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鱼类精液低温保存技术研究现状
鱼类多是雌雄异体、体外受精、体外发育。在鱼类种质保存和良种繁育工作中,由于雌雄亲鱼性腺发育不同步,雄鱼精液采集不足,尤其是在反季节繁育中尤其突出,因此需要对精液进行短期或长期保存,目前通常采用的是低温保存技术及超低温保存技术。与超低温保存相比,低温保存通常采用4℃冰箱保存,具有可操作性强、经济、简便、保存时间相对较长等优点,在生产实践中应用最为广泛。通常采用显微镜下激活率和受精率来检验保存效果。
1 精液低温保存原理
鱼类精液低温保存原理是将精液稀释在稀释液中,并添加一定浓度的抗冻剂以减少降温过程中可能造成的低温休克,显著降低其代谢速率,使其在低温下体外保存一段时间后,仍有较高的活力。
2 影响精液低温保存的关键因素
(1)精液质量。采集时间显著影响精液质量。通常进入繁殖季节,由繁殖季节初期、中期到末期,其精子活力呈现先升高又下降的趋势。我们要通过镜检选择活力好的精液进行保存。一般需要90%以上。
(2)保存温度。通常0~4℃可以抑制精子活力,使精子自身代谢减弱,达到延长保存时间的目的。
(3)pH。中性或偏碱性(7.3~8.5)环境适宜精子活动。因此,可以采用弱酸性或中性的精子保存液中保存淡水鱼类的精子。
(4)渗透压。渗透压会影响精子活力。一般情况下淡水鱼精子遇水即可被激活,因此其保存液的渗透压需要等于或稍高于其精浆渗透压。而海水鱼恰好相反。
(5)无机离子。保存液中的无机离子是影响鱼类精子活力的重要因子,可以通过增加保存液中无机离子的浓度增强精子活力,从而延长精子保存时间。因此,很多鱼类的精子保存液中,需要一定浓度的K+、Ca2+和Mg2+等离子。
(6)外源营养物。鱼类的精子能够利用环境中的小分子营养物质,如葡萄糖、卵黄、牛奶等来补偿自身能量的消耗。因此,我们可以通过在精子保存液中添加适量的营养物质来延长所保存精子的寿命。
(7)抗生素。合适浓度的抗生素,可以有效延长低温保存时间。常用的抗生素有青霉素、硫酸新霉素、链霉素、金霉素等。硫酸新霉素及青霉素+链霉素效果较好。
(8)抗冻剂。抗冻剂通常被认为是0℃以下保存精液必须添加的,但有实验表明,加入6%或10%的抗冻剂能降低其代谢速率,延长体外保存时间,其作用机理需要进一步研究。
(9)稀释比例。精液在低温保存时需要选择合适的稀释比例,太大或者太小都会影响其保存效果。常用的稀释剂配方有:生理盐水;葡萄糖0.3g+柠檬酸钠0.14g+卵黄2mL+蒸馏水10mL;或者柠檬酸钠0.3g+磺胺粉0.03g+卵黄0.5mL+蒸馏水10mL;或者氯化钠(7.5mol/L)100份+氯化钾(7.5mol/L)2份+氯化钙(1mol/L)2.1份+碳酸氢钠(10mol/L)2.4mL/kg。稀释剂最好现用现配。
(10)保存体积。精子在低温状态下,需要少量的氧气维持其微弱的新陈代谢。因此,在实际的操作过程中要在密封装置中保留较大的剩余体积。通常在生产上,精液充纯氧保存,保存体积占自封袋或容器体积的1/3~1/2。
(11)光照。阳光直射对精子有害,而散射光或黑暗环境对精子无害。紫外线或红外线会降低精子受精能力。
3 应用展望
不同鱼类精子体外保存效果差异显著,低温保存的精子效果整体不及新鲜精液。因此,随着养殖技术的进步及对育种工作的重视,针对不同鱼类,需要进一步优化保存条件,选择适合在生产中操作应用的、受精效果好的低温保存方案,为良种生产奠定基础。同时,低温保存也可有助于精液的理论研究顺利开展。
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