首次观察到鸭子输卵管中完整的精子储存管：一种用于靶向获取SST样本的荧光标记方法

《Animal Reproduction Science》：First visualization of intact sperm storage tubules in the duck oviduct: a fluorescent labeling approach for targeted SST sampling

　　

林秀莲|苏振辉|黄世毅|郭雅欣|魏良远|张怡英|张正伟|黄正方|帕斯卡·梅米洛|郑志祥

台湾农业部台湾畜牧研究所，台湾台南

摘要

精子储存管对鸟类的生育能力至关重要，但其在鸭子体内的结构与位置尚未被充分研究。这一空白限制了人们对不同品种间杂交时雌性个体生育能力差异机制的直接研究。在此，我们使用霍赫斯特33342染料标记鸭子的精子，并在人工授精后追踪其在输卵管的分布情况。我们优化了染色条件，包括温度、染料浓度和培养时间。最终选定的染色方案（40μg/mL，40分钟，37°C）能够在不影响精子活动力的前提下产生强烈的荧光。将标记后的精子注入吴杰白鸭雌性体内，该品种经过选育，可在与麝香鸭雄性杂交后保持较长的生育能力。在第二次授精后24小时收集输卵管，通过荧光显微镜观察，发现标记的精子聚集在子宫阴道交界处的黏膜皱褶中。苏木精和伊红染色进一步确认，精子储存管仅存在于下段输卵管的子宫阴道交界处。与传统组织学方法不同，本研究结合了荧光精子标记、人工授精以及对孤立子宫阴道交界处绒毛的直接观察，从而能够同时评估单个个体精子储存管的形态以及管腔内精子的分布情况。该方法也可作为未来比较不同生育能力雌性个体精子保留情况的实用工具。对另外五只未接受授精的雌性个体的组织学检查进一步证实，精子储存管在各个个体中的子宫阴道交界处绒毛中均存在。据我们所知，这项研究是首次直接观察并定位鸭子输卵管中的完整精子储存管，为水禽生殖研究提供了解剖学参考及针对性的采样策略。

章节摘录

引言

在台湾，骡鸭是一种重要的肉用杂交品种，其商业化生产依赖于麝香鸭雄性（Cairina moschata）与家鸭雌性（Anas platyrhynchos）之间的跨物种杂交（Chen等人，2019年；Liu等人，2022年）。

然而，这种跨物种杂交的受精率本身就较低，其原因在于雌性生殖道内存在物种特异性的精子运输障碍，以及精子在特定环境下的存活率较低

实验设计

本研究分为两个阶段进行。第一阶段，系统地研究了染色温度（4°C与37°C）、霍赫斯特33342染料浓度（20、40和80μg/mL）以及培养时间（4°C下1–4小时；37°C下0–60分钟）对精子活动力及平均荧光强度的影响，以确定最佳的染色条件。第二阶段，在人工授精前应用优化后的染色方案，然后通过荧光显微镜观察雌性生殖道的情况

37°C染色可提高霍赫斯特33342的吸收效率且不影响精子活动力

在4°C下染色的精子与37°C下染色的精子相比，其活动力相当（分别为74.2 ± 1.6%和75.0 ± 1.5%），两者之间没有显著差异（配对t检验，P = 0.667；图1A）。而37°C染色后的精子平均荧光强度明显高于4°C染色组（分别为30,810 ± 2,396和21,477 ± 2,477；配对t检验，P < 0.05；图1B），这表明较高温度有助于霍赫斯特33342进入精子细胞核，且不会影响精子活动力。因此，只有37°C条件下获得的数据才具有参考价值

讨论

鸟类雌性能够在生殖道内长期储存精子的能力是一种极为特殊的生物现象（Assersohn等人，2024年）。虽然关于鸡类精子储存管的解剖学和功能学研究已积累了大量证据（Matsuzaki等人，2015年；Yang等人，2021年），但鸭类生殖道内精子储存管的精确位置以及精子在这些结构内的具体分布情况至今仍未被明确描述。在本研究中，我们

资金支持

本研究得到了台湾农业部台湾畜牧研究所授予林秀莲的研究经费支持。

作者贡献说明

黄正方：写作——审阅与编辑。张正伟：写作——审阅与编辑。张怡英：实验研究。黄世毅：数据整理。苏振辉：写作——审阅与编辑，数据整理。魏良远：方法设计。郭雅欣：数据整理。郑志祥：写作——审阅与编辑，可视化处理。帕斯卡·梅米洛：写作——审阅与编辑，方法设计。林秀莲：写作——审阅与编辑，初稿撰写，可视化处理，概念构思。

利益冲突声明

我们声明，本研究不存在任何已知的利益冲突，也没有任何可能影响研究结果的重大资金支持。

我们确认，所有列出的作者都已阅读并批准了手稿内容，而且没有其他符合作者资格但未被列入名单的人士。同时，我们也确认手稿中作者的排列顺序已得到所有人的认可。

我们确认

致谢

我们衷心感谢台湾农业部台湾畜牧研究所东部分院（位于台湾宜兰县吴杰镇）的同事们，尤其是林欣婷女士，他们在整个研究过程中为动物饲养、精液采集及人工授精等工作提供了极大的帮助与技术支持。我们还要特别感谢鸟类精子储存管研究领域的先驱让-皮埃尔·布里亚尔博士，他提供的宝贵见解和专业建议对我们而言意义重大