中国农业科学 ›› 2025, Vol. 58 ›› Issue (2): 387-400.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2025.02.012
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高小平1,4(), 潘红梅1,4, 郭宗义1,4, 张军杰2, 林燕3(
), 张亮1,4(
)
收稿日期:
2024-09-30
接受日期:
2024-11-20
出版日期:
2025-01-21
发布日期:
2025-01-21
通信作者:
联系方式:
高小平,E-mail:1652108210@qq.com。
基金资助:
GAO XiaoPing1,4(), PAN HongMei1,4, GUO ZongYi1,4, ZHANG JunJie2, LIN Yan3(
), ZHANG Liang1,4(
)
Received:
2024-09-30
Accepted:
2024-11-20
Published:
2025-01-21
Online:
2025-01-21
摘要:
【背景】荣昌猪是我国优良地方猪种之一,但随着外种猪的引入以及市场需求的转变,纯种荣昌猪的数量正不断下降,这一趋势严重威胁到了我国生猪遗传资源的多样性和养猪业的可持续发展。在地方猪冷冻精液制作过程中,不同公猪精子冻后质量的差异都与其耐冻性有关,而精子脂质组成是影响其耐冻性的关键因素之一。【目的】通过深入分析不同耐冻性荣昌猪精子的质量特征及其脂质组成,筛选出精子耐冻性的候选标志物。为猪精液冷冻保存研究提供依据。【方法】采集14头荣昌猪精液进行冷冻保存后检测其冻后活力,以相对活力(冻后活力/冻前活力)为耐冻性标准,对荣昌猪精子进行高、低耐冻性筛选并分组。检测冻后不同耐冻组精子的质膜完整性、线粒体膜电位、活性氧水平、凋亡水平和体外卵母细胞穿透能力,并通过扫描电镜和透射电镜观察精子表面和内部微观结构的冷冻损伤程度。通过靶向脂质组学技术检测不同耐冻组新鲜精子的中长链脂肪酸组成,筛选出差异脂肪酸。【结果】通过相对活力筛选出具有高耐冻性精子荣昌猪5头,具有低耐冻性精子荣昌猪5头;冷冻后高耐冻组精子的质膜完整性、线粒体活性和体外穿卵率显著高于低耐冻组精子(P<0.05);冷冻后高耐冻组精子凋亡率显著低于低耐冻组精子(P<0.05)。冷冻后高耐冻组精子表面和内部结构完整性均高于低耐组精子。靶向脂质组学显示,荣昌猪精子中含有36种脂肪酸。高、低耐冻组精子间棕榈酸、十五烷酸等11种脂肪酸含量存在显著差异(P<0.05),且均在高耐冻组中更丰富。【结论】荣昌猪高耐冻性精子在生理状态、形态结构以及体外卵母细胞穿透功能方面都显著优于低耐冻性精子,且脂肪酸组成存在显著差异。本研究筛选出的差异脂肪酸如棕榈酸、十五烷酸、花生四烯酸等可作为荣昌猪精子耐冻性的候选标志物。这些发现不仅为深入理解精子冷冻损伤的生物学机制提供了新视角,也为开发高效、安全的冷冻保护剂奠定了理论基础。
高小平, 潘红梅, 郭宗义, 张军杰, 林燕, 张亮. 不同耐冻性荣昌猪精子冻后质量及靶向脂质组学分析[J]. 中国农业科学, 2025, 58(2): 387-400.
GAO XiaoPing, PAN HongMei, GUO ZongYi, ZHANG JunJie, LIN Yan, ZHANG Liang. Post-Freezing Quality and Targeted Lipidomics Analysis of Rongchang Pig Spermatozoa with Different Freezing Tolerance[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2025, 58(2): 387-400.
表2
GFE组和PFE组精子冻后质量比较"
分组 Cluster | 质膜完整性 Plasma membrane integrity(%) | 线粒体膜电位 Mitochondrial membrane potential(%) | 凋亡率 Apoptosis rate (%) | 活性氧水平 Activated oxygen levels(%) | 穿卵率 Penetration rate (%) |
---|---|---|---|---|---|
GFE | 36.25±5.58a | 43.37±5.88a | 34.86±0.67b | 27.70±1.96 | 37.61±2.11a |
PFE | 21.74±5.14b | 20.57±7.68b | 44.44±3.38a | 26.69±2.54 | 16.14±1.36b |
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TONG S F, REN Z B, LIN F, GE Y Z, TAO J L, LIU Y. Proteomic analysis of sperm with different freezing tolerance in Erhualian boar. Scientia Agricultura Sinica, 2022, 55(23): 4743-4752. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2022.23.01410.3864/j. issn.0578-1752.2022.23.014. (in Chinese)
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