【摘要】：人工授精技術(shù)是全世界99%以上豬場都在采用的生產(chǎn)技術(shù),配種效率的高低和效果的優(yōu)劣在于豬精液的質(zhì)量。大部分豬場的精液儲存都是采取常溫保存(17°C)的方式,而豬精液在常溫保存過程中面臨的最主要的問題之一是活性氧(ROS)的累積。ROS累積過量對精子已知的危害是攻擊精子膜質(zhì)系統(tǒng),使其脂質(zhì)發(fā)生過氧化損傷精子質(zhì)膜,其次ROS作為極不穩(wěn)定的帶電子體還會攻擊精子的蛋白質(zhì)和DNA,這一系列問題極易造成精液質(zhì)量的下降,從而出現(xiàn)配種效率低、產(chǎn)仔數(shù)低、發(fā)育遲緩以及初生重低等問題。因此,降低豬精液保存過程中ROS累積損害,為配種提供優(yōu)良的精液品質(zhì)對生豬生產(chǎn)來說十分重要。本研究主要通過在豬精液常溫保存期間向稀釋液配方中添加不同濃度的羥基酪醇,并與常規(guī)稀釋液保存進行試驗對比,研究各試驗組保存期間ROS的累積量、精子膜質(zhì)受損程度、頂體完整率、自身抗氧化酶系統(tǒng)中3種抗氧化酶的活力等指標(biāo)來評估羥基酪醇對豬精液活性氧含量變化以及精子活力的作用,進而確定羥基酪醇在稀釋液配方中的最適添加量。確定最適添加量后,進一步利用蛋白組學(xué)技術(shù)分析在添加120μmol/L羥基酪醇(最適濃度)保存至第3天時與對照組精子蛋白的表達差異。隨后,通過比較添加120μmol/L羥基酪醇與普通保存這兩種保存方式下豬精子體外獲能和孕酮誘導(dǎo)頂體反應(yīng)的不同表現(xiàn)來評估精子的授精能力。最后,用上述兩種保存方式下的豬精液進行工授精,評估稀釋液添加羥基酪醇對人工授精結(jié)果的影響。研究結(jié)果表明:1.豬精液在常溫保存下精液ROS含量隨保存時間的延長而呈指數(shù)型上升,精子質(zhì)膜發(fā)生過氧化程度隨之上升,精子活力下降,精液品質(zhì)降低。在添加低濃度的羥基酪醇后明顯地抑制了上述情況,而當(dāng)羥基酪醇濃度過高時,保存效果又會下降,根據(jù)試驗結(jié)果羥基酪醇在本研究中的最適添加量為120μmol/L。2.稀釋液配方中添加低濃度羥基酪醇的保存方式顯著地提高了豬精子谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)的活力(P0.05),當(dāng)羥基酪醇的添加量為120μmol/L時,精子抗氧化酶系統(tǒng)酶活在保存期間下降速率最慢,總抗氧化能力最優(yōu)。3.通過精子蛋白組組學(xué)分析結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),稀釋液配方中添加120μmol/L羥基酪醇保存組的精子與對照相比,其蛋白質(zhì)表達有顯著差異(P0.05)。當(dāng)差異表達倍數(shù)為1.3倍時,羥基酪醇(HT)組相較于對照(NC)組,表達上調(diào)蛋白163個,下調(diào)蛋白45個。表達發(fā)生差異的蛋白高度參與特定的細胞過程,如精子活力與運動相關(guān)的過程、精子氧化還原穩(wěn)態(tài)過程等。通過KEGG富集分析發(fā)現(xiàn)20條代謝通路受到影響,其中3條與精子能量代謝相關(guān)、2條與精子氧化還原穩(wěn)態(tài)相關(guān)。在精子能量代謝,氧化應(yīng)激應(yīng)答等相關(guān)蛋白上試驗組有著更高水平的表達。4.添加120μmol/L羥基酪醇保存組與對照相比,精子獲能率無顯著差異(P0.05),頂體反應(yīng)率顯著高于對照組(P0.05)。5.通過人工授精結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),配方中添加120μmol/L羥基酪醇的保存方式能顯著提高母豬的妊娠率(P0.01)和仔豬的初生重(P0.05)。綜上所述,稀釋液配方中添加120μmol/L的羥基酪醇能降低豬精液常溫保存期間精液活性氧累積,從而提高精子保存活力和精液質(zhì)量,通過人工授精生產(chǎn)驗證后提高了母豬的妊娠率和仔豬初生重。
【圖文】：

第二章 氧化應(yīng)激對精子的損傷及羥基酪醇的保護作用力臂基本上沿著相鄰的微絲運動（Inaba 2011）。產(chǎn)生的波動沿著鞭毛的長度向后，反作用力使得沿軸線的向前推進精子向前運動（圖 2-1）。組成其中一種蛋白質(zhì)明被ROS形成脂質(zhì)過氧還產(chǎn)物4-羥基壬烯醛（4-HNE）抑制精子運動，，這是最直接致精子運動性能下降的證據(jù)之一（Baker et al. 2015）。

西北農(nóng)林科技大學(xué)碩士學(xué)位論文而影響精子正常功能。例如，4HNE 會影響形成與鞭毛軸質(zhì)蛋白，動力蛋白重鏈加合物這可以解釋這些醛對精子運動的影響（Baker, Weinberg, Hetherington, Villaverde, VelkoBaell and Gordon 2015; Inaba 2011）。氧化應(yīng)激精子的關(guān)鍵特征是誘導(dǎo)脂質(zhì)過氧化過程導(dǎo)致醛的形成破壞 DNA 和關(guān)鍵蛋白質(zhì)形成加合物來影響精子功能。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S828

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本文編號：2629822