山羊精液液态保存过程中精子葡萄糖代谢的研究

摘要

精液保存技术可以使精子不受时间、地域和种畜自身限制，便于开展区域间协作，最大限度提高优良公畜的利用率，加速品种的育成和改良。精液长期保存的方法主要是冷冻保存，但是山羊精液冷冻会引起精子超微结构、生化和功能的损伤，应用冷冻保存的山羊精液输精时，情期受胎率一直比较低（50％左右），限制了该技术在生产中的应用。因此，人们正在探索山羊精液短期保存即液态保存，而这方面研究国内外报道很少，尤其是精子代谢机理的研究。保存过程中精子活力不同程度地下降，限制了保存后精子的应用，同时也限制了体外受精、人工授精等应用技术的推广。保存过程中精子存活时间和受精能力会受到许多因素的影响，例如离子成分、氧化应激、代谢性酸中毒、DNA断裂、精子质膜脂类和蛋白组分发生变化、顶体反应以及自发获能等，发现并消除这些不利因素，减少精液保存过程中精子受到的损伤，构建成分简单明确而又适宜精子体外存活的保存系统，将为精子代谢机理研究提供广阔空间。
　　 本研究以成分明确而又简单的磷酸盐缓冲液（phosphate buffer saline，PBS）作为培养液，成功构建山羊精液液态保存系统，并在此基础上对液态保存过程中精子葡萄糖代谢机理进行了研究，以丰富“精子代谢机理”基础理论，为动物生产和医学临床提供理论依据。结果发现：⑴无论是5℃还是15℃保存，无论是卵黄包被与否，稀释液添加钙镁离子均不利于精子存活，缩短精液保存时间。⑵5℃条件下降温保存时，无论是卵黄包被与否，稀释液添加144mM葡萄糖离子均利于精子存活，延长精液保存时间。⑶5℃条件下降温保存时，精液采用卵黄包被处理后再稀释后保存效果好，有利于精子存活。⑷在不用卵黄包被而直接稀释条件下，与5℃、25℃相比，山羊精液以15℃保存效果最好，精子活力保持30％以上的保存时间能达到7d，成功建立起一个成分简单明确而又适宜精子体外存活的保存系统。⑸15℃保存时，稀释液中添加3mM 葡萄糖效果最好，精子活力保持30％以上的保存时间能达到9d。而葡萄糖浓度超过5mM/L时，保存效果反而不如不添加好，精子活力保持30％以上的保存时间仅为3d。⑹15℃保存时，在含有葡萄糖的稀释液中添加碘醋酸酯（Iodoacetate）阻断精子糖酵解途径，能显著降低精子活力，缩短精液保存时间。⑺15℃保存时，在含有葡萄糖的稀释液中添加脱氢表雄酮（Dehydroepiandrosterone）阻断精子磷酸戊糖途径，对精液保存时间和山羊精子活力没有影响。⑻15℃保存时，在不用卵黄包被条件下，与其它季节相比，冬季精液稀释后精子存活率低，差异显著；而采用卵黄包被而显著提高精子存活率。
　　 本研究主要获得以下结论：①稀释液中添加钙镁离子不利于山羊精子体外存活；②5℃保存时添加葡萄糖有利于山羊精子活力维持；③5℃保存时卵黄包被有利于山羊精子活力维持；④不包被条件下，山羊精子适合在15℃保存；⑤15℃保存时，PBS中添加3mM/L的葡萄糖保存效果最好，最有利于山羊精子存活，超过5mM/L不利于精子存活；⑥山羊精液液态保存过程中，山羊精子活力维持和对葡萄糖的代谢利用依赖于糖酵解途径；⑦山羊精液液态保存过程中，山羊精子活力维持和对葡萄糖的代谢利用不依赖于磷酸戊糖支路。

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2 材料与方法

3 结果与分析

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参考文献

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