公猪繁殖性能评定(2)
【作者】网站采编
【关键词】
【摘要】急需通过大数据分析及人工智能平台的整合,使公猪个体信息与精液检测数据、精液生产数据、配种数据及分娩数据整合分析,以便 图1 某CASA精液检测页
急需通过大数据分析及人工智能平台的整合,使公猪个体信息与精液检测数据、精液生产数据、配种数据及分娩数据整合分析,以便
图1 某CASA精液检测页面(左)及精子轨迹页面(右)
追踪分析公猪繁殖性能,更有利于提高母猪的产仔和生产成绩,进而提高猪场经济效益。更有利于产学研相结合,加快科研步伐,利用科研力量解决生产实际问题,三者相互促进。
3 分子水平评定
精液检测常规衡量并不总是与公猪生育能力成正相关[12],通过对精子形态、精子活力、精子浓度和精液体积等经典参数的评价可以识别出低生育力公猪的精液,但是不能有效预测实际的公猪生育能力。
因此,近年来实施的新技术,提出并开发了若干互补试验,以促进精子繁育能力的可靠估计。用荧光染料进行多重染色,可以客观、准确地评价猪精子的细胞核、顶体和线粒体的状态[13]。流式细胞术测定质膜完整性,一般依赖于DNA的荧光染色,受损的质膜允许染色质穿透DNA并整合到DNA中,荧光表明细胞膜不完整,细胞可能无法存活;流式细胞术与蛋白组结合,测定精子表面蛋白和精浆蛋白与生殖力和细胞活力的关系;测定精子群中双链和单链DNA的百分比等[14]。
精子DNA完整,具有良好的活力和形态可以预测精液的生育力[15]。DAN损伤的精子也可以使卵母细胞受精,受精时,卵母细胞核早期胚胎可以修复某些类型的DNA断裂[16]。然而,这种修复的程度与DNA损伤的水平和类型以及卵母细胞的修复能力有关[17]。使用流式细胞仪的测定结果来计算每个精子的DNA碎片指数(DNA Fragment Index, DFI),高DFI值提示染色质结构异常,DFI水平的增加与公猪受精能力成负相关[18-19]。鉴定与精子DNA完整性相关的候选基因和多态性对养猪业具有重要意义[20]。人和哺乳动物精子均可产生活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS),少量的ROS在精子获能和顶体反应中有积极作用,但是过量的ROS可以损伤精子的DNA,准确测定ROS含量也可以有效判定精液品质及受精能力。
流式细胞仪(Flow Cytometer,FC)可以用来检测精子的各种不同方面的功能,包括精子质膜测量、顶体完整性、线粒体膜电位、活性氧(ROS)和DNA损伤[8]。流式细胞仪价格比较昂贵,能快速、自动客观地处理样品,多在临床实验室中用于常规检测,但是该设备需要昂贵的维护和谨慎选择要处理的样品,因为一旦超过一定尺寸的微粒会导致过滤器和管道堵塞。
4 其他标记物评定
目前科研力量一直致力于研究影响或者预测影响公猪繁殖性能的因素,可以从基因和标记物等进行检测预测。不同品种公猪的精液性状表现不同,且差异较大[21-23],而且不同品种公猪抗热应激能力不同[23],由此可以说明,公猪精液性状表现受遗传影响较大。近年来科研人员对公猪繁殖性能的遗传机理研究越来越重视,已然成为国内外的研究热点。精子发生是一种高度专门化的细胞过程,涉及到许多基因,其中许多基因在性腺组织中特异性表达。在小鼠中,有超过2 300个不同的基因参与精子发生和精子发育的不同阶段[24]。睾丸是公猪繁殖力的基础,其良好发育是公猪获得最佳繁殖性能的关键,睾丸内的基因表达决定着公猪性机能的发育以及精子发生、精子竞争和精卵结合等事件[2]。比如,雄激素受体(AR)在公猪睾丸间质细胞、冠周细胞和支持细胞中均有表达,AR的基因组变异与雄激素不敏感、特发性不孕症以及雄性的精子输出有关[25]。松弛素(RLN)在公猪精浆中表达,其水平与精子活力显著相关[26]。顶体素(ACR)是一种参与顶体反应的酶,在透明带溶解过程中发挥作用,从而促进精子穿透透明带,顶体素含量与精子受精能力相关[27]。骨桥蛋白(OPN)在睾丸、附睾和精子中表达,并作为一种顶体稳定因子,通过与整合素的相互作用来防止附睾精子的过早激活或受精能力,并通过与整合素的相互作用而影响受精[28]。候选基因RLN、视黄酮结合蛋白4(RBP4)、AR、ACR和OPN等候选基因的多态性可以用作在育种群体中改善精子质量性状的标记[29]。
精子在受精前经历了基本的成熟过程,如获能和顶体反应[30],因此,精子获能状态也必须被考虑用于预测公猪的生育能力。目前许多科学家研究改进筛选精液质量的方法,思路是使用蛋白组学和基因组学[31,32]检测生育力相关的标记物。其中研究发现,转录组标记物(溶质载体家族9、亚家族A、成员3、调节剂1,SLC9A3R1)与精子活力参数和获能状态一起使用,可以预测商业公猪的生育能力。另外,精子运动参数显示,其高活化率(HYP)与产仔数呈正相关,因此,HYP可能是预测精子运动参数和获能状态之间公猪生育力的良好指标。在获能状态方面,高和低产仔数的猪精子之间没有差异[33]。为了获能,精子在沉积到雌性生殖道后需要特定的时间段,以完成其所需的生化、代谢和膜转化[34]。研究显示,可以测量新鲜精液中SLC9A3R1的表达作为生物标记物来成功估计大白公猪的产仔能力。
文章来源:《中国分子心脏病学杂志》 网址: http://www.zgfzxzbxzzzz.cn/qikandaodu/2021/0707/559.html
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