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atp对猪精子活力和线粒体功能的影响【字数:6538】

2024-02-25 11:59编辑: www.jxszl.com景先生毕设
随着畜牧业集约化发展进程,猪人工授精(artificial insemination)技术在畜牧业生产中已得到广泛应用,精液储存作为人工授精技术的关键技术环节,精液保存技术越来越受到重视。正常的精子活力是精子完成正常受精的重要保证,精子正常的运动需要消耗ATP(adenosine triphosphate , ATP)。本研究用ATP处理猪精子,探究体外添加ATP对猪精子活力及线粒体功能的影响。结果表明,ATP处理后猪精子活力升高,线粒体膜电位升高,自噬相关蛋白LC3表达降低,线粒体膜蛋白COX1、COX4表达无显著差异。综上所述,猪精液中添加ATP 能提高精子活力及线粒体膜电位,为畜牧场猪精液保存及运输提供参考。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 2
Key words: 2
引言 2
1 材料与方法 4
1.1 精子样品的收集与处理 4
1.2 主要试剂和仪器 4
1.3 主要溶液 4
1.4 精子活力检测 5
1.5 精子线粒体膜电位ΔΨm检测 5
1.6 免疫印迹检测精子蛋白表达 6
1.6.1 精子总蛋白提取 6
1.6.2 SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳 6
1.6.3 转印 6
1.6.4 杂交 6
1.6.5 化学发光 7
1.7 数据分析以及统计 7
2 结果与分析 7
2.1 ATP处理对精子活力的影响 7
2.2 ATP处理对精子线粒体膜电位的影响 7
2.3 ATP处理对精子线粒体膜蛋白表达的影响 8
2.4 ATP处理对精子LC3表达的影响 8
3 讨论 9
3.1 ATP处理对精子活力的影响 9
3.2 ATP处理对精子线粒体膜电位的影响 9
3.3 ATP处理对精子线粒体膜蛋白表达的影响 10
3.4 ATP处理对精子LC3表达的影响 10
致谢 10
参考文献: *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072
10
ATP对猪精子活力和线粒体功能的影响
引言
引言
在现代化集约养殖生产中,繁殖是最重要的生产环节之一,它可以直接影响畜牧生产的效益及发展。人工授精(artificial insemination)技术是以人工的方法采集雄性动物的精液原液,经检验、稀释、分装、运输等过程,然后在雌性动物发情期,将处理后的精液输入到雌性生殖道的特定部位,以替代雌雄动物自然交配而繁殖后代的技术。人工授精技术的应用不仅可以防止疾病的传播,还可以提高家畜优良遗传基因的利用率,从而极大提高雄性种用动物的利用率。人工授精技术在畜牧业生产中得到越来越广泛的应用,公猪精液质量的好坏可以直接影响母猪的受胎率,产仔数等生产性能[1]。因此,提高精液体外储存时间,保持精子活力显得十分重要。精液质量一般可以通过颜色、气味、密度、体积、PH值、形态、发育能力、精子质膜功能完整性和DNA完整性进行评估。在精液品质的众多指标中,精液中呈前进运动的精子所占百分率称为精子活力(sperm motility),是反映精子质量及受精活性的重要指标[2]。只有正常向前运动的高活力精子才能抵达雌性家畜的输卵管壶腹部,与卵子结合。所以精子活力的高低能够显著影响母猪的受精率和产仔数等生产性能[1],也是决定公猪是否具有生产价值,种用年限,淘汰与否的重要指标之一。
猪精液的保存分为常温保存(15~20℃)、低温保存(0~4℃)、冷冻保存(196℃)。目前,养猪业采用人工授精所用的精子多为保存1~5天的常温保存的公猪精液。对于精液的常温保存技术,公认的观点是通过稀释液中的有效成分降低精子的新陈代谢。猪精液常温保存在偏酸性的精液稀释液中,以降低精子的能量消耗,从而抑制精子的活动,延长精子的体外存活时间,恢复到正常环境以后,精子活动随之恢复。目前用于人工授精的猪精液需经过稀释后,储存于17℃的恒温箱中运至目的繁育场。为了保持精子的活力,精子稀释液中必须包含营养物质(葡萄糖或果糖)、冷冻保护剂(牛血清白蛋白)、调节pH值的缓冲物质(碳酸氢钠、Tris、HEPES)、调节渗透压的物质(氯化钠、氯化钾、柠檬酸钠)、抗生素(庆大霉素或卡那霉素)等。随着养殖业规模化,集约化程度的提高,人工授精技术在养猪业占据越来越重要的地位,因而对猪精液的保存方法及技术有了更高的要求。
三磷酸腺苷(adenosine triphosphate, ATP)是一种非常不稳定的高能化合物,由1分子核糖、1分子腺嘌呤、3分子磷酸基团共同组成,在细胞内主要由线粒体通过氧化呼吸作用产生,为细胞新陈代谢提供能量[3]。哺乳动物精子鞭毛的摆动引起精子的前进运动,鞭毛主要由轴丝微管组成,精子鞭毛的摆动直接影响精子活力,精子鞭毛摆动的能量来源于水解ATP所获得的能量[4]。哺乳动物的精子可以利用ATP维持精子活力,精子获能,精子超激活运动和顶体反应等一系列生理性能,这些过程都是完成受精所必须的条件[5]。
作为细胞中最为重要的细胞器之一,线粒体是细胞三羧酸循环及氧化磷酸化产生ATP的场所,也是细胞的能量供应站。线粒体主要通过氧化磷酸化产生ATP,线粒体在真核生物细胞质中占据大部分体积,并且在动物进化过程中起着重要作用。处于不同发育时期的雄性生殖细胞其线粒体形态不同,精原细胞及早期精母细胞含有传统意义上的线粒体,而晚期的精母细胞、精细胞、精子的线粒体是高度浓缩的。精子发生过程中,其胞质成分大部分丢失,只含有较少细胞器,其中最主要的细胞器是线粒体。精子线粒体主要存在线粒体鞘和精子尾部中段区域,一个成熟精子大约含有72~80个线粒体,这些线粒体主要参与顶体反应和穿透卵母细胞[6]。线粒体主要由线粒体外膜,线粒体内膜,膜间隙和线粒体基质构成,线粒体内膜可以折叠缠绕形成线粒体内嵴,线粒体内嵴具有一些呼吸链酶及 ATP 酶复合体,其中线粒体内膜和外膜含有三羧酸循环所需的全部酶类,可以参与呼吸链电子传递,进而生成水,在内膜结构形成质子离子梯度,进一步在ATP合成酶催化下将ADP生成ATP[7]。线粒体在氧化呼吸过程中所产生的能量以电化学的形式储存于线粒体内膜,造成内膜两侧质子浓度不对称,形成线粒体膜电位(mitochondrial membrane potential),线粒体膜电位的正常是维持氧化磷酸化的先决条件。线粒体膜电位可以指示线粒体的能量状态,是反映线粒体功能的主要指征之一,常被用于评估线粒体呼吸链和电子传递的活性[8]。很多研究表明,高线粒体膜电位是精子活力的必备条件,正常的精子线粒体膜电位是保证精子活力及体外受精正常进行的先决条件[9]。

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