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人工授精的出现可以用来改善家畜繁殖以及打破一些传统生产方式,是现代动物育种中应用最广泛的繁殖技术,避免了疾病传播及节约成本。公猪精液质量对于人工授精的影响极大,可以直接影响母猪受胎率和产仔数。因此,在体外妥善保管猪精液就尤为重要,可以影响精液质量的因素有很多如:保存液、保存温度以及pH值等。常温液态保存是目前养猪业生产上普遍应用的方法。但在此温度下,精子新陈代谢依然存在,生成活性氧,易发生顶体反应,产生获能样变化,导致体外精子活力降低,存活时间缩短。获能的开始与钙离子摄取有关,钙离子与钙调蛋白结合激活Ca2+/CaM信号途径,产生超激活反应。Ca2+/CaM复合物调节多种酶的活性,导致蛋白质磷酸化,尤其酪氨酸磷酸化,是获能标志。钙离子通过Ca2+/CaM信号传导和cAMP/PKA信号传导途径共同调节蛋白质酪氨酸磷酸化。本实验为了抑制精子在常温保存下体外获能采取两种方式,第一种:在保存液Modena中加入螯合剂EGTA对钙离子进行螯合,阻碍细胞外钙离子进入胞内。第二种:在保存液中加入钙调蛋白特异性的拮抗剂W7,尝试通过与CaM结合蛋白竞争结合位点,抑制依赖CaM的结合蛋白激活,阻碍Ca2+/CaM信号传导途径,从而抑制精子蛋白磷酸化和获能的产生。首先,在Modena保存液中分别添加0(对照组)、1.5、3、6、12 mM EGTA以及6.3mM EDTA,进行探究保存效果,发现添加3 mM EGTA对精液保存比较合适而且优于添加6.3 mM EDTA保存的精液。进一步确认加入EGTA抑制获能可以保证精子质量,延长存活时间。其次,在保存液中分别添加0(对照组)、25、50、75和100μM W7,发现添加50μM W7在此保存状态下保存效果最为突出,加入W7对精子保存效果有利。再次,本研究检测了EGTA和W7对精子产生ROS的影响。发现保存液中分别添加EGTA和W7保存5天的精子,与对照组相比ROS含量都显著降低,发生获能样变化的精子减少,精子质量较好。而且EGTA组的ROS水平显著高于EDTA组。最后,我们检测EGTA和W7对精子受精能力的影响。受精率与囊胚率结果表明钙离子螯合剂和钙调蛋白拮抗剂W7都能有效控制了精子获能,并且提高了精子质量及受精能力。而且EGTA组受精率与囊胚率显著高于EDTA组。通过以上实验结果,可以得出以下几个结论:(1)在保存液中添加3 mM EGTA对精液保存较为有利。(2)保存液中添加3 mM EGTA对精液液态常温保存效果优于EDTA。(3)添加50μM W7在保存液中,对精液保存较为有利。(4)在精子保存液中添加EGTA或W7都可以有效减少ROS的产生,对精子体外保存有利。(5)添加3 mM EGTA或50μM W7的保存液保存精子,有利于维持精子受精能力。