大黄鱼冷冻精子细胞结构损伤的研究【文献综述】.docVIP

毕业论文文献综述 水产养殖 大黄鱼冷冻精子细胞结构损伤的研究 摘要：综述了鱼类精子冷冻研究概况。自1953年Blaxer率先对鲱鱼精子进行冷冻研究以来，随着物理学、热力学等诸多学科的迅猛发展，鱼类精子冷冻保存技术日益成熟，对水产养殖等行业起着着日益重要的作用。 关键词：鱼类；精子；超低温冻存 1鱼类精子超低温冻存的意义 众所周知，超低温可以抑制生物体的生化反应，这为鱼类精子的长期超低温保存提供了理论依据，并且在保存过程中不需要复杂的温度和湿度调节，这为鱼类精子的超低温冷冻提供了一定的可操作性。鱼类精子冻存自1953年成功以来，已经有约100多种鱼类的精子低温冻存获得了成功。鱼类精子的超低温冻存是种质保存的有效途径之一。将经济鱼类的优质精子超低温保存起来，建立精子库，不仅能保存其优良种质，同时也能为水产育种提供服务。 2鱼类精子冷冻研究现况 2.1 鱼类精子冷冻技术 2.1.1 冷冻保护剂的选择 目前常用的冷冻保护剂有二甲亚砜、甲醇、乙二醇和甘油等[1]。研究表明在上述的冷冻保护剂中添加适量的蔗糖或者葡萄糖能够明显提高精子的冷冻保护效果，添加适量的蛋清或者低密度脂蛋白可以有效地保护细胞膜在冷冻过程中不受损伤[2]。保存精子时，人们往往根据鱼类的体液模拟出类似于鱼类体液的冷冻保存液[3]。曾有过关于不同保护剂对精子冷冻复苏后活力的影响的报道[4]，可以推断，不同保护剂对于鱼类的精子冷冻结果也具有一定的影响。外源冷冻保护剂虽可以保护精子细胞质膜不受损伤，但是会对解冻后的精子产生毒副作用，影响精子的活力[5]，所以冷冻保护剂的选择非常重要。 2.1.2 降温速率以及解冻速率的选择 对冷冻过程中降温速率主要有两种观点：其一，“玻璃化学说”，快速降温和解冻，通过迅速跨越危险温度区（0～60℃）；其二，“微晶学说”，慢速降温、分段加温的方法，该法也在一些鱼类精子的冷冻中获得过成功[6]。对于某一种的鱼类精子而言，存在着其特异性的最佳冷却速率，过快或者过慢的冷却速率都会导致细胞损伤，降低精子的存活率。目前较为通用的降温速率为-10℃/min的速率在达到一定温度后直接浸入液氮中，或者平衡一段时间后再浸入液氮中。在精子复苏时，一般由-196℃在4～5秒内达到38℃左右，迅速通过危险温度区，从而较好的保持精子的活力[1]。 2.1.3 解冻后精子活力的检测 精子活力是指精子群体的运动状态以及精子的寿命长短，是反映精子质量的重要指标。精子活力的检测是研究精子生理特性、精子受精、精子保存的基础，目前一般是通过显微镜观察精子运动的激烈程度、精子激活比列以及精子运动时间等方面进行确定[7]。显微镜下观察精子活力，常用凹载片悬滴法。将精液以一定的比例稀释，迅速与激活液混合后立即在显微镜下观察。根据精子群体在激活液中的运动状况，其中，吴景贵等将鲤精子运动分为快速运动、中速运动、慢速运动、死亡[8]；四川省长江水产资源调查组将鲟鱼类精子运动分为激烈运动、缓慢运动、微弱摆动[9]；谢刚等将鳗鲡精子运动分为激烈运动、半数运动、个别运动、死亡[10]；鲁大椿等将淡水鱼类精子分为激烈运动、快速运动、慢速运动、摇摆运动、死亡[11]；唐天德等则笼统地将梭鱼精子运动分为涡动(包括激烈运动和快速运动)与总运动等[12]。生产实践和试验证明，精子在激烈运动和快速运动阶段授精能力最强，慢速运动的精子授精能力明显降低，摇摆运动的精子无授精能力。从这个意义上讲，将精子运动状态简单分为激烈运动和总运动较为科学，既体现了精子活力最强的时间，又反映了精子的寿命。精子活力与受精率呈正相关，活力越高精子受精能力越强[13]。 2.2 鱼类精子超低温冷冻研究成果 在鱼类精子冷冻中，陈松林等对鲢鱼、鲤鱼、团头鲂、草鱼的精液进行了冷冻研究，并筛选出了适合这些鱼类精液保存的理想的稀释液的配方，同时查明了冷冻处理时造成精子内蛋白质大量溢出精浆的原因，并且得出二甲砜可以通过升高精子内渗透压以及降低冰点从而减轻这种损伤的结论[14]。在大黄鱼的精子冷冻研究中，林丹军、尤永隆等选择以甘油为冷冻保存剂经冷冻-解冻复苏后观察精子的活力和超微结构变化，并进行人工授精，观察冻精的受精能力。实验结果表明，冷冻精子的活力较高（83.1±6.2）%，并保持了大部分冷冻精子结构完整，进行人工授精可以获得较高的受精率（71.5±11.6）%。与鲜精对照组比较，仍存在差异。部分冷冻-解冻后的精子结构出现异常，畸形率达到29.3%，精子质膜膨胀或破损，核膜消失，染色质解体，线粒体嵴消失，轴丝断裂成许多段等。指出冷冻精子结构异常可能是冻精解冻复苏后精子活力和受精力下降的主要原因[15]。值得一提的是，季相山、陈松林等在石鲽、牙鲆精子冷冻保存研究及其在人工杂交中的应用证实了冷冻保存的精子完全可以应用在杂交育种工作中[16]。在精子冷冻