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人工授精技术已经广泛应用于养猪生产,但猪冷冻精液人工授精的使用率仅约1%。与新鲜精液人工授精相比,猪冷冻精液人工授精配种后受胎率降低,窝产仔数减少。冷冻过程使得精子质膜和线粒体膜损伤、膜的通透性发生改变、精子获能样变化以及诱导精子细胞凋亡。尽管在冷冻稀释液成分及冷冻处理程序等方面做了大量研究,但关于猪精子的抗冻机制目前尚不清楚。因此,本研究从细胞凋亡的角度出发,系统分析冷冻保存过程中不同浓度甘油对冷冻-解冻后猪精子质量以及对细胞凋亡信号通路中相关基因表达以及Caspases蛋白酶活性的影响。结果如下: (1)低浓度甘油(2%、3%)处理组,猪精子的活力、活率均显著高于其它浓度处理组(0%、5%、7%、10%、14%)。 (2)2%、3%甘油处理组的BCL-2/BAX比值显著高于其它浓度处理组(0%、5%、7%、10%、14%)。猪精子BCL-2/BAX表达量比值与Fas基因的表达量呈极显著负相关(r=-0.929,P=0.007)。 (3)3%甘油组中的Fas相对表达水平低于0%、2%、5%、7%、14%甘油处理组,且存在显著性差异。2%、3%甘油处理组FasL相对表达量显著低于0%和14%甘油处理组。 (4)3%甘油处理组中C aspas e-1相对表达量显著高于0%、2%、10%甘油处理组。Caspase-2基因在3%、14%甘油处理组的表达量显著低于0%、2%、5%、7%、10%甘油处理组,而2%甘油处理组中Caspase-2的相对表达量显著高于其它甘油处理组(0%、3%、5%、7%、10%、14%)。对于Caspase-6和Caspase-13基因,5%甘油处理组的表达水平显著高于其它甘油处理组(0%、2%、3%、7%、10%、14%),而10%甘油处理组的表达量显著低于其它甘油处理组(0%、2%、3%、5%、7%、14%)。除10%甘油处理组外,3%甘油处理组中Caspase-8相对表达量显著低于其它浓度(2%、5%、7%、14%)甘油处理组。Caspase-8基因的相对表达量与BCL-2/BAX的比值呈显著性负相关(r=-0.819,P=0.024),而与Fas基因表达量呈显著性正相关(r=0.786,P=0.036)。Caspase-15相对表达量在0%甘油处理组显著高于其它浓度甘油处理组,10%和14%甘油处理组中Caspase-15相对表达水平显著低于其它浓度甘油处理组(0%、2%、3%、5%、7%)。 (5)不同浓度甘油处理均会显著降低精子Caspase蛋白酶活性水平。Caspase-3蛋白酶活性水平在甘油所有浓度处理组间均没有显著性差异。Caspase-6/9蛋白酶活性水平,在2%和3%甘油处理组精子中均显著低于0%甘油处理组,且显著高于5%、7%、10%、14%甘油处理组。3%甘油处理组精子的Caspase-8蛋白酶活性水平显著低于2%、5%和14%甘油处理组,却显著高于7%和10%甘油处理组。Caspase-8蛋白酶活性水平和Fas基因表达量具有显著性正相关(r=0.754,P=0.049)。 (6)0%、3%甘油处理组AnnexinⅤ+/PI+精子占总精子的百分比显著高于2%、5%、7%和10%甘油处理组,而2%、5%、7%和10%甘油处理组间无显著性差异。AnnexinⅤ+/PI+精子占总精子的百分比与Caspase-6/9蛋白酶活性呈显著性正相关(r=0.840,P=0.037)。