羟基酪醇对猪精液常温保存和人工授精的影响研究

摘要

人工授精技术是全世界99%以上猪场都在采用的生产技术，配种效率的高低和效果的优劣在于猪精液的质量。大部分猪场的精液储存都是采取常温保存（17℃）的方式，而猪精液在常温保存过程中面临的最主要的问题之一是活性氧（ROS）的累积。ROS累积过量对精子已知的危害是攻击精子膜质系统，使其脂质发生过氧化损伤精子质膜，其次ROS作为极不稳定的带电子体还会攻击精子的蛋白质和DNA，这一系列问题极易造成精液质量的下降，从而出现配种效率低、产仔数低、发育迟缓以及初生重低等问题。因此，降低猪精液保存过程中ROS累积损害，为配种提供优良的精液品质对生猪生产来说十分重要。 本研究主要通过在猪精液常温保存期间向稀释液配方中添加不同浓度的羟基酪醇，并与常规稀释液保存进行试验对比，研究各试验组保存期间ROS的累积量、精子膜质受损程度、顶体完整率、自身抗氧化酶系统中3种抗氧化酶的活力等指标来评估羟基酪醇对猪精液活性氧含量变化以及精子活力的作用，进而确定羟基酪醇在稀释液配方中的最适添加量。确定最适添加量后，进一步利用蛋白组学技术分析在添加120μmol/L羟基酪醇（最适浓度）保存至第3天时与对照组精子蛋白的表达差异。随后，通过比较添加120μmol/L羟基酪醇与普通保存这两种保存方式下猪精子体外获能和孕酮诱导顶体反应的不同表现来评估精子的授精能力。最后，用上述两种保存方式下的猪精液进行工授精，评估稀释液添加羟基酪醇对人工授精结果的影响。 研究结果表明： 1.猪精液在常温保存下精液ROS含量随保存时间的延长而呈指数型上升，精子质膜发生过氧化程度随之上升，精子活力下降，精液品质降低。在添加低浓度的羟基酪醇后明显地抑制了上述情况，而当羟基酪醇浓度过高时，保存效果又会下降，根据试验结果羟基酪醇在本研究中的最适添加量为120μmol/L。 2.稀释液配方中添加低浓度羟基酪醇的保存方式显著地提高了猪精子谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）的活力（P<0.05），当羟基酪醇的添加量为120μmol/L时，精子抗氧化酶系统酶活在保存期间下降速率最慢，总抗氧化能力最优。 3.通过精子蛋白组组学分析结果可以发现，稀释液配方中添加120μmol/L羟基酪醇保存组的精子与对照相比，其蛋白质表达有显著差异（P<0.05）。当差异表达倍数为1.3倍时，羟基酪醇（HT）组相较于对照（NC）组，表达上调蛋白163个，下调蛋白45个。表达发生差异的蛋白高度参与特定的细胞过程，如精子活力与运动相关的过程、精子氧化还原稳态过程等。通过KEGG富集分析发现20条代谢通路受到影响，其中3条与精子能量代谢相关、2条与精子氧化还原稳态相关。在精子能量代谢，氧化应激应答等相关蛋白上试验组有着更高水平的表达。 4.添加120μmol/L羟基酪醇保存组与对照相比，精子获能率无显著差异（P>0.05），顶体反应率显著高于对照组（P<0.05）。 5.通过人工授精结果可以发现，配方中添加120μmol/L羟基酪醇的保存方式能显著提高母猪的妊娠率（P<0.01）和仔猪的初生重（P<0.05）。 综上所述，稀释液配方中添加120μmol/L的羟基酪醇能降低猪精液常温保存期间精液活性氧累积，从而提高精子保存活力和精液质量，通过人工授精生产验证后提高了母猪的妊娠率和仔猪初生重。

目录

声明

第一部分 文献综述

前言

第一章 人工授精技术与猪精液保存技术概述

1.1猪人工授精技术发展概述

1.2猪精液保存技术研究进展

1.3影响猪精液保存的主要因素

第二章 氧化应激对精子的损伤及羟基酪醇的保护作用

2.1氧化应激对精子的影响

2.2羟基酪醇对机体和精子氧化应激的保护作用

2.3研究目的

第二部分 试验研究

第三章 羟基酪醇对猪精液常温保存效果的影响

3.1材料与方法

3.2结果分析

3.3 讨论

3.4 小结

第四章 羟基酪醇对猪精子抗氧化酶防御系统的研究

4.1材料与方法

4.2结果分析

4.3 讨论

4.3 小结

第五章 羟基酪醇对猪精子蛋白差异表达组学的研究

5.1材料与方法

5.2质谱质控检测

5.3生物信息学分析方法

5.4结果分析

5.3讨论

5.3小结

第六章羟基酪醇对猪精子体外获能和人工授精结果的影响

6.1猪精子获能和顶体反应材料与方法

6.2人工授精试验方法

6.3结果分析

6.3讨论

6.3小结

第七章 研究结论与创新点

本研究主要得到以下结论

创新点

进一步研究计划

参考文献

附录

致谢

作者简介