一种新型杂交鲂鱼精子的超低温冷冻保存

《International Journal of Molecular Sciences》：Ultra-Low Temperature Cryopreservation of Sperm from a New Type of Hybrid Bream

　　# 摘要精子低温保存对于人工繁殖和珍贵种质资源的长期保存至关重要。本研究旨在为河鲂新品系——河方鲂（HFB）建立有效的超低温精子冷冻保存方案。河方鲂是通过团头鲂（Megalobrama amblycephala）与翘嘴鲌（Culter alburnus）远缘杂交后经两轮回交培育而成的新型杂交鲂品种。本研究以解冻后精子活力和运动参数为评价指标，评估了不同稀释液和冷冻保护剂组合的效果，以确定河方鲂精子的最佳冷冻保护配方，并以未经处理的鲜精液作为对照。鲜精液总活力（MOT）为98.87 ± 1.40%，曲线速度（VCL）为118.87 ± 5.38 μm/s，直线速度（VSL）为86.18 ± 5.67 μm/s，平均路径速度（VAP）为107.48 ± 4.23 μm/s。最佳配方为D15稀释液（含8 g/L NaCl、0.5 g/L KCl和15 g/L葡萄糖）添加10%二甲基亚砜（DMSO）。采用鲜精液与冷冻保护介质1:5的比例和程序降温方式，解冻后精子MOT、VCL、VSL和VAP分别为43.77 ± 13.85%、37.54 ± 3.06 μm/s、29.82 ± 1.98 μm/s和31.99 ± 2.14 μm/s。进一步分析表明，冷冻保存精子的质膜完整性（PMI）、DNA完整性（DI）和线粒体活性（MA）分别为43.40 ± 2.01%、57.10 ± 4.79%和42.00 ± 1.65%，均显著低于鲜精液（p < 0.05）。扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）超微结构分析显示，冷冻保存精子存在质膜破坏、鞭毛断裂和线粒体损伤等结构异常。人工授精实验表明，冷冻精子组的受精率和孵化率分别为55.10 ± 3.30%和81.50 ± 3.29%，表明所建立的方案能够有效支持河方鲂的人工繁殖。此外，本研究进行了蛋白质组学分析以探究冷冻保存诱导的分子损伤，鉴定出7种与冷冻保存相关的渗漏蛋白，这些蛋白主要富集于能量代谢、细胞骨架组织和氧化应激反应相关通路。本研究为河方鲂建立了有效的精子冷冻保存方案，并揭示了冷冻保存诱导精子损伤的细胞和分子机制，为其他经济重要鱼类精子冷冻保存技术的发展提供了有价值的参考。