长期超低温冷冻保存对鞍带石斑鱼精子超微结构及酶活性的影响

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作   者：

丁小雨;  李振通;  段鹏飞;  邱弈树;  王心怡;  黎琳琳;  王林娜;  刘阳;  李文升;  王清滨;  赵侠;  田永胜;  李胜忠; 

作者机构：

新疆农业大学生命科学学院;  莱州明波水产有限公司;  中国水产科学研究院黄海水产研究所; 

关键词：

超微结构;  计算机辅助精子分析系统;  超低温冷冻;  精子;  酶活性;  鞍带石斑鱼; 

期刊名称：

水产学报

i s s n：

1000-0615

年卷期：

2023 年 47 卷 07 期

页   码：

50-66

摘   要：

为探究长期超低温冷冻保存中鞍带石斑鱼精子质膜、活力、超微结构及酶活性的变化，阐明影响鞍带石斑鱼精子冷冻保存质量的相关机制。实验采集2022年鞍带石斑鱼鲜精及储存时间分别为23、49和61个月的冷冻保存精液，用伊红-苯胺黑染色方法检测精子质膜完整性；用计算机辅助精子分析仪(CASA)检测精子运动参数；测量精浆和精子中琥珀酸脱氢酶(SDH)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽还原酶(GR)、总超氧化物歧化酶(TSOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和肌酸激酶(CK)共6种酶活性的变化及三磷酸腺苷(ATP）浓度变化；用扫描电镜和透射电镜观察鲜精和冻精超微结构。结果显示，伊红-苯胺黑染色后，鲜精质膜完整性最高，为83.43%±2.73%，经过超低温冷冻后，精子质膜完整性显著降低，且随着冷冻保存时间的延长而逐渐降低。CASA结果显示，鲜精活力最高，为90.47%±3.34%，经过超低温冷冻后精子活力显著降低，但长期保存23～61个月的精子活力无显著差异，精子活力保持在(63.95%±3.66%)～(68.58%±2.73%)，具有稳定的活力，且鲜精与冻精之间精子平均直线运动速度(VSL)、平均曲线运动速度(VCL)和平均路径速度(VAP)均没有显著差异。精子超微结构显示，鲜精形态结构正常、线粒体排列结构规则、形态大小正常。经过超低温冷冻保存后，精子形态结构损伤明显，表现为精子头部质膜破损、细胞质外漏、细胞核膜破损、尾部鞭毛断裂或脱落等。鞍带石斑鱼精浆和精子超低温冷冻前后6种酶活性的变化及ATP含量结果显示，经过超低温冷冻后，精子内SOD、GSH-Px和CAT及ATP含量均显著降低。精浆中酶活性升高，除GR和CAT外，其余酶活性均差异显著。研究表明，长期超低温冷冻对鞍带石斑鱼精浆和精子酶活性、精子活力及精子超微结构均具有较显著的影响。本研究结果为鱼类精子冷冻损伤机理研究积累了丰富的数据，为鱼类精子长期冷冻保存提供了技术参考和评价指标。