幾種化學(xué)因子對(duì)白緣?mèng)~央精子活力的影響

柴 毅 (長(zhǎng)江大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州 434025)

李羅新(農(nóng)業(yè)部淡水魚類種質(zhì)資源與生物技術(shù)重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室，中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)院長(zhǎng)江水產(chǎn)研究所，湖北荊州434000)

張彥寧，陳 麗 (長(zhǎng)江大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州 434025)

幾種化學(xué)因子對(duì)白緣?mèng)~央精子活力的影響

柴 毅 (長(zhǎng)江大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州 434025)

李羅新(農(nóng)業(yè)部淡水魚類種質(zhì)資源與生物技術(shù)重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室，中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)院長(zhǎng)江水產(chǎn)研究所，湖北荊州434000)

張彥寧，陳 麗 (長(zhǎng)江大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州 434025)

探討了白緣?mèng)~央 (LiobagrusmarginatusGünther)精子在不同濃度的鈉、鉀、鈣、鎂、葡萄糖溶液和果糖溶液中的活動(dòng)情況。結(jié)果顯示，鈉和鉀對(duì)白緣?mèng)~央 精子活動(dòng)影響的濃度值接近且規(guī)律相似，精子活力在鈉75 mmol/L 時(shí)最高，達(dá)52 s，在鉀50 mmol/L時(shí)最高，為55 s。與鈉、鉀相反，10 mmol/L的鈣、鎂已構(gòu)成對(duì)白緣?mèng)~央 精子活動(dòng)的抑制，開始呈現(xiàn)精子的聚集現(xiàn)象。白緣?mèng)~央 精子活力在果糖溶液78 mmol/L時(shí)為69 s，在葡萄糖溶液125 mmol/L時(shí)最高，達(dá)78 s，較鈉、鉀、鈣、鎂有明顯提高。

白緣?mèng)~央 (LiobagrusmarginatusGünther)；精子活力；鈉；鉀；鈣；鎂；葡萄糖；果糖

魚類的受精方式主要是體外受精，外界環(huán)境對(duì)受精過(guò)程具有重要影響。尤其是在人工授精過(guò)程中，環(huán)境條件將直接影響精子活力和授精效果[1]。因此研究外界環(huán)境因子對(duì)魚類精子活力的影響，對(duì)于優(yōu)化人工繁殖和育苗技術(shù)、指導(dǎo)育苗生產(chǎn)有較積極的作用[2]。

白緣?mèng)~央 (LiobagrusmarginatusGünther)隸屬于鲇形目(Siluriformes)鈍頭魚央 科(Amblycipitidae)魚央 屬(LiobagrusHilgendorf)，分布于長(zhǎng)江上游及其支流水域中，是我國(guó)青藏高原東部地區(qū)和橫斷山脈地區(qū)特有的小型無(wú)鱗無(wú)肌間刺冷水性底棲魚類。目前對(duì)白緣?mèng)~央 的研究較少[3～5]，其人工繁殖技術(shù)還處在初步探索階段[6]。本研究探討了白緣?mèng)~央 精子在不同溶液中的活力，旨在為白緣?mèng)~央 精子稀釋液的配置提供理論依據(jù)，以提高人工繁殖受精率，為白緣?mèng)~央 人工繁殖積累基礎(chǔ)資料。

1 材料與方法

1.1 材料

表1 不同溶液濃度梯度配置Table 1 Configuration of different solution concentration grades

試驗(yàn)用白緣?mèng)~央 于2007年4月上旬采自長(zhǎng)江上游水系，在人工水泥池中暫養(yǎng)，挑選健康活潑、已達(dá)性成熟的雄性白緣?mèng)~央 作為試驗(yàn)用魚。試驗(yàn)魚體重8.5～13.2 g，體長(zhǎng)83～129 mm。

1.2 方法

(1)試驗(yàn)溶液配置 各試驗(yàn)溶液濃度梯度設(shè)置詳見(jiàn)表1。

(2)精液獲得 將雄魚體表水分擦干，用擠壓法采精。試驗(yàn)用精應(yīng)乳白、粘稠，無(wú)血、尿、黏液等污染。每次采集的精液，觀察試驗(yàn)應(yīng)在20～30 min內(nèi)做完。

(3)精子活力觀察 取干燥潔凈載玻片，吸取1滴試驗(yàn)液于玻片上，置于10×40倍顯微鏡下，用潔凈注射器針頭挑取少量精液均勻涂于試驗(yàn)液中，即刻用秒表計(jì)時(shí)。每個(gè)梯度做3次，取平均值作為觀測(cè)結(jié)果。精子活動(dòng)等級(jí)參考嚴(yán)安生等[7]的方法，所得數(shù)據(jù)采用SPSS 11.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 NaCl與KCl對(duì)白緣?mèng)~央 精子活力的影響

圖1 不同濃度NaCl和KCl溶液中的白緣?mèng)~央 精子活力Figure 1 Sperm motility of margined bullhead in different NaCl and KCl concentrations

圖2 不同濃度CaCl2和MgCl2溶液中的白緣?mèng)~央 精子活力Figure 2 Sperm motility of margined bullhead in different CaCl2 and MgCl2 concentrations

圖3 不同濃度葡萄糖和果糖溶液中的白緣?mèng)~央 精子活力Figure 3 Sperm motility of margined bullhead in different glucose,fructose solution concentrations

如圖1所示，在NaCl溶液中，白緣?mèng)~央 精子活力在75 mmol/L 時(shí)達(dá)到最高，為52 s，此后隨濃度增大而降低。在KCl溶液濃度為50 mmol/L時(shí)白緣?mèng)~央 精子活力達(dá)到最高，為55 s，高于在NaCl溶液中的最高活力，此后隨KCl溶液濃度增大而快速降低。

2.2 CaCl2與MgCl2對(duì)白緣?mèng)~央 精子活力的影響

如圖2所示，白緣?mèng)~央 精子活力在CaCl2和MgCl2溶液中濃度為5 mmol/L時(shí)均達(dá)到最高值。其中在CaCl2溶液中的最高精子活力43 s，稍高于MgCl2溶液中精子活力39 s。此后精子活力隨二者濃度增加均表現(xiàn)出緩慢下降趨勢(shì)，且出現(xiàn)明顯的精子聚集現(xiàn)象。

2.3 葡萄糖與果糖對(duì)白緣?mèng)~央 精子活力的影響

如圖3所示，白緣?mèng)~央 精子活力在果糖溶液100 mmol/L時(shí)達(dá)到最高為69 s，隨后下降趨勢(shì)明顯。精子活力在葡萄糖溶液125 mmol/L時(shí)最高，達(dá)78 s。

3 討論

Na+、K+同為單價(jià)陽(yáng)離子，其化學(xué)性質(zhì)相近。由本試驗(yàn)可以看出，KCl、NaCl溶液對(duì)白緣?mèng)~央 精子活動(dòng)影響的濃度值接近且規(guī)律相似，NaCl溶液75 mmol/L時(shí)精子活力達(dá)到最高，而在KCl溶液中，精子活力達(dá)到最高時(shí)的濃度為50 mmol/L。此后精子活力隨溶液濃度增大而逐漸降低。因此在生產(chǎn)實(shí)踐中配置白緣?mèng)~央 精子激活劑中時(shí)，可以同時(shí)添加KCl和NaCl，且濃度保持在50～75 mmol/L，以獲得最高精子活力。

Ca2+、Mg2+對(duì)白緣?mèng)~央 精子活力的影響與Na+、K+完全不同。10 mmol/L的CaCl2、MgCl2溶液已構(gòu)成對(duì)白緣?mèng)~央 精子活動(dòng)的抑制，僅能觀察到少數(shù)精子尚有較短時(shí)間的快速運(yùn)動(dòng)，且開始呈現(xiàn)精子的聚集現(xiàn)象。隨溶液濃度升高抑制作用和聚集程度更趨嚴(yán)重，精子活力快速下降，且同濃度的2種溶液相比較，Mg2+的抑制作用要強(qiáng)些。

精漿中的碳水化合物主要是一些單糖，如葡萄糖、果糖、半乳糖等[7]。本試驗(yàn)中，白緣?mèng)~央 精子最大活力在葡萄糖中為78 s，遠(yuǎn)高于在鈉、鉀、鈣、鎂中的最高活力，表明葡萄糖在維持精子活動(dòng)的作用十分明顯，這與Kruger等[8]觀點(diǎn)一致，可能單糖物質(zhì)對(duì)精子有較好的能量補(bǔ)償效果。關(guān)于白緣?mèng)~央 精子對(duì)單糖吸收、利用的具體機(jī)制，還需要進(jìn)一步的研究。

[1]殷名稱．魚類生態(tài)學(xué)[M]．北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1995．

[2]鄧岳松，林浩然．魚類精子活力進(jìn)展[J].生命科學(xué)研究，1999，(12)：271～278.

[3]龍 華，劉 薇，汪登強(qiáng),等．白緣?mèng)~央 的馴養(yǎng)及解剖觀察[J].中華學(xué)術(shù)論壇，2004，2(8)：5～6.

[4]龍 華，劉 薇，汪登強(qiáng),等．白緣?mèng)~央 的原代細(xì)胞培養(yǎng)[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)研究與臨床，2004，2(23/24)：28～29.

[5]龍 華，汪登強(qiáng)．白緣?mèng)~央 染色體核型分析[J].淡水漁業(yè)，2004，34(2)：9～10.

[6]龍 華，陳建武，張 燕,等．白緣?mèng)~央 的馴養(yǎng)與人工繁殖初探[J].漁業(yè)現(xiàn)代化，2005，28(3)：21～23.

[7]嚴(yán)安生，宋貴文，閆擁軍．鯉、團(tuán)頭魴精子生理生態(tài)特性的研究Ⅲ單糖和滲透壓對(duì)精子活力的影響[J].淡水漁業(yè)，1995，25(2)：3～5.

[8]Kruger J C De W, Smit G L, Van Vuren J H J,etal. Some chemical and physical characteristics of the semen ofCyprinuscarpioL. andOreochromismossambicus(Peters)[J].J Fish Biol, 1984, 24:263～272.

Q492

A

1673-1409(2009)02-S030-02

10.3969/j.issn.1673-1409(S).2009.02.010

2008-08-20

農(nóng)業(yè)部中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)院長(zhǎng)江水產(chǎn)研究所第六期開放課題(LFB20070617)

柴 毅(1978-)，女，山東濟(jì)寧人，農(nóng)學(xué)博士，講師，研究方向魚類生理生態(tài)學(xué).

李羅新，E-mail：liluoxin@163.com.