【doc】激光辐射对绵羊精子活率和存活力的影响

【doc】激光辐射对绵羊精子活率和存活力的影响 激光辐射对绵羊精子活率和存活力的影响 应用激光Vo1.9,?2 激光辐射对绵羊精子活率和存活力的影响 朱九明 (上海市农业科学院畜牧兽医研究所) 提耍用氡氖激光照射乌珠穆沁和萨力斯克公羊的离体精液,四个处理组曲辐射能 量密度分别为 0.80,2.22,7.09和28.60J/cm:结果明,氨氖激光能提高绵羊精子活窜,中,小嗣量的 激光能延 长精子存活时间,提高存活指数,结果正预示激光能暂时增强精子的细胞通透性. EHecfsofLaserIrradiationOQSpermMotilityandLivenbilityofRams ZhuJinming (Institute0,Animal$cienc~andiMMedicine,ShanghaiAcademy ricul"'rmScie~."Cs) AbsiractWuzhumuqirtandSalisikeramssel~ellw&sinvitroirradiatedwithl~--Nciasc r, tlleenergydeflsityindtreatmentsbeingO.89,2.22,7.09and26.60J/era.respectively.Itwas shown_ntheresulttha1He—Nelasercanincreaseramsspermmotility.andthatalower" medilamdoseoflaserCallprolongtheirsurvivaltimeandin.easetheirsurvivalindex.Itwas alsO'suggestedthatspcrmiecellpermeabilitybeimprovedimmediatelyafterlaserirradiatio n. 许多研究已经证明,激光辐射能促使人工 培养的各种生物细胞发生突变.作为雄性动物 的生殖细胞——精于,因采样方便,易于保存 而优先用于动物诱变育种方面的基础研究. Ooldstein甩赫冲性的红宝石澈光照射海胆精 子,发现精于运动起源于尾部中段附近,.另 据王|ina介绍,激光照射常温保存的公猪精浪 能显着抑制保存过程中pH值的升高】.Sato 等通过人精液研究进一步证实,激光能提高楮 子活率8%左右,而没有发现对精于游速有何 影响,由此推论,激光不影响活动的精子,而 可能刺激处于静止状态的活精子迁】 奉研究以氮氖激光辐射乌珠穆沁和萨力斯 力斯克公羊(下文分别简称"乌羊和.萨羊")的 离体精液,观察激光对绵羊精于活率和存活力 的辐射效应,从理论上探讨激光辐射在家畜育 种上应用的可能性. 材羁和方法 I.精液样本的采集和预处理 在绵羊的繁殖季节,每隔一日上午七点用 假阴道对乌羊和萨羊进行人工采精,经肉眼鉴 定台格后,用果糖——柠檬酸盐稀释液(果糖 0.97克,柠檬酸三钠I.6克,柠檬酸三钾 O.鹋克,NaHCOs0.05克,Na2HP0.-I2H2O 0.15克,青霉素G钾IO00IU/ml,硫酸链霉 素I毫克/ml,蒸馏水75毫升)以I:4进行等 温稀释.经I小时的缓慢冷却后,再将稀释后 的糖液以每瓶1.1毫升分装于内径为l5毫米 的聚酯塑料瓶中,特激光处理. 1988年7月28日收稿 一 77— 2.激光源及其弃4量 甩一牧反射镜将He—Nc激光器的水平光线 反射,使其垂直人射列装有精液的小瓶中,扩 束镜的高度距离工律台西J135毫米,正好使入 射光光斑面积接近瓶口内平面'鳓固{),在试 验中,每一品种设一个对照组和四个处理组, 四个处理组的激光照射时间分别为1,2.5, 8,和30,能量密度相应为0.89J/cm, 2.22J/cm,7.09J/cm-~和26.60J/cm.. 3.精子活率和存活力评定方法 在激光照射后0,4和12小时,按常规 所用的平板压片法和伊红——苯胺兰死活染色 法同时评定样本的精子活率. 精子存话l力以"存活时阃"和.存活指数两 项指标来表示.样本在激光照射后,连同来处 理的对照组一起缓慢降温1小时至2?后,将 其放入2?球箱中恒温保存,然后每飘l2小 时用平板压片法观察一次精子括率,直至样本 中无线前进连动的精子为止.两项指标的计 算方法如下: ST=6(n—1) ' 丑 圈1激光辐射示意图 L一一激光器,R一一反射镜,E一一扩束镜 n—l SIl2?MIi?) … 这里,sT表示存活时间}s1表示存活指数, n表示活率观察的总次数IM…?表示第i次 与第(i+1)次精子括率前平均得分. .结果与分折? ,, 一 ,激光照射后精子活率的变化 1.平板压片法(下文简称'压片法):在 相同条件下,乌羊和萨羊分别测定7头次和8 头次,其结果到于表1中. 从衷l看出,与对煦组比较,各处理组的 囊1压片洼精子活率观察蕾 , 品种乌羊萨羊 \,一- 一 时间荆量J1{ (小时).i.?..I?.j?..l?.00.892.227.0926.60 .;0.76Io?83'{0?86''JOo81''io?760.750.82?O.87?0.83?0.阳 0.720.80"0.85"l0.79'10.7l0.730.81?O.86!O.so*.0 120,6410.75"jo."??o.73?10.700.650.7矿'a.79?0.74'0.IIl{ 'P<0.05}"P<0.01 裹2染色洼糖子器搴?毫檀 !:.乌羊一一萨羊 '赢,,..z7.0926.6000.892.227.O口26.60, 0i0?1j0?70j0?790.780.760.790.780.70.780.76 4i0?79I.0.730?790.770.730.760.770.770.75 他0.75 l76l0.810.780.750.730.80.790.760.7B 精子活率都提高了,特别是2.22J/cm处理组 提高得最多,这种差异随着照后存放时间的延 长而愈来愈大.在激光照后12小时,2.22J/ cIIl.组的乌羊和萨羊精子嘏率比列照组分别 高0.13和0.H,相对提高20%和22% 2.伊红——苯胺兰死活染色法(下文简称 .染色法"):结果列于表2. 由表2看出,激光剐刚照过之后,各处理 组的精子活率都低于对J{}【组j过4小时之后, 乌羊各处理组的精子活率仍低于其对照组,而 萨羊正好相反,各处理姐的精子活率高于其对 照组到12小时以后,除了乌羊26.6oJ/cm 这一蛆与其对照组差不多高外,其余各处理组 的精子活率均高于其对照组. 分析表明,用压片法测得的呈直线前进运 动的精子百分比与用染色法测得的活精子比侧 存在极显着相关r=O.995(P<O.O1). :,崴光照射后精子存活力的变化 对萨羊重复测定了5头次,结果列于表3. 囊5萨苹精子存话,I昀变化 \项目剂量l...8g2埘.7.0g:2?. ——————————_一一——r————————?————1——一 存活时间(小时)I3[334341.326l295 ——1—————一——一—j一一 存活指数I87.291一.95.6j90.4f86.0 从表3可看出,中,小剂量的激光(0.89— 7.O9J/m)能延长精子存活时问,提高精于 存活指数.反之,夫剂量的激光则对精子存活 力有不利的影响. 讨论 用压片法测得的结果表明,各处理组的精 子活率都高于其对照组,用染色法测定,只有 在激光照射后4小时起,萨羊才能出现上述现 象,乌羊要到照届l2小时才会出现总的来 说,激光照射之后,精子活率提高了.染色法 测定结果表明,各处理组的精子活率随着存放 时间的延长而提高,这一现象的原因可能是 由于精子受到激光打击而出现的应激反应,从 而使细胞对伊红具有更大的遁透性,这种应激 效应在激光照射后4小时最明显,随后逐步恢 复正常.但是,如果激光能量密度太高(即 26.60J/cm.),精子的细胞通透性在照后船 小时之内就难以恢复正常.从理论上来说,伊 红不能使不动的活精子染成红色而呈阳性反 应,因此用染色法测出的精子活率应该高于压 片法的测定值. Goldstein[用高能量密度的激光照射海胆 精子尾部申段,发现激光照射后精子的运动能 力下降.已经证明,与精子活率有关的GOT 存在于精子尾部的线粒体内.作者研究发现, 一 定能量的激光能同时激活精子细胞内外的 G0T【".激光刺激精子运动可能通过下列途径 之一来实现:1.激光通过激活线粒体内的GOT, 促进氨基酸的代谢,从而间接激活ATPase, 最终加强线粒体内的氧化磷酸化2.间接激 活ATPase;3.同时激活ATPas~和GOT. 无论通过上述3条途径中的哪一条来加快 ATP的生成,都能为包括非运动状态在内的所 有活精子提供足够的能量来源,这些能量不仅 能用于精子的运动和代谢.还能用作保持细胞 的完整性,从而抑制保存过程中精子的老化,增 强精子存活力.至于这部份额外能量对精予游 速有否影响,本研究还提不出可供定论的依据. - 作者对内蒙古农牧学院实验农牧场,家畜 育种室,激光实验室,繁殖实验室和刘震乙教 授,白宝宽和敖秀珠副教授等的精J己,指导,联 邦德国D.W.Schill博士赠送的资料,表示感 谢. ?寿文献 [1]Goldstein.S.F.1.Exp.jo1.51.431 (1969) [2]II'ina.T.A.A坩Breedin~Abst.柏,277 (abst)1977. [3]Sato.H.等邑外激光,5.36,(1g86) [4]朱九明,中国激光.15382(1988) —— 79——