【摘 要】
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温度是影响动物生理机能和生产效能的重要外部环境因素之一。随着全球气候的逐年变暖,养殖业中温度的调控越来越受到重视。热应激是指动物受到超过本身体温调节能力的温度刺激时,产生的一系列生理反应。热应激会使种公牛内分泌调控紊乱,性欲降低,爬跨次数减少,精子密度、精子活力、射精量等降低,精子畸形率上升。持续性热应激还会造成精子DNA损伤,不仅降低了精液质量和受胎率,也会降低公畜种质资源的利用率。本试验在夏季
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温度是影响动物生理机能和生产效能的重要外部环境因素之一。随着全球气候的逐年变暖,养殖业中温度的调控越来越受到重视。热应激是指动物受到超过本身体温调节能力的温度刺激时,产生的一系列生理反应。热应激会使种公牛内分泌调控紊乱,性欲降低,爬跨次数减少,精子密度、精子活力、射精量等降低,精子畸形率上升。持续性热应激还会造成精子DNA损伤,不仅降低了精液质量和受胎率,也会降低公畜种质资源的利用率。本试验在夏季高温时选取了湖南某种公牛场西门塔尔牛和湘西黄牛各4头,对其精液品质做了检测与比较。确定热应激条件下西门塔尔牛和湘西黄牛的精液品质出现差异后,使用转录组高通量测序技术对两种公牛的精子进行了差异表达基因的筛选,初步挑选了精子中的抗热应激分子,并进行了初步验证与应用。本试验为公牛抗热应激培育提供了候选基因,这可以为提高种公畜繁殖效率和品种改良供理论依据。结果:（1）试验一热应激条件下西门塔尔牛和湘西黄牛精液品质比较:夏季高温时,西门塔尔牛的精子活力、精子顶体完整率（56%、60%）显著低于本土品种湘西黄牛（73%、82%）（P＜0.05）,精子畸形率（27%）显著高于湘西黄牛（16%）（P＜0.05）。（2）试验二精子转录组测序分析与差异表达基因验证:共完成6个样品（西门塔尔牛XM55、XM56、XM59,共3个样本;湘西黄牛XX90、XX93、XX94,共3个样本）的精子转录组测序分析,共获得36.81Gb Clean Data,各样品Clean Data均达到5.84Gb,Q30碱基百分比在91.19%及以上。发掘新基因4,890个,其中2,451个得到功能注释。筛选得到差异表达基因155个,其中包括FGB、RNF168、SENP5等可能影响精子抗热应激能力的关键基因。（3）试验三纤维蛋白原抗热应激的初步应用:确定将FGB基因编码的肽链组成的纤维蛋白原作为试验目标的精子抗热应激分子。将牛血纤维蛋白原这一外源性蛋白加入西门塔尔牛精液中孵育,结果显示浓度为1μg/m L、5μg/m L的纤维蛋白原可以提高西门塔尔牛的精子活力（由69%提高至72%）（P＜0.05）。结论:西门塔尔牛和湘西黄牛在夏季热应激时精液质量有显著区别,通过转录组测序确定了关键的差异表达基因FGB。外源性添加1μg/ml、5μg/ml的由FGB基因编码的肽链组成的牛血纤维蛋白原可以提高西门塔尔牛的精子活力。
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