桑國(guó)俊,郭海龍,王珂,容維中,邱忠玉
(甘肅省畜牧獸醫(yī)研究所甘肅平京744000)
近年來(lái)的研究表明,在細(xì)胞、胚胎冷凍過(guò)程中,為了克服低溫對(duì)胚胎等微小生命的打擊,減少或消除細(xì)胞和組織間冰晶的形成,必須在培養(yǎng)液中添加一定量的抗凍劑[1]。以前使用的主要是二甲基亞砜(DMSO)或甘油(GL)[2],但是他們均對(duì)細(xì)胞或胚胎產(chǎn)生了一定的毒副作用,其中DMSO的毒性比GL強(qiáng),所以現(xiàn)多用GL[3]。本試驗(yàn)將利用TCM199作為能量和營(yíng)養(yǎng)素來(lái)源[4],以GL作為冷凍保護(hù)劑[5],多梯度研究TCM199、GL作為稀釋劑和冷凍保護(hù)劑保護(hù)精子的最優(yōu)劑量,建立新型牛精液稀釋和冷凍保存技術(shù)。
種公牛來(lái)自寧縣興旺牧業(yè)種牛場(chǎng)和甘肅省畜牧獸醫(yī)研究所牛場(chǎng)。主要設(shè)備有人工采精器械、專用保溫箱、吸管、冰箱、冷凍儀等。
稀釋液:按照設(shè)計(jì)配方、用量進(jìn)行配制。
冷凍液:第一液為低濃度冷凍液,用于牛精液采集后的第一次稀釋;第二液為高濃度冷凍液,用于第二次平衡稀釋。
TCM199按照其說(shuō)明濃度配制,并用酚紅和NaOH進(jìn)行pH標(biāo)定。GL按照設(shè)計(jì)添加。
本試驗(yàn)針對(duì)以下3種處理實(shí)施,即測(cè)定不含冷凍保護(hù)劑時(shí)的精子凍存效果、添加TCM199但不含冷凍保護(hù)劑的精子凍存效果、以TCM199和GL為冷凍保護(hù)劑時(shí)的精子凍存效果。每個(gè)水平測(cè)定10次(重復(fù)),每次制作100枚細(xì)管凍精,從中隨即抽檢10枚,每次抽檢測(cè)定均在制凍后24 h進(jìn)行。試驗(yàn)結(jié)果用spss統(tǒng)計(jì)分析。
4.1.1 配方組合 本試驗(yàn)系列配方中設(shè)計(jì)缺失TCM199、乙二醇(EG)和 GL,僅僅用常規(guī)能量、抗生素構(gòu)成稀釋液,并進(jìn)行冷凍保存和解凍觀測(cè)。目的是評(píng)定和掌握牛精液的保存和抗冷凍打擊的特性,為下一步試驗(yàn)提供參考數(shù)據(jù)。各組合配方詳見表 1。
表1 不含冷凍保護(hù)劑的配方組合
本系列配方中用卵磷脂替代卵黃,添加tris以圖進(jìn)一步提高稀釋液的緩沖能力,給精子提供良好的生存環(huán)境。
4.1.2 不含冷凍保護(hù)劑的細(xì)管凍精解凍效果按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)設(shè)定的時(shí)間,對(duì)凍存24 h后的試驗(yàn)凍精進(jìn)行解凍。解凍時(shí)先準(zhǔn)備好30℃水浴,將細(xì)管凍精在水浴中攪動(dòng)2~3 s解凍,用細(xì)管剪剪掉細(xì)管兩端封口,分別在安排時(shí)段提取該管解凍精液抹片觀察和記錄,觀察溫度為25℃。
每組配方測(cè)定10枚細(xì)管凍精。解凍效果統(tǒng)計(jì)詳見表2。
表2 不含冷凍保護(hù)劑的時(shí)凍存凍精的解凍效果
測(cè)定結(jié)果表明:
1)在不添加冷凍保護(hù)劑和稀釋劑,但添加果糖等基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)素的情況下,用超純水稀釋冷凍的牛精液也保持了適度的解凍活力。效果最好的為8號(hào)配方,在18 h時(shí)的活力仍然維持在0.3的水平。
2)在不添加其它成分,僅僅用超純水稀釋的情況下,解凍凍精也有較高的活力,并且維持了較長(zhǎng)時(shí)間。如10號(hào)配方,剛解凍后的活力有0.45,只是有效活力維持時(shí)間短。
3)活力衰減速率不一致。圖1是表2資料的圖示效果,各組在0~6 h期間的活力下降最快,6~30 h期間活力緩慢下降,30~48 h期間的活力平穩(wěn)下降。
本項(xiàng)試驗(yàn)中,稀釋液僅僅添加了不同劑量的TCM199,未添加 GL和 EG,以便更好地掌握TCM199在牛精液冷凍保存過(guò)程中的效果。各組配方和效果測(cè)定分述如下。
4.2.1 配方組合添加TCM199但不含冷凍保護(hù)劑組的配方詳見表3。在測(cè)定不同濃度TCM199的同時(shí),在平行配方中還添加了Tris、檸檬酸鈉、卵磷脂等。其中 1、2、3、4、7 號(hào)添加了 Tris,5、6、8 號(hào)添加了檸檬酸鈉,9號(hào)添加了卵磷脂。
表3 添加TCM199但不含冷凍保護(hù)劑組的配方
4.2.2 細(xì)管凍精解凍效果 添加TCM199但不含冷凍保護(hù)劑組的解凍效果詳見表4。
表4 添加TCM199但不含冷凍保護(hù)劑組活力測(cè)定統(tǒng)計(jì)
測(cè)定結(jié)果表明:
1)在只添加TCM199而未添加冷凍保護(hù)劑的情況下,冷凍解凍精液也保持了一定的活力。效果最好的為1號(hào)和5號(hào)配方,在18 h時(shí)的活力仍然維持在0.2~0.3的水平。其它各組合在剛解凍時(shí)活力還較高,但持續(xù)時(shí)間短,活力下降速度快。
2)活力下降高峰期出現(xiàn)在0~6 h階段。各組下降速度基本一致,在圖2中顯示出相似的斜率。在6~24 h階段,各組合活力的下降速度趨緩,但在24~30 h階段又出現(xiàn)了活力迅速下降的現(xiàn)象,此后精子開始顯著衰竭、殘缺和死亡,失去了受精能力。
4.3.1 配方組合
表5中2項(xiàng)試驗(yàn)對(duì)不添加TCM199、GL、EG以及不添加GL或EG的稀釋液、冷凍液對(duì)牛精液的冷凍保存和解凍活力進(jìn)行了探討,初步掌握了在這2種情況下牛精液的保存情況,從本項(xiàng)試驗(yàn)開始,將在此基礎(chǔ)上,對(duì)添加冷凍劑的情況進(jìn)行深入研究。本項(xiàng)將測(cè)定以TCM199和GL為冷凍保護(hù)劑時(shí)的精子凍存效果。其系列配方詳見表5。特點(diǎn)是TCM199梯度增加,GL適度變化,5號(hào)配方增加了安鈉加。
表5 TCM199+GL的配方組合
4.3.2 TCM199+GL的配方組合細(xì)管凍精解凍效果細(xì)管凍精的凍存和解凍及測(cè)定方法同前項(xiàng)目組。解凍效果詳見表6。
表6 TCM199+GL的配方組合凍存凍精的解凍效果統(tǒng)計(jì)
測(cè)定結(jié)果表明:
1)不同濃度TCM199+GL組的凍精解凍活力不同。0~12 h活力 11、2、3號(hào)組高于其它組(p<0.01),同時(shí),1、4、10號(hào)也表現(xiàn)出了較高的活力。
2)活力衰減速率不一致。如圖2所示?;盍λp比較緩慢的是 1、2、3、4、11 號(hào),減緩比較快的是5、6、7、8、9、10 號(hào)。從配方構(gòu)成看,衰減緩慢的組中TCM199和GL的比例低,衰減快的含量高且添加了檸檬酸鈉。11號(hào)中TCM199和GL的比例雖然高,但卻表現(xiàn)出了本專題試驗(yàn)中最好的曲線,這與缺失果糖和檸檬酸鈉有關(guān)。
3)綜合比較。TCM199本身就是一種復(fù)合型營(yíng)養(yǎng)體,含有細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育的多種營(yíng)養(yǎng)成分。添加過(guò)多的其它營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)反而未得到更高的活力表達(dá),如無(wú)其它營(yíng)養(yǎng)素的11號(hào)最好,添加了檸檬酸鈉和果糖的最差,未添加檸檬酸鈉的較好,這在圖3中給予了直觀反映。
通過(guò)本次對(duì)TCM199、GL組及其對(duì)比試驗(yàn)表明:
1)未添加試驗(yàn)成分的牛精液的冷凍解凍效果。本試驗(yàn)的基礎(chǔ)液為果糖和超純水,部分組合中添加了檸檬酸鈉、tris或卵磷脂,但未添加GL。其冷凍精液解凍后也表現(xiàn)出了一定的活力,特別是剛解凍后的活力比較高,但在解凍后活力迅速下降,畸形精子迅速增多,可判斷為該類精子的受精能力低下,不能用于生產(chǎn)性配種繁育。同時(shí)也說(shuō)明牛精液自身具備良好的抗低溫打擊能力。
2)以TCM199為主的牛精液冷凍解凍效果。本試驗(yàn)是在基礎(chǔ)液果糖和超純水的基礎(chǔ)上,加入了TCM199,同時(shí)也在部分組合中添加了檸檬酸鈉、tris或卵磷脂,但未添加GL。其冷凍精液解凍后的表現(xiàn)與未添加TCM199和GL的組相似,也表現(xiàn)出了一定的活力,特別是剛解凍后的活力比較高,但在解凍后活力迅速下降,隨著時(shí)間延長(zhǎng),畸形精子不斷增多。效果最好的為1號(hào)和5號(hào)配方,在18h時(shí)的活力仍然維持在0.2~0.3的水平。
3)以TCM199+GL為主的牛精液冷凍解凍效果。本試驗(yàn)是在基礎(chǔ)液果糖和超純水的基礎(chǔ)上,加入了TCM199和GL,同時(shí)也在部分組合中添加了檸檬酸鈉、tris或卵磷脂。其冷凍精液解凍活力明顯高于未添加TCM199和GL的組和僅添加TCM199的組。測(cè)定表明,不同濃度TCM199+GL組的凍精解凍活力不同?;盍Ω咔冶容^穩(wěn)定的是11、2、3號(hào)組
4)綜合分析。通過(guò)對(duì)3種不同處理及其多樣本資源的測(cè)定與分析,表明牛精液的處理方法不同,其凍精解凍活力不同??瞻滋幚砗蛢H添加TCM199的處理測(cè)定說(shuō)明了精子本身具有良好的抗低溫打擊能力,解凍活力較好,但維持時(shí)間很短,活力喪失速度快,精子品種不佳,不具備受精能力。TCM199+GL組解凍凍精的質(zhì)量較高,其解凍精子的活力維持時(shí)間較長(zhǎng),精子品質(zhì)較高。推薦配方為TCM199+GL組的配方11?!?/p>
參考資料
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