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精子包含了物种的全部遗传物质，而遗传物质决定了物种的多样性，是构成生态系统的物质基础。近些年来，动物物种灭绝的种类越来越多，灭绝速度越来越快。因此，种质资源是水产养殖生产、优良品种培育及水产养殖业可持续发展的重要物质基础。对动物种质资源保护的主要方式之一是对精子进行超低温冷冻保存。所以对精子的超低温保存的研究将会在冷冻过程中精子的细胞器损伤机理和分子水平方面下功夫。精子在进行低温冷冻的过程中会造成对精子的冷冻损伤，进而对精子的活力造成影响。本研究主要是对精子在超低温冷冻保存后对精子线粒体功能、氧化损伤和解偶联蛋白2的影响，从分子水平找到冷冻造成精子活力下降的机制。
本研究的主要内容为:超低温冷冻对赤点石斑鱼、黄颡鱼精子的活力、线粒体功能、氧化损伤机理和UCP2基因表达的影响。本研究是在上述两种鱼类精子冷冻方案已经建立的基础上，对其鲜精和冻精进行活力、线粒体膜电位、ATP含量、活性氧、MDA、TAC的检测，并且检测UCP2在基因水平的表达。在前六种参数的检测中用了对照组（鲜精组），两个冻精组（最佳冷冻方案1和较差冷冻方案2）。UCP2在基因水平上的表达检测了鲜精组和最佳冷冻方案组。在补充实验中，主要研究了超低温冷冻前后大黄鱼和鮸鱼精子MDA、TAC的差异性;研究了超低温冷冻前后鮸鱼、斑马鱼精子中UCP2基因表达差异性。方法:用JC-1结合流式细胞术检测线粒体膜电位;精子中ATP含量用ATP检测试剂盒检测;ROS用DCFH-DA和PI双染色法结合流式细胞术检测;MDA用TBA比色法检测;TAC用总抗氧化能力检测试剂盒(FRAP法）检测;UCP2基因的表达用荧光定量PCR法检测。
研究结果表明:超低温冷冻后，赤点石斑鱼和黄颡鱼的冻精线粒体膜电位和ATP含量相对于鲜精明显降低，ROS和MDA均显著增加，TAC显著降低;而黄颡鱼精子中UCP2基因在冷冻后表达上调，赤点石斑鱼精子中UCP2基因在冷冻后表达下调。在补充实验中，超低温冷冻保存导致大黄鱼、鮸鱼精子的MDA明显含量升高，而TAC显著降低;超低温冷冻后斑马鱼和鮸鱼精子中的UCP2基因表达明显下降。表明精子线粒体氧化损伤和能量代谢受影响是导致超低温冷冻后精子活力较低的原因，而UCP2的影响还不能说明什么。这些结果表明超低温冷冻保存影响了精子的线粒体功能，引起了氧化损伤和解偶联蛋白2的下调，为进一步研究精子冷冻保存的损伤机制奠定基础，为建立更好的冷冻方案找到机理。