中国荷斯坦公牛不同耐冻性精子的蛋白质组学分析

在以冷冻精液和人工授精为主导技术的奶牛繁育体系中,公牛精液的冻后活力备受关注。精子的耐冻性是影响精液冻后活力的关键。已有研究发现解冻后的精子活力在不同公牛之间存在显著差异。因此,迫切需要从遗传水平挖掘影响精子耐冻性的关键基因和分子标记,为提高我国种公牛的精子耐冻性提供理论依据。本研究筛选了精子高耐冻组公牛9头(鲜精活力>0.65,冻后活力>0.40)和精子低耐冻组公牛6头(鲜精活力>0.65,冻后活力≤0.27),使用Label-free蛋白质组学技术对15头公牛的精子细胞进行定量蛋白质组学分析和生物信息学分析。结果显示,在高、低耐冻组间共检测到432个差异表达蛋白,主要富集在“代谢途径”和“氧化磷酸化”等与精子能量供应密切相关的生物学过程。差异表达蛋白互作网络分析显示与能量代谢相关的蛋白之间具有强相互作用。与QTL数据库比对,发现9个差异表达蛋白与已定位到的冻后活精子百分比性状关联基因重叠。最终筛选到HSPA1A、BSP3、ACSL4等重要候选蛋白可作为公牛精子耐冻性的潜在生物标志物。本研究揭示了具有不同耐冻性公牛精子的蛋白质组特征,这些发现为我国种公牛冻后精液品质的分子选育提供了重要信息。