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中华鲟(Acipenser sinensis Gray)属江海洄游性鱼类,主要分布在我国东海、黄海、长江和珠江。长期人为过度捕捞以及其生存环境持续污染使中华鲟自然种群资源遭到严重破坏,又由于近期葛洲坝、三峡水利工程等大型水利工程以及其他人类活动的影响,更加速了中华鲟自然种群濒危的进程。中华鲟种质资源保护迫在眉睫,在众多保护措施中精液超低温冷冻保存技术具有重要的科研和应用价值。本实验在比较鲟类精子与一般硬骨鱼类精子生物学特性的基础上,研究中华鲟精液超低温冷冻保存的相关技术,采用计算机辅助精子活力分析系统(CASA)对中华鲟精子冷冻保存前后以及不同激活液条件下多项精子活力参数的变化进行统计学比较研究,并采用彗星实验(Comet assay)技术,对超低温冷冻保存后匙吻鲟精子DNA的损伤状况进行了检测研究,主要得出如下结果:1.中华鲟精子分为头部、中段和尾部,其平均长度(顶体+细胞核+中段)为4.48μm,加上尾长(33.30μm)共约37.80μm。头部呈棒状,后端比前端宽;且其前端具有顶体,顶体由亚顶体、后外侧突出物及位于最前端的颗粒物质和肌动蛋白丝等结构组成;核部中央具有3个细胞核内沟呈螺旋状纵贯整个核区(从顶体末端延伸到核植入窝基部)。中段紧连于核的后端,具近端中心粒、远端中心粒、线粒体和细胞质鞘。尾部由细胞质沟中伸出,其中心结构是轴丝,外方有侧鳍。2.用冷冻稀释液E5(Sucrose 30 mM,Tris 20 mM,KCl 5 mM,pH 8.1,MeOH8%)保存中华鲟的精子,解冻后获得最佳受精率(6.98%),且与对照组(32.74-33.04%)差异显著(P<0.05)。稀释液、精液以及抗冻剂混合后平衡时间的长短对中华鲟精子的冷冻保存效果无显著影响。实验肯定了精子平均活率、平均运动速率、运动等级以及鞭毛侧摆幅值等几项参数在精子活力评价上的重要作用,该参数值与受精率呈显著正相关(r>0.8,P<0.05),但高精子活力只是高受精率的必要条件,即受精率高时精子活力一定高,但精子活力高时受精率不一定高。3.冷冻混合液不同,超低温保存对匙吻鲟精子DNA完整性的影响效果也不同。按照渗透压来说,Sb(20 mM Tris,75 mM Sucrose,0.5 mM KCl,pH 8.5)精子DNA的损伤程度最小,表现在彗尾DNA百分率相对较小(17.87%-35.28%),A级和B级损伤的精细胞占绝大部分。按照甲醇的浓度来说,无论哪种渗透压情况下,M8(8%甲醇)组彗尾DNA百分率均较小,而且C级和D级损伤的细胞相对较少(不超过30%)。综合起来,Sb+M8(20 mM Tris,75 mM Sucrose,0.5 mM KCl,pH 8.5,8%MeOH)为最适冷冻混合液。而且彗尾DNA百分率与解冻后精子的运动速率呈显著负相关(|r|>0.8,P<0.05)。表明当冷冻所用稀释液的渗透压和抗冻剂的浓度不适时,超低温保存会对匙吻鲟精子DNA造成损伤。根据中华鲟与匙吻鲟的亲缘关系,我们推测当冷冻所用稀释液的渗透压和抗冻剂的浓度不适时,超低温冷冻保存也会给中华鲟精子的DNA带来严重损伤,而且这可能是导致其冷冻保存后受精率极低的原因之一。