● 摘要
大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)是我国特有的一级保护动物,因自然交配能力低下,导致野外数量十分稀少。由于圈养大熊猫繁殖率很低,人工辅助授精技术已经被人们应用在大熊猫的繁育上,其成为提高大熊猫繁殖率的有效途径。但是,使用人工授精的方法还是无法大幅度的提高大熊猫的受孕率。研究发现,人工授精时所使用的精液质量的好坏是能否使雌性大熊猫受孕的关键。因此,提高冷冻后精液的质量成为众多科研人员研究的焦点。生殖系统作为动物繁衍和演化的基础,在繁殖中占有重要地位,其结构组成的研究是动物生态、繁殖及种群生物学研究最基础的工作。精子是雄性动物的生殖细胞携带着遗传物质,能够使卵子受精变成受精卵,受精卵可以发育成胚胎。精子在冷冻保存过程中,易受到损伤,影响精子的正常代谢及正常生理功能的发挥,影响受精能力,造成过低的受胎率。
本文采用组织学方法对大熊猫睾丸、附睾和输精管的组织学结构进行了形态观察,了解其组成及结构特点。采用电子显微技术对大熊猫成熟精子的结构进行了超微结构观察,并且采用精液冷冻保存、复苏的方法评估海藻糖和蔗糖对大熊猫冷冻精液的保护效果。实验结果及结论如下:
1. 雄性大熊猫的生殖系统主要包括睾丸、附睾、输精管、前列腺、阴茎和阴囊等部分。大熊猫的睾丸和附睾一起被一层膜包裹着。睾丸呈卵圆形,表面光滑,位于身体下部左右两侧的阴囊中。附睾由附睾头、附睾体和附睾尾组成。附睾头呈浅碗状覆盖在睾丸的前端,附睾体呈扁带状覆盖在睾丸的内测面接近背侧缘处,附睾尾位于睾丸的后端,比附睾头更宽,倒盖在睾丸后端表面。输精管是一条细管,它是附睾尾的直接延续。
2. 大熊猫的睾丸组织表面被覆两层膜,分别为鞘膜和白膜,它们共同构成了睾丸组织的被膜。曲细精管是睾丸组织的主要成分,也是产生精子的地方,它的管壁是由精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精子细胞和精子共同组成的。在繁殖季节,精子都聚集在曲细精管的管腔中央。大熊猫的附睾组织主要是由输出小管和附睾管组成,输出小管和附睾管的管腔中都有精子存在。此外,在繁殖季节时,大熊猫的输精管内充满成熟的精子。
3. 大熊猫的精子可以分成三个部分,分别是头部、颈部和尾部。头部较大呈梨形,含有核物质。头部的前端较尖,外有一个帽状的结构覆盖在精子头的前半部,即为顶体。顶体是与受精密切相关的结构,在精子与卵子接触时,顶体释放所含溶酶体,溶酶体将卵子的透明带消融后精卵结合,形成受精卵。大熊猫精子的颈部很短,尾部细而长,含有大量为精子运动提供能量的线粒体。
4. 本实验研究结果显示海藻糖和蔗糖对大熊猫冷冻精液具有保护作用。海藻糖与蔗糖相比,海藻糖对大熊猫冷冻精液的保护效果更好,精液解冻后具有更高的精子活率、活力、质膜完整率及顶体完整性。另外,实验测得大熊猫冷冻精液中添加海藻糖和蔗糖的最适浓度分别为0.5 mg/L和75 mmol/L。
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