于 涛,马梦婷,陈晓利,王姗姗,高庆华*
(1塔里木大学动物科学学院,新疆 阿拉尔 843300;2塔里木大学生命科学学院,新疆 阿拉尔 843300)
奶牛宫颈粘液pH值与后代性别相关性分析
于 涛1,马梦婷2,陈晓利2,王姗姗1,高庆华1*
(1塔里木大学动物科学学院,新疆 阿拉尔 843300;2塔里木大学生命科学学院,新疆 阿拉尔 843300)
为了解子宫颈粘液对奶牛后代性别影响,采集200头奶牛的子宫颈粘液,测定子宫颈粘液的pH值并记录与其相应编号的母牛后代性别用以推测宫颈粘液pH值与后代性别的相关性。实验结果显示子宫颈粘液的pH值越高后代为雄性的几率越大,反之宫颈粘液pH值越低产雌性个体的几率越大。奶牛子宫颈粘液pH≤6.7的母牛,后代性别多为雌性,pH值≥7.6时,后代多为雄性,奶牛子宫颈粘液pH值在6.8~7.5之间时,雌雄后代数目较为均等,接近于1:1。
奶牛;宫颈粘液;PH值;性别控制
子宫粘液(Cervical Mucus,CM)是子宫颈管粘液腺所分泌的物质,在检查不孕症诊治[1],胎儿产前遗传病的筛查和诊断[2],卵巢功能测定[3]等均有应用。宫颈粘液的量、性质、粘液度、结晶类型等物理化学性质会随着卵巢激素的影响而发生不同的改变。宫颈粘液异常有可能会引发奶牛繁殖障碍综合征[4],造成畸形胎儿、母牛不孕甚至产生流产、死胎、木乃伊胎。宫颈粘液中存在抗精子抗体[5],影响受孕。子宫颈粘液可能还存在性别控制方面的作用,本试验从奶牛宫颈粘液pH值与胎儿性别进行相关性分析,探讨子宫粘液是否对胎儿性别产生影响并具有相关性。
1.1 材料
1.1.1 宫颈粘液
根据牛场配种生产记录直肠检查结果,选取了阿克苏新农牛场奶牛200头。对试验奶牛直肠检查后刺激其宫颈,待其流出发情盛期宫颈黏液,用灭菌注射器无菌吸取至灭菌小瓶,-20℃密封冷冻备用。
1.1.2 试验试剂
pH为4.0的HCl缓冲液、7.0NaOH缓冲液、11.0的NaCl缓冲液。
1.1.3 主要仪器
pH酸度仪、微量加样器。
1.2 试验方法
1.2.1 pH缓冲液配制
pH=4.0的HCl缓冲液。 用HCl的pH缓冲液粉剂按1 g HCl缓冲液粉剂:10 mL蒸馏水的比例配成PH=4.0的Hcl缓冲液。
pH=7.0的NaOH缓冲液。用NaOH的pH缓冲液粉剂按1 g NaOH缓冲液粉剂:10 mL蒸馏水的比例配成pH=7.0的NaOH缓冲液。
pH=11.0的NaCl缓冲液。 用NaCl的pH缓冲液粉剂按1 g NaCl缓冲液粉剂:10 mL蒸馏水的比例配成pH=11.0的NaCl缓冲液。
1.2.2 宫颈粘液pH值测量
pH为4.0的Hcl,pH为7.0的NaOH,pH为11.0的Nacl缓冲液分别置于3个高压灭菌的烧杯中。将pH酸度计的温度探头的保护套取下将温度探头放入室温水中,调节温度至室温23.6℃,将pH探头分别放入盛有3个不同pH值的缓冲液烧杯中进行校正。校正后将pH探头放入装有子宫颈粘液的离心管中测定子宫颈粘液的pH值。
1.2.3 后代性别统计
在采取子宫颈粘液样品同时,记录实验奶牛标号。待奶牛生产后,记录奶牛后代性别,并与相应的宫颈粘液标号进行对比。
使用软件进行数据处理统计。
表1 奶牛宫颈粘液pH值与后代性别关系
选取了200头奶牛,受孕奶牛180头,后调查受孕母牛的产犊性别,共产犊牛166头,其中公犊87头,母犊79头。我们对数据进行整理发现,配种时母牛阴道粘液的pH值不同,怀孕后所产犊牛的性比例亦不同,随着pH值的增高,公母犊比例数值发生改变,产公犊的比例增加,从表1可以看出不同子宫颈粘液pH值对后代性别的关系,在pH值为6.4~6.5时,公犊数为0而母犊数为2,但是在pH值为7.8~7.9时,公犊数为8母犊数为2,pH值在6.8~7.5之间时公母犊数量相近。结果显示在pH<6.6时所产后代为母犊的概率较高;在6.7<pH<7.7时奶牛所产后代既有公犊也有母犊,其后代性别比例接近1:1;在pH值大于7.7是所产的后代为公犊的概率很高,可以说,在偏碱性的宫颈粘液环境下,后代为公犊的概率很大。
本试验采用分析宫颈粘液pH值与母牛后代性别的关系来探讨宫颈粘液是否对胎儿性别产生影响,初步得到的结果为奶牛子宫颈粘液pH值≤6.7的母牛,怀孕后所产犊牛雌性多于雄性,pH值≥7.6的母牛所产犊牛雄性多于雌性,奶牛子宫颈粘液pH值6.8~7.5之间雌雄后代数目较为均等,接近于1:1。
通过本试验不难发现宫颈粘液pH值与后代性别有一定的关系,并且宫颈粘液现已发现与繁殖方面[6-10]具有有很大的联系。宫颈粘液主要由宫颈内膜细胞分泌的,它含有少量的宫腔内膜液和输卵管液。宫颈内膜约有100个腺体单位,非排卵期宫颈粘液分泌很少,每天大约0.1 mL;而排卵期则显著增多,每天大约0.5 mL[6]。本试验采取的是配种时期的母牛宫颈粘液,在输精前采取,保证输精后精液所处的宫颈粘液pH环境与我们所采取的宫颈粘液样品pH值量上保持一致。宫颈黏液在奶牛的生殖过程中有促进精子穿透和维持精子生存环境的作用[7],但是宫颈粘液会受到激素[8]的影响,血液中雌二醇水平最高时,宫颈内膜分泌粘液的细胞内糖元及粘蛋白的含量很丰富,有大量的粘多糖。在排卵后期,血液中孕酮水平升高,这就改变了粘蛋白中酸性粘多糖的组成,使粘度增加[9]。由此我们可以得知宫颈粘液在奶牛生殖过程中会发生很大的变化,这也可以解释宫颈粘液会影响到繁殖情况。马瑛[10]等使用SDS-PAGE分离不孕奶牛宫颈黏液抗精子抗体(Antispern antibodies,AsAb),成功分离得到AsAb轻链,发现其在可孕及不孕奶牛体内含量存在巨大差别。
本研究中,随着宫颈粘液的pH值的变化,后代性别也发生一定的比例变化,pH值于6.8~7.5之间时,后代比例接近于1:1,从数据中还可以得出pH值越高其后代为雄性的概率会增长,有实验[11]验证了宫颈粘液pH低可减弱精子-粘液相互作用致使生育力降低,且宫颈粘液的pH亦与血清雄激素水平增加有关,已有很多实验[12-13]证明奶牛的宫颈粘液能够识别精子膜抗原,由此本文认为导致后代性别与宫颈粘液pH值相关的可能原因是由于激素的改变导致宫颈粘液pH值的变化,而宫颈粘液pH值变化致使子宫内环境发生改变,影响受精环境,使宫颈粘液对精子选择性发生改变。本试验初步验证出宫颈粘液pH与后代性别有相关性,随着宫颈粘液pH值变化,后代性别在一定范围内具有偏向性。通过本研究得到了相关性结果,但是其机理还需进一步的研究证明。
[1]俞锡灿.宫颈粘液检查在不孕症诊治中的初步应用[J].检验医学,2009,24(4):273-277.
[2]赵晓曦,梁琳.利用宫颈粘液中的胎儿细胞进行产前遗传病的筛查和诊断[J].中国优生与遗传杂志,2009,17(3):1-2.
[3]杨光弟,杨忠金,周红锋,等.宫颈粘液羊齿状结晶的分形分析[J].云南民族大学学报,2011,20(1):75-78.
[4]刘琼霞,李秀山,谭运华,等.奶牛繁殖障碍综合征研究进展[J].吉林畜牧兽医,2004,(2):13-16.
[5]高庆华,韩春梅,周虚.不孕奶牛抗精子抗体(AsAb)检测及复方药物结合AI+MOET治疗试验[J].中国兽医学报.2009,(09).
[6]王尔文.宫颈粘液的生物化学[J].生殖与避孕,1983,(2):3-5.
[7]Anil Suri.Sperm specific proteins-potential candidate molecules for fertility control[J].Reproductive Biology and Endocrinology,2004,2(10):1-6.
[8]Rossato M,Galeazzi C,Ferigo M,et al.Antisperm antibodies modify plasma membrane functional integrity and inhibit osmosensitive calcium influx in human sperm[J].Hum Reprod,2004,(19):1816-1820.
[9]MOGHISSI,KAMRAN S,MD,et al.Contraceptive Mechanism of Microdose Norethindrone[J].Obstetrics&Gynecology,1973,41(4):585-594.
[10]马瑛,高庆华.SDS-PAGE分离不孕奶牛宫颈黏液AsAb[J].中国奶牛,2011,(14):43-46.
[11]Jenkins JM,Brook PF,Sargeant S,et al.Endocervical mucus pH is inversely related to serum androgen levels and waist to hip ratio[J].Fertility and Sterility,1995,63(5):1005-1008.
[12]马瑛,马明,沈辉等.不孕奶牛宫颈黏液相关ASA免疫印迹分析[J].中国奶牛,2013,(6):4-7.
[13]Mollova M,Djarkova T,Ivanova M,et al.Isolation and biological characterization of boar sperm capacitation-related antigen[J].Am J Reprod Immunol.1999,42(4):254-262.
Correlation Analysis between Cervical Mucus pH and Offspring Sex
YU Tao1,MA Meng-ting2,CHEN Xiao-li2,WANG Shan-shan1,GAO Qin-hua2*
(1.College of Animal Science,Tarim University,Alaer 843300,China;2.College of Life Sciences,Tarim University,Alaer 843300,China)
To investigate the influence of cervical mucus pH on cow offspring sex.By collect cervical mucus from 200 cows,survey pH value of cervical mucus and record the number of cows and their offspring gender to speculate the relationship between cervical mucus pH value and gender of offspring.The results shows as the cervical mucus pH is higher the rate of male offspring is higher,on the contrary,the pH is lower the rate of female offspring is higher.When the cervical mucus pH≤6.7,offspring gender is mostly female,when pH≥7.6,offspring gender is mostly male,when the cervical mucus pH between 6.8-7.5,the number of male and female offspring is close to 1:1.
cow;cervical mucus;pH;sex control
S814.6
:A
1003-6377(2015)01-0040-04
国家自然科学基金项目(31060306,31260551);大学生创新创业训练计划项目(2013107570028)
于涛(1993-),男,新疆阿拉尔人,本科在读。 E-mail:mmt_316@126.com
高庆华(1970-),男,教授,博士,研究方向为动物性别控制技术、转基因克隆动物技术。E-mail:gsy1997@126.com
2014-11-07,
2014-11-19