摘要
了解环境温度对种公兔的精液质量的影响和原因，对于缓解家兔的“夏季不育症”具有重要意义。研究以新西兰白兔种公兔为试验动物，检测了5月和8月份种兔舍的THI值、精液品质和精浆生化指标，运用转录组学和代谢组学等技术手段，探究种公兔响应热应激刺激的调控网络，为研究缓解种公兔适应热应激技术提供理论参考，助力养兔业持续健康发展。 主要的试验结果如下: 1.选择20只种公兔，用温湿度计每天记录三次(8:00、14:00、20:00)环境温度和相对湿度，采集公兔在5月份和8月份的精液，分析两组之间的精液品质差异。结果显示，5月份兔舍平均温度为22.04℃，平均湿度为61.82％，8月份兔舍平均温度为30.15℃，平均湿度为78.62％。5月份兔舍的THI值为20.94;8月份兔舍的THI值为29.10，定义5月份公兔为未热应激组，8月份公兔为热应激组。 热应激组与未热应激组相比，热应激组精子活力、精子密度、精液pH极显著降低(P＜0.01)，采精量显著降低(P＜0.05)，畸形率显著升高(P＜0.05)。热应激组的A级精子数极显著降低(P＜0.01)，B级和C级精子数极显著升高(P＜0.01)，D级精子数两组之间没有显著性差异(P=-0.112)。热应激组的TSO、TMS、TFSF三项指标都极显著降低(P＜0.01)。热应激组精浆中的热应激蛋白70(HSP70)、酸性磷酸酶(ACP)极显著升高(P＜0.01);精浆睾酮(T)、α-葡萄糖苷酶(α-Glu)、果糖(Fructose)极显著降低(P＜0.01):金属离子中Mg2+、Na+、K+浓度极显著降低(P＜0.01);碱性磷酸酶(P=0.148)、乳酸脱氢同工酶(P=0.775)两组之间没有显著性差异。结果显示热应激会影响公兔的精液品质，导致公兔精液质量下降。 2.采用UPLC-MS/MS技术对热应激组和未热应激组精浆样本进行分析，共识别出346个代谢物，以VIP＞1.0，FC＞1.5或FC＜0.667且P＜0.05为阈值，共匹配到71个差异代谢物，包括硬脂酸、甜菜碱、花生四烯酸、L-苹果酸、吲哚等。差异代谢物KEGG分析发现，差异代谢物富集的代谢途径有能量代谢和氨基酸代谢等，包括烟酸盐和烟酰胺代谢、柠檬酸循环、色氨酸代谢等。 3.采用RNA-Seq技术对热应激组和未热应激组的精子进行分析，结果显示热应激组和未热应激组共存在1676个差异基因，其中上调基因894个，下调基因782个。差异表达基因GO和KEGG分析结果显示，GO富集于代谢过程、防御反应、细胞对细胞因子刺激的反应、有机氮化合物代谢过程、生物刺激反应等，包括SIRT1、NT5C3A、MSMO1、PHGDH等。KEGG分析主要富集的有细胞因子-细胞因子受体相互作用、叶酸生物合成、柠檬酸循环等。 对差异基因和差异代谢物联合分析，共得到14个代谢物和27个基因，其中代谢物包括棕榈酸、花生四烯酸、L-苹果酸等，基因包括ACSBG1、PPT1、THEM5、ME2、MDH2、ME1等。KEGG分析富集的代谢过程包括乙醛酸和二羧酸代谢、花生四烯酸代谢、柠檬酸循环、丙酮酸代谢等。研究结果为深入了解热应激对种公兔精液质量下降的机理提供参考。
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