丹参多糖和α-硫辛酸对猪精液冷冻保存效果的影响研究

发布时间：2020-06-25 07:31

【摘要】：近年来,人工授精技术已经广泛运用于家畜繁殖的生产实践中。精液冷冻保存则为人工授精提供了其所需要的优质遗传资源。目前,在牛生产中,利用冷冻精液进行人工授精已经在全世界广泛运用。而在猪的精液冷冻上还存在一定的困难,主要原因是由于猪的精子细胞对冷冻十分敏感,容易受低温影响而造成不可逆的损伤。猪精子在冷冻保存后的精子活力、精子活率、质膜完整性、顶体完整性以及线粒体活性远远低于新鲜精液。同时,猪精液在冷冻后进行人工授精的受胎率以及产仔数均有明显下降,这些因素极大的制约了猪冷冻精液在人工授精中的应用。为了解决猪精液冷冻过程中存在的问题,本研究采用在猪精液冷冻稀释液中添加丹参多糖和α-硫辛酸,通过检测冷冻保存后的精子品质、抗氧化酶活性,以及冷冻对猪精细胞凋亡相关基因表达的影响,研究丹参多糖和α-硫辛酸在猪精液冷冻保存中的作用。并将丹参多糖和α-硫辛酸进行配伍,筛选适合的冷冻稀释液配方用于猪精液冷冻与人工授精,取得以下结果:1.在猪精液冷冻稀释液中添加一定浓度的丹参多糖,能够显著提高猪精子冷冻保存后的精液品质。其中添加0.4 mg/mL丹参多糖的效果最好,其冷冻后精子活力、精子活率、质膜完整性、顶体完整性和线粒体完整性均显著高于其他各组(P0.05),分别达到51.45%、48.17%、51.44%、48.61%和54.14%。在猪精液冷冻稀释液中添加一定浓度的丹参多糖也能提高猪精子冷冻后多种抗氧化酶活性,添加0.2 mg/mL、0.4 mg/mL和0.6 mg/mL的丹参多糖均可以显著提高精子冻后SOD酶活性(P0.05)。添加0.4mg/mL丹参多糖可以使精子冻后LDH、GOT和CAT酶活性明显上升(P0.05)。添加丹参多糖对猪精子具有保护作用,其最适浓度为0.4 mg/mL。2.在猪精液冷冻稀释液中添加一定浓度的α-硫辛酸,对提高猪精子冷冻保存后的精液品质有较好的作用。添加6.0 mg/mL的α-硫辛酸,冷冻后精子活力、精子活率、顶体完整性和线粒体完整性均显著高于其他各组(P0.05),分别达到52.85%、50.52%、50.89%和53.87%;添加4.0 mg/mL和6.0 mg/mLα-硫辛酸可以显著提高精子冻后质膜完整性(P0.05)。在猪精液冷冻稀释液中添加一定浓度的α-硫辛酸对提高猪精子冻后抗氧化酶活性有积极的作用。添加4.0 mg/mL、6.0 mg/mLα-硫辛酸的SOD酶活性显著高于其他组(P0.05)。添加4.0 mg/mL、6.0 mg/mLα-硫辛酸的GOT酶活性与其他组相比明显升高(P0.05)。添加6.0 mg/mLα-硫辛酸组的LDH和CAT酶活性均最高(P0.05)。添加α-硫辛酸可以有效保护精子不受冷冻损伤,其最适浓度为6.0 mg/mL。3.为研究丹参多糖和α-硫辛酸在猪精液冷冻稀释液中的相互作用,通过添加不同浓度的丹参多糖和α-硫辛酸,检测冻后精子质量,拟获取两者的最佳配方。配伍组冷冻后精子活力、精子活率、质膜完整性、顶体完整性和线粒体完整性均显著高于对照组以及单独添加丹参多糖或α-硫辛酸组(P0.05)。在猪精液冷冻稀释液中添加一定浓度的丹参多糖和α-硫辛酸能够明显提高猪精子冷冻保存后的抗氧化酶活性(P0.05)。S1A3组(0.3 mg/mL丹参多糖+7.0 mg/mLα-硫辛酸)、S2A1组(0.4 mg/mL丹参多糖+5.0 mg/mLα-硫辛酸)、S2A2组(0.4 mg/mL丹参多糖+6.0 mg/mLα-硫辛酸)和S2A3(0.4 mg/mL丹参多糖+7.0 mg/mLα-硫辛酸)组SOD酶活性显著高于其他组(P0.05)。S1A3组、S2A1组和S2A2组对LDH酶活性有积极作用(P0.05)。S2A1组的GOT酶活性在所有组中最高(P0.05);S2A1组和S2A2组对提高CAT酶活性效果最好(P0.05)。因此,丹参多糖和α-硫辛酸配伍使用的效果要显著优于单独使用(P0.05),最佳的配伍浓度为0.4mg/mL丹参多糖和5.0 mg/mLα-硫辛酸。4.通过对丹参多糖以及α-硫辛酸对调控猪精液冷冻后精子细胞凋亡和DNA损伤相关表达水平的研究。揭示,添加0.4 mg/mL丹参多糖显著降低精子冻后GADD45BB和BAX基因的表达,上调冻后猪精子BCL-2基因的表达(P0.05)。添加0.8 mg/mL丹参多糖可以下调精子冻后SURVIVIN基因表达(P0.05)。添加4.0 mg/mL和6.0 mg/mLα-硫辛酸的GADD45BB基因的表达量明显低于其他各组(P0.05)。添加4.0 mg/mLα-硫辛酸的BCL-2基因的表达量显著高于其它组,6.0 mg/mL组的BAX基因的表达量在所有组中最低(P0.05)。在S1A3组和S2A1组中,冻后猪精子GADD45BB基因表达量明显下调(P0.05),S3A1组(0.5 mg/mL丹参多糖+5.0 mg/mLα-硫辛酸)的SURVIVIN基因表达与其他组相比明显降低。S2A1组中,BCL-2基因的表达显著高于其他组(P0.05),S2A1组和S3A2(0.5 mg/mL丹参多糖+6.0 mg/mLα-硫辛酸)组可以明显下调BAX基因的表达(P0.05)。添加丹参多糖和α-硫辛酸能够抑制精子细胞凋亡和DNA损伤,丹参多糖和α-硫辛酸配伍使用比单独使用效果更好,其最佳配伍浓度为0.4 mg/mL丹参多糖和5.0 mg/mLα-硫辛酸。5.利用丹参多糖以及α-硫辛酸不同配伍获得的冷冻精液进行人工授精,结果表明使用进行冷冻精液的母猪在不返情率、受胎率、分娩率以及产仔数均低于新鲜精液。而在冷冻精液组中,单独添加0.4 mg/mL丹参多糖、单独添加6.0 mg/mLα-硫辛酸以及同时添加0.4 mg/mL丹参多糖和5.0 mg/mLα-硫辛酸具有相同不返情率和受胎率,均为70%。在分娩率方面,添加0.4 mg/mLα-硫辛酸的分娩率为60%,低于其他两个冷冻组。而在窝产仔数方面,配伍组具有最高的窝产仔数(P0.05),为9.7头。丹参多糖和α-硫辛酸能够提高精子冷冻保存后人工授精结果,两者配伍使用效果更好。以上试验结果表明,在猪精液冷冻稀释液中添加丹参多糖和α-硫辛酸能够抑制精子凋亡和DNA损伤,有效提高猪精子冻后品质、抗氧化酶活力以及人工授精后不返情率、受胎率、分娩率和产仔数。其中联合添加0.4 mg/mL丹参多糖和5.0 mg/mLα-硫辛酸效果较佳(P0.05)。
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S828
【图文】：

冷冻精液,丹参,基因表达,多糖

图 5-1 丹参多糖对猪冷冻精液 GADD45BB 基因表达的影响g 5-1 Effects of different concentrations of Salvia miltiorrhiza polysaccharides on the exprGADD45BB： GADD45BB 基因的相对表达量用 mean±SD 表示，不同字母表示差异显著（P<0.te：The relative expression leves of GADD45BB are shown as mean±S.D.and values withters indicate statistically significant (P<0.05).

冷冻精液,硫辛酸,基因表达,字母表示

图 5-2 α-硫辛酸对猪冷冻精液 GADD45BB 基因表达的影响Fig 5-2 Effects of different concentrations of alpha-lipoic acid on the expression of GADD45B注： GADD45BB 基因的相对表达量用 mean±SD 表示，不同字母表示差异显著（P<0.05）Note：The relative expression leves of GADD45BB are shown as mean±S.D.and values with diffletters indicate statistically significant (P<0.05).

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