禽类精子的形态与哺乳动物不同,头部形如镰刀,形状为长柱形,颈很短,尾部长,外形纤细。家禽精液同样由精清和精子组成。精液来自睾丸精细管、附睾、输精管分泌物及泄殖腔的淋巴褶与脉管体所分泌的透明液。家禽精液为乳白色、不透明的液体,无味或略带腥味。精液量较少而密度大。新鲜的家禽精液呈碱性,其pH值鸡为7~7.6,鹅为6.9~7.4,见表2-2。
表2-2 几种家禽的一次射精量及精子密度参考表
精子由输精管射出后,立即于显微镜下检查,可见到80%以上的精子有活力。正常精子的运动形式呈直线前进运动,转圈运动和原地摆动均属于不正常状态。精子的活力受温度、渗透压、pH值、光线、空气和稀释剂等外界环境影响而发生变化。由于睾丸的温度以及母禽生殖道的特殊结构等因素的影响,家禽精子在母禽生殖道内存活的时间比家畜长得多。鸡精子可达35天,火鸡精子可达70天。母禽排卵后,通过漏斗部时,由于输卵管壁的伸展,腺窝中的精子可释放出来,完成与卵母细胞的受精。
精液在母禽生殖道内保持受精能力的时间受品种、个体、季节和配种方法等因素的影响,对于一般的鸡群,精子的受精能力在交配3~5天后就有下降的可能,但1周之内尚可维持受精能力。若采用人工授精,维持正常受精能力的时间可达10~14天。
公禽精子的发生过程与哺乳动物基本相同,也需要经过4个阶段:精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞和精子细胞。性成熟前,睾丸内的精细管很小。性成熟前后精细管发育迅速,管壁、管腔内部都可见到不同发育阶段的精子。
公禽产生具有受精能力的精子的时期称为性成熟。有些早熟品种如来航鸡、北京鸭约于20周龄达到性成熟,而晚熟品种的性成熟时间则推迟,如蛋用型鸡应在22~26周龄才开始使用,北京鸭24~27周龄,太湖鹅32~36周龄,火鸡31~36周龄。
鸡冠、肉垂、肉瘤等都是家禽的第二性征,均受雄激素的影响。鸡冠生长与睾丸的发育速度密切相关,因此,鸡冠的发育程度是判断性成熟早晚的重要参考。
与家畜一样,由睾丸产生的精子只有在通过附睾的过程中,才能完成形态和生理的成熟过程,获得运动和受精的能力。不同的是,公禽精子这一过程的实现不只是在附睾,更重要的是在输精管内成熟。精子自睾丸经输精管到泄殖腔只需24小时。
禽类的生殖生理特点为:①卵生动物没有哺乳动物那样的发情期、发情周期和妊娠期;②卵较大,而且在母禽输卵管内增添受精卵发育需要的营养物质,随后以蛋的形式产出;③受精蛋(精子运行到漏斗部与卵子结合,在体内开始发育)产出后可在体外适宜条件下保存,遇到适宜发育的条件后再继续发育,直到孵出雏禽。
1.性成熟
母禽性成熟的主要特征是排卵、产蛋。性成熟年龄随家禽的种类、品种、饲养条件、个体发育差异而不同。一些家禽的性成熟年龄见表2-3。
表2-3 家禽性成熟年龄
2.卵子的发育
在孵化过程中,雌性原核很快增殖为卵原细胞,到孵化后期或雏禽出壳后,卵原细胞便停止增殖而进入生长期,并变为初级卵母细胞,以后一直持续到性成熟,于排卵前1~2小时才发生核的成熟分裂,成为次级卵母细胞,并放出第一极体。所以,从卵巢排到输卵管漏斗部的卵子,仅是一个次级卵母细胞,它需在输卵管内受精后,才能进行第二次成熟分裂,形成成熟的卵母细胞和第二极体。第一、第二极体最后被吸收。
3.卵黄生长
母禽在2月龄时,开始沉积卵黄。起初卵黄沉积很慢,颜色浅,卵泡为白色。当接近性成熟时,卵黄迅速沉积,约在9~10天内达到成熟大小,在卵黄生长的同时,由卵泡和卵母细胞的分泌物形成卵黄膜。
卵黄物质主要是卵黄蛋白和磷脂类,这些物质是在肝脏内合成之后,经血液输送到卵泡的颗粒层,而后至卵母细胞中,卵母细胞可能将这些物质重新组合为卵黄颗粒和液体。
卵黄沉积因昼夜交替,新陈代谢速度有差别而分为深、浅两层,白天沉积的为深黄色,称为黄卵黄;夜间沉积的为浅黄色,称为白卵黄。
卵母细胞随卵黄沉积,逐渐移至卵黄表面,在它原来的中心位置及移行通道上,均由白卵黄填充,因而形成卵黄心和卵黄心颈。受精的卵细胞形成胚盘,肉眼可见有较大的白色圆点,而且有明区和暗区之分。未受精的卵细胞称为胚珠。
4.排卵
家禽的排卵是指成熟的卵母细胞由卵巢排出的过程。目前对排卵的机制尚不十分清楚。一般认为当卵黄达到成熟时,则从卵泡表面的一条无血管区“卵带区”破裂排出。卵母细胞从发育到排卵,一般需要7~10天。通常在母鸡前一枚蛋产出约30分钟后,发生下一次排卵。鸡、火鸡、鸭、鹌鹑等连续产蛋的家禽,在一个产蛋周期中,产蛋和下一次排卵的时间近似。
对于家禽排卵,由垂体前叶分泌的促黄体素(LH)是引起成熟卵泡排卵和黄体分泌孕酮的主要激素。家禽排卵后没有真正的黄体形成,因此将引起家禽排卵的促黄体素(LH)称为排卵诱导素(OLH)。其作用是使卵泡表面的微血管和部分血管萎缩变白,使得卵带区扩大,OLH在排卵前形成高峰,即OLH峰。同时又由于前列腺素的作用,引起卵泡膜强烈收缩,使膜纤维张力增加,在酶的作用下,共同促使卵带破裂排卵。
与哺乳动物不同,家禽排卵后,破裂的卵泡膜皱缩成一个薄壁空囊,附在卵巢上,能分泌激素,但不形成黄体。到排卵后的第6~10天皱缩成残迹,1个月左右消失。
1.受精
受精作用就是精子和卵子互相结合、互相同化的过程。当精子进入卵子后,激活了卵子,使它继续发育成为一个受精卵。
成熟的卵子从卵巢上排出,落入输卵管的漏斗部。此时,若遇有精子便可受精。家禽受精作用的时间比较短暂。如鸡的卵子在输卵管漏斗部停留的时间约15分钟,所以受精过程也只能在这一短暂时间内完成。若卵子未能受精,便随着输卵管的蠕动下行到蛋白分泌部,被蛋白所包围,卵子便失去生命活动而死亡。
在交配或输精后,常有较多的精子能到达受精部位并接近卵子,因为禽类的卵无放射冠、透明带等结构,在受精的过程中缺乏“透明带反应”和有效的“卵黄膜封闭作用”,多精子入卵的现象比较常见,在卵母细胞质中有时可以见到约有十至几十个精子,能溶解卵黄膜并进入卵子内部,但最后只有一个精子的雄原核与卵子的雌原核融合发生受精作用,其余的精子便逐渐被分解。
受精作用虽然只有一个精子完成,但其他精子协同参与穿透卵黄膜也是非常重要的,否则就很难顺利受精。因此,在生产中要保持理想的受精率,必须使母禽输卵管内维持足够数量的有效精子。所以,自然交配的鸡群中要适当调整公母比例,人工授精时输精剂量和输精间隔时间是提高受精率的关键。
不经受精的卵也可发育的孤雌生殖现象多见于火鸡。孤雌生殖所产生的火鸡均为雄性,其中大约1/3的个体可产生正常的精液。用这样的火鸡精液给无亲缘关系的母火鸡输精,仍可得到健康的两性后代。
2.持续受精时间
母禽输卵管内的精子,大部分贮存在子宫阴道联合处,那里的皱褶称为“精子窝”或“贮精腺”。另外还有少部分暂存于漏斗部的皱褶中,精子可能在排卵时由皱褶中释放出来,转移到受精部位。
家禽精子能在输卵管内存活相当长的时间,仍具有受精能力。输卵管的这种机能使母禽在交配或输精后的一个时期内,有连续生产受精蛋的可能。
家禽的受精高峰一般出现在输精或交配后1周左右,以后受精率则逐渐下降。所以在1周内不输入新精液,或不让公禽与之交配,受精率便不能保持同样高的水平。