đã được ghi rõ
nguồn gốc.
Thái Nguyên, tháng 9 năm 2013
Tác giả luận văn
Trịnh Văn Bình
n
ii
LỜI CẢM ƠN
Nhân dịp hoàn thành bản luận văn này, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn tới
Ban Giám Hiệu, Phòng quản lý đào tạo Sau đại học, Ban chủ nhiệm khoa
Chăn nuôi - Thú y Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên nơi tôi được đào
tạo để trưởng thành cũng như tạo điều kiện thuận lợi tốt nhất cho tơi hồn
thành nhiệm vụ của mình. Tơi xin cảm ơn các đơn vị sau đây đã giúp đỡ tơi
hồn thành đề tài này.
Sở Nông Nghiệp và PTNT tỉnh Hà Giang nơi tôi công tác đã tạo mọi
điều kiện về thời gian cho tơi trong q trình học tập, cũng như trong giai
đoạn thực hiện đề tài;
Ban lãnh đạo cùng toàn thể cán bộ công nhân viên Trung tâm giống cây
trồng và gia súc Phó Bảng tỉnh Hà Giang đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và
giúp đỡ về nhân lực, vật lực tốt nhất để thực hiện thí nghiệm này.
Để hồn thành bản luận văn này tơi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc
tới PGS.TS. Trần Huê Viên, TS. Trần Văn Thăng là người thầy hướng dẫn
về khoa học, đã giúp đỡ tơi tận tình và có trách nhiệm trong q trình nghiên
cứu cũng như hồn thiện bản luận văn.
Xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các bạn bè, đồng nghiệp đã
giúp đỡ tôi trong quá trình xây dựng đề cương và thực hiện bản luận văn
này. Nhân dịp này cho phép tôi được bày tỏ sự biết ơn sâu sắc tới gia đình
đã tận tình giúp đỡ, động viên khích lệ để tơi vượt qua mọi khó khăn hồn
thành luận văn.
Thái Ngun, tháng 9 năm 2013
Tác giả luận văn
Trịnh Văn Bình
n
iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii
MỤC LỤC......................................................................................................... ii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU ..................................... vii
DANH MỤC BẢNG......................................................................................viii
DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ ......................................................... ix
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
1. Đặt vấn đề .................................................................................................. 1
2. Mục tiêu nghiên cứu .................................................................................. 2
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU............................................................ 3
1.1. Cơ sở khoa học ....................................................................................... 3
1.1.1. Sinh lý sinh dục bị đực..................................................................... 3
1.1.1.1. Sự thành thục về tính ................................................................. 3
1.1.1.2. Cấu tạo bộ máy sinh dục bò đực................................................ 3
1.1.1.3. Tinh dịch .................................................................................... 9
1.1.2. Một số chỉ tiêu đánh giá số lượng và chất lượng tinh dịch
bò đực ....................................................................................................... 14
1.1.2.1. Thể tích .................................................................................... 14
1.1.2.2. Hoạt lực tinh trùng................................................................... 15
1.1.2.3. Nồng độ tinh trùng................................................................... 16
1.1.2.4. Màu sắc tinh dịch..................................................................... 17
1.1.2.5. pH tinh dịch ............................................................................. 17
1.1.2.6. Tinh trùng kỳ hình ................................................................... 17
1.1.2.7. Tỷ lệ tinh trùng sống................................................................ 19
1.1.2.8. Tổng số tinh trùng tiến thẳng/lần khai thác ............................. 19
1.1.3. Những nhân tố ảnh hưởng đến khả năng sản xuất tinh dịch .......... 19
n
iv
1.1.3.1. Giống và cá thể bò đực ............................................................ 19
1.1.3.2. Tuổi bị đực .............................................................................. 20
1.1.3.3. Thời tiết khí hậu....................................................................... 20
1.1.3.4. Chế độ dinh dưỡng................................................................... 21
1.1.3.5. Khoảng cách lấy tinh ............................................................... 22
1.1.3.6. Chăm sóc.................................................................................. 23
1.1.4. Một số nguyên lý cơ bản về đông lạnh tinh dịch............................ 23
1.1.4.1. Hiện tượng đông băng chất lỏng.............................................. 23
1.1.4.2. Ảnh hưởng của đông băng lên tế bào tinh............................... 25
1.1.5. Các nhân tố ảnh hưởng tới sức sống của tinh trùng khi đông
lạnh hoặc giải đông ................................................................................... 27
1.1.5.1. Sức đề kháng của tinh trùng đối với đông lạnh ....................... 28
1.1.5.2. Thành phần của mơi trường pha lỗng lỗng ......................... 29
1.1.5.3. Bảo quản ở 50C trước khi đông lạnh ....................................... 29
1.1.5.4. Nồng độ của glycerol............................................................... 30
1.1.5.5. Tốc độ làm lạnh ....................................................................... 31
1.1.5.6. Tốc độ giải đông ...................................................................... 32
1.1.5.7. Thời gian bảo quản .................................................................. 32
1.1.6. Mơi trường pha lỗng tinh dịch bò ................................................. 32
1.1.6.1. Áp suất thẩm thấu .................................................................... 32
1.1.6.2. pH và năng lực đệm của môi trường ....................................... 33
1.1.6.3. Chất điện giải và không điện giải trong môi trường................ 33
1.1.6.4. Tác dụng của Glycerol............................................................. 34
1.1.6.5. Tác dụng của kháng sinh trong mơi trường pha lỗng ............ 35
1.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về số lượng, chất lượng
và khả năng sản xuất tinh của bò đực Zêbu (Bos indicus) .......................... 35
1.2.1. Tình hình nghiên cứu trong nước ................................................... 35
n
v
1.2.2. Tình hình nghiên cứu ngồi nước................................................... 36
Chương 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU ................................................................................................................ 38
2.1. Đối tượng, địa điểm và thời gian nghiên cứu ....................................... 38
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu ..................................................................... 38
2.1.2. Địa điểm và điều kiện nghiên cứu .................................................. 39
2.1.3. Thời gian nghiên cứu ...................................................................... 39
2.2. Nội dung nghiên cứu và chỉ tiêu theo dõi............................................. 39
2.2.1. Điều tra đánh giá đàn bị H'Mơng tại 4 huyện vùng cao núi đá
Hà Giang ................................................................................................... 39
2.2.2. Số lượng, chất lượng tinh dịch bị đực giống H'Mơng ................... 39
2.2.3. Khả năng sản xuất tinh đông lạnh dạng viên của bị đực
giống Mơng .............................................................................................. 40
2.3. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................... 40
2.3.1. Các chỉ tiêu nghiên cứu .................................................................. 40
2.3.2. Phương pháp đánh giá khả năng sản xuất tinh đông lạnh .............. 42
2.3.2.1. Các chỉ tiêu đánh giá trong phịng thí nghiệm......................... 42
2.3.2.2. Đánh giá chất lượng tinh bị H'Mơng sau thời gian bảo quản
thông qua biện pháp thụ tinh nhân tạo cho bị cái ................................ 43
2.3.3. Sản xuất tinh bị đơng lạnh dạng viên............................................. 44
2.3.3.1. Tiêu chuẩn sản xuất tinh bò đơng lạnh dạng viên ................... 44
2.3.3.2. Quy trình khai thác và sản xuất tinh bị đơng lạnh dạng viên . 44
2.3.4. Phương pháp xử lý số liệu ............................................................. 46
Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................... 47
3.1. Thực trạng số lượng bị ni tại bốn huyện vùng cao núi đá Hà Giang .. 47
3.2. Chất lượng tinh dịch của bò đực giống ................................................ 47
3.2.1. Lượng xuất tinh (thể tích tinh dịch)................................................ 48
n
vi
3.2.2. Hoạt lực tinh trùng .......................................................................... 51
3.2.3. Nồng độ tinh trùng.......................................................................... 54
3.2.4. Tổng số tinh trùng sống tiến thẳng ................................................. 56
3.2.5. Màu sắc tinh dịch............................................................................ 59
3.2.6. Độ pH tinh dịch............................................................................... 60
3.2.7. Tỷ lệ tinh trùng kỳ hình .................................................................. 62
3.2.8. Tỷ lệ tinh trùng sống....................................................................... 64
3.3. Kết quả sản xuất tinh đông lạnh ........................................................... 66
3.3.1. Tỷ lệ số lần khai thác đạt chuẩn sản xuất tinh đông viên ............... 66
3.3.2. Chất lượng tinh dịch trước khi sản xuất tinh đông viên ................. 68
3.3.3. Hoạt lực tinh trùng sau giải đông.................................................... 69
3.4. Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến phẩm chất tinh đông lạnh ...... 70
3.5. Kết quả sản xuất tinh đông lạnh ........................................................... 72
3.6. Kết quả phối giống của tinh đơng lạnh bị H’Mơng............................. 73
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ........................................................................... 75
1. Kết luận.................................................................................................... 75
2. Đề nghị..................................................................................................... 76
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 77
n
vii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
Tên viết đầy đủ
Tên viết tắt
A
Hoạt lực tinh trùng
C
Nồng độ tinh trùng
cs
Cộng sự
FSH
Follicle Stimulating Hormone
g
gram
K
Tinh trùng kỳ hình
KCS
Kiểm tra chất lượng sản phẩm
LH
Luteinizing Hormone
MTPL
Mơi trường pha lỗng
mosmol
Mini-osmol
SE
Standard error
PTNT
Phát triển Nơng thơn
TCN
Tiêu chuẩn ngành
TC
Tiêu chuẩn
Tris
Trihydroxymethylaminomethane
TTNT
Truyền tinh nhân tạo
V
Lượng xuất tinh
VAC
Tổng số tinh trùng tiến thẳng/lần khai thác
Asgđ
là hoạt lực tinh trùng sau giải đông
n
viii
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1: Khối lượng và kích thước một số chiều đo của bị đực
H’Mơng chọn làm giống................................................................. 38
Bảng 2.2: Thang điểm đánh giá hoạt lực tinh trùng ....................................... 41
Bảng 2.3. Bị cái tham gia thí nghiệm............................................................. 43
Bảng 3.1. Số lượng bò tại 4 huyện vùng cáo núi đá Hà Giang trong 3
năm qua ........................................................................................... 47
Bảng 3.2. Lượng xuất tinh (thể tích tinh dịch)................................................ 48
Bảng 3.3. Hoạt lực tinh trùng của bị đực giống H’Mơng .............................. 51
Bảng 3.4. Nồng độ tinh trùng bị đực giống H’Mơng..................................... 54
Bảng 3.5. Tổng số tinh trùng sống tiến thẳng ................................................. 57
Bảng 3.6. Mầu sắc tinh dịch của bị đực giống H’Mơng ................................ 59
Bảng 3.7. Độ pH của tinh dịch của bò đực giống H’Mơng ............................ 60
Bảng 3.8: Tỷ lệ tinh trùng kỳ hình (K) ........................................................... 62
Bảng 3.9. Tỷ lệ tinh trùng sống....................................................................... 65
Bảng 3.10. Số lần khai thác đạt tiêu chuẩn sản xuất tinh đông viên............... 67
Bảng 3.11. Chất lượng tinh dịch trước khi sản xuất tinh đông viên............... 68
Bảng 3.12. Hoạt lực tinh trùng sau giải đông ................................................. 69
Bảng 3.13. Hoạt lực tinh trùng sau thời gian bảo quản .................................. 71
Bảng 3.14. Khả năng sản xuất tinh đơng viên của bị đực giống mỗi lần
khai thác đạt tiêu chuẩn................................................................... 72
Bảng 3.15. Kết quả sử dụng tinh đơng viên phối giống cho bị cái................ 74
n
ix
DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ
Hình 1.1. Giải phẫu định vị các cơ quan sinh dục của bò đực.......................... 4
Hình 1.2. Mặt cắt dịch hồn và phụ dịch hồn bị đực ..................................... 5
Hình 1.3. Sơ đồ hình thành tinh trùng (Junichi, 1992) ................................... 10
Hình 1.4. Quá trình tạo hình tinh trùng (Junichi, 1992) ................................. 11
Hình 1.5. Cấu trúc của tinh trùng bị (Hiroshi, 1992) ..................................... 13
Hình 1.6. Các dạng kỳ hình của tinh trùng bị ................................................ 18
Hình 1.7. Q trình đơng lạnh dung dịch (Hiroshi, 1992).............................. 24
Hình 1.8. Đơng lạnh nước muối sinh lý (Hiroshi, 1992) ................................ 24
Hình 1.9. Ảnh hưởng của glycerol trong dung dịch NaCl so với nồng độ ..... 31
Sơ đồ 2.1. Dây truyền công nghệ sản xuất tinh đông viên ............................. 46
Biểu đồ 3.1. Thể tích tinh dịch của bị đực giống H’Mơng ............................ 49
Biểu đồ 3.2. Hoạt lực tinh trùng của bò đực giống H’Mơng .......................... 52
Biểu đồ 3.3. Nồng độ tinh trùng bị đực giống H’Mông................................. 55
Biểu đồ 3.4. Tổng số tinh trùng sống tiến thẳng của bị đực giống H’Mơng ...... 58
Biểu đồ 3.5. Độ pH của tinh dịch bò đực giống H’Mơng............................... 61
Biểu đồ 3.6. Tỷ lệ tinh trùng kỳ hình của bị đực giống H’Mơng ................. 63
Biểu đồ 3.7. Tỷ lệ tinh trùng sống trong tinh dịch bò đực giống H’Mông..... 66
Biểu đồ 3.8. Tỷ lệ số lần khai thác đạt tiêu chuẩn sản xuất tinh đơng viên
của bị đực giống H’Mông............................................................... 67
Biểu đồ 3.9. Hoạt lực tinh trùng sau giải đơng của bị đực giống H’Mơng.... 70
Biểu đồ 3.10. Hoạt lực tinh trùng sau thời gian bảo quản của bị đực
giống H’Mơng ................................................................................. 72
Biểu đồ 3.11. Khả năng sản xuất tinh đơng viên của bị đực giống H’Mơng.... 73
n
1
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Trong những năm gần đây đàn bị của tỉnh đang có hướng phát triển
tích cực số đầu con được tăng lên, tuy nhiên bên cạnh đó công tác quản lý
giống trên địa bàn chưa chặt chẽ, việc giao phối tự do dẫn đến tình trạng đồng
huyết, cận huyết ngày càng nhiều. Đàn bị đang có nguy cơ bị thoái hoá giống
nghiêm trọng.
Do đặc điểm tập quán chăn ni và giao phối cận huyết dẫn đến thối
hố về giống. Việc khai thác bò vùng cao Hà Giang mang tính tự nhiên thiếu
khoa học đã dẫn đến một số bất cập mà chúng ta phải quan tâm như:
- Số bị bán đi thường là con to, có sản lượng thịt lớn. Số cịn lại kém
hơn thì để lại làm giống. Việc bán hoặc thịt đi một số lượng bị tốt đã gây suy
thối đàn bị cịn lại.
- Phương thức chăn ni vẫn mang nặng tính truyền thống “quản
canh”, “sản xuất nhỏ” chưa mang tính chất sản xuất hàng hoá.
- Hệ thống quản lý và sử dụng giống chưa hồn chỉnh, cơng tác chọn
lọc bị đực giống mới chỉ bắt đầu thực hiện từ năm 2006.
Tổng số lượng bò tồn tỉnh năm 2006 có: 82.240 con, trong đó bị cái là
50.530 con = 61 % tồn đàn; bị đực 31.701 con = 39 % toàn đàn. Về cơ cấu
số lượng đàn bị đực như sau: Bị đực được bình tuyển đạt tiêu chuẩn làm
giống là: 1.261 con/ 31.701 con = 4%, về nhu cầu cứ 20 con bò cái cần 1 con
bị đực giống tốt thì phải có: 50.530/20 = 2.525 con bò đực đạt tiêu chuẩn
giống. Như vậy tồn tỉnh cịn thiếu 1.264 con bị đực giống.
Mặc dù bị vùng cao Hà Giang có nhiều đặc điểm nổi trội song hiện nay
giống bò này cũng đang bị mai một về giống do đồng huyết, cận huyết kéo
dài và q trình chọn lọc ngược. Giống bị này mới được giới khoa học quan
tâm từ năm 1998. Tuy nhiên, từ đó đến nay nó cũng chỉ được nghiên cứu về
n
2
đặc điểm sinh học. Chưa nghiên cứu và áp dụng các biện pháp kỹ thuật để
khắc phục tình trạng trên.
Vì vậy, để nhìn nhận một cách tổng thể về hiện trạng, phân bố, tình
hình khai thác và tiềm năng của giống bị này đối với ngành chăn ni của Hà
Giang trong tương lai. Đồng thời, kết quả thu được cho phép hệ thống lại
những gì đã được nghiên cứu về bò giống vùng cao Hà Giang ở địa phương
khác để có định hướng trong cơng tác nghiên cứu khoa học và chuyển giao
công nghệ bảo tồn, khai thác một cách hợp lý có hiệu quả nguồn gen q
hiếm của bị vùng cao Hà Giang trong việc phát triển một nền chăn nuôi của
tỉnh. Chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài: "Nghiên cứu khả năng sản
xuất tinh dịch của bị H’Mơng và ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến
chất lượng tinh đông viên tại Hà Giang".
2. Mục tiêu nghiên cứu
* Mục tiêu lâu dài
Xác định được khả năng sản xuất của bị đực giống giống bị H’Mơng
từ đó áp dụng biện pháp kỹ thuật để nâng cao chất lượng đàn bị H’Mơng của
tỉnh Hà Giang.
* Mục tiêu cụ thể
- Đánh giá được khả năng sản xuất, chất lượng tinh dịch của bị
H’Mơng tỉnh Hà Giang.
- Sản xuất thành cơng tinh đơng viên giống bị H’Mơng Hà Giang.
- Đánh giá chất lượng tinh đơng viên của giống bị H’Mơng Hà Giang
theo thời gian bảo quản.
n
3
Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Cơ sở khoa học
1.1.1. Sinh lý sinh dục bị đực
1.1.1.1. Sự thành thục về tính
Trong quá trình trưởng thành một con đực hoặc cái đạt được mức thành
thục về tính dục là khi chúng có khả năng sản sinh giao tử và biểu hiện đầy đủ
các hệ quả tập tính sinh dục. Ở con đực thành thục về tính là lúc bộ máy sinh
sản đã đủ phát triển, sản sinh ra tinh trùng có khả năng làm con cái có chửa
(Kunitada, 1992) [57].
Thành thục về tính là kết quả của sự điều chỉnh dần dần của sự tăng tiết
hoạt động của Gonadotropin và khả năng của các tuyến sinh dục để đảm
nhiệm đồng thời việc sản sinh Sertoli và sản sinh giao tử. Sự thành thục về
tính dục phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như tuổi, khối lượng cơ thể,
điều kiện nuôi dưỡng và mơi trường. Ở bị đực trong ống sinh tinh lúc 3-4
tháng tuổi xuất hiện các tinh bào sơ cấp, lúc bê đực 6 tháng tuổi xuất hiện các
tinh trùng trưởng thành. Lúc 8-10 tháng tuổi đã có nhiều tinh trùng có thể sử
dụng thụ tinh nhân tạo được (Hafer, 1987) [51].
1.1.1.2. Cấu tạo bộ máy sinh dục bò đực
Bộ máy sinh dục bò đực bao gồm các bộ phận chính như: Dịch hồn,
bao dịch hồn, dây treo dịch hồn, tuyến sinh dục phụ, các ống dẫn tinh, cơ
quan giao cấu (Hình 1) (Nguyễn Xuân Trạch và CS, 2006) [35]
Bao dịch hồn: là do nếp tiền đình của tuyến sinh dục ở giai đoạn phơi
biệt hóa thành. Nó là một túi do da bụng thõng xuống ở vùng bụng bên trong
chứa 2 dịch hồn, làm cho bao dịch hồn có hình ơ van chia thành hai phần
bằng nhau, phần phía trên bao dịch hoàn gọi là cổ bao gắn vào vùng bẹn trong
chứa các hệ thống dây treo, các mạch máu, dây thần kinh và ống dẫn tinh.
n
4
Bao dịch hồn có nhiều lớp cơ khác nhau hợp thành có tác dụng bảo vệ
và điều hồ nhiệt độ ở dịch hồn. Tùy thời tiết nó tạo nhiệt độ thích hợp cho
sự sinh tinh và bảo tồn tinh trùng trong cơ thể bị đực trước khi xuất tinh ra
ngồi (Nguyễn Tấn Anh và Nguyễn Duy Hoan, 1998) [3].
Hình 1.1. Giải phẫu định vị các cơ quan sinh dục của bị đực
(Nguyễn Xn Trạch và cs, 2006) [35]
- Dịch hồn: gồm hai dịch hồn có dạng hình trứng nằm trong bao dịch
hồn. Kích thước dài khoảng 11-12 cm, đường kính 5-7 cm và khối lượng
khoảng 250-350 gam. Dịch hoàn là cơ quan sinh dục nguyên thủy ở con đực,
nơi sản xuất ra tinh trùng và hormone sinh dục đực (testosteron). Dịch hồn
chứa các ống sinh tinh. Ống sinh tinh có đường kính rất nhỏ (200 µm) được
xếp ngoằn ngo trong dịch hoàn, chiều dài tổng cộng của chúng tới 5.000 m.
Những tế bào kẽ (tế bào Leydig) nằm giữa các ống sinh tinh sản sinh ra
hormone sinh dục đực. Những tế bào đỡ (Sertoli) và tế bào mầm trong ống
sinh tinh biệt hoá thành tế bào tinh và thành tinh trùng (Đinh Văn Cải và
Nguyễn Ngọc Tấn, 2007) [9].
n
5
Ở bò đực tuyến yên tiết hormon FSH (Follice Sitmulating Hormone) và
LH (Luteinizing Hormone). FSH kích thích sự phát triển của ống sinh tinh,
xúc tiến quá trình hình thành tinh trùng. LH kích thích tế bào kẽ tiết hormone
testosterone, Androgen... trong đó testosteron có hoạt lực mạnh nhất tạo nên
đặc tính thứ cấp của con đực và làm tăng quá trình đồng hố, trước hết là
đồng hố protein. Q trình sinh tinh và tác động của các nhân tố điều khiển
diễn ra liên tục vì vậy hoạt động sinh dục của bò đực diễn ra thường xuyên kể
từ khi thành thục về tính (Nguyễn Văn Đức và cs, 2006) [14].
Hình 1.2. Mặt cắt dịch hồn và phụ dịch hồn bị đực
(Đinh Văn Cải và Nguyễn Ngọc Tấn, 2007 )[7]
Dịch hoàn cùng với bao dịch hồn điều hịa nhiệt độ trong dịch hồn
trong một điều kiện nhất định, nhưng nhìn chung nếu nhiệt độ mơi trường là
50C - 210C thì nhiệt độ bên trong dịch hoàn thấp hơn nhiệt độ cơ thể 40C - 70C.
n
6
Vì vậy, dịch hồn là bộ phận chính của bộ máy sinh sản của con đực và
cũng là bộ phận mà các nhà thụ tinh nhân tạo chú ý nhiều nhất trong khi chọn
lọc đực giống. Dịch hồn phải có kích thước có tỷ lệ tương ứng với tầm vóc
con đực, có hình dạng cân đối, cấu tạo hồn chỉnh và hoạt động tốt.
Dịch hoàn phụ: các ống dẫn ra từ dịch hồn tập trung lại hình thành nên
một ống đơn gọi là dịch hồn phụ. Mỗi dịch hồn có một dịch hồn phụ. Cấu
tạo dịch hồn phụ gồm có đầu, thân, đi và có thể sờ thấy được qua bìu dái.
Mặc dù chỉ có một ống nhưng dịch hồn phụ rất gấp khúc và có chiều dài
khoảng 40-60m (Nguyễn Xn Trạch, 2003) [33]
Dịch hồn phụ có một số chức năng chính:
- Vận chuyển tinh trùng: là một ống nối từ dịch hoàn đến ống dẫn tinh
ngoài, dịch hoàn phụ có chức năng vận chuyển tinh trùng từ dịch hồn đến
ống dẫn tinh ngoài. Hoạt động này xảy ra nhờ các chu kỳ co bóp của lớp cơ
trên dịch hồn phụ và lực hút chân không được tạo ra trong ống dẫn tinh
ngoài. Thời gian vận chuyển tinh trùng qua hết ống dịch hoàn phụ khoảng 911 ngày.
- Làm đậm đặc nồng độ tinh trùng: tinh trùng từ dịch hoàn vào đầu dịch
hồn phụ có nồng độ lỗng (khoảng 1.000 triệu tinh trùng/ml), suốt trong quá
trình vận chuyển trong ống dịch hoàn phụ, quần thể tinh trùng được làm đặc
lên, khoảng 4.000 triệu tinh trùng/ml (Canadian Association Animal Breeders,
1991) [47].
- Làm thành thục tinh trùng: khi mới được hình thành và còn lưu trú
trong các ống dẫn tinh trong, năng lực vận động và khả năng thụ tinh của tinh
trùng cịn rất kém hoặc khơng có. Trong q trình di chuyển trong ống dịch
hoàn phụ, năng lực vận động và khả năng thụ tinh của tinh trùng tăng lên khá
nhanh. Nếu tinh trùng nào còn giọt bào tương bám theo thì tinh trùng đó được
coi là tinh trùng kỳ hình và khơng có khả năng thụ tinh.
n
7
- Bảo tồn và lưu giữ tinh trùng: đuôi dịch hồn phụ của bị đực trưởng
thành có thể chứa được 50 -70 tỷ tinh trùng sống. Ở đây có điều kiện tối ưu
cho sự tồn tại của tinh trùng trong một thời gian khá dài (khoảng 60 ngày) cụ
thể là có: pH thấp, độ nhớt cao, nồng độ CO2 cao, tỷ lệ giữa nồng độ K+ và
Na+ lớn, có sự ảnh hưởng của testosterone kết hợp với những yếu tố khác đã
làm giảm quá trình trao đổi chất của tinh trùng và do đó kéo dài được tuổi thọ
của chúng. Tuy nhiên, nếu thời gian lưu giữ nói trên quá dài thì số lượng tinh
trùng chết của lần xuất tinh này sẽ cao và làm cho khả năng thụ tinh kém
(Hiroshi, 1992) [53].
Ống dẫn tinh: là một ống có cơ chắc chạy từ đi dịch hồn phụ ở đáy
dịch hồn ngược theo dịch hoàn đến phồng ống dẫn tinh (ampullae). Khác với
dịch hoàn phụ, ống dẫn tinh là một ống thẳng và khá ngắn. Hai ống dẫn tinh
hợp lại với nhau tạo thành phồng ống dẫn tinh, gặp ống dẫn nước tiểu từ bàng
quang cùng với chất tiết của một số tuyến sinh dục phụ đổ vào ống chung gọi
là niệu đạo (Nguyễn Xuân Trạch và Mai Thị Thơm, 2004) [34]
Niệu sinh dục: vừa là cơ quan tiết niệu vừa là cơ quan sinh dục nối từ
hai đoạn phồng ống dẫn tinh đến đầu dương vật, nên nó vừa là đường dẫn
nước tiểu vừa là đường dẫn tinh dịch khi bò đực xuất tinh. Khi bò đực xuất
tinh, đầu tiên có một ít tinh thanh được tiết ra (chất tẩy rửa đường dẫn tinh
dịch trong quá trình xuất tinh), việc hịa lẫn tinh trùng vào tinh thanh sẽ hồn
thiện trong đường niệu sinh dục này.
Các tuyến sinh dục phụ: các tuyến sinh dục phụ gồm các tuyến tinh
nang, tiền liệt, tuyến cầu niệu đạo. Chúng nằm dọc theo phần thân của của
ống niệu đạo và cùng với hai ống dẫn tinh đổ chất tiết vào niệu đạo. Chất tiết
của các tuyến sinh dục phụ tham gia khoảng 3/4 lượng tinh dịch là nguồn
năng lượng, chất đệm vv... cho tinh trùng (Trần Cừ và cs, 1975) [12].
n
8
- Tuyến tinh nang: gồm hai tuyến có hình quả trứng, màu vàng nhạt,
trong xoang chậu, trên bàng quang và ống dẫn tinh. Tuyến này tiết ra chất keo
màu trắng hoặc vàng, chất keo này gặp dịch tiết của tuyến tiền liệt thì kết lại
tạo thành một cái nút để đóng cổ tử cung sau q trình giao phối, mục đích
khơng cho tinh trùng chảy ngược ra ngồi. Chất keo này cịn có glucoza và
axit béo để tăng cường dinh dưỡng và hoạt lực cho tinh trùng (Trần Tiến
Dũng và CS, 2002) [13].
- Tuyến tiền liệt: là tuyến đơn nằm dọc và bao quanh niệu đạo, ngay
gần sát sau lỗ thoát của tuyến tinh nang. Chất tiết của tuyến tiền liệt chứa
nhiều các ion Na-, Cl-, Ca2+, Zn2+, và Mg2+ là những ngun tố có khả năng
trung hịa điện tích trong tinh dịch. Ngồi ra cịn có chứa protein đặc trưng
hấp thụ CO2 trong môi trường niệu đạo, chứa các prostaglandin có tác dụng
làm tăng co bóp cơ trơn ở niệu đạo, làm tăng tốc độ phóng tinh theo từng đợt
và kích thích co bóp thành âm đạo để đưa tinh trùng vào sâu trong đường sinh
dục con cái (Lubos, 1970) [60].
- Tuyến cầu niệu đạo (tuyến củ hành): là tuyến có lỗ tiết gần dương vật
nhất (đổ vào ống niệu đạo dưới van u ngồi), nó tiết ra dịch “rửa” ngay trước
mỗi lần phóng tinh, có tác dụng làm vệ sinh đường sinh dục con đực và con
cái (Nguyễn Xuân Trạch, 2003) [33]
Dương vật: là cơ quan giao cấu của con đực. Dương vật bị đực dài, có
đoạn cong hình chữ S nối với cơ co duỗi để đẩy dương vật ra vào. Thân
dương vật được cấu tạo bởi các mô xốp bao lấy niệu quản. Các mô này khi có
máu dồn đến sẽ làm cho dương vật to thêm, dài ra tạo hiện tượng cương cứng,
kết hợp với cơ quan thần kinh cảm giác ở đầu dương vật kích thích con đực
thúc mạnh vào âm đạo, phóng tinh theo từng đợt. Chức năng chính của dương
vật là đưa tinh dịch vào âm đạo con cái khi giao cấu. Nếu vì một lý do nào đó
n
9
dương vật không cương cứng tác dụng của con đực sẽ bị vơ hiệu hóa (Nguyễn
Tấn Anh và Nguyễn Quốc Đạt, 1997) [2]
Bao dương vật: là phần thõng xuống của da bụng bao lấy dương vật
bảo vệ dương vật. Nhưng đồng thời cũng là nơi tồn lưu chất bẩn và vi khuẩn
gây bệnh, nên trước khi khai thác tinh nhân tạo phải được thụt rửa sạch bằng
nước muối sinh lý 0,9 %.
1.1.1.3. Tinh dịch
Tinh dịch là dịch tiết của cơ quan sinh dục đực khi nó thực hiện có kết
quả phản xạ sinh dục. Tinh dịch chỉ được hình thành một cách tức thời khi
con đực phóng tinh nghĩa là lúc nó hưng phấn cao nhất trong q trình thực
hiện phản xạ giao phối (Trần Tiến Dũng và cs, 2002) [13].
Tinh dịch gồm: tinh trùng (3-5 %) và tinh thanh (95-97 %). Tinh trùng
được sinh ra từ những ống sinh tinh ở dịch hồn, cịn tinh thanh được sinh ra
từ các tuyến sinh dục phụ.
a.Tinh thanh
Sinh ra từ tuyến sinh dục phụ chủ yếu là nước, còn lại là vật chất khơ
(8,76 % có nguồn gốc hữu cơ; 0,9 % có nguồn gốc vơ cơ). Tinh thanh chứa
nhiều loại muối, axit amin và men góp phần vào hoạt động sống và trao đổi
chất của tinh trùng. Đường Fructoza do túi tinh tiết ra là nguồn năng lượng
chủ yếu cho tinh trùng, đồng thời nó chứa một số dung dịch đệm làm pH
không bị thay đổi. Do vậy trong thụ tinh nhân tạo để duy trì các liều tinh đơng
lạnh trong một thời gian dài nhất định người ta sử dụng nhiệt độ thấp (1960C) nhằm giảm khả năng vận động của tinh trùng và bảo tồn đường
Fructoza. Các chất pha lỗng tinh dịch cũng có các chất đệm để ổn định pH.
b. Tinh trùng
- Sự hình thành tinh trùng ở bò đực
n
10
Hình 1.3. Sơ đồ hình thành tinh trùng (Junichi, 1992) [56]
Sự hình thành tinh trùng của bị đực là một quá trình liên tục trong ống
sinh tinh từ khi con đực thành thục về tính đến khi già yếu. Các tế bào mầm
nguyên thuỷ phát triển thành tinh nguyên bào rồi biệt hố thành tinh trùng.
Các tế bào Sertoli có nhiệm vụ cung cấp chất dinh dưỡng cho quá trình hình
thành tinh trùng. Q trình hình thành tinh trùng có thể chia làm 3 giai đoạn:
+ Sản sinh tinh trùng: quá trình sinh tinh và thành thục của tinh trùng
diễn ra liên tục trong năm, tuy nhiên cường độ có thay đổi theo mùa. Quá
trình tạo tinh bắt đầu từ tế bào mầm biệt hoá thành tinh nguyên bào A1, rồi
một tinh nguyên bào A1 chia thành 2 tinh nguyên bào A2, một trong hai tinh
nguyên bào A2 bị tiêu hủy ngay sau đó, tế bào A2 cịn lại sẽ phân bào nguyên
nhiễm thành các tinh nguyên bào trung gian, sau đó chúng tạo thành tế bào
tinh bào sơ cấp và nhanh chóng phân bào giảm nhiễm thành các tinh bào thứ
cấp có n nhiễm sắc thể. Mỗi tinh bào thứ cấp phân chia thành hai tinh tử. Như
vậy từ một tinh nguyên bào tạo thành 64 tinh tử trong thời gian 32-45 ngày ở
bò đực (Junichi, 1992) [56].
n
11
+ Sự tạo hình tinh trùng: là giai đoạn tinh tử biến đổi hình thái trở
thành tinh trùng đặc trưng cho từng lồi. Một tinh tử biến đổi hình thái thành
một tinh trùng và chúng thường chụm quanh tế bào Sertoli, sau đó chúng tách
rời, di chuyển tự do trong ống sinh tinh và di chuyển đến xoang dịch hoàn
cuối cùng đến dịch hoàn phụ.
+ Sự thành thục tinh trùng: ngay sau khi hình thành, tinh trùng khơng
có khả năng hoạt động, càng khơng có năng lực hoạt động tiến thẳng hoặc
nhiều tinh trùng cịn có giọt bào tương bám theo. Chỉ sau khi tinh trùng đi qua
dịch hoàn phụ, do sự co thắt của ống dịch hoàn phụ và sức hút của ống dẫn
tinh, giọt bào tương mất đi, khả năng vận động tiến thẳng, năng lực thụ tinh
của tinh trùng mới được hình thành.
Hình 1.4. Quá trình tạo hình tinh trùng (Junichi, 1992) [56]
1- Tinh bào sơ cấp
2- Pha hạt
3,4- Pha đỉnh
5- Pha acrosome
6,7- Pha thành thục
8- Tinh trùng
n
12
Cấu tạo và đặc điểm của tinh trùng bò đực
Tinh trùng bị đực hình dạng giống con “nịng nọc”, có chiều dài 68,074,0 µ m, có thể chia làm bốn phần chính như: Đầu, cổ, thân và đi.
- Đầu tinh trùng: Đầu tinh trùng bị đực dẹt, có hình ơ van, dài 8,0-9,2 µ
m, rộng 3,3-4,6 µ m, chứa nhân tế bào nơi có ADN là vật chất di truyền các
đặc điểm của con đực. Trong màng trên cùng của đầu là hệ thống Acrosom.
Trong bao đầu tập trung enzym hyaluronidaza, enzym này giúp tinh trùng
chui qua màng phóng xạ của trứng, màng mucopolysacarit của tế bào trứng bị
hoà tan. Khi bảo tồn, hệ thống Acrosom dễ bị trương phồng lên, rời khỏi đầu
tinh trùng làm tinh trùng mất khả năng thụ tinh. Men hyaluronidaza dễ bị
thẩm xuất ra ngoài, đây là vấn đề nghiên cứu cần quan tâm trong pha chế, bảo
tồn, sử dụng tinh dịch nhằm tăng tỷ lệ thụ tinh. Sau hệ thống Acrosom là nhân
tinh trùng chiếm hầu hết phần đầu (76,7% - 80,3%) nó là nhân tố duy nhất
chứa hệ thống di truyền con đực. Bản chất của nhân là nucleoprotit gồm hai
thành phần cơ bản là histin và protein. Chúng được nối với nhau bởi cầu nối
NH2-P. Mạch này dễ bị đứt bởi các tác động ngoại cảnh như: Cơ giới, nhiệt
độ, hoá chất. Do đó khâu kiểm tra và xử lý tinh dịch phải hết sức chú ý.
- Cổ tinh trùng: là phần rất ngắn chứa hai trung tử, trung tử gần nhân và
trung tử xa nhân, là nơi bắt nguồn bó trục của đi tinh trùng. Nó là phần đính
với phần đầu rất lỏng lẻo, khi đầu xâm nhập vào trứng thì cổ bị gẫy và đi
rơi ra. Chính vì thế nó dễ bị đứt bởi tác động của cơ giới, nhiệt, hoá chất dẫn
đến làm giảm tỷ lệ thụ tinh hoặc khơng cịn khả năng thụ tinh nữa.
n
13
Hình 1.5. Cấu trúc của tinh trùng bị (Hiroshi, 1992)[53]
- Thân: nằm giữa cổ và vịng jensen có chiều dài 14,8µ m, đường kính
0,7-1,0 µ m. Lõi của nó cùng với tồn bộ chiều dài của đi tạo nên bó trục
sợi, chúng gồm 9 đơi vi ống ngồi, xếp đồng tâm xung quanh 2 vi ống đơn.
Trung tâm ngoài cùng có 9 sợi thơ bao bọc tạo thành một bó trục sợi,
bó trục sợi của thân giữa được bao bên ngồi bằng những ty thể xếp theo hình
xoắn trơn ốc (lị xo ty thể) quanh bó trục sợi phía trong. Trong đoạn giữa chứa
nhiều photpholipid, lexitin và plasmalogen là nguồn dự trữ năng lượng, nên lò
xo ty thể được xem như là “kho” năng lượng cần thiết cho sự hoạt động của
tinh trùng (Lubos, 1970) [60].
- Đuôi tinh trùng: là đoạn cịn lại từ vịng jensen cho đến hết chót đi,
có chiều dài 45,0 - 50,0 µ m, đường kính 0,3 - 0,7 µ m. Gồm hai phần là đoạn
chính và chót đi. Đoạn chính chỉ có bó trục ở giữa và những sợi ưa osmi
vây bên ngoài (Nguyễn Tấn Anh và Nguyễn Quốc Đạt, 1997) [2].
Nếu phân đoạn theo chức năng của từng bộ phận thì tinh trùng có thể
chia thành hai phần chính:
n
14
- Phần đầu lưu giữ yếu tố di truyền và các men liên quan đến năng lực
thụ tinh của tinh trùng.
- Phần đi là cơ quan có chức năng vận động bằng nguồn năng lượng
của ty thể và cấu trúc của đuôi.
+ Hoạt động của tinh trùng: tinh trùng hoạt động tiến thẳng, nhờ cấu trúc
đặc biệt của đuôi và nguồn năng lượng từ lò xo ty thể. Theo giả thuyết “Trượt
vi ống” của Afzelius (1960) trích từ Hà Văn Chiêu (1999) [11], bọc ty thể cung
cấp năng lượng dưới dạng ATP cho các tay Dynein của cặp vi ống. Các tay
Dynein thực chất là những phân tử của Adenozin TriphosPhatase có khả năng
phân hủy ATP giải phóng năng lượng để chuyển động đuôi của tinh trùng.
+ Mỗi cặp vi ống ngồi có hai dãy tay Dynein (ngồi và trong) chĩa về
phía cặp vi ống kề bên. Khi kích thích bởi ATP, các tay này hoạt động như một
“cá líp” và đi dọc theo cặp kề bên, làm cho cặp này trượt lên cặp khác. Việc gá
lắp cầu nối hình tia giữa các cặp vi ống ngoài với vi ống trung tâm cưỡng lại
hiện tượng trượt làm cho đuôi uốn lượn, do các cặp vi ống ngoài trượt liên tục
nên sự uốn lượn hình thành và được lan truyền tạo nên sự chuyển động đặc
trưng của đi tinh trùng. Đó là sự chuyển động tiến thẳng bằng cách đầu và
đuôi uốn lượn hình làn sóng nhờ nguồn năng lượng từ ty thể và cấu trúc đặc
biệt của đuôi (Gibbons, 1975 trích từ Hà Văn Chiêu, 1999) [11].
+ Hoạt lực tinh trùng (A) thường xếp theo thang % (0-100 %). Hoạt lực
tinh trùng kết hợp với thể tích tinh dịch (V) và nồng độ tinh trùng (C), sẽ có
tổng số tinh trùng sống và hoạt động tiến thẳng (VAC) trong lần xuất tinh đó.
Trong sản xuất tinh đơng lạnh, tinh dịch phải có hoạt lực tinh trùng ≥ 70 %
mới đủ tiêu chuẩn để pha chế.
1.1.2. Một số chỉ tiêu đánh giá số lượng và chất lượng tinh dịch bò đực
1.1.2.1. Thể tích
Thể tích (V) là tổng số ml tinh dịch của một lần lấy tinh (ml/lần). Thể
tích tinh dịch liên quan chặt chẽ tới giống, tuổi, chế độ chăm sóc, chế độ dinh
n
