KOTIELÄINJALOSTUKSEN TIEDOTE No 88 Sonnien sperman määrä- ja laatutekijöiden yhteydet ja niiden vaihteluun vaikuttavat tekijät Ilkka Raukola Helsingin Yliopisto Kotieläinten jalostustieteen laitos Helsinki 1990 Julkaisija': Kotieläinten jalostustieteen laitos, Helsingin Yliopisto, Viikki Kotieläinjalostuslaitos, Maatalouden Tutkimuskeskus, Jokioinen Sonnien sperman määrä- ja laatutekijöiden yhteydet ja niiden vaihteluun vaikuttavat tekijät Ilkka Raukola kotieläinten jalostustieteen pro gradu-työ 1989 ISBN 951-45-5365-9 ISSN 0356-1429 Helsinki 1990 Yliopistopaino Abstract Työn tarkoitus oli tutkia sonnin spermantuotantoon systemaattisesti vai- kuttavia ympäristötekijöitä sekä genettisiä tekijöitä. Aineistosta lasket- tiin spermaominaisuuksien periytymiasteet ja toistuvuudet ayrshirero dun sonneille sekä toistuvuudet Fr- ja Sk-rotujen sonneille. Lisäksi laskettiin eri ominaisuuksien fenotyyppiset korrelaatiot. Tutkimuksen aineistona oli Itä- ja Keski-Suomen Keinosiemennysyh- distyksen atk:lle tallennettu sperma-annosten keskusvarastokirjanpito ajal- ta 1.1.1979-30.7.1988. Aineistoon lisättiin muista tiedostoista tiedot son- nien isistä sekä syntymäajoista. Varsinaisten analyysien aineistona oli tämän jälkeen spermantuotantotiedot 297 Ay-, 9 Sk- ja 91 Fr-sonnilta. Spermanottokertoja aineistossa oli yhteensä 41 148 kpl. Sonnien vanhetessa ei havaittu spermantuotannon laadullista tai mää- rällistä heikkenemistä sonnien asemallaoloailana. Määrällisesti paras sper- mantuotantovuodenaika on kesä ja laadullisesti parasta spermaa sonnit tuottavat keväällä ja syksyllä. Spermanottovuosien osalta oli tyypillistä määrällisten ominaisuuksien kasvu ja elävyyksien heikkeneminen. Ympä- ristötekijöiden vaikutusten osalta vastasivat tutkimustulokset kirjallisuu- dessa esitettyjä. Ayrshirerodulla lasketut heritabiliteetit olivat tutkimuksen mukaan hyvin pieniä. Ainoat selkeästi yli nollan olevat arvot saatiin ejakulaat- tien tilavuuksissa ja tiheyksissä arvojen vaihdellessa 0.06 ja 0.18 välillä. Suurimmat toistuvuudet saatiin sperman määrällisissä ominaisuuksissa (n. 0.20-.0.30) ja pienimmät elävyyksissä (n. 0.10— 0.15). Friisiläisrodulla olivat lukuarvot jonkinverran suurempia kuin Sk- ja Ay-roduilla. Sper- man määrä-ja laatuominaisuuksien yhteydet olivat tutkimuksen perus- teella pieniä mutta suotuisia. Analyysitulosten tulkintaa vaikeutti hylättyjen spermaerien puuttu- minen aineistosta. Sisällys 1 2 Johdanto Kirjallisuuskatsaus 2.1 Sonnin sperman määrä- ja laatutekijät 1 1 1 2.1.1 Ej akulaattitilavuus 1 2.1.2 Sperman ulkonäkö 1 2.1.3 Sperman tiheys 2 2.1.4 Massa-aktiviteetti 2 2.1.5 Eteenpäin liikkuvat siittiöt 1. elävyysprosentti 2 2.1.6 Siittiöepämuodostumat 3 2.1.7 Uusimattomuusprosentti 3 2.2 Systemaattisten ympäristötekijöiden osuus sperman mää- rän ja laadun vaihtelussa 3 2.2.1 Sonnin ikä ja kasvunopeus 3 2.2.2 Elopaino ja kivesten koko 5 2.2.3 Keinosiemennysasema 6 2.2.4 Spermanottotekniikka ja ejakulaattien väliset erot 7 2.2.5 Spermanottofrekvenssi 8 2.2.6 Vuodenaika, 9 2.2.7 Ruokinta ja hoito 10 2.2.8 Steriliteetti 11 2.3 Perinnöllisten tekijöiden osuus sperman määrän ja laadun vaihtelussa 11 2.3.1 Rotu 11 2.3.2 Libido 12 2.4 Määrä- ja laatutekijöiden periytymisasteet, toistuvuudet ja keskinäiset korrelaatiot 13 3 Aineisto ja menetelmät 15 3.1 Aineisto 15 3.1.1 Aineiston hankinta 15 3.1.2 Aineiston rakenne 16 3.2 Aineiston käsittely 18 3.2.1 Analysoidut muuttujat 18 3.2.2 Tilastolliset mallit 20 4 Tulokset ja tulosten tarkastelu 23 4.1 Muuttujien keskiarvot ja vaihtelu 23 4.2 Systemaattisten ympäristötekijöiden vaikutus 23 4.2.1 Sonnin iän ja ottofrekvenssin vaikutus 23 4.2.2 Spermanottokuukauden vaikutus 29 4.2.3 Spermanottovuoden vaikutus 32 4.2.4 Ejakulaattien lukumäärän vaikutus 34 4.2.5 Ejakulaattien välisen ajan vaikutus 37 4.2.6 Syntymävuoden vaikutus 38 4.3 Olki- ja pilleripakaste-erien väliset erot 38 4.4 Spermaominaisuuksien periytymisasteet ja toistuvuudet 39 4.5 Spermaominaisuuksien väliset yhteydet 41 4.6 Uusimattomuusprosentin vaihtelu ja yhteydet muihin omi- naisuuksiin 44 5 Yhteenveto ja johtopäätökset 46 Kirjallisuusluettelo 48 Liitteet 54 Taulukot 1 Spermaominaisuuksien väliset korrelaatiot, (EVERETT et al. 1978) 13 2 Sonnien lukumäärä 16 3 Ottokertojen ikäluokittaiset lukumäärät 17 4 Ottokertojen vuosittaiset lukumäärät 18 5 Ejakulaattien lukumäärän/ottokerta frekvenssijakauma . 18 6 Ejakulaattien välisen ajan havaintojen lukumäärät . . . 19 7 Sonnien syntymävuosien frekvenssijakauma 19 8 Lypsyrotujen sperman määrä- ja laatuominaisuuksien kes- kiarvot (p), hajonnat (cr) ja vaihtelukertoimet (V%) . . . 24 9 Liharotujen sperman määrä- ja laatuominaisuuksien kes- kiarvot (Ii) ja vaihtelukertoimet (V%) 25 10 Sonnin iän vaikutus siemenannostuotantoon kuukaudessa 27 11 Sonnin iän vaikutus sperman elävyyteen ennen ja jälkeen pa,kastuksen 28 12 Sonnin iän vaikutus sperman siittiötiheyteen 29 11 13 Nuorten (alle 2 v) ja täysi-ikäisten (yli 2 v) Ay- ja Fr-sonnien siemenannostuotanto eri kuukausina 31 14 Spermanottovuoden vaikutus pakastuksen jälkeiseen elä- vyyteen Ay- ja Fr-sonneilla 34 15 Ejakulaattien lukumäärän vaikutus pakastuksen jälkeiseen elävyyteen sekä tuorespermaelävyyteen Ay- ja Fr-sonneilla . 36 16 Spermaominaisuuksien heritabiliteetit (h2), toistuvuudet (r) ja keskivirheet (SE) Ay-rodulla 40 17 Fr- ja Sk-rotujen spermaominaisuuksien toistuvuudet (r) ja keskivirheet (SE) 41 18 Nuorten (alle 2 v) ja täysi-ikäisten (yli 2 v) Ay- ja Fr-sonnien spermantuotanto muuttujien toistuvuudet (r) 42 19 Ay- ja Fr-rotujen määrä- ja laatuominaisuuksien fenotyyp- piset korrelaatiot 43 20 Sk-rodun määrä- ja laatuominaisuuksien fenot. korrelaatiot 43 21 Ottovälin ja sperman määrän ja laadun väliset yhteydet . . 44 22 Spermantuotannon erot eri UM-%-luokkien välillä lasket- tuna poikkeamina LS-yleiskeskiarvosta Ay-sonneilla . . . 45 23 Uusimattomuusprosentin ja sp ermantuotantomuuttujien fenotyyppiset korrelaatiot (sormien lkm = 333) 45 Kuvat 1 Sonnin iän vaikutus siemenannostuotantoon ottokerralla . 26 2 Kalenterikuukauden vaikutus siemenannostuotantoon otto- kerralla 30 3 Kalenterikuukauden vaikutus pakastuksen jälkeiseen elä- vyyteen 32 4 Spermanottovuoden vaikutus siemenannostuotantoon ot- tokerralla 33 5 Ejakulaattien lukumäärän vaikutus siemenannostuotantoon ottokerralla 35 6 Ejakulaatiovälin vaikutus siemenannostuotantoon ottoker- ralla 37 111 1 Johdanto Nautakarja- ja erityisesti lypsykarjapopulaation hedelmällisyys on hei- kentynyt viimeisten vuosien aikana. Ilmiö ei ole tyypillinen ainoastaan Suomen nautapopulaatiossa, vaan samanlainen kehityssuunta on havait- tavissa ympäri maailmaa. Vaikka eri ominaisuuksien vaihteluun vaikutta- vista tekijöistä ollaankin melko hyvin perillä, ei ole voitu tarkasti nimetä ko. heikkenemisen syitä; osatekijöinä on ajateltu olevan ainakin tuotos- tason nousu sekä joissain tapauksissa korkea sukusiitosaste. Uroksen merkitys nautakarjapopulaatiossa on kiistaton, onhan kei- nosiemennys vakiinnuttanut asemansa ainakin lypsykarjanjalostuksessa. Sonnin hedelmällisyydellä ja sukusolutuotannolla on hyvin suuri taloudel- linen merkitys. Sperma-annoksia, jotka eivät tiineytä, ei karjanomistajan ole kannattavaa ostaa eikä keinosiemennysorganisaation tuottaa. Huono- laatuista spermaa tuottava uros ei jälkeläistuotannon kannalta ole kuin kustannus. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää ne tekijät, jotka vaikut- tavat ks-sonnien spermantuotannon vaihteluun ja luoda näin perusedel- lytykset kenties sitä kautta tutkimukselle hedelmällisyysominaisuuksien parantamiseksi niin sonneilla kuin lehmilläkin. 2 Kirjallisuuskatsaus 2.1 Sonnin sperman määrä- ja laatutekijät 2.1.1 Ejakulaattitilavuus Ejakulaattitilavuus mitataan yleensä millilitroinasuoraan mitta-asteikolta spermankeruumittalasin kyljestä. Kokonaistilavuus ejakulaatissa vaihte- lee tavallisesti 4-7 millilitran välillä ja mittaus suoritetaan 0.01 ml:n tark- kuudella. Eri ejakulaattien tilavuudet voidaan myös laskea yhteen tai tilavuuksia voidaan tarkastella laimennuksen jälkeen. Tilavuus yhdessä tiheyden kanssa vaikuttaa saatavaan pilleri- tai olkimäärään. 2.1.2 Sperman ulkonäkö Sperma-annoksen ulkonäkö tarkastetaan silmämääräisesti välittömästi sper- manoton eli hypyn jälkeen. Tällöin havaitut roskat tai kokkareet tai veren esiintyminen saavat aikaan annoksen hylkäyksen. Normaali, liyvälaatuinen sperma on maitomaista, läpikuultamatonta sekä tahmeaa. Noin 10 % sonneista tuottaa keltaista spermaa. Tämä väri 1 johtuu riboflaviinipigmenteistä eikä sen ole todettu vaikuttavan sperman laatuun (CORNE0 1940, HAFEZ 1962). 2.1.3 Sperman tiheys Sperman tiheys tarkoittaa siittiösolujen määrää tilavuusyksikköä kohti. Tilavuusyksikkönä käytetään tavallisesti millilitraa eli cm3. Sperman ti- heys voi sonneilla vaihdella täydellisestä siittiöttömyydestä n. 3 miljardiin (3000 • 106) siittiöön millilitrassa. Sperman tiheys eli konsentraatio määritetään fotometrin avulla. Täl- löin mittaus perustuu valonsäteiden läpäisykykyyn; mitä tiheämpää neste on, sitä vähemmän valoa pääsee liuoksen läpi, ja sitä pienempi on fotomet- rin ilmoittama luku. Taulukosta sitten katsotaan kuinka paljon siittiöitä on luvun osoittamassa tiheydessä. Yleensä sperma hylätään, jos sen tiheys on alle 500 000 siittiötä / mm3 eli, kun fotometrin lukema on alle 30. Elävyyden ollessa erittäin hyvä, voidaan harvempikin siemen hyväksyä. 2.1.4 Massa-aktiviteetti Massa-aktiviteetti on siittiöiden aikaansaama liike, jossa yksittäisen siit- tiön liike ei näy. Massaliike tutkitaan mikroskooppisesti käyttäen 50x suurennosta. Jos spermassa on paljon kuolleita siittiöitä, hyvälle sper- malle ominainen aaltoliike häviää ja siittiöt näyttävät ainoastaan virtaa- van eteenpäin. Massaliikkeen arvostelussa on Suomessa käytössä kolme eri luokkaa (1, 2 ja 3). Muitakin luokittelumahdollisuuksia on; mm. HAFEZ (1962, 152 s.) on esittänyt viiden eri liikkuvuusluokan käyt- töä. 2.1.5 Eteenpäin liikkuvat siitti& 1. elävyysprosentti Jotta sperma hyväksyttäisiin keinosiemennyskäyttöön, tulee 50% siittiöis- tä olla eläviä ja liikkua eteenpäin. Elävyyden tutkiminen tapahtuu mik- roskooppisesti ja mittana voi olla esim. prosenttiluku 10 prosenttiyksikön välein. Tuoreessa spermassa on elävyys-% harvoin yli 80. Pakastuksen jälkeinen elävyys mitataan kolmen viikon nestetyppipa- kastuskauden jälkeen. Tällöin tulee keinosiemennyskäyttöön hyväksyttä- vän sperman elävyyden olla vähintään 40 %. Yleensä paras elävyys, mikä pakastuksen jälkeen saavutetaan, on 50%. Pakastusaj alla ei ainakaan nes- tetyppipakastuksessa ole todettu olevan vaikutusta siittiöiden elävyyteen. 2 Pakastettaessa spermaa olkiin tai pillereihin, tavoitteena on saada 15 — 20 milj. siitoskelpoista siittiötä / annos. Pillerin tilavuus on n. 0.1 ml. Siittiöiden elinkelpoisuutta voidaan ennustaa myös biokemiallisesti sie- mennesteen fruktoosikonsentraatiota mittaamalla. Fruktoosilla on tärkeä merkitys siittiöiden energian lähteenä. 2.1.6 Siittiöepämuodostumat Erilaiset siittiöepämuodostumat vaikuttavat hyvin ratkaisevasti sperman hedelmöittämiskykyyn. Käytettäessä sonnia luonnolliseen astutukseen huomataan fertiliteetin heikkenevän, jos epänormaalien siittiöiden osuus nousee yli 35 —40 %:n. Siittiöiden epänormaalisuudet ovat havaittavissa tutkittaessa spermaa 500x suurennoksella ja huono sperma voidaan tällöin karsia pois. Suo- messa ei rutiininomaisesti tutkita siittiöiden epänormaalisuuksia— tarvit- taviin toimenpiteisiin ryhdytään vain, jos on havaittu jotain epäilyttävää. Siittöiden epänormaalisuuksia voivat aiheuttaa monet ympäristöteki- jät kuten esim. lämpöstressi (ELmoRE 1985). 2.1.7 Uusimattomuusprosentti Sonnin sperman lopullisena laadun mittana on uusimattomuus-%, joka Suomessa saadaan eläimen 500:n ensimmäisen siemennyksen 60 päivän uusimattomuuden tuloksena. UM-%:n etuna on, että se on ensinnäkin hyvin yleisesti käytössä, sekä toiseksi, että se julkaistaan säännöllisesti ks-yhdistysten toimesta vuosittain. Tunnusluvun suurin haitta on sen määrittämisen vaivalloisuus ja kalleus erityisesti silloin, kun sonnin hedel- möittämiskyky osoittautuu puutteelliseksi, aiheutuuhan siitä kustannuk- sia niin karjanomistajalle kuin ks-yhdistyksellekin. 2.2 Systemaattisten ympäristötekijöiden osuus sperman mää- rän ja laadun vaihtelussa 2.2.1 Sonnin ikä ja kasvunopeus Sonnin puberteetin jälkeinen ikä vaikuttaa sperman määrä- ja laatuomi- naisuuksiin yleensä hyvin merkitsevästi. Erityisesti iän merkitys koros- tuu muutamina ensimmäisinä kuukausina sukukypsyyden saavuttamisen jälkeen. Iän ja sperman määrä- ja laatumuuttujien tilastollisesti mer- kitsevistä korrelaatioista ovat raportoineet mm. MUDRA et al. (1971) ja Li/IIMAN et al. (1973); MUDRAri et al. (1971) laskemat iän korrelaatiot 3 ejakulaatin tilavuuteen, elävyys-%:iin (eteenpäin liikkuviin siittiöihin) ja spermakonsentraatioon olivat 0.37, 0.59 sekä 0.59, kun sonnien ikä vaih- teli 10 kuukaudesta 12 kuukauteen. Aineistona tutkimuksessa oli 87 nuor- sonnia. Kun tarkastellaan ikäkehitystä pitkällä aikavälillä, iän vaikutus varsinkin sperman laatuun pienenee (CHANDLER et al. 1985). Minkään spermaominaisuuden ei kuitenkaan ole todettu heikkenevän ennen sonnin 7. ikävuotta (ALMQUIST 1982), lukuunottamatta joissain tutkimuksissa saatua tiheyden laskua (LIEBENBERG & SICHTING 1971, MAIJALA 1974, ALMQUIST 1982, TAYLOR et al. 1985). Eri ominaisuuksien paraneminen on yleensä nopeinta puberteetin ja n. 2. ikävuoden välisenä aikana. ALMQUIST & AMANNin (1976) tekemis- sä tutkimuksissa sperman määrä- ja laatuominaisuudet vakiintuivat 77.- 104. ikäviikkoina ejakulaatiofrekvenssistä riippuen. Ainoastaan spermati- lavuus ja viikottainen siittiötuotos jatkoivat kasvuaan ko. iän jälkeen. On huomattava, että vaikka tiheys ehkä alkaakin 2. ikävuoden jälkeen hei- ketä, lisääntyvän ejakulaattivolyymin takia siittiötuotos kuitenkin kasvaa mm. AMANN & ALMQUISTin (1976) mukaan aina 7.5 ikävuoteen asti. Elävyys-% reagoi vanhenemiseen hyvin samalla tavalla kuin tiheyskin, eli ensimmäiset 4-5 kuukautta puberteetin jälkeen ovat hyvin kiihkeän kehityksen aikaa, tosin suuria yksilöiden välisiä eroja esiintyy esim. eja- kulaatiofrekvenssistä riippuen (KILLIAN & AMANN 1972, ALMQUIST & AMANN 1976, ALMQUIST et al. 1976). Laatuominaisuuksien huippu saavutetaan n. 1.5-2.0 vuoden iässä, kun taas määrälliset ominaisuudet ovat ehkä parhaimmillaan 4-5 vuoden iäs- sä. Sonni, joka pidetään elossa kunnes se on saanut jälkeläisarvostelunsa on siis yhä spermantuotannollisesti erinomaisessa kunnossa ensimmäisten jälkeläistietojen tullessa (EVERETT 1982, EVERETT & BEAN 1982). Sonnien kasvutaipumus vaikuttaa myös sperman määrään ja laatuun; yleensä sellaiset sonnit, joilla on intensiivinen ruokinta ja hyvä lisäkasvu tuottavat vähemmän ja heikompilaatuista spermaa kuin sonnit, joiden kasvatusasemalla saatu kasvukoetulos on keskiarvoa heikompi. Nopeasti kasvaneilla sonneilla on todettu korkeampi fruktoosikonsentraatio ejaku- laatissa, huonompi elävyys ja heikompi liikkuvuus sekä ennen että jälkeen sulatuksen verrattaessa niitä heikommin kasvaneisiin eläimiin (KLAUTSCHEK & UUSISALMI 1973, BARBER& ALMQUIST 1975). Toisaalta saatiin Uusi- SALMI ym. (1973) tutkimuksessa positiivinen korrelaatio spermantuotan- non ja kasvukoejakson (30-365 pv) painonkehitYksen, kasvukyvyn sekä ruumiinmittojen välille. Sonnin iällä on vaikutusta myös UM-%:iin. KLAUTSCHEK & UUSI- SALMI (1973) tutkivat ensimmäisen ja toisen siemennysvuoden eroja UM- 4 %:ssa 44 Ay-sonnilla. Sonnien erot olivat tilastollisesti merkitseviä UM- %:n vaihdellessa ensimmäisenä vuonna 62.3 —90.0 % ja toisena 58.3 —89.2 %. Tutkimuksessa ei tosin oltu eroteltu vuoden ja iän vaikutusta toisistaan. Pitkällä aikavälillä tarkasteltuna on sonnin hedelmällisyyden todettu heik- kenevän eläimen vanhetessa (MAIJALA 1974). 2.2.2 Elopaino ja kivesten koko Hyvin paljon voimavaroja on uhrattu ulkoisten kivesmittojen käyttökel- poisuuden selvittämiseen sonnin spermantuotantokyvyn arvioimiseksi. Ta- vallisin ja helpoiten mitattava kivesten kokoa määrittävä suure on kivesten ympärysmitta eli ns. scrotal circumference (SC). ALMQUIST et al. (1976) tutkivat kivesten ympärysmitan korrelaatioita lähinnä siittiötuotantoon. Kivesten ympärysmitan kasvu ikävälillä 52-78 viikkoa korreloi merkitse- västi viikottaiseen siittiötuotantoon kolmen vuoden iässä (r = 0.30). Kor- relaatio vastasi 56 %:sta siittiötuotannon muuntelussa, eli sekä geneettisiä että ympäristötekijöitä oli mukana vaikuttamassa siittiötuotantoon. Tut- kimuksen lopputulos oli, että kivesmittojen käyttö sonnien karsintaperus- teena on käyttökelpoinen ainoastaan karsittaessa selvästi alikehittyneet eläimet tai eläimet, joilla on jokin patologinen vamma sukuelimissä. Kivesten ympärysmitalla on myös todettu olevan merkittäviä korre- laatioita sperman laatuun. RAO VEERAMACHANERI et ai. (1986) tutki- muksessa olivat SC:n korrelaatiot tiheyteen, elävyyteen, siittiöiden hän- tävaurioihin sekä proksimaalipisaroihin 0.75 (p < 0.001), 0.70 (p < 0.01), -0.53 (p < 0.05) ja -0.55 (p < 0.05). ANDERSSONin (1988) tutkimusten mukaan olisi kivesten ympärysmitan sopiva karsintaraja Ay-, Fr-, Hf- ja Ch-sonneilla 26 cm ja Sk- ja Li-sonneilla 25 cm. Kiveksistä voidaan mitata ympärysmitan lisäksi myös tilavuus tai to- nus eli kiinteys. Kivesten tilavuudella on todettu merkittävä positiivinen vuorosuhde mm. siittiöiden elävyyteen ja konsentraatioon. Tilavuuden mittaus ei kuitenkaan mittaustavan monimutkaisuuden takia sovi käy- tännön keinosiemennysasemarutiineihin (FIELDs et al. 1979). Tonometrin käytöstä ovat taas raportoineet HAHN et al. (1969). Kivesten tonometrillä mitattu kiinteys oli tällöin positiivisessa vuorosuhteessa sperman laatuun korrelaatioiden vaihdellessa 0.59-0.94 välillä. ANDERSSON (1988) puo- lestaan ei saanut minkäänlaista yhteyttä kivesten tonuksen ja siemenen laadun välille Humppilan kasvatusasemalla suoritetuissa mittauksissa. Kivesten koko ei ole kuitenkaan mikään yksiselitteinen suure vaan sii- hen vaikuttavat lisäkasvu ennen vieroitusta (MAKARECHIAN et al. 1985) 5 sekä mm. sonnin ikä, rotu, ks-asema ja vuosi x vuodenaika—yhdysvaikutus (CouLTER & FOOTE 1976). 2.2.3 Keinosiemennysasema CHANDLER et a/. (1985) on tutkinut eri ympäristötekijöiden osuutta eri elävyysmuuttujien vaihtelussa 149:Itä eri Holstein-sonnilta 9:Itä eri ase- malta kerätyissä siemenannoksissa. Elävyysominaisuuksien kokonaisvaih- telusta oli ko. tutkimuksen perusteella alle 2 %:11 osalta vastuussa kei- nosiemennysasema. Tähän vaikutukseen kuului siis sieinenen pakkaus- tapa, pakkausmenetelmä, laimennusnesteen koostumus ym. Tutkittavat elävyysominaisuudet taas olivat elävyys heti sulatuksen jälkeen, elävyys sekä akrosomin membraanin kunto kolmen tunnin inkubaation jälkeen 37 °C:ssa sekä primääristen ja sekundääristen siittiöepänormaalisuuksien osuus. Elävyysominaisuuksien vaihtelusta suurimman osan eli 85 % selitti sulatusmenetelmä- ja tapa. Lisäksi tutkimuksessa löytyi tilastollisesti merkitsevä asema x sulatusmenetelmä—yhdysvaikutus, joskin 37 °C:ssa su- latus paransi sperman laatua jokaisella asemalla; toinen sulatuslämpötila kokeessa oli 24 °C. Eniten siittiöepämuodostumiin vaihtelua aiheuttava ympäristötekijä oli ks-asema (CHANDLER et al. 1985). Primäärisiin epämuodostumiin vai- kuttivat lisäksi sulatusmenetelmä, sekä asema x sulstus— ja asema x vuoden- aika—yhdysvaikutukset. Vuodenaj alla yksinään ei ollut vaikutusta, mikä eroaa SALISBURY, VANDERMARK & L0DGEI1 (1978) tuloksista. Sekun- däärisiin epämuodostumiin vaikuttivat sulatusmenetelmä, vuodenaika, se- kä asema x vuodenaikayhdysvaikutus; kuudella yhdeksästä asemasta oli kesällä vähemmän sekundäärisiä epänormaalisuuksia kuin talvella, kun taas kolmella asemalla tilanne oli päinvastainen. Tuoreen sperman laimennusnopeus vaikuttaa osaltaan siittiöiden hen- kiinjäämiskykyyn. Yleissääntönä on, että henkiinjäämiskyky on sitä pa- rempi, mitä nopeammin siemen laimennetaan (SEIDEL & FOOTE 1969). 6 2.2.4 Spermanottotekniikka ja ejakulaattien väliset erot Sperman keruu voi sonniasemilla yleensä tapahtua kolmella eri tavalla: rektaalisesti, peräsuolen kautta stimuloimalla sähköstimulaatiolla keinovaginaa apuna käyttäen Rektaalitekniika,n suurin haitta on huono sperman laatu; sonneilla on ta- pana mm. virtsata välittömästi ejakulaation jälkeen. Menetelmän etuna on, että se ei Vaadi suuria investointeja. Sähköstimulaatiotekniikan etu on taas siinä, että eläimen kiihotuk- seen tai siirtoon spermanottopaikalle ei kulu aikaa. Tästä johtuen on aina suurten eläinten käsittelyssä oleva loukkaantumisen riski minimis- sään sekä hoitajan että eläimen kannalta. Haittapuolena menetelmässä on, että ejakulaattitilavuutta ei voida tarkasti mitata, ja, että menetelmä on suhteellisen kallis. Kolmantena tapana on sitten keinovaginan käyttö, jolla saadaan ehkä paras ja edustavin otos sonnin spermasta talteen. Menetelmällä voidaan myös parhaiten todeta ja ottaa huomioon sonnin yleinen libido, penik- sen kunto sekä sperman tilavuus. Menetelmän haittapuolena on, että sonnin kiihotukseen, hyppäyttämiseen sekä eläimen siirtoihin parren ja hyppypaikan välillä kuluu aikaa ja työvoimaa. Sonnin siirtelystä aiheu- tuva eläimen itsensä tai hoitajan loukkantumisriski on myös aina otettava huomioon (ELmoR.E 1985). Ejakulaation järjestysnumerolla ottokerralla on myös oma merkityk- sensä sperman määrä- ja laatuominaisuuksissa. Ensimmäinen hyppy on tutkimusten mukaan yleensä tilavuudeltaan, konsentraatioltaan ja siten myös kokönaissiittiömäärältään parempi kuin toinen ejakulaatti. EVE- RETT et a/. (1978) tutkimusten mukaan ensimmäisessä ejakulaatissa oli 49.7% enemmän siittiöitä sekä 40.8 % enemmän siittiöitä/ ml kuin toi- sessa ejakulaatissa. Ejakulaattien välinen aika oli n.1 tunti. Saman suun- taisia tuloksia ovat saaneet myös AMANN & ALMQUIST (1961), MAC- MILLAN et al. (1966), SEIDEL & FOOTE (1969), EVERETT (1982) sekä EVERETT & BEAN (1982). Edellisissä tutkimuksissa ei saatu esiin eroja elävyys-%:ssa toisin kuin ALMQUIST & CUNNINGHAM (1967), jotka Hereford- ja Aberdeen Angus- roduilla raportoivat elävyys-%:n laskun 56 %:sta 52 %:iin ejakulaattien vä- lillä. Pakastuksen jälkeisen elävyyden paranemisesta 36.5 %:sta 37.5 %:iin taas raportoivat SEIDEL & FOOTE (1969). 7 Ejakulaattien välisellä ajalla saattaa myös olla vaikutusta eri ejaku- laattien välisiin eroihin. SMIRNOV (1973) on tutkinut asiaa ejakulaatiovä- leillä 5, 10, 15, 20 ja 30 minuuttia.Näistä aikaväleistä 5-10 min, tuottivat elävyydeltään, konsentraatioltaan ja volyymiltaan parhaan 2. ejakulaatin. Lepoajan ollessa 15 min saatiin huonoin 2. ejakulaatti, kun taas aikavälin ollessa yli 20min havaittiin 2. ejakulaatin jälleen paranevan. Sperman määrään ja laatuun voidaan tietyssä määrin vaikuttaa kiin- nittämällä paremmin huomiota sonnin ennen hyppyä tapahtuvaan kiiho- tusvaiheeseen. Esimerkiksi siittiökonsentraation ja jossain määrin myös tilavuuden, fruktoosipitoisuuden, liikkuvuuden ja elävyys-%:n on todettu paranevan intensiivisen kiihotusperiodin seurauksena (HAFEz 1962, BRAN- TON et al. 1952, HALE & ALMQUIST 1960). FOSTER et al. (1969) tutki- muksen mukaan ei kiihotusmenetelmillä ollut eroa kuin ainoastaan elävyys- %:ssa verrattaessa elektroejakulaatioryhmää, sonniryhmään, jolla käytet- tiin keinovaginaa, sekä tyhjähyppyä ja 5 minuutin lepojaksoa seksuaali, seen kiihotukseen. Elektroejakulaatiolla saatiin kokeessa tilavuudeltaan suurempia mutta tiheydeltään harvempia siemenannoksia, joten erot kei- novaginalla tapahtuvaan spermankeruuseen olivat kokonaissiittiösaaliina mitattaessa olemattomat. Keinovaginan koolla ja lämpötilalla ei tietyissä rajoissa ole todettu olevan merkitystä sonnin sperman määrään ja laatuun (SEIDEL & FOOTE 1969, MACMILLAN et al. 1966). Ilmeistä on, että kiihotuksen merkitys tulee lähinnä esiin verrattaessa sonniryhmiä, joilla ei ole lainkaan kiihotusperiodia, ryhmiin, joilla on edes jonkinlainen lämmittelyj akso. 2.2.5 Spermanottofrekvenssi Spermanottofrekvenssin vaikutusta sperman määrään ja laatuun on tut- kittu paljon. Tu.tkimustuloksille yhteistä on, että ainakaan 1-6 kertaa viikossa tapahtuvalla spermankeruulla ei ole vaikutusta sonnin kasvuun tai sen hedelmällisyyteen. Ejakulaatioiden määrän aikavälillä noustessa on kuitenkin seksuaalisen kiihotusperiodin merkitys yhä tärkeämpi hy- vän tuloksen aikaansaamiseksi, eli kiihotukseen tarvittava aika lisääntyy (BRATTON et al. 1954, BRATTON & FOOTE 1954, HAFS et al. 1959, HA- FEZ 1962, LIEBENBERG & SICHTING 1971, ALMQUIST et al. 1976, KALLIO 1979, ALMQUIST 1982). Sperman siittiötiheyden on jossain määrin todettu heikkenevän verrat- taessa kerran viikossa ejakuloivia sönneja 6 kertaa viikossa ejakuloiviin. Kyseinen vaikutus havaittiin kuitenkin vain tutkimuksen Holstein-rodulla, ei liharotusonneilla (ALMQUIST & AMANN 1976). 8 ALMQUIST & CUNNINGHAMin (1967) tutkimuksissa sperman tilavuus jonkin verran laski siirryttäessä kerran viikossa tapahtuvasta siemeneno- tosta kuusi kertaa viikossa tapahtuvaan. Elävyys ja konsentraatio pysyi- vät mukana olleilla Hf- ja Ab-roduilla muuttumattomina. Eri spermanottokertojen välinen lepoperiodi vaikuttaa lähinnä siten, että jos lepokausi on pitkä, lisääntyy degeneroituneiden siittiöiden osuus (HAFEz 1962) tai toisaalta pakastuksen jälkeinen hylkäysprosentti (EvE- RETT 1982). Verrattaessa kahden ja viiden päivän seksuaalisen lepokau- den vaikutusta spermaan, saatiin viiden päivän intervallin jälkeen suurem- pia ejakulaatteja sekä enemmän siittiöitä ejakulaattia kohti. Elävyyteen ennen ja jälkeen pakastuksen ei ejakulaatiointervallilla todettu olevan vai- kutusta (BRATTON et al. 1954, HAPS et al. 1959, SEIDEL & FOOTE 1969, EVERETT 1982). Kokonaissiittiö- ja siemenannostuotannon kannalta on intensiivinen spermanottopolitiikka edullista (ALMQUIST & CUNNINGHAM 1967, SEI- DEL & FOOTE 1969, KALLIO 1979, ALMQUIST 1982). Jos sonnilta otetaan spermaa kuusi kertaa viikossa ja sperma on 90 %:sti pakastuskelpoista, saadaan sonnilta annoksia talteen ikävuosien 1-2 välillä yhteensä 33 500 vastaavan luvun ollessa kerran viikossa ejakuloivilla 9500. Siemenannok- sen koko olisi n. 20 • 106 elävää siittiötä / annos (ALmQuisT & AMANN 1976). Sonnin viikottainen siittiötuotantokapasiteetti on n. 35.109 , joten muu- tama ejakulaatio viikossa hyödyntää täten vain osan sonnin sukusolutuo- tannosta (HAFEz 1962). 2.2.6 Vuodenaika Nykyiset kotieläimet polveutuvat kaikki villeinä eläneistä kantaisistä. Näil- lä kantaisillä on lisääntymiskausi usein päivänvalosta riippuen ollut tietty- nä vuodenaikana, mikä vaikutus näkyy vielä nykyisinkin käytetyillä koti- eläinroduilla; mm. keinosiemennyssonnien spermantuotanto-ominaisuudet vaihtelevat jonkin verran eri vuodenaikoina. Yleensä voidaan sanoa, et- tä sonnien astumishalukkuus ja yleinen libido ovat parhaimmillaan ke- vätkuukausina (PITusinciN 1974). Erityisesti tämä tulee näkyviin liha- rodun sonneilla. Varsinaisissa sperman määrä- ja laatuominaisuuksissa ei ilmeisesti kovin suuria vaihteluita esiinny, joskaan juuri kevätkuukau- det eivät ole ainakaan huonoimmat spermantuotantokuukaudet (AmANN & ALMQUIST 1976, EVERETT 1982, CHANDLER et al. 1985). Myös tal- vikuukausien on todettu olevan erinomaisia sonnien spermantuotannon 9 kannalta (EVERETT et af. 1978, EVERETT & BEAN 1982). Korkea lämpö- tila vaikuttaa hyvinkin nopeasti urosten kivesten toimintaan: jo 12 tun- nin altistus 40 °C:ssa on aiheuttanut vakavia häiriöitä siittiarehityksessä (VANDEMARK & FREE 1970). Vuodenajan vaikutus ei-uusintaprosenttiin on hyvin selvä. Esimerkiksi USA:ssa vaihteli 60 — 90 pv:n UM-% rajoissa 44-62 % korkeimman arvon ollessa tammikuussa ja matalimman elokuussa, joka on alueen (North Co- miina) kesäkuukausista lämpimin (HAFEz 1962, s.236). Pohjoisilla levey- sasteilla on sonnien tiinehdyttämiskyvyn havaittu olevan parhaimmillaan keväällä ja kesällä ja huonoimmillaan talvella, poislukien nuoret sonnit, joilla hedelmällisin vuodenaika näyttäisi olevan talvi (MERcIER & SALIS- BURY 1947). Yleensä ovat siis vuodenaikojen, lämpötilan ja kosteuden vaikutuk- set pienet tai ainakin epäselvät olosuhteiden muunnellessa normaalien rajoissa. Eläinsuojien rakenne sekä ruokinnan muutokset osaltaan vai- keuttavat em. ympäristötekijöiden yksinomaista arviointia. 2.2.7 Ruokinta ja hoito Ruokinnallisten tekijöiden vaikutus spermantuotantoon tulee parhaiten esiin ruokintavirheiden seurauksena. Ankaran energia- tai valkuaisalira- vitsemuksen seurauksena ejakulaattien tilavuus pienenee, tiheys ja liik- kuvuus heikkenevät sekä sperman fruktoosita,sö laskee (LAszczKA 1969, LASZCZKA et al. 1976). Toisaalta on intensiivisellä energia-ja valkuaisruo- kinnalla todettu olevan vaikea parantaa spermantuotanto-ominaisuuksia (SAucHux et a/. 1976). Siittiöiden kehitys kestää n. 70 päivää, mutta ruokinnassa tapahtu- vat muutokset voivat vaikuttaa jo 14-20 pv:n kuluttua. Yleensä ruokin- nan monipuolisuus ja säännöllisyys ovat tärkeitä ks-sonnien ruokinnassa. Rehuvaliossa tulisi olla tuoretta ja kuivaa karkearehua sekä mahdollisim- man tasalaatuista väkirehua. Jos sonnien ruokintatasoa muutetaan, tulisi muutoksen tapahtua rehujen syöttömääriä muuttamalla eikä rehuja vaih- tamalla ylimääräisen stressin välttämiseksi (BuRGsTALLER.1979). Myös rehun laatu on hyvin tärkeä; erilaiset homeet, sienet, bakteerit ja muut epäpuhtaudet vaikuttavat sperman laatuun. Sateen huuhtelema tai homeinen heinä, pilaantunut säilörehu sekä eltaantunut vilja; tai vä- kirehu aiheuttavat helposti spermantuotannon määrällisen ja laadullisen taantumisen. Suomessa on keinosiemennyssonnien spermantuotantoa ja siihen vai- kuttavia ruokinnallisia tekijöitä tutkinut NIEMI (1981). Tutkimuksessa 10 huomattiin eri ks-asemien välillä spermantuotannossa eroja, jotka osaksi johtuivat spermanottotekniikoista ja eläinten käsittelyistä, mutta myös eroista sonnien ruokinnassa. Asemilla, joilla sonnit saivat 1000- 1100 g SRV1 päivässä, sonnien spermantuotanto oli määrällisesti mitattuna pa- rempaa kuin asemilla, joilla oli pitäydytty ainoastaan kotoisiin rehui- hin. Monipuolisella ruokinnalla oli spermantuotanto varmaa ja tasaista. Valkuais- ja kivennäislisän antaminen todettiin tutkimuksessa tärkeäksi, koska kotoisten rehujen pitoisuudet tehtyjen rehuanalyysien perusteella olivat alhaiset. 2.2.8 Steriliteetti Sonnit, joilla on eri syistä johtuvia sukuelimiin tai sukusolujen tuotan- toon vaikuttavia heikkouksia, pyritään karsimaan pois keinosiemennys- populaatiosta mahdollisimman aikaisessa vaiheessa. Tällaiset heikkoudet havaitaan useimmiten sonnin puutteellisena fertiliteettinä — toisin sa- noen sonni voi olla joko kokonaan tai osittain steriili. Eri asteinen ste- riliteetti voi uroksella ilmetä astumishalukkuuden puutteena, astumisky- vyttömyytenä tai puutteellisena hedelmöittämiskykynä. Näistä lähinnä viimeksi mainitulla on ks-toiminnan kannalta käytännön merkitystä jo siitäkin syystä, että astumiskyvyttömyyttä tai -haluttomuutta esiintyy nykyisin melko harvoin. Hedelmöittämiskyvyttömyyteen voi olla sekä perinnöllisiä että ympä- ristön aikaansaamia syitä. Perinnöllisistä syistä tärkeimmät ovat siittiöitä muodostavan kudoksen kehittymättöinyys, piilokiveksisyys sekä epämuo- dostuneet siittiöt, kun taas ympäristön katsotaan vaikuttavan bakteerien tai virusten aikaansaamien tulehdusten, siittiöitä muodostavan kudoksen rappeutumisen tai sukuelinten kasvainten aiheuttaman steriliteetin syn- tyyn (FiLsETH 1974). 2.3 Perinnöllisten tekijöiden osuus sperman määrän ja laadun vaihtelussa 2.3.1 Rotu Suomenkarjan, friisiläisrodun ja Ayrshire-rodun välisiä eroja Suomen kei- nosiemennysasemilla ovat tutkineet MAIJALA (1967, 1969) ja KALLIO (1979). Näiden rotujen väliset erot spermantuotannossa on molemmissa 1 sulavaa raalcavalkuaista 11 tutkimuksissa todettu erittäin pieniksi. Rodulla on ollut vaikutusta lä- hinnä sperman määräominaisuuksiin, joista esim. vuositasolla hypyn ti- lavuuden muuntelusta on rodun osuus ollut 7% (p < 0.01) (MAIJALA 1967). KALLion (1979) tutkimuksessa ei saatu mitään merkitseviä eroja tutkimuksessa olleiden Sk- ja Ay-rotujen välille. Muilla roduilla spermantuotannon eroja on tutkinut FIELDS et a/. (1979) kokeessa, jossa oli mukana Hereford-, Aberdeen Angus-, Santa Gertrudis- ja Brahman-rodut. Näistä roduista alhaisin elävyysprosentti sekä konsentraatio oli Santa Gertrudis- ja Brahman-roduilla. Santa Gert- rudiksella oli kyllä suurin kivesten tilavuus, mutta spermantuotanto oli alhainen. Syynä tähän on ajateltu olevan rodun hitaampi sukukypsyyden kehittymisprosessi. ALMQUIST & AMANNin (1976) tutkimusten mukaan olivat Holstein- ja Charolais-rodut sperman laatuominaisuuksiltaan yhienevät, mutta niiden spermantiheys sekä kokonaissiittiömä,ärä ejakulaatissa olivat pienemmät kuin Ab- ja Hf-roduilla. Syynä on jälleen ajateltu olevan rotujen erot iässä niiden saavuttaessa sukukypsyyden. Viikottaiselta spermantuotannoltaan ja konsentraatioltaan on Hf-rodun todettu olevan paremman kuin Ab- rodun (ALMQUIST & CUNNINGHAM 1967). Aineistona tutkimuksessa oli tosin vain 17 sonnia. 2.3.2 Libido Libido eli seksuaalinen aktiivisuus on sonneilla perinnöllisten tekijöiden säätelemä ominaisuus. Ulospäin näkyvä seksuaalinen käyttäytyminen on kuitenkin perimän ja ympäristön vaikutusten yhteistulos, johon vaikutta- vat mm. sonnin aikaisemmat kokemukset ja ympäristön antamat ulkoiset stimulaatiot. Libidon perinnöllisyyttä on tutkinut BANE (1954) sarjassa kaksostutkimuksia, joissa todettiin kaksossonniparien sisällä olevien ero- jen seksuaalisessa käyttäytymisessä olevan suurempia kuin kaksosparien välillä. Tavallisin libidoa mittaava suure on ns. reaktioaika, eli aika, joka kuluu sonnin tultua pukkisonnin taakse kunnes se ejakuloi. Libidon merkitys ks-aseman töiden järjestelyn kannalta on suuri, mutta mitään yhteyksiä sperman laatuun ei ole havaittu (LuNsTRA 1984). 12 Taulukko 1: Spermaominaisuuksien väliset korrelaatiot, (EVERETT et al. 1978) Ominaisuus 2 3 4 Ej akulaattitilavuus —.017 —.004 .553 Konsentraatio .107 .791 Liikkuvuus (%) .081 Kokonaissiittiömäärä / ejak. 2.4 Määrä- ja laatutekijöiden periytymisasteet, toistuvuudet ja keskinäiset korrelaatiot Laskelmia sperman määrä- ja laatutekijöiden periytymisasteista ja tois- tumiskertoimista on kirjallisuudessa esitetty melko paljon (Liite 1). Esi- tetyt likiarvot vaihtelevat hyvin paljon johtuen analysointimenetelmien erilaisuudesta sekä myös subjektiivisesti mitattavien ominaisuuksien mit- taustapojen epäyhtenäisyydestä. Suurimmalle osalle tutkimuksista on myös tyypillistä aineiston pieni koko. Suurehkoilla aineistoilla suoritet- tuja tutkimuksia ovat julkaisseet mm. MAIJALA (1969), STEMMLER et a/. (1973), TAYLOR et a/. (1985), TAYLOR & EVERETT (1985) sekä LANG et al. (1989). Näiden tutkimusten mukaan ejakulaattien tilavuuksien he- ritabiliteetit ovat n. 0.05-0.18, tiheyksien n.0.00-0.24, tuorespermaelä- vyyden n.0.29 ja kokonaisiittiömäärien n.0.20-0.28. Edellä mainittujen ominaisuuksien toistuvuudet ovat vastaavasti 0.23-0.73, 0.37-0.74, 0.49 ja 0.26-0.44. Uusimattomuusprosentin heritabiliteetti on kirjallisuuden mukaan n. 0.30. Sperman määrä- ja låatuominaisuuksien keskinäisiä korrelaatioita on tutkinut EVERETT et aL (1978) (Taulukko 1). Korrelaatiot on laskettu 5033 ejakulaatista 55:Itä Holstein-sonnilta. Eniten vaihtelua eri ominai- suuksiin aiheuttivat ejakulaattikerta ottokerralla, sonnin ikä, ejakulaatio- frekvenssi ja edellisen spermanottokerran ejakulaatioiden lukumäärä. Sa- mansuuntaisia tuloksia ovat saaneet myös FIELDS ym. (1979) ja EVERETT (1982). KALLIon (1979) tekemässä tutkimuksessa oli mukana Ay- ja Sk-rotujen sonneja. Kun verrattiin sekä määrällisten spermaominaisuuksien vaiku- tusta toisiinsa että määrän ja laadun korrelaatioita, havaittiin, että kai- killa määrällisillä ominaisuuksilla keskenään oli voimakas positiivinen kor- relaatio. Määrä- ja laatuominaisuuksien välillä ei sitävastoin havaittu ti- 13 lastollisesti merkitseviä vuorosuhteita. Uusimattomuus-%:n vaihtelussa ovat suurimpina tekijöinä sonnien Vä- liset vaihtelut ja noin 50% siitä on todettu olevan additiivisen geenivai- kutuksen aiheuttamaa. MAIJALAil (1974) tekemässä tutkimuksessa se- litti keinosiemennysyhdistys 10%, vuosi 22%, ikä 3 % ja rotu 9% UM- %:n vaihtelusta. Saman tutkimuksen mukaan ovat sperman määrän ja laadun yhteydet pienet. Sitäva.stoin siittiökonsentraation ja elävyys-%:n korrelaatio UM-%:iin oli noin 0.5-0.6. Voidaan siis ajatella laborato- riossa suoritetun sperma-arvostelun antavan varsin hyvän kuvan sonnin hedelmöittämiskyvystä (MAIJALA 1969). Ongelmana ovat lähinnä hedel- möittämiskykyä alentavat tekijät, jotka eivät käy ilmi siemenen mikros- kooppisessa tarkastelussa. 14 3 Aineisto ja menetelmät 3.1 Aineisto 3.1.1 Aineiston hankinta Tutkimuksen aineistona oli Itä- ja Keski-Suomen Keinosiemennysyhdis- tyksen atk:lle tallennettu spermapillereiden keskusvarastokirjanpito ajalta 1.1.1979-31.7.1988. Tiedosto saatiin käyttöön Maatalouden Laskenta- keskuksesta. Alkuperäisestä tiedostosta karsittiin heti pois tietueet, jotka eivät sisältäneet pakastetun sperman määrä- ja laatutunnuslukuja, vaan olivat ainoastaan varaston muutostietueita. Tämän jälkeen aineistoon lisättiin sonnin isän kantakirjanumero, 60 pv:n uusimattomuusprosentti, em. laskemiseen käytettyjen siemennysten lukumäärä sekä sonnin synty- mäaika. Heritabiliteettien ja toistuniiskertoimien laskemiseen oli tämän jälkeen käytettävissä 41 148 spermantuotantotietuetta. Spermanotto Itä- ja Keski-Suomen Keinosiemennysasemalla Pieksä- mäellä tapahtuu viikon jokaisena arkipäivänä. Itse spermanotto tapahtuu kello 7 ja 11 välisenä aikana ja päivittäin spermaa kerätään n. 35-40:Itä sonnilta. Ottovuorossa oleville sonneille annetaan rehua vasta hyppyjen jälkeen. Jokaiselta sonnilta pyritään ottamaan kaksi hyppyä, niin että jokaista edeltää ensin n. 10 min lepo sekä vähintään 3 tis. tyhjähyppyä sonnin kii- hottamiseksi. Alle 1.5 vuotiailta eläimiltä kerätään spermaa kerran vii- kossa, muilta kaksi kertaa viikossa. Laboratoriossa sperma tarkastetaan ensin subjektiivisesti, jolloin ros- kainen tai verinen annos karsitaan pois. Tämän jälkeen tutkitaan fotomet- rillä sperman tiheys sekä kolmella eri suurennoksella mikroskooppisesti ensin massaliike, sitten elävyys ja epänormaalisuudet. Sperma laimennetaan siittiötiheyden ja osittain elävyyden perusteella. Jos siittiötiheys on 750 • 106 kpl / ml tai sen alle, on laimennussuhde 1: 1. Jos taas tiheys on n. 1100 • 106 kpl / m/, on laimennussuhde 1 : 2 jne. Tärkeää on, että laimennusnesteiden sisältämää glyseriiniä olisi laimen- netussa siemennesteessä n. 3.5 %. Noin 4-5 tuntia sperman keruun jälkeen siemenneste pakastetaan pil- lereiksi hiilihappojäähän (-79 °C) painettuihin reikiiin, joiden tilavuus on n. 0.1 ml. Pillereiden varastointi tapahtuu nestemäisessä typessä (-196 °C). Kolmen viikon pakastuksen jälkeen pillerit tutkitaan sulattamalla ne +38 °C:ssa natriumsitraatissa. Tällöin tarkastetaan lähinnä siittiöiden elävyys; jos elävyys-% on alle 40, annos hylätään. Pyrkimyksenä on, että jokaisessa pillerissä olisi 15— 20 milj. siitoskelpoista siittiötä. 15 Taulukko 2: Sonnien lukumäärä rotu sonnien lkm. isien lkm. poikia/ isäsonni Ay 297 50 5.9 Sk 9 6 1.3 Fr 91 29 3.0 Hf 2 2 1.0 Li 2 2 1.0 Jokaiselta sonnilta pyritään saamaan 30 000 siemenannosta varastoon ennen kuin ao. sonni teurastetaan. Suurin osa annoksista pakastetaan pil- lereiksi, mutta Ay-sonneilta pyritään Pakastamaan 1 200 ja Fr-sonneilta 2 000 annosta myös oljiksi. Aineistossa oli olkipakaste-eriä n. 2.5%. Epä- tyydyttävän siemenen perusteella poistetaan 10-12 kpl Ay- ja Fr-sonneja vuosittain ennen pakastemäärätavoitteen saavuttamista. Vuosittain ase- malle tulee uusia sonneja 60-70 kpl. Sonnien spermantuotantotiedot on ensin tallennettu käsin varastokir- janpitokaavakkeelle, josta tiedot on siirretty tietokoneelle kerran kuukau- dessa. Maatalouden Laskentakeskus on vastaavasti kuukauden välein ra- portoinut keinosiemennysyhdistyselle. Huomattava on, että aineistossa ovat ainoastaan ne siemenneste-erät, jotka on hyväksytty pakastukseen. Hylättyjen erien osuutta tai hylkäyksen syytä ei näin ollen tunneta. 3.1.2 Aineiston rakenne Alkuperäisessä aineistossa olivat edustettuina kaikki Suomen keinosiemen- nyskäytössä olevat nautarodut: Ay-rotu 299, Sk- 10, Fr- 95, Hf- 7, Ch- 6, Ab- 3 ja Li-rotu 3 sonnia. Kun aineistoon oli lisätty tieto sonnien isistä, oli heritabiliteettien laskentaan käytettävissä taulukossa 2 näkyvät lukumäärät. Ch- ja Ab-rotujen isäsonneista ei aineistossa ollut tietoa. Ay-rodulla laskettujen heritabiliteettien luotettavuuteen vaikutti li- säksi se, että viidellä isäsonnilla oli yhteensä 94 poikaa aineistossa. Sonnien ikä oli analyyseissä jaettu 20 eri luokkaan joten luokkaväliksi tuli 3 kk. Ay-, Sk- ja Fr-rotujen havaintojen lukumäärä eri ikäluokissa on esitetty taulukossa 3. Syynä nuorten sonnien pieneen havaintojen luku- määrään on niiden alhainen spermanottofrekvenssi. 16 Taulukko 3: Ottokertojen ikäluokittaiset lukumäärät Ikä kk. Ay Sk Fr yht. 12-14 1386 23 435 1844 15-17 3238 68 936 4242 18-20 3351 80 918 4349 21-23 3311 85 875 4271 24-26 3409 90 925 4424 27-29 3616 98 1010 4724 30-32 3671 60 1042 4773 33-35 3281 39 937 4257 36-38 2540 39 778 3357 39-41 1878 39 570 2487 42— 1815 41 564 2420 yht. 31496 662 8990 41148 Pakastetut spermaerät olivat jakaantuneet eri kuukausien osalta hyvin tasaisesti. Vähiten yhteenla.skettuja ottokertoja oli joulukuussa ja eniten heinäkuussa. Aineistoon oli tallennettu spermantuotantotiedot vuosilta 1979 — hei- näkuu 1988 (Taulukko 4). Vähiten havaintoja on vuodelta 1979 ja eniten vuodelta 1987. Käytäntönä aineiston lähteenä olevalla ks-asemalla oli, että sonneilta otettiin kaksi hyppyä eli ejakulaattia spermanottokertaa kohti. Syystä tai toisesta saattaa kuitenkin ensimmäinen hyppy olla epätyydyttävä, jol- loin laboratoriohenkilökunnan pyynnöstä otetaan vielä kolmaskin hyppy. Yhteen hyppyyn taas tyydytään, jos etukäteen tiedetään, että sonnilla ei riitä siittiöitä enää useampiin hyppyihin. Ejakulaattilukumääräluokkien havaintojen lukumäärä on esitetty taulukossa 5. Jokaisen hyppykerran jälkeen, kun kerätty sperma-annos tulee labo- ratorioon jatkoanalyysejä varten, merkitään kellonaika 10 minuutin tark- kuudella muistiin. Aineiston analyyseissä tutkittiin ensimmäisen ja toi- sen ejakulaatin välisen ajan vaikutusta spermantuotantoon Ay- ja Fr- sonneilla. Havaintojen lukumäärä lepoaikaluokittain on esitetty taulu- kossa 6. Jakaumasta on huomattavissa, että Fr-sonneilta saadaan tai otetaan toinen hyppy hiukan nopeammin kuin Ay-sonneilta. Aineistossa olevista spermaeristä oli 2.5 % pakastettu oljiksi, kaikkiaan oli olkieriä Ay-sonneilla 781 kpl ja Fr-sonneilla 119 kpl. 17 Taulukko 4: Ottokertojen vuosittaiset lukumäärät Vuosi Ay Sk Fr yht. 1979 666 185 356 1207 1980 748 135 373 1256 1981 1207 47 638 1892 1982 2306 38 807 3151 1983 3465 56 1092 4613 1984 4584 100 1240 5924 1985 4638 19 1356 6013 1986 4952 7 1199 6158 1987 5817 50 1171 7038 1988 3113 25 758 3896 yht. 31496 662 8990 41148 Taulukko 5: Ejakulaattien lukumäärän/ottokerta frekvenssijakauma ej.lkm Ay Sk Fr yht. % 1 9035 127 2040 11202 27.2 2 21932 514 6762 29208 71.0 3 529 21 188 738 1.8 yht. 31496 662 8990 41148 100.0 Uusimattomuus-%:a tutkittaessa oli mallissa mukana sonnin syntymä, vuosi. Ay-, Sk- ja Fr-sonnien yhteenlasketut syntymävuosien lukumäärät on esitetty taulukossa 7. 3.2 Aineiston käsittely 3.2.1 Analysoidut muuttujat Analyysien tavoitteena oli selvittää sperman määrä- ja laatuominaisuuk- sien yhteydet ja niiden vaihteluun vaikuttavat tekijät. Analyyseissä sperman määrällistä tuotantoa kuvaavina muuttujina oli- vat ottokerralla kerätyn siemennesteen kokonaistilavuus laimennettuna (ml), kerätty kokonaissiittiömäärä (106 kpl), eri ejakulaattien tilavuus en- 18 Taulukko 6: Ejakulaattien välisen ajan havaintojen lukumäärät väli min Ay % Fr % —10 1163 5.22 593 8.56 10-19 5403 24.23 2113 30.49 20-29 9270 41.57 2772 40.00 30-39 5634 25.26 1316 18.99 40— 830 3.72 136 1.90 Taulukko 7: Sonnien syntymävuosien frekvenssijakauma syntymä- vuosi N syntymä- vuosi N 1977 6 1982 52 1978 7 1983 53 1979 16 1984 48 1980 26 1985 65 1981 47 1986 13 nen ja jälkeen laimennuksen (ml) sekä pakastettujen siemennysannosten (oljet + pillerit) kokonaismäärä. Sperman laatua kuvasivat tuoresperman tiheys (106 kpl siittiötä / ml), siittiöiden elävyys-%, ja massa-aktiviteetti eri ejakulaateissa sekä koko pakaste-erän pakastuksen jälkeinen elävyys-%. Analyyseihin käytetyn WSYS-ohjelmiston summausmahdollisuuksia hyväksikäyttäen laskettiin myös sonnin siemenannostuotanto kuukaudessa ja tutkittiin siihen vaikuttavat tekijät. Muita tutkittuja muuttujia olivat sonnin 500 ensimmäisen siemennyksen 60 päivän UM-Y0 ja spermanotto- kertojen välinen aika päivissä. Aineistosta laskettiin heritabiliteetit ainoastaan Ay-rodun sonneille. Muilla roduilla oli aineisto liian pieni muiden kuin toistuvuuksien las- kemiseen. Lisäksi laskettiin eri spermantuotanto-ominaisuuksien väliset fenotyyppiset korrelaatiot. Muuttujat siemenannosmiiiirii ja kokonaissiiiiiiituotanto olivat liki- määrin normaalisti jakautuneita (Liite 2) ja niitä käsiteltiin ns. jatkuvina muuttujina. Subjektiivisesti mitattujen ominaisuuksien jakaumille, ku- 19 ten esim. pakastuksen jälkeinen elävyys-%, oli tyypillistä jonkinasteinen luokittelu. Myös muut muuttujat olivat lähes normaalisti jakautuneita. 3.2.2 Tilastolliset mallit Kaikki tilastot ja analyysit laskettiin Helsingin Yliopiston kotieläinten jalostustieteen laitoksella kehitetyllä WSYS-ohjelmistolla. Analyyseissä käytettiin pienimmän neliösumman varianssianalyysiä (HARVEY 1960 ja 1970). Aineisto käsiteltiin roduittain ja osittain myös ejakulaateittain. Useam- pi ejakulaatti oli mukana LS-analyyseissä silloin, kun haluttiin laskea eri ejakulaattien välisiä yhteyksiä. Liharotujen sonneilla ei suoritettu minkäänlaisia analyysejä aineiston pienuuden vuoksi. Isän, sonnin, ottokuukauden, ottovuoden, iän ja ejakulaattien luku- määrän ottokerralla vaikutusta Ay-sonnien siemenannosmäärään, laimen- nettuun kokonaistilavuuteen, pakastuksen jälkeiseen elävyyteen, ottoker- tojen väliseen aikaan sekä ensimmäisen ejakulaatin kaikkiin määrä- ja laatuominaisuuksiin tutkittiin sekamallilla (Malli 1): yijkimno = bii Ck ern fn eijklmn o (1) = keskiarvo ai = sonnin isäi = sonni j isäni sisällä Ck = spermanottokuukausik , (k=1...12) = spermanottovuosii, (1=1979.. 1988) em = sonnin ikä, , (m=1:..11) fn = spermanottokerrann , (n=1..,3) ejakulaattien lu- kumäärä eijklmno = jäännös Satunnaistekijät : a,bij ja fijkimno Sonnien ikä (e,) oli luokiteltu seuraavasti: luokka 1 = 12-14 kk 7 = 30-32 kk 2 = 15-17 kk 8 = 33-35 kk 3 = 18-20 kk 9 = 36-38 kk 4 = 21-23 kk 10 = 39-41 kk 5 = 24-26 kk 11 = 42— kk 6 = 27-29 kk 20 Vastaavien tekijöiden vaikutus tutkittiin myös Fr- ja Sk-sonneilla sillä erotuksella, että isä ei ollut mallissa mukana. Lisäksi Sk-eläimillä puuttui mallista myös spermanottovuoden vaikutus, koska sitä ei pienen havain- tomäärän takia voitu erottaa sonnin vaikutuksesta. -Edellä mainitulla mallilla tutkittiin myös erikseen sperman määrään ja laatuun vaikuttavat tekijät nuorilla alle 2-vuotiailla sonneilla sekä täysi- ikäisillä yli 2-vuotiailla sonneilla. Ikäluokat 1-4 kuuluivat siis nuoriin sonneihin ja ikäluokat 5-11 täysi-ikäisiin. Kun selvitettiin pakastepillereiden ja olkien välisiä eroja, lisättiin mal- liin pakastemuototekijä g p, (p=1...2), jossa gi pilleri ja g2 olki. Tutkittaessa toista ejakulaattia ja ejakulaattien välisen ajan vaiku- tusta, käytettiin sekamallia (Malli 2): Yijklmnop = 1.1 + ai + bij + C.k + em. + fn + go+ Eijklmmnop (2) jossa edellisen mallin tekijöiden lisäksi on 90, (0=1._5) = 1. ja 2. ejaku- laatia välinen aika: luokka 1 = --10 min 4 = 30-39 min 2 = 10-19 min 5 = 40-49 min 3 = 20-29 min Sovellettaessa mallia Fr-sonneihin, ei isä-tekijää otettu mukaan mal- liin. Muuttujina mallia sovellettaessa olivat kaikki sperman määrä- ja laatuominaisuudet niiltä ottokerroilta, joilta oli pakastettu kaksi ejaku- laattia. Sonnin, spermanottovuoden ja iän vaikutusta kuukausittaiseen sie- menannostuotantoon tutkittiin sekamallilla (Malli 3): Yilrnp p+ai+ d1+em+ Cilmp (3) jossa mallin eri tekijät ovat luokitteluiltaan samat kuin edellisissä mal- leissa. Sonnin 60 pv:n UM-%:n ja spermantuotannon eri ominaisuuksien (y- muuttujat) yhteyksiä Ay-sonneilla tutkittiin kiinteiden tekijöiden mallilla (Malli 4): Yij = [I+ cii (4) p = keskiarvo ai = sonnin 500 ensimmäisen siemennyksen 60 pv:n (i=1...3) = jäännös 21 Uusimattomuusprosentti (ai) oli luokiteltu seuraavasti: luokka 1 = 30-55 % 2 = 56-65 % 3 = 66-90% Spermaominaisuuksien ja UM-%:n fenotyyppisten korrelaatioiden sel- villesaamiseksi käytettiin sekamallia (Malli 6): Yijkl = [I+ bij Ck +•eijkl (5) = keskiarvo = sonnin rodun, (i=1„.3) vaikutus (Ay, Sk, Fr) sonnin isäi rodun i sisällä satunnaisena tekijä- nä ck = sonnin syntymävuosik, (k=1977...1987) Eijk = jäännös Selitettävinä muuttujina edellämainitussa analyysissä käytettiin UM- %:n lisäksi pillerimäärän, kokonaissiemennestemäärän ja pakastuksen jäl- keisen elävyyden sekä 1. ejakulaatin tilavuuden, tiheyden, elävyyden ja laimennetun kokonaistilavuuden sonnikohtaisia keskiarvoja. Edellisen ottokerran ejakulaattien lukumäärällä ei havaittu olevan vai- kutusta seuraavaan ottokertaan, joten sitä ei sisällytetty malleihin. , 22 4 Tulokset ja tulosten tarkastelu 4.1 Muuttujien keskiarvot ja vaihtelu Keskiarvoja vertailemalla havaitaan Sk-rodun olevan parhaan niin siemen- annos- kuin myös siittiötuotannoltaan (Taulukko 8). Ejakulaattien elä- vyydet ja tiheydet samoin kuin pakastuksen jälkeinen elävyys ja uusimat- tomuusprosentti ovat rodUlla myös paremmat kuin Fr- tai Ay-sonneilla. Ottokertojen välinen aika oli lyhin Fr-rodulla. Ay- ja Fr-rotujen välillä ei ole suuria eroja sukusolutuotannossa. Uusimattomuus-%:aan ovat Fr- sonnit n. 3 %-yksikköä parempia kuin Ay-sonnit. Aineiston perusteella ovat maitorotuiset sonnit spermantuotannoltaan parempia kuin liharo- tusonnit; parhaana liharotuna aineistossa näyttäisi olevan charolais-rotu (Taulukko 9). Eri ejakulaattien välillä ön tilavuuksissa, tiheyksissä ja elävyyksissä eroja. Ensimmäinen hyppy on tilavuudeltaan ja tiheydeltään yleensä pa- ras, kun taas huonoin on kolmas hyppy (Taulukko 8). Elävyyttä tarkas- tellessa tilanne on päinvastoin, eli elävyys on kolmannessa hypyssä paras ja ensimmäisessä huonoin. Vastaavia tuloksia on saanut mm. SEID EL (SL FO 0 TE ( 196 9). Eri ejakulaattien tulkintaa vaikeuttaa tiedon puuttuminen hylätyistä hypyistä; ns. ensimmäinen hyppy saattaa olla järjestyksessä toi- nen, koska ensimmäinen varsinainen hyppy on syystä tai toisesta jätetty pakastamatta. Eri ejakulaattien elävyyksien ja massa-aktiviteettien sekä pakastuksen jälkeisen elävyyden vaihtelukertoimet ovat selvästi pienemmät, kuin mui- den spermaominaisuuksien. Subjektiivisen arvostelun mukanaan tuoma luokittelu sekä ominaisuuksien perusteella ennen pakastusta tapahtunut karsinta ovat syynä ko. ominaisuuksien pienempään vaihteluun. 4:2 Systemaattisten ympäristötekijöiden vaikutus 4.2.1 Sonnin iän ja ottofrekvenssin vaikutus Ikäluokkien erot olivat kaikissa tutkituissa muuttujissa merkitseviä. Son- nien ikäkehityksen tarkastelussa oli ongelmana iän ja ottofrekvenssin vai- kutusten erottaminen toisistaan. Sonnien määrälliselle spermantuotannolle on tyypillistä hyvin nopea kehitys ensimmäisen asemallaolovuo den aikana. Alle 15 kk vanhoilla son- neilla on spermantuotantanto vielä suhteellisen vaatimatonta, kunnes se saavuttaa huippunsa noin kahden vuoden iässä. Tämän jälkeen alkaa taarituminen ja siemenannos- ja siittiötuotanto ottokertaa kohden sekä 23 Taulukko 8: Lypsyrotujen sperman määrä- ja laatuominaisuuksien kes- kiarvot (µ), hajonnat (u) ja vaihtelukertoimet (V%) Ay Sk Fr N p, cr V% N µ cr V% N µ o- V% annosta 31501 262.7 107.6 40.9 663 301.5 120.9 40.1 8997 264.9 105.4 39.7 laim. V 31502 28.89 11.66 40.3 663 32.03 12.26 38.3 8997 28.84 11.18 38.8 pak.eläv. 31501 38.26 6.14 16.0 663 40.17 4.91 12.2 8990 38.27 6.21 16.3 siitt. N 31501 9580 3720 38.8 663 11820 4937 41.8 8997 9726 3675 37.8 V1 31502 5.72 1.86 32.4 663 5.67 2.04 36.1 8997 5.57 1.75 31.4 m-akt1 31502 2.76 0.43 15.6 663 2.78 0.42 15.1 8997 2.75 0.44 16.0 tiheysi 31500 1123 260.2 23.2 663 1302 427.3 32.8 8996 1118 250.6 22.4 elävyysi 31502 66.33 3.48 5.3 663 68.50 3.90 5.7 8997 66.99 3.77 5.6 laim. V1 31502 19.34 7.78 40.3 663 19.46 7.94 40.8 8997 18.46 7.22 39.1 1/2 22464 5.28 1.62 30.7 535 5.27 1.71 32.4 6954 5.28 1.61 30.5 tiheys2 22461 836.7 218.5 26.1 535 1080 351.7 32.6 6954 848.2 212.6 25.0 m-akt2 22463 2.29 0.47 20.5 535 2.55 0.51 20.0 6954 2.30 0.47 18.8 elävyys2 22464 67.88 3.27 4.8 535 69.83 3.78 5.4 6954 68.27 3.44 5.0 laim. V2 22464 13.16 4.99 37.9 535 15.21 5.82 38.3 6954 13.16 4.96 37.7 V3 529 4.42 1.63 36.8 21 4.12 1.44 35.0 188 4.56 1.35 26.6 tiheys3 529 751.1 174.4 23.2 21 824.6 217.5 26.4 188 750.9 145.9 19.4 ni-a.kt3 529 2.17 0.39 18.0 21 2.19 0.51 23.3 188 2.11 0.31 14.7 elLivyys3 529 69.38 3.10 4.5 21 69.29 2.87 4.1 188 69.26 3.43 5.0 laim. V3 529 10.08 4.31 42.8 21 9.00 2.86 31.8 188 9.97 3.18 31.9 ottoväli 30883 6.33 2.38 37.6 643 6.19 2.51 40.5 8847 5.95 2.45 41.2 annikk 7369 1123 611.4 54.4 155 1299 780.1 60.0 1994 1195 660.7 55.3 UM-% 246 65.08 3.42 5.3 9 72.56 3.00 4.3 68 68.66 2.99 4.4 Muita kesldarvoja ja hajontoja: N i.t a V% pilleritilavuus (ml) 42608 0.112 0.025 22.3 1. tiheys laim. jälk. 42668 338.96 51.90 15.3 siitt./annos (Ay-rotu) 31499 37.37 7.64 20.5 eläv.siittlannos (Ay-rotu) 31499 14.29 3.55 24.9 N = havaintojen luku_määrä mittayksika: annosmäärä : kpl p, = keskiarvo tilavuudet : ml o- = keskihajonta elävyydet : % V% = vaihtelukerroin siitt. yht. : 106 kpl tiheydet : 106/ml ottoväLi • pv 24 Taulukko 9: Liharotujen sperman määrä- ja laatuominaisuuksien keskiar- vot (p) ja vaihteluker toimet (V%) Hf Ch Ab Li N ii V% N µ V% N µ V% N g V% annosta 520 180.4 47.2 414 247.7 42.6 166 182.2 51.8 407 197.0 44.4 laim.V 521 36.07 44.9 415 26.6 39.1 166 20.21 47.9 407 20.5 43.1 pak.eläv. 521 36.07 24.3 415 36.0 23.5 166 29.07 34.7 407 34.39 26.2 siitt. N 521 7279 49.2 415 10177 38.6 166 7087 48.6 407 6842 42.6 V1 521 4.67 39.3 415 5.76 28.3 166 5.23 31.1 407 4.56 35.0 tiheysi 521 1175 40.8 415 1246 40.0 166 985.1 22.4 407 1018 18.6 elävyysi 521 65.50 6.5 415 66.17 5.0 166 62.53 5.0 407 64.39 4.8 lairn. Vi 521 13.92 45.6 415 18.14 37.9 166 14.78 38.7 407 13.88 39.7 V2 266 4.35 31.0 269 5.67 29.9 78 4.93 29.2 278 4.08 36.3 tiheys2 266 862.7 34.4 269 864.6 25.3 78 811.1 24.1 278 765.2 21.4 elävyys2 266 66.97 5.3 269 67.45 4.9 78 64.49 5.1 278 66.04 5.1 laim. V2 266 10.21 41.6 268 12.95 32.4 78 11.54 41.3 278 9.59 49.3 UM-% 5 61.73 13.7 4 68.14 3.9 1 65.04 3 67.74 N = havaintojen lulcuiriäärä inittayksiköt: annosmäärä : kpl g = keskiarvo tilavuudet : ml V% = vaihtelukerroin elävyydet siitt. yht. : 106 kpl tiheydet : 106/m/ ottoväli : pv ejakulaattien tilavuudet laskevat jälleen keskiarvon alapuolelle noin 3 vuo- den iässä. Ikäkehityksessä rotujen välillä ei ole suuria eroja, sperman- tuotannon huippu ajoittuu tosin Sk-sonneilla vasta n. 3.5 vuoden ikään kehityksen ollessa täten hitaampi kuin Ay- tai Fr-roduilla. Vastaavasti ei Sk-sonneilla havaittu minkäänlaista ejakulaattitilavuuden laskua sonnien asernallaoloailana. Vanhojen sonnien (yli 3.5 v.) sukusolujen tuotanto on kokonaisuutta tarkastellen vielä tyydyttävää (Kuva 1). Siemenannostuotantoa tarkasteltiin myös kuukausittain, eli muuttu- jana oli pakastettu annosmäärä kuukaudessa (Taulukko 10). Mitään var- sinaista laskua ei sonnien siemenannostuotannossa kuukausittaisessa tar- kastelussa havaittu koko spermankeruuaikana. Sonnien pienempi annos- määrä ottokerralla voidaan siten katsoa johtuvan viikottaisten ottoker- tojen muutoksesta 1.5-2 vuoden iässä; siirrytäänhän siinä iässä kerran viikossa tapahtuvasta otosta kaksi kertaa viikossa tapahtuvaan ottoon. Suomenkarjan osalta oli ikäkehitys pienestä aineistosta johtuen epäselvää. Spermari laatua kuvaavista muuttujista pakastuksen jälkeisen elävyy- 25 annosmäärä, kp 1 450 400 350 300 250 200 150 1111111f11 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 ikä, kk Kuva 1: Sonnin iän vaikutus siemenannostuotantoon ottokerralla den sekä tuorespermaelävyyden muutokset ovat sonnin vanhetessa pie- nempiä kuin muutokset määräominaisuuksissa, mutta yhä tilastollisesti merkitseviä (Taulukko 11). Siittiöt kestävät pakastusta parhaiten sonnin ollessa 15- 24 kuukauden ikäinen, kun taas heikoimmat elävyydet ovat sitä vanhemmilla sonneilla. Vastaavasti tuorespermaelävyys on parhaim- millaan n. 2.5 vuoden iässä. Toisen ejakulaatin kohdalta olivat tilastolliset erot eri ikäluokkien vä- lillä elävyyksissä hyvin pienet. Ejakulaattien tiheydet ovat Ay- ja Sk-sonneilla parhaimmillaan hiukan alle 2 vuoden iässä (Taulukko 12). Ennen ko. ikää on tiheyden kasvu ollut hyvin ripeää. Vastaavasti tiheyden taantuma alkaa noin 3 vuoden iässä lähinnä Sk-sonneilla sekä myös Ay-rodun ensimmäisessä ejakulaatissa. Fr- . sonneillå ei esiinny havaittavaa tiheyden laskua koko spermankeruuaikana. Myöskään Ay-sonneilla ei toisessa ejakulaatissa havaittu tiheyden laskua. Ay-sonnien vanhetessa lyhenee hyväksyttyjen spermaerien välinen aika huomattavasti. Kokonaislyheneminen on noin 0.8 päivää mitattuna LS- 26 Taulukko 10: Sonnin iän vaikutus siemenannostuotantoon kuukaudessa ikä (kk) N Ay-sonnit kpl N Sk-sonnit kpl N Fr-sonnit kpl LS-ka 1123 1299 1195 12-14 367 —699 6 —738 115 —750 15-17 881 —410 18 —330 243 —405 18-20 889 —216 18 3 246 —249 21-23 828 —82 20 —66 223 —176 24-26 808 66 18 266 211 —5 27-29 784 150 22 —13 209 146 30-32 764 241 12 255 198 263 33-35 690 207 9 37 170 279 36-38 532 263 8 724 154 252 39-41 407 228 9 261 110 319 42— 419 252 15 —398 115 327 F-testi *** *** *** Luvut ovat poikkeamia LS-yleiskeskiarvosta N = havaintojen lukumäärä Tilastollinen merkitsevyys: kpl = siemenannosten kokonais- *** = 7) < 0.001 määrä kuukaudessa keskiarvon erotuksena. Fr-rodulla sitävastoin alle 15 kk:n ikäisiltä son- neilta saadaan melko usein hyväksyttyä spermaa pakkaseen, jonka jälkeen aika pitenee aina hiukan yli kahden vuoden ikään. Tätä vanhemmilla son- neilla on ottokertojen välisen ajan kehitys aaltomaista. Myös sonnin ikä, kun siltä saatiin ensimmäinen pakaste-erä talteen, tutkittiin. Yli 80% ensimmäisistä pakaste-eristä oli kerätty ennen sonnin 60:ttä elinviikkoa, eli n. 2 kk sonnin asemalletulon jälkeen. Fr-sonneilta saatiin ensimmäinen hyväksytty hyppy 1 —2 viikkoa aikaisemmin kuin muiden rotujen sonneilta. Tutkimuksen lähteenä olevan aineiston mukaan sonni viettää asemalla n. 30 kk ennen kuin siltä on saatu vaadittavat 30 000 siemenannosta tal- teen. Parhaat sonnit saavuttavat rajan jo noin kahden vuoden iässä. Muissa tutkimuksissa ei ole ilmennyt lainkaan spermaominaisuuksien heikkenemistä sonnin vanhetessa. Ainoa poikkeus on ollut tiheyden jois- sain tutkimuksissa havaittu heikkeneminen, mutta senkin on yleensä sper- man tilavuuden suureneminen pystynyt kompensoimaan, joten kokonais- siittiötuotanto on edelleen kasvanut. Sperman elävyysominaisuuksissa ei- vät tulokset juurikaan eronneet muualla saaduista tuloksista, eli sperman 27 Taulukko 11: Sonnin iän vaikutus sperman elävyyteen ennen ja jälkeen akastuksen ikä (kk) N Ay-sonnit eläv peläv N Sk-sonnit eläv peläv N Fr-sonnit eläv peläv LS-Ica 66.3 38.3 68.5 40.2 67.0 38.3 12-14 1386 -0.7 -0.5 23 -0.7 1.0 435 -0.4 1.2 15-17 3238 -0.1 0.5 68 0.9 0.8 936 0.0 1.9 18-20 3351 0.3 0.4 80 0.3 1.4 918 0.3 1.6 21-23 3311 0.3 0.3 85 0.5 0.6 875 0.2 0.9 24-26 3409 0.4 0.3 90 0.1 -0.3 925 0.2 0.7 27-29 3616 0.3 0.0 98 -0.2 0.2 1010 0.2 0.0 30-32 3671 0.0 0.0 60 0.3 -0.5 1042 0.1 -0.5 33-35 3281 0.2 -0.2 39 0.7 0.9 937 -0.1 -0.9 36-38 2540 -0.2 -0.3 39 -0.4 1.4 778 -0.4 -1.1 39-41 1878 -0.2 -0.4 39 0.1 -0.1 570 -0.3 -2.3 41- 1815 -0.1 -0.1 41 -1.6 -5.4 564 0.1 -1.4 F-testi *** *** N.S *** *** *** Luvut ovat poikkeamia LS-yleiskeskiarvosta N = ottokertojen lukumäärä Tilastollinen merlcitsevyys: eläv = 1. ejakulaatin elävyys-% *** = p < 0.001 peläv = palcastuksenjällceinen elävyys-% N.S = ei tilastollisia eroja elävyydessä ja pakastuksen kestossa on havaittavissa pientä heikkenemis- tä sonnin vanhetessa (KILLIAN & AMANN 1972, ALMQUIST & AMANN 1975, ALMQUIST et a/. 1976). Vanhojen eli yli 3.5-vuotiaitten sonnien spermantuotanto oli kaikkiaan vielä täysin tyydyttävää. Sonnin ikä ei täten näyttäisi asettavan rajoituksia ns. odotussonnijärjestelmän käyt- töönotolle nautakarjanjalostuksessa. Odotussonnij ärjestelmä.ssähän sonni jätetään eloon odottamaan jälkeläisarvostelun tuloksia. Havaittu tilavuuksien ja tiheyksien lasku johtuu ottofrekvenssin muu- toksesta viikossa noin 1.5- 2.0-vuotiailla sonneilla. Tämän osalta olivat tulokset muualla saatuja tuloksia vastaavia, eli ottofrekvenssin kasvatta- minen pienentää yksittäistä ejakulaattia, mutta kokånaistuotanto kasvaa pitemmällä aikavälillä tarkasteltuna (ALMQUIST & CUNNINGHAM 1967, SEIDEL & FOOTE 1969, ALMQUIST & AMANN 1976, KALLIO 1979, ALM- QUIST 1982). On merkittävää, että ottofrekvenssin muuttaminen ei kui- tenkaan näy selvästi Fr-sonnien osalta, kun tarkastellaan hyväksyttyjen spermanottokertojen välistä aikaa. 28 Taulukko 12: Sonnin iän vaikutus s erman siittiötihe teen ikä (kk) N Ay-sonnit tiheys N Sk-sonnit tiheys N Fr-sonnit tiheys LS-ka 1123.5 1302.0 1117.9 12-14 1386 -57.7 23 39.6 435 -72.5 15-17 3238 -12.6 68 136.0 936 -44.2 18-20 3351 27.4 80 152.5 918 -15.8 21-23 3311 57.8 85 _106.1 875 1.3 24-26 3409 49.0 90 33.2 925 9.4 27-29 3616 39.2 98 -0.8 1010 23.8 30-32 3671 14.3 60 2.8 1042 9.7 33-35 3281 -10.4 39 1.4 937 17.1 36-38 2540 -30.4 39 -243.9 778 10.8 39-41 1878 -24.9 39 -20.3 570 21.2 41- 1815 -51.7 41 -206.6 564 39.4 F-testi *** *** *** Luvut ovat poikkeamia LS-yleiskeskiarvosta N = ottokertojen lukunuiärä Tilastollinen merkitsevyys tiheys = 1. ejak. tiheys 106 kpl / m/ • *** = p <0.001 4.2.2 Spermanottokuukauden vaikutus Erot spermanottokuukausien välillä olivat tilastollisesti erittäin merkit- seviä niin Ay- kuin Fr-roduillakin lähes kaikissa ominaisuuksissa. Sk- aineistossa ei kuukausien välisiä eroja esiintynyt käytännöllisesti katsoen lainkaan. . . Sperinantuotannon määrälliset kuukansivaihtelut ovat samansuuntai- sia sekä Ay- että Fr-sonneilla, jälkimmäisillä ovat muutokset vain loivem- pia (Kuva 2). Parhaina spermantuotantokuukausina määrällisesti mitat- tuna niin kokonaistuotannollisesti; kuin myös ejakulaateittain ovat lähin- nä kevät-,- kesä- ja syksykuukaudet toukokuusta lokakuuhun, kun taas alhaisimmillaan spermantuotanto on talvella ja silloin erityisesti tammi- kuussa. Varsinkin joulukuun ja tammikuun välillä on hyvin selvä pudotus. Fr-sonrieilla .6n myös heinäkuu suhteellisen heikko. .Kun tarkasteltiin erikseen 'nuorten ja jo rutiininomaisessa sperma- notosswölevien yli 2-vuotiaitten sonnien spermanottokuukausien välisiä eroja, havaittiin vuoden alkupuolen kuukausien olevan heikoimmat sper- mäntuotanhollisesti juuri nuorilla sonneilla (Taulukko 13). Yli 2-vuotiailla 29 annosmäärä, kpl 308- 288 .. Ay 268 -+- FR 240 1 1 1 1 1 1 228 1 1 1 1 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 kalenterikuukausi Kuva 2: Kalenterikuukauden vaikutus siemenannostuotantoon ottoker- ralla sonneilla olivat erot eri kuukausien välillä pienemmät, mutta yhä tilastol- lisesti erittäin merkitsevät. Huonoimmat spermantuotantokuukaudet oli- vat vanhemmilla Ay-sonneilla tammikuu ja helmikuu, Fr-sonneilla maa- liskuu, marraskuu ja joulukuu. Parhaimmat kuukaudet olivat molemmilla roduilla toukokuu ja kesäkuu. Tarkasteltaessa pakastuksen jälkeistä elävyyttä on Ay-rodulla heikoi- ten pakastusta kestävät erät kerätty kesä-elokuussa, kun taas Fr-rodulla ei spermanottokuukausien välillä ollut suuria eroja elävyydessä pakastuk- sen jälkeen (Kuva 3). Siittiötiheyksien vuodenaikavaihtelu on hyvin epäsäännöllistä, selkeästi paras kuukausi on kuitenkin Ay-sonneilla lokakuu ja Fr-sonneilla helmi- kuu. Eri ejakulaattien tuotespermaelävyyden muutokset eri kuukausina oli- vat vaihtelevia. Parhaimpina kuukausina on molemmilla yleisimmillä roduilla kesäkuu ja syyskuu ja huonoimpina marras-joulukuu. Massa- aktiviteetiltaan parasta spermaa tuotetaan vuoden loppupuolella ja hei- kointa kesällä. Sperman laadullissa ominaisuuksissa (elävyys, massa-aktiviteetti, ti- heys) ei havaittu eroja tarkasteltaessa eri ikäisiä eläimiä erikseen ja ver- 30 Taulukko 13: Nuorten (alle 2 v) ja täysi-ikäisten (yli 2 v) Ay- ja ft-sonnien siemenannostuotanto eri kuukausina kk alle N 2 v kpl Ay-sonnit yli N 2 v kpl alle N Fr-sonnit 2 v Icp1 yli N 2 v kpl LS-ka 234.8 278.3 247.4 274.5 tammi 949 -54.6 1713 -10.1 279 -52.0 487 0.0 helmi 933 -42.5 1648 -8.5 259 -33.5 480 1.3 maalis 988 -30.9 1860 -2.1 283 -30.9 551 -8.3 huhti 872 -21.2 1710 2.7 242 -19.1 463 9.7 touko 981 1.4 1902 9.6 288 -1.5 563 11.8 kesä 975 5.3 1769 9.8 264 -0.1 481 6.6 heinä 1070 13.5 1857 2.5 309 7.8 542 -4.1 elo 955 19.6 1467 -1.6 273 13.7 443 3.5 syys 900 25.4 1554 1.8 239 24.3 458 -2.8 loka 920 27.7 1672 4.9 245 28.0 491 -3.6 marras 885 27.3 1607 -7.3 250 28.9 467 -8.4 joulu 858 *29.0 1451 -1.6 233 34.3 400 -6.0 .P-testi _ *** *** *** *** Luvut ovat poikkeamia S-yleiskesharvosta N = ottokertojen lukumäärä Tilastollinen merkitsevyys: kpl = siemenannoksia /ottokerta *** = p < 0.001 rattaessa tuloksia koko aineistosta saatuihin tuloksiin. Kaikilla roduilla oli kuukausien välinen ero ottokertojen välisessä ajassa tilastollisesti erittäin merkitsevä. Lyhin hyväksyttyjen hyppyjen välinen aika, eli Ay-sonneilla 5.4, Sk-sonneilla 5.5 ja Fr-sonneilla 5.4 päivää, oli syys- loka- ja marraskuussa, kun taas pisimmillään aika oli tammi- ja huhtikuussa: 6.3, 6.7 ja 6.8 päivää. Sk:lla oli huonoja kuukausia myös helmikuu ja maaliskuu. Paras spermantuotantovuodenaika on kesä, jos ajatellaan määrällistä siittiö- ja siemenannostuotantoa. Toisaalta pakastuskestävyydeltään ja massa- aktiviteetiltaan huonoin sperma-aines oli kerätty kesäkuukausina. Laadultaan paras sperma kerätään keväällä ja syksyllä. Sekä sperman määrällisessä että laadullisessa tuotannossa on merkillepantavaa joulu- kuun ja tammikuun välinen suuri ero. Nuorten ja täysi-ikäisten sonnien suhteelliset osuudet vuoden alkukuukausina ovat kuitenkin aineistossa li- kimain samansuuruiset: Huono spermantuotanto vuoden alkukuukausina 31 elävyys-z pakastuksen jälkeen 40 39 38 -• AY -+- FR 37 MI1111411 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 kalenterikuukausi Kuva 3: Kalenterikuukauden vaikutus pakastuksen jälkeiseen elävyyteen ei siten johdu esimerkiksi juuri asemalle tulleiden sönnien suhteellisesti suuremmasta osuudesta. 4.2.3 Spermanott °vuoden vaikutus Spermanottovuosien erot olivat kaikissa tutkituissa ominaisuuksissa erit- täin merkitseviä sekä Ay- että Fr-sonneilla. Sk-Sonneilla ei vuoden vaiku- tus sisältynyt malliin. Sonnin spermantuotanto mitattuna niin annnosmäärinä, siittiöinä kuin myös laimennettuna siemennesteenä ottokertaa kohti on lisääntynyt ai- neiston lähteenä olevalla asemalla tasaisesti vuosien 1979 ja 1988 välisenä aikana (Kuva 4). Kun vuoden vaikutusta tarkastellaan ejakulaateittain, havaitaan myös ejakulaattitilavuuksien kasvaneen. Annostuotanto kuukaudessa sitävastoin ei ole kasvanut niin suoravii- vaisesti: vuosien 1985 ja 1987 välisenä aikana oli kehityksessä jonkinastei- nen taantuma Ay-sonneilla. Fr-sonneilla ei vuosien välillä ollut lainkaan eroja kuukausittaisessa siemenannostuotannossa. 32 annösmäärä, kp 1 400 300 208 100 f f 1 1 I 1- • 1979 1981 1983 1985 1987 vuosi Kuva 4: Spermanottovuoden vaikutus siemenannostuotantoon ottoker- ralla Tarkasteltaessa spermanottovuoden vaikutusta sperman määräominai- suuksiin erikseen nuorilla alle 2-vuotiailla sonneilla ja täysi-ikäisillä yli 2-vuotiailla, saatiin esiin ilmeisesti isätasolla oleva yhdysvaikutus, jota ei kuitenkaan tarkemmin saatu selville. Yhdysvaikutuksen seurauksena oli- vat, eri vuosien LS-keskiarvojen erotukset lukuarvoiltaan epämielekkäitä. Sperman laatua kuvaaviSta Muuttujista on pakastuksen jälkeinen elä- vyys Ay-sonneilla tasaisesti heikentynyt vuosi vuodelta ja Fr-rodullakin aina vuoteen 1983 asti, jonka jälkeen oli:havaittavissa:pientä paranemista (Taulukko 14). Myös eri ejakulaattien tuorespermaelävyydet ovat huonontuneet, tosin kehitys ei ole ollut niin suoraviivaista kuin pakastuksen jälkeisen elävyyden olleSsa kyseessä. Siittiötiheydet sitävastoin ovat muuttuneet epäsäännöl- lisesti; esim. Ay-sonneilla parhaat ensimmäisen hypyn tiheydet on saavu- tettu vuosina 1979, 1985 ja 1986. Fr-sonneilla tiheyden kehitys on ollut huonompaan päin niin ensimmäisen kuin toisenkin hypyn ollessa kyseessä. Vuosittaisessa kehityksessä oli jonkin verran eroja nuorten ja täysi- ikäisten sormien välillä tuorespermaelävyyksissä; nimenomaan vanhojen sonnien sperman elävyys on heikentynyt vuosi vuodelta niin Ay- kuin Fr- sonneillakin. Nuorten sonnien sperman elävyys on Ay-rodulla parantunut 33 Taulukko 14: Spermanottovuoden vaikutus pakastuksen jälkeiseen elä- vyyteen A vuosi N Ay-sonnit peläv N Fr-sonnit peläv LS-ka 38.3 38.3 1979 666 3.1 356 0.0 1980 748 2.7 373 0.0 1981 1207 1.8 638 —1.1 1982 2306 1.7 807 —1.8 1983 3465 0.4 1092 —1.5 1984 4584 —0.8 1240 —1.1 1985 4638 —1.8 1356 0.5 1986 4952 —2.3 1199 0.0 1987 5817 —2.4 1171 1.5 1988 3113 —2.5 758 3.4 F-testi *** *** Luvut ovat poikkeamia LS-yleiskeskiarvosta N = palcaste-erien lukumäärä Tilastollinen merlcitsevyys peläv = palcastuksen jälkeinen *** = p < 0.001 elävyys% ja Fr-rodulla heikentynyt tarkasteltavana olevana ajanjaksona. Vuosien välinen ero oli myös erittäin merkitsevä, kun tarkasteltiin hy- väksyttyjen ottokertojen välistä aikaa. Hyväksyttyjen pakaste-erien vä- linen aika on ollut pisimmillään vuosina 1980 ja 1982, jonka jälkeen on havaittavissa jonkinasteista lyhenemistä aina vuoteen 1988. Pisimmän ja lyhimmän ottovälin erotus on suurimmillaan n. 1 päivä. Spermankeruun tehokkuuden voidaan katsoa parantuneen ajanjaksona olleen n. 10 vuoden aikana, vaikka yhdysvaikutuksia ei voitukaan saada selville. Laadullisissa muuttujissa on sitä vastoin havaittavissa lievää taantumista. 4.2.4 Ejakulaat tien lukumäärän vaikutus Ejakulaattien lukumäärällä ottokertaa kohti oli tilastollisesti erittäin mer- kitsevä vaikutus eri spermaominaisuuksiin. 34 annosi-näärä (kpl). Fr _ _ _ _ — — Ay Fr Ay Fr Ay 1 2 3 ejakulaattien lukumäärä Kuva 5: Ejakulaattien lukumäärän vaikutus siemenannostuotantoon ot- tokerralla Kaikilla kolmella maitorodulla havaittiin saatavan enemmän annoksia, siittiöitä j laimennennettua siemennestettä, kun otettiin kolme hyppyä yhden tai kahden sijasta (Kuva 5). Hyppyjen lukumääl.:ällä havaittiin olevan myös eroja ensimmäisessä ejakulaatissa; ensimmäinen hyppy on tilavuudeltaan paras, kun se yksi- nään muodostaa senkertaisen pakaste-erän. Sperman laatumuuttujista oli pakastuksen jälkeinen elävyys paras, kun pakaste-erä sisälsi kaksi ejakulaattia (Taulukko 15). Siittiöiden pa- kastuksen keston suhteen oli myös eri roduilla havaittavissa eroja. Ay- sonneilla, joilla pakaste-erä sisälsi vain yhden ejakulaatin, siittiöiden elä- vyys oli huonoin, kun taas Fr-sonneilla huonoin erä sisälsi 3 hyppyä. Sk- sonneilla ei ominaisuuden suhteen ollut eroja eri ejakulaattien lukumää- rässä. Ensimmäisen ejakulaatin elävyys (Taulukko 15) ja massa-aktiviteetti ovat huonoimmat, kun otetaan kolme ejakulaattia. Tiheys sitävastoin on huonoin, kun hyppy yksinään muodostaa pakaste-erän. Tämä tulos pitää yhtä niiden periaatteiden kanssa, joita kyseessäolevalla ks-asemalla noudatetaan, kun päätetään pakastettavien hyppyjen lukumäärästä. 400 350 300 250 200 150 100 50 0 35 Taulukko 15: Ejakulaattien lukumäärän vaikutus pakastuksen jälkeiseen ej .1km N :11.y-sonnit peläv eläv N Fr-sonnit peläv eläv LS-ka 38.3 66.3 38.3 67.0 1 9035 —0.4 0.6 2040 0.0 0.6 2 21932 0.2 0.6 6762 0.4 0.8 3 529 0.2 —1.2 188 —0.4 —1.4 F-testi *** *** *** *** Luvut ovat poikkeamia LS-y eis esuarvos a N = ottokertojen lulcurnäärä peläv pakastuksen jälkeinen Tilastollinen merkitsevyys elävyys- % *** = p < 0.001 eläv = 1. ejakulaatin elävyys-% Myös ejakulaattien lukumäärien välillä oli hyväksyttyjen ottokerto- jen välisessä ajassa tilastollisesti merkitseviä eroja. Jos oli pakastettu kaksi hyppyä, oli aika edellisestä otosta 0.2-0.5 päivää lyhyempi kuin jos pakaste-erä koostui yhdestä tai kolmesta hypystä. Eli jos ajatellaan hy- vänä ominaisuutena sitä, että kaksi hyppyä saadaan talteen, on tällaisilla sonneilla myös lyhyempi aika hyväksyttyjen ottokertojen välillä. ,Ic:11a ei hyppyjen lukumäärien välillä ollut eroa ottokertojen välisessä ajassa. Aineistosta näkyy selvästi sonniasemalla noudatettava spermanotto- politiikka. Ne pakaste-erät, jotka sisälsivät kaksi ejakulaattia eli hyp- pyä, olivat niin määrällisiltä kuin myös laadullisilta ominaisuuksiltaan parhaita. elävy 36 annosmäärä (kpl) 320, 310 300 290 280 Ay Fr 270 < 10 min Ay Fr Ay Fr 10 min 20 min ejakulaatioväli Ay Fr 30 min Ay Fr 40 min Kuva 6: Ejakulaatiovälin vaikutus siemenannostuotantoon ottokerralla 4.2.5 Ejakulaattien välisen ajan vaikutus Ay- ja Fr-rodun sonneilla oli eri lepoaikaluokkien välillä tilastollisesti merkitseviä eroja lähinnä sperman määrällisessä tuotannossa, sekä Ay- sonneilla myös pakastuksen jälkeisessä elävyydessä ja toisen hypyn massa- aktiviteetissa. Sk-sonneilla ei ejakulaattien välistä aikaa tutkittu. Siittiö- ja täten myös siemenannostuotanto ovat Ay-sonneilla sitä suuremmat mi- tä pitempi on ejakulaattien välinen lepoaika. Spermantuotanto kaikkiaan paranee aina viimeiseen lepoaikaluokkaan (yli 40 min) asti (Kuva 6). Suu- rimpana syynä kasvuun on pitempää lepoaikaa seuraavan hypyn tilavuu- den lisääntyminen. Fr-rodulla olivat erot eri lepoaikaluokkien välillä pienet (Kuva 6). Spermantuotannollisesti parhaan tuloksen antava palautumisaika oli Fr- sonneilla 20 minuuttia. Annosmäärän ja siittiösaaliin muutokset tulevat lähinnä tilavuuksien ja tiheyksien muutoksista. Huonoin tulos saavutet- tiin 10 minuutin palautumisajalla. Sperman laatumuuttujista oli pakastuksen jälkeisessä elävyydessä ja massa-aktiviteetissa lähinnä Ay-rodulla erittäin merkitseviä eroja eri le- poaikaluokkien välillä. Siittiöiden elävyys pakastuksen jälkeen oli par- haimmillaan, kun ejakulaattien väli oli n.10 minuuttia. Toisen ejakulaa- 37 tin massa-aktiviteetti taas oli paras 20 min tauon•jälkeen. Lepoaikaluokkien välillä oli myös eroa ottokertojen välisessä ajassa. Ay-sonneilla hyväksyttyjen ottokertojen välinen aika piteni, kun ejaku- laattien välinen aikakin piteni, kun taas Fr-sonneilla tilanne oli melkeinpä päinvastoin. Ay-sonnien osalta voidaan siis sanoa, että normaalin ajan kuluttua (10-20 min. ) toisen kerran ejakuloiva,t sonnit myös tuottavat useammin pakastuskelpoista spermaa. Fr-rodun osalta taas voitaisiin aja- tella hätäisempien sonnien tuottavan harvemmin hyväksyttävää spermaa. Hyppyjen välisellä ajalla on oma merkityksensä spermanottokerran lopputulokseen. Merkillepantavaa on lepoaika1uokkien erilainen vaikutus spermantuotantoon Ay- ja Fr-sonneilla. 4.2.6 Syntymävuodeu vaikutus Sonnien syntymävuosien erot eri spermaominaisuuksissa olivat yleensä, hy- vin pienet. Annosmäärien, pakastuksen jälkeisen elävyyden, ejakulaatti- tilavuuksien ja uusimattomuus-%:n suhteen ei tilastollisia eroja esiintynyt lainkaan. Ensimmäisen ejakulaatin tiheys ja massa-aktiviteetti olivat par- haat vuonna 1980 ja huonoimmat vuonna 1985 syntyneillä sonneilla. Erot olivat hyvin merkitseviä. Siittiöiden elävyys taas oli paras vuonna 1986 ja huonoin vuonna 1977 syntyneillä sonneilla. Erot olivat erittäin merkit- seviä. 4.3 Olki- ja pilleripakaste-erien väliset erot Analyyseistä, joissa pakastemuoto oli kiinteänä tekijänä, kävi ilmi, että jos sperma pakastetaan oljiksi, saadaan n.40 annosta vähemmän ottoker- taa kohti. Pienempi annosmäärä selittyy olkierien erilaisella laimennus- suhteella sekä suuremmalla annoksen nestetilavuudella; oljiksi pakastetta- vaa spermaa laimennetaan enemmän, mutta annossaalis on silti pienempi. Olkierät olivat pakastuksen jälkeiseltä elävyydeltään 0.5— 1.2 %-yksikköä parempia kuin pillerierät keskimäärin. Erot olivat Ay-sonneilla erittäin merkitseviä ja Fr-sonneilla merkitseviä. Olkierät oli pakastettu keskimäärin paremmasta spermasta niin massa- aktiviteetiltään, tiheydeltään kuin myös tuorespermaelävyydeltään. Tut- kimustulos vahvistaa sen ennakkotiedon, että ne myös pyritään pakasta- maan vain hyvälaatuisista spermaeristä (NIITTYNEN 1989, suullinen tie- donanto). Sonneilta pakastettuja olkieriä ei oteta tietoisesti tiettynä vuoden- aikana tai tietyssä iässä, joten mallin muihin tekijöihin ei pakastemuo- dolla ollut vaikutusta. Perinnöllisiin tunnuslukuihin tai korrelaatioihin ei 38 pakastemuoto aiheuttanut muutoksia, joten tuloksissa esitetty muuttuja annosmäärä sisältää sekä olki- että pillerierät. 4.4 Spermaominaisuuksien periytymisasteet ja toistuvuudet Kaikilla siittiöiden kokonaistuotantoa kUvaavilla muuttujilla (annosmää- rä, siittiömäärä, laimennettu tilavuus) jäivät periytymiasteet Ay-rodulla lähelle nollaa (Taulukko 8). Sekä ensimmäisen että toisen ejakulaatin tuorespermaelävyydet ja pakastuksen jälkeinen elävyys olivat periytymi- sasteiltaan hiukan yli nollan lukuarvojen ollessa n. 0.03, 0.02 ja 0.04. Ainoat selkeästi yli nollan olevat heritabiliteetit olivat ejakulaattien ti- lavuudella ja tiheydellä arvojen vaihdellessa 0.06 ja 0.18 välillä. Toisesta hypystä saadun sperman tilavuudet olivat periytymisasteiltaan korkeam- pia kuin vastaavat luvut ensimmäisestä hypystä, kun taas elävyyden ja massa-aktiviteetin arvot olivat pienemmät. Ay-rodulla ottokerran määrällisten ominaisuuksien toistuvuudet olivat n. 0.20 ja pakastuksen jälkeisen elävyyden 0.18. Ejakulaattien tilavuuksien toistuvuus vaihteli rajoissa 0.14— 0.22 ja elävyyksien toistumiskertoimet olivat molemmissa hypyissä 0.10 (Taulukko 16). Sk-rodun toistuvuudet vastasivat Ay-rodun vastaavia, ainoastaan kes- kivirheet olivat suurempia. Fr-rodun toistuvuusarvot olivat kaikissa omi- naisuuksissa suurempia kuin Ay-rodulla. Suurimmat arvot olivat eri mää- rällisillä ominaisuuksilla (n. 0.30) ja pienimmät elävyyksillä ja massa-akti- viteeteilla (0.10-0.15) (Taulukko 17). Kuukausittaisen siemenannosmää- rän toistuvuus oli Ay-, Fr- ja Sk-roduilla hiukan korkeampi kuin yksittäi- sen spermariottokerran. Nuorilla alle 2- vuotiailla sonneilla olivat toistuvuudet pienemmät elä- vyysominaisuuksissa ja suuremmat kaikissa muissa ominaisuuksissa ver- rattaessa niitä vastaaviin lukuarvoihin yli 2-vuotiailla sonneilla (Taulukko 18). Kun verrataan saatuja heritabiliteetteja muualla julkaistuihin tutki- muksiin (Liite 1), havaitaan TAYLORin et al. (1985) ja TAYLOR & EVE- RETTin (1985) saaneen saman suuruusluokan aineistolla samansuuruiset arvot kokonaisiittiötuotännossa. Suurempia heritabiliteetteja on taas ra- portoinut STEMMLER et al. (1973). Muissa ominaisuuksissa ovat kirjal- lisuudessa ilmoitetut periytymisasteet olleet yleensä hiukan korkeampia (MAIJALA 1969, LIEBENBERG & BRUCKNER 1970, CHANDLER et al. 1985, TAYLOR et a/. 1985, TAYLOR & EVERETT 1985, LANG et al. 1989). Tosin MAIJALAn (1969) ja TAYLOR & EVERETTin (1985) tulokset ejakulaattien 39 Taulukko 16: Spermaominaisuuksien heritabiliteetit (h2), toistuvuudet ominaisuus _ N h2 SEh a r SE, annosmääx ä 31496 0.003 0.002 0.19 0.01 laim. tilavuus 31496 0.023 0.006 0.19 0.01 pak. jälk. eläv.-% 31496 0.035 0.008 0.18 0.01 kokon. siittiötuotos 31496 0.027 0.007 0.22 0.01 1. ejak. tilavuus 31496 0.091 0.018 0.22 0.01 1. ejak. tiheys 31496 0.109 0.022 0.12 0.01 1. ejak. massa.akt. 31496 0.041 0.009 0.07 0.01 1. ejak. elä.v.-% 31496 0.029 0.007 0.10 0.01 ejak. laim. tilavuus 31496 0.004 0.002 0.15 0.01 ejak. tilavuus 22296 0.180 0.035 0.22 0.01 2. ejak. tiheys 22296 0.065 0.014 0.14 0.01 2. ejak. massa-akt. 22296 0.049 0.011 0.11 0.01 2. ejak. elä.v.-% 22296 0.019 0.006 0.10 0.01 2. ejak. laim. tilavuus 22296 0.098 0.020 0.14 0.01 annosmäärä / kk 7369 0.29 0.02 ottoväli 30955 0.25 0.01 N = havaintojen lukumaara sonnien lukumäärä = 297 isien lukumäärä = 50 tilavuuksissa ja TAYLORin et al. (1985) tulokset tiheyksissä vastaavat tä- män tutkimuksen tuloksia. Useimmat edellä mainitut tutkimukset on suoritettu Holstein-rodulla. Varsinaisen pilleri- tai olkiannosmäärä muut- tujan osalta ei muualla ole suoritettu tutkimuksia. Toistuvuuksien osalta ovat kirjallisuudessa esitetyt arvot yleensä suu- remmat kuin tässä tutkimuksessa esitetyt (Liite 1). Koko sonnin tuotan- toajalle laskettujen toistuvuuksien voidaan tulkita kuvaavan yleistä tois- tuvuutta, joka sisältää sekä perinnöllistä toistuvuutta sekä ominaisuuden toistettavuutta. Eri ikäisten sonnien spermaominaisuuksien toistuvuu- det sitävastoin kuvaavat enemmän ominaisuuden perinnöllistä luonnetta. Kuten oli odotettavissa, olivat toistuvuudet lyhyemmällä aikavälillä suu- remmat kuin sonnin koko tuotantoajalla. (r) j 40 Taulukko 17: Fr- ja Sk-rotujen spermaominaisuuksien toistuvuudet (r) ja keskivirheet(SE' ominaisuus N Fr-sonnit r (91) S E, N Sk-sonnit r (9) S E, annosmää;rä 8990 0.29 0.03 662 0.17 0.07 lajin. tilavuus 8990 0.30 0.03 662 0.15 0.07 pak. jälk. eläv. 8990 0.25 0.03 662 0.17 0.07 kok. siittiatuotos 8990 0.31 0.03 662 0.23 0.09 1. ejak. tilavuus 8990 0.26 0.03 662 0.15 0.07 1. ejak. tiheys, 8990 0.15 0.02 662 0.36 0.11 1. ejak. massa- akt. 8990 0.10 0.01 662 0.11 0.05 1. ejak. eläv.-% 8990 0.15 0.02 662 0.20 0.08 ejak. lajin. tilav. 8990 0.24 0.03 662 0.06 0.03 ejak. tilavuus .6926 0.24 0.03 2. ejak. tiheys 6926 0.18 0.02 2. ejak. massa-a.kt. 6926 0.14 0.02 2. ejak. elä.v.-% 6926 0.13 0.02 2. ejak. lajin. tilav. 6926 0.21 0.03 annosmääräikk 1994 0.32 0.04 155 0.56 0.12 ottovä1i 8855 0.19 0.02 645 0.41 0.12 ,N= havaintojen lulcumitärä 4.5 Spermaominaisuuksien väliset yhteydet Siemenannos- ja siittiötuotannon ja laatuominaisuuksien fenotyyppiset korrelaatiot olivat yleensä positiivisia (Taulukot 19 ja 20). Voimakkaim- mat yhteydet saatiin tiheyteen ja massa-aktiviteettiin korrelaatioiden vaih- dellessa: ensimmäisessä hypyssä 0.30-0.49 ja toisessa 0.15-0.31. Poik- keuksena oli pakastuksen jälkeinen elävyys, jonka fenotyyppiset korrelaa- tiot eri määräominaisuuksiin olivat yleensä lievästi negatiiviset: esim. pil- lerimäärään, kokonaissiittiömäärään ja ensimmäisen ejakulaatin tilavuu- teen ja tiheyteen korrelaatiot vaihtelivat -0.01 ja -0.07:n välillä. Ay- ja 14r-rotujen välillä ei korrelaatioissa ollut suuria eroja. Ejakulaattien sisällä oli ejakulaattien tiheyksien ja tilavuuksien vä- lillä lievä negatiivinen yhteys. Tilavuuksien ja massa-aktiviteetin sekä tilavuuksien ja tuorespermaelävyyden välinen yhteys oli lähellä nollaa. Lieviä eroja eri ejakulaattien välillä oli havaittavissa lukujen itseisarvojen ollessa toisessa ejakulaatissa suurempia kuin ensimmäisessä. Eri hyppyjen ominaisuuksien keskinäiset korrelaatiot olivat aina po- 41 Taulukko 18: Nuorten (alle 2 v) ja täysi-ikäisten (yli 2 v) Ay- ja Fr-sonnien sperma ominaisuus ikä Ay-sonnit N r Fr-sonnit N r ann. määrä < 2v 11286 0.25 3164 0.19 > 2 v 20210 0.22 5826 0.16 laim. tilav. < 2v 11286 0.26 3164 0.20 > 2v 20210 0.21 5826 0.23 pak.j.eläv. < 2v 11286 0.18 3164 0.25 > 2v 20210 0.32 5826 0.39 siitt. yht. < 2v 11286 0.30 3164 0.22 > 2v 20210 0.26 5826 0.17 1. tilav. < 2v 11286 0.29 3164 0.21 > 2v 20210 0.27 5826 0.20 1. tiheys < 2v 11286 0.16 3164 0.09 > 2v 20210 0.09 5826 0.03 1. massa-akt. < 2v 11286 0.07 3164 0.07 > 2v 20210 0.04 5826 0.02 1. elävyys < 2v 11286 0.07 3164 0.06 > 2v 20210 0.14 5826 0.14 1. laim.tilav. < 2v 11286 0.21 3164 0.14 > 2v 20210 0.17 5826 0.20 N = havaintojen lukumäärä Ay-solmien lukumäärä = 297 Fr-soimien lukumäärä = 91 sitiiviset suurimman yhteyden ollessa eri ejakulaattien elävyyden välillä (Ay 0.45 ja Fr 0.48) ja pienimmän massa-aktiviteetissa (Ay 0.10 ja Fr 0.14.). Kun tarkastellaan ottovälin ja sperman määrän ja laadun yhteyksiä, havaitaan niiden olevan positiivisia määrä- ja negatiivisia laatuominai- suuksiin (Taulukko 21). Eli hyvälaatuinen sperma kulkee yhdessä lyhyem- män ottovälin kanssa, kun taas pitkä aika edellisen hyväksytyn ottokerran jälkeen lisää siemenannosten määrää seuraavalla ottokerralla. Kaikkiaan ovat ottovälin ja erityisesti sperman laatuominaisuuksien väliset yhteydet pieniä. Saatujen tulosten voidaan sanoa pitävän yhtä kirjallisuudessa esitetty- jen lukuarvojen kanssa (EVERETT et a/. 1978, FIELDS et al. 1979). Hyväk- syttyjen ottokertojen välisen ajan osalta ei muualla ole tehty tutkimuksia. 42 Taulukko 19: Ay- ja Fr-rotujen määrä- ja laatuominaisuuksien fenotyyp- iset korrelaatiot n Vi pe ns Vi oi mai eli Vti V2 oz maa elz 'i2 n 0.92 -0.05 0.90 0.60 0.44 0.35 0.11 0.81 0.49 0.22 0.20 0.07 0.53 V/ 0.94 -0.05 0.94 0.66 0.41 0.33 0.10 0.88 0.52 0.18 0.17 0.09 0.64 pe -0.02 -0.01 -0.07 -0.06 -0.07 -0.02 0.19 -0.07 0.0 0.03 0.04 0.16 0.04 ns 0.91 0.91 -0.03 0.69 0.45 0.30 0.05 0.83 0.57 0.22 0.15 0.03 0.58 111 0.60 0.66 -0.03 0.69 -0.07 -0.04 0.02 0.76 0.30 -0.21 -0.19 0.01 0.08 Oi 0.49 0.47 -0.05 0.46 -0.04 0.65 0.09 0.47 -0.03 0.13 0.12 -0.02 0.06 maj 0.38 0.36 0.0 0.32 -0.01 0.67 0.14 0.39 -0.02 0.06 0.10 0.0 0.03 eli 0.13 0.12 0.21 0.07 0.0 0.15 0.20 0.12 0.02 -0.02 -0.01 0.45 0.03 Vii 0.83 0.87 -0.04 0.83 0.77 0.52 0.42 0.14 0.22 -0.09 -0.08 0.04 0.17 V2 0.51 0.57 0.02 ' 0.61 0.32 0.0 0.01 0.01 0.27 -0.13 -0.12 0.03 0.68 Q2 0.29 0.25 0.04 0.31 -0.16 0.21 0.11 0.01 -0.02 -0.08 0.75 0.07 0.49 ma2 0.25 0.21 0.05 0.19 -0.16 0.18 0.14 0.02 -0.03 -0.10 0.75 0.09 0.45 e12 0.09 0.09 0.21 0.04 -0.10 0.03 0.05 0.48 0.04 0.01 0.13 0.16 0.12 V12 0.59 0.68 0.06 0.63 0.13 0.13 0.08 0.03 0.23 0.71 0.51 0.45 0.13 alakohnio: Fr-smmit (N = 91) yläkolmio: Ay-sonnit (N = 297) Taulukko 20: Sk-rodun määrä- ja laatuominaisuuksien fenot. korrelaatiot 171 pe ns vi ej mai eli 171 Vii n 0.96 -0.07 0.88 0.45 0.46 0.4 0.19 0.82 VI -0.08 0.9 0.52 0.42 0.37 0.14 0.85 pe -0.07 -0.22 0.09 0.11 0.16 -0.11 ns 0.5 0.56 0.31 0.14 0.78 Vi -0.2 -0.13 -0.16 0.65 Oi 0.54 0.36 0.45 mai 0.29 0.42 eli 0.1 n = siemenaimostuotanto ottokerralla V = laimenn. kok.tilavuus ottokerralla pe = pakastuksen jälkeinen elävyys-% ns = ottokerralla kerätty kok.siittiömäärä = 1. ejakulaatin tilavuus Ci = 1. ejakulaatin tiheys mai = 1. ejakulaatin massa-aktiviteetti eli = 1. ejalculaatin elävyys-% 141 = 1. ejakulaatin laimenn. tilavuus V2 = 2. ejakulaatin tilavuus Q2 = 2. ejakulaatin tiheys ma2 = 2. ejakulaatin massa-aktiviteetti el = 2. ejalculaatin elävyys-% 142 = 2. ejakulaatin laimenn. tilavuus 43 Tau . ominaisuudet Ay-sonnit N = 30955 Fr-sonnit N = 8855 annosmääri x ottoväli +0.07 +0.09 laim. tilavuus x ottoväli +0.09 +0.11 pak.j. elävyys-% x ottoväli —0.04 —0.02 1. ejak. tilavuus 'x ottoväli +0.11 +0.17 1. ejak. tiheys x ottoväli —0.03 —0.06 1. ejak. massa-akt. x ottoväli —0.03 —0.07 1. ejak. elä.vyys-% x ottoväli —0.03 —0.05 1. ejak. laim.tilavuus x ottoväli +0.08 +0.09 N = havaintojen lukum5.ärä Ay-sonnien lukumäärä = 293 Fr-sonnien 1uktimrä = 86 4.6 Uusimattomuusprosentin vaihtelu ja yhteydet muihin omi- naisuuksiin Sonnin 500:n ensimmäisen siemennyksen 60 päivän uusimattomuuspro- senttiluokkien välillä oli tilastollisesti merkitseviä eroja lähes kaikissa sper- man määrä- ja laatumuuttujissa. Paras ominaisuuden keskiarvo oli par- haimmassa uusimattomuusprosenttiluokassa (alle 66%), ainoat poikkeuk- set olivat ejakulaattien tiheydet, joissa paras keskiarvo oli luokassa 30 — 55 % (Taulukko 22). Uusimattomuus-%:iin vaikuttavista tekijöistä tutkittiin syntymävuo- den ja isän vaikutus. Isien välillä erot olivat tilastollisesti erittäin merkit- seviä, kun taas syntymävuosien välillä ei eroja havaittu. Uusimattomuus-%:n ja spermaominaisuuksien keskiarvojen väliset kor- relaatiot olivat hyvin pieniä (Taulukko 23). Suurimmat arvot saatiin eri elävyyksien ja UM-%:n välille. Sonnin koko tuotantoajan spermaominaisuuksien keskiarvon käyttö- kelpoisuudesta sonnin spermantuotannon kuvaajana ei ole tutkimuksia. Mitään suuria ei-toivottuja yhteyksiä spermantuotanto-ominaisuuksien ja UM-%:n välillä ei aineistossa havaittu. Saadut korrelaatiot ovat pienem- piä kuin MAIJALAn (1969) julkaisemat. 44 Taulukko 22: Spermantuotannon erot eri UM-%-luokkien välillä lasket- UM-% N määrä peläv tilai tihei elävi LS-ka 263.2 38.2 5.7 1120.2 66.3 30-55% 744 —9.9 —0.7 —0.2 10.4 —0.2 56-65% 16413 4.4 0.1 0.1 —13.3 0.0 66-80% 12485 5.5 0.6 0.1 2.9 0.2 F-testi *** *** *** *** *** N = havaintojen lukumåara sormien lulcurnäärä = 246 määrä = annos määrä ottolcerralla, Icp1 peläv = palcastulcsen jälkeinen elävyys-% tilai = 1. ejalculaatin tilavuus, ml tihei = 1. ejalculaatin tiheys, x106kpl / ml elävl = 1. ejakulaatin elävyys-% Taulukko 23: Uusimattomuusprosentin ja spermantuotantomuuttujien fenotyyppiset korrelaatiot (sormien lkm = 333 annosmäärä x UM-% 0.043 laimennettu kokonaistilavuus x UM-% 0.052 pak. jälk. elävyys x UM-% 0.073 1. ejak. tilavuus x UM-% —0.047 1. ejak. tiheys x UM-% 0.052 1. ejak. elävyys x UM-% 0.112 1. ejak. laim. tilavuus x UM-% 0.036 tun 45 5 Yhteenveto ja johtopäätökset Erilaisten ympäristötekijöiden vaikutuksista keinosiemennyssonnien sper-: mantuotantoon saatiin tutkimuksessa melko hyvä kuva. Kuukausittaisissa eroissa oli merkittävää joulukuun ja tammikuuun välinen suuri ero sper- mantuotannossa, jota ei muutaman prosenttiyksikön ero nuorten sonnien määrässä voinut täydellisesti selittää. Spermanottovuosien osalta oli tyy- pillistä määrällisten spermaominaisuuksien kasvu, joka kuvastaa ilmeisesti yleisen spermanoton tehokkuuden paranemista vuosi vuodelta. Tulosten tulkintaa vaikeuttaa tulosten epätasainen jakauma eri vuosien välillä; sel- keästi vähiten havaintoja on tarkkailujakson alkuvuosina. Kun tarkasteltiin eri ikäisten sonnien eroja, ei havaittu minkäänlaista spermantuotannon laskua koko sonnien asemallaoloajalla. Pienempi sper- mantuotanto ottokerralla yli 2-vuotiailla sonneilla selittyy ottofrekvenssin muutoksella; 1.5-2 vuoden iässä sonneilta aletaan ottaa spermaa 2 ker- taa viikossa yhden kerran asemesta. Sperman laatuun ei ottofrekvenssin muutoksella tutkimuksen mukaan ollut vaikutusta. Laadultaan parasta spermaa sonnit tuottavat n. 2.5 vuoden iässä. Ympäristöyhdysvaikutusten selvittäminen aineistosta osoittautui mah- dottomaksi, koska matriisit kasvoivat tällöin liian suuriksi ja toisaalta eri alaluokkien havaintojen lukumäärä jäi liian pieneksi. Erilaisten yhdysvai- kutusten olemassaolosta saatiin analyysien kuluessa jonkinlaisia viitteitä lähinnä suurten keskiarvojen erotusten muodossa. Lähinnä vaikutuksia ilmeni tarkasteltaessa spermanottovuoden vaikutusta määrällisiin ominai- suuksiin. Ympäristövaikutusten osalta vastasivat tulokset kirjallisuudessa esi- tettyjä, tosin varsinaisen siemenannostuotannon tarkastelua ei muualla ole suoritettu. Perinnöllisten tunnuslukujen laskentaa vaikeutti aineiston epätasainen jakauma; vastasihan Ay-sonniaineistossa 5 sonnia noin 30 %:sta poikien tuloksista. Suomenkarjan osalta voidaan tulosten tarkastelussa olla hyvin- kin kriittisiä erittäin pienen sonnimäärän takia. Sk-sonnien analyyseissä mukanapitämisen ensisijaisena perusteena olikin rodun kenties ylivertai- sen hedelmällisyyden selvittäminen. Keskiarvoja tarkastelemalla havait- tiinkin rodun olevan spermantuotanto-ominaisuuksiltaan paremman kuin Ay- tai Fr-rotujen. Vastaavasti aineistossa olevien liharotusonnien sper- mantuotanto ja hedelmällisyys oli suhteellisen vaatimatonta. Tutkimuksen tuloksena saadut periytymisasteet olivat pieniä, joten ne eivät anna perusteita sitä kautta valinnalle hedelmällisyysominaisuuksien 46 suhteen. Spermantuotanto-ominaisuudet tulevat siis pysymään edelleen- kin ns. minimiominaisuuksina, elleivät sitten tutkimukset tulevaisuudessa paljasta yhteyksiä muihin uros- tai naara.shedelmällisyysominaisuuksiin. Verrattaessa laskettuja; heritabiliteetteja ja toistuvuuksia kirjallisuu- dessa esitettyihin havaitaan kirjallisuudessa esitettyjen toistuvuusarvojen olevan yleensä suurempia kuin tässä esitetyt. Hyvin paljon eroja selittää muiden tutkimusten erilainen tarkastelujakso. Tavallisesti ei ole nimittäin ollut käytössä tietoja sonnin koko spermantuotantokaudelta, vaan tarkas- telnjakao on vaihdellut muutamasta viikosta muutamaan vuoteen. Vas- taavasti heritabiliteettilukujen vertailu on myös vaikeaa, koska muualla lasketut analyysit on suoritettu hyvin erilaisista aineistoista. Tutkimuk- set, jotka oli suoritettu vastaavan kokoisilla aineistoilla, antoivat tuloksiksi kutakuinkin samansuuruiset periytymisastearviot. - Koska ominaisuuksien periytymisasteet jäivät lähelle nollaa, ei eri omi- naisuuksien genotyyppisiä korrelaatioita saatu laskettua. Fenotyyppiset yhteydet sitäyastoin saatiin luotettavasti laskettua, ja ne osoittautuivat määrä- ja laatuominaisuuksien välillä pieniksi ja yleensä positiivisiksi. Aineiston suurimpana puutteena ja samalla tulosten analysoinnin han- kaloittajana oli hylättyjen spermaerien antaman informaation puuttumi- nen aineistosta. Malleista jätettiin tästä syystä pois mm. ej akulaatiofrek- venssin vaikutus, tosin tilannetta pyrittiin korjaamaan tarkastelemalla nuoria ja täysi-ikäisiä sonneja erikseen. Edellä mainittujen aineistossa olevien puutteiden korjaaminen ja myös- kin satunnaisten ympä.ristötekijöiden vaikutusten selvittäminen toisi ken- ties kaivattua lisävalaistusta sonnin spermantuotannon muutoksiin. 47 Kirjallisuusluettelo ALMQUIST, J.O. 1982. Effect of long term ejaculation at high frequency on output of sperm, sexual behaviour and fertility of Holstein bulls; Relation of reproductive capacity to high nutrient allowance. J. Dairy Sci. 65:814-823. ALMQUIST, J.O. & AMANN, R.P. 1976. Reproductive capacity of dairy bulls II. Puberal characteristics and postpuberal changes in production of semen and sexual activity of Holstein bulls ejaculated frequently. J. Dairy Sci. 59:986-991. ALMQUIST, J.0., BRANAS, R.J. & BARBER, K.A. 1976. Post- puberal changes in semen production of Charolais bulls ejaculated at high frequency and the relation between testicular measurements and sperm output. J. Animal Sci. 42:670-676. ALMQUIST, J.O. & CUNNINGHAM, D.C. 1967. Reproductive capacity of beef bulls I. Postpuberal changes in semen production at different ejaculation frequencies. J. Animal Sci. 26:174-181. AMANN, R.P. & ALMQUIST, J.O. 1961. Reproductive capacity of dairy bulls V. Detection of testicular deficiencies and requirements for experimentally evaluating testis function from semen characteristics. J. Dairy Sci. 44:2281-2297. AMANN, R.P. & ALMQUIST, J.O. 1976. Bull management to max- imize semen output. Proc. 6th NAAB Tech. Conf. Artif. Insem• Re- prod., page 1. (Ref. ALMQUIST, J.O. 1982). ANDERSSON, M. 1988; Mitä KAT-projekti meille opetti? Keinosiemen- nysyhdistysten laboratoriohoitajien koulutuspäivät. Lahti. (Moniste. Keinosiemennysyhdistysten Liitto, Tikkurila). AZZAM, S.M., KEELE, J.W. & NIELSEN, M.K. 1988. Heritabil- ity estimates of NR-rate of bulls and conception rate of cows. Paper presented at the 6th WAAP Conf. Helsinki. Finland. BANE, A. 1954. Sexual functions of bulls in relation to heredity, rearing intensity and somatic conditions. Acta Agric. Scand. 4:95-208. BARBER, K.A. & ALMQUIST, J.O. 1975. Growth and feed efficiency and their relationship to puberal traits of Charolais bulls. J. Animal Sci. 40:288-301. BASOVSKII, N.Z. & PEPINA, G.D. 1970. Referat. Zh. Zhivot. Vet. 1971 (6), No.6.58.235. (Ref. Anim. Breed. Abstr. 40:275). 48 BRANTON, C., D'ARENSBOURG, G. & JOHNSTON, J.E. 1952. Semen production, fructose content of semen and fertility of dairy bulls as related to sexual excitement. J. Dairy Sci. 35:801-807. BRATTON, R.W. & FOOTE, R.H. 1954. Semen production and fertility of dairy bulls ejaculated either once or twice at intervals of either four or eight days. J. Dairy Sci. 37:1439-1443. BRATTON, R.W., FOOTE, R.H. & HENDERSON, C.R. 1954. Semen production and fertility of mature dairy bulls ejaculated at either once or twice at eight- day intervals. J. Dairy Sci. 37:1444-1448. BRINKS, J.S. - 1972. Heritability of fertility components in beef bulls. A.I. Digest 20:6-7. BURGSTALLER, G. 1979. Zum Ehrnährungsintensität von Peck- und Besamungsbullen. Der Tierziichter 12:510-511. CHANDLER, J.E., ADKINSON, R.W., HAY, G.M. & CRAIN, R.L. 1985:Environmental and genetic sources of variation for seminal quality iii mature Holstein bulls. J. Dairy Sci. 68:1270-1279. CORNEO, G. 1940. [Observations of the ca,use "Yellow semen" in the Fecond. Artif. (Milan). 4. (Ref. HAFEZ, E.S.E. 1962.) COULTER, G.H. & FOOTE, R.H. 1976. Effect of season and year of measurement on testicular growth and consistency of Holstein bulls. J. Animal Sci. 42:434-438. COULTER, G.H., ROUNSAVILLE, T.R. & FOOTE, R.H. 1976. Heri- tability of testicular size and consistency in Holstein bulls. J. Animal Sci. 43:9-12. ELMORE, R. G. 1985. Evaluating bulls for breeding soundness. Vet. Med. JulY—Sept. 1985. EVERETT, R.W. 1982. Effect of Dursban 44 on semen output of Holstein bulls. J. Dairy Sci. 65:1781-1794. EVERETT, R.W. & BEAN, B. 1982. Environmental influences on semen output. J. Dairy Sci. 65:1303-1310. EVERETT, R.W., BEAN, B. & FOOTE, R.H. 1978. Sources of variation of semen output. J. Dairy Sci. 61:90-95. FIELDS, M.J., BURNS, W.C. & WARNICK, A.C. 1979. Age, season and breed effects on testicular volume and semen traits in young beef bulls. J. Animal Sci. 48:1299-1304. 49 FILSETH, 0. 1974. Fruktbarhet. Buskap og avdrått 4/74:145-155. (Ref. Kotieläinjalostuksesta koottua 5/1974). FOSTER, J., ALMQUIST, J.0. & MARTIG, R.C. 1969. Reproductive capacity of beef bulls IV. Changes in sexual behaviour and semen characteristics among successive ejaculations. J. Animal Sci. 30:245- 252. HAFEZ, E.S.E. 1962. Reproduction in farm animals. 543 s. New York. HAPS, H.D., HOYT, R.S. & BRATTON, R.W. 1959. Libido, sperm characteristics, sperm output and fertility of mature dairy bulls ejac- ulated daily or weekly for 32 weeks. J. Dairy Sci. 42:626-636. HAHN, J.