• 제목/요약/키워드: sperm membrane integrity

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Effects of Endocrine Disruptors (NP, DBP and BPA) on Sperm Characteristics and Development of IVF Embryos in Pig

  • Yuh, In Suh;Cheong, Hee Tae;Kim, Jong Taek;Park, In Chul;Park, Choon Keun;Yang, Boo Keun
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제55권4호
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    • pp.237-247
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    • 2013
  • This study was to examine single or combined in vitro effects of environmental endocrine disruptors on boar sperm characteristics, oxidative stress damage in sperm and development of porcine IVF embryos. Addition of various concentration of NP (10, 20, $30{\mu}M$), DBP (10, 50, $100{\mu}M$) and BPA (1, 5 or $10{\mu}g/ml$) on boar sperm characteristics such as percentages of sperm motility, viability, membrane integrity and mitochondrial activity were dose-dependently decreased within 3, 6 or 9 hr incubation period (p<0.05). The overall detrimental effects increased with incubation time increasement. NP, DBP and BPA showed the detrimental effects on sperm membrane and mitochondria of energy production organelles affecting cell viability with the dependancy of dose and incubation time. In combination effects, NP ($10{\mu}M$) + DBP ($10{\mu}M$) significantly decreased boar general sperm characteristics for 3 or 6 hr incubation period compared with control (p<0.05). When both of NP and DBP concentrations (NP; $30{\mu}M$, DBP; $100{\mu}M$) increase, the detrimental effects on sperm characteristics were larger than those of low concentration combination (p<0.05). The inhibitory effects of NP ($30{\mu}M$) + BPA ($10{\mu}g/ml$) on sperm characteristics were larger than those of NP ($10{\mu}M$) + BPA ($1{\mu}g/ml$) (p<0.05). DBP ($100{\mu}M$) + BPA ($10{\mu}g/ml$) decreased sperm characteristics compared with the low concentration combination (DBP $10{\mu}M$ + BPA $1{\mu}g/ml$, p<0.05). This result indicates the detrimental effects of both chemicals on sperm characteristics were dose dependent. Addition of NP ($30{\mu}M$) + DBP ($100{\mu}M$), NP ($30{\mu}M$) + BPA ($10{\mu}g/ml$), DBP ($10{\mu}M$) + BPA ($1{\mu}g/ml$) or DBP ($100{\mu}M$) + BPA ($10{\mu}g/ml$) significantly increased lipid peroxidation for 3 or 6 hr incubation period (p<0.05) compared with no addition control. NP (${\geq}20{\mu}M$) decreased the percentages of IVF embryo development from morulae and blastocyst stages (p<0.05) and its detrimental effects were dose-dependant. BPA 0, 1, 5 or $10{\mu}g/ml$ decreased significantly and dose-dependently the percentage of morulae plus and blastocysts (p<0.05). Combinations of DBP ($100{\mu}M$) plus NP ($30{\mu}M$) and DBP ($100{\mu}M$) plus BPA ($10{\mu}g/ml$) did not affect on morulae and blastocyst development, but NP ($30{\mu}M$) plus BPA ($10{\mu}g/ml$) has significant detrimental effect on embryo development at these stages (p<0.05). These overall results indicate that the partial detrimental effects on boar sperm characteristics and embryo development by NP, DBP, BPA or the combination of these chemicals might be due to the increasement of lipid peroxidation and free radical formation in the cell and there were no specific interaction effects on boar sperm and embryo degeneration among the combined treatments.

미니 돼지 동결정액의 융해 온도가 정자성상에 미치는 영향 (Effect of Thawing Temperature on Sperm Characteristics of Frozen Semen in Miniature Pig)

  • 최원철;양미혜;이용승;정희태;양부근;이동석;박춘근
    • Reproductive and Developmental Biology
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    • 제31권3호
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    • pp.175-179
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    • 2007
  • 본 연구는 0.5ml straw를 이용한 정자 동결융해 시 응해 온도가 동결정자의 성상에 미치는 영향을 파악하고 미니 돼지의 동결정액에 최적화된 적정 응해 조건을 찾기 위하여 실시하였다. 정액동결 straw를 37, 50 및 $70^{\circ}C$에서 각각 5초, 10초 및 45초간 융해하여 생존율(SYBR-14/PI staining), 정자원형질막기능검사 (Hypoosmotic Swelling Test) 및 첨체반응율(CTC : chlorotetracycline staining)을 검사 한 결과, $70^{\circ}C$에서 5초간 융해한 정자의 생존율과 CTC 결과가 $37^{\circ}C$$50^{\circ}C$에서 10초 및 45초간 융해한 처리구보다 유의적(p<0.05)으로 높은 생존율과 낮은 비율의 첨체 반응율을 얻었다. 따라서 미니돼지의 동결 정액은 고온에서 단시간 융해를 하는 것이 정자의 성상에 유리한 것으로 사료된다.

제주흑우 동결정액 제조시 Ethylene Glycol의 농도와 예비 동결 조건이 정자의 생존율 및 첨체양상에 미치는 영향 (Effect of Ethylene Glycol Concentration and Freezing Speed on Post-thawed Semen Viability and Acrosome Integrity in Korean Jeju Black Bull)

  • 최선호;고민희;강태영;조상래;박용상;오신애
    • Reproductive and Developmental Biology
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    • 제35권3호
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    • pp.377-383
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    • 2011
  • 본 연구에서는 제주흑우의 유전자원 보존과 증식을 위한 안정적인 동결정액 제조법을 수립하기 위하여 제주흑우의 정액 동결 제조에 있어 동결 융해 후 ethylene glycol이 정자의 운동성, 생존율 그리고 첨체에 미치는 영향에 대하여 알아보고자 수행하였다. 제주흑우의 동결정액제조시 5%의 ethylene glycol의 첨가가 $72.5{\pm}5.00%$의 활력과 $54.88{\pm}0.66%$의 생존율 그리고 $46.00{\pm}2.40%$의 정자막 온전성을 나타내 3%와 5%의 ethylene glycol을 첨가한 실험구보다 유의적으로 높은 결과를 나타냈다(p<0.05). 또한, 7% glycerol을 사용한 실험구와 비교하였을 때 5% ethylene glycol을 첨가하였을 때 유의적으로 높은 생존율과 정자막 온전성을 나타냈다(p<0.05). 또한, 예비 동결 조건이 정자의 성상에 미치는 영향에 있어서는 3 cm, 5분 예비동결 실험구에서 생존율과 정자막 온전성이 유의적으로 감소하였다(p<0.05). Ethylene glycol이 정자의 첨체 양상에 미치는 영향에 있어서는 5%와 7%의 ethylene glycol을 사용하였을 때 효과적으로 첨체가 보호되어 F pattern의 비율이 유의적으로 높게 나타났으며(p<0.05), 조기 첨체 반응도 유의적으로 낮은 수준을 보였다(p<0.05). 그러나 7%의 glycerol과 비교하였을 때는 유의적인 차이를 나타내지 않았으며, 5%와 7% ethylene glycol 사이의 유의적 차이도 나타나지 않았다. 예비 동결 조건이 정자의 첨체 양상에 미치는 영향에 있어서는 역시 정자의 생존율과 정자막 온전성과 같이 3 cm, 5분 예비동결 시 유의적인 F pattern의 감소와 조기 첨체 반응에 의한 AR paattern의 증가를 볼 수 있었다(p<0.05). 이와 같은 결과는 본 연구에서 사용된 ethylene glycol과 예비동결 조건의 조합으로 나타난 결과를 활용하여, 희소가축의 생식세포 보존 및 유전자원 확립을 위한 중요한 자료가 될 것이며, 생존율과 운동성 증대를 위한 다양한 희석제를 활용한 연구가 필요할 것으로 사료된다.

제주흑우 동결정액 제조 시 Amide 계열의 동결보호제가 동결 융해 후 정자의 성상에 미치는 영향 (Effect of Amides as a Cryoprotectant on Quality of Frozen-thawed Sperm in Korean Jeju Black Bull)

  • 오신애;최선호;고민희;강태영;조상래;고문석;오영미;조원모
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제54권2호
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    • pp.95-101
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    • 2012
  • 본 연구는 희소 한우인 제주흑우의 정액 동결을 위하여 동결보호제로서 glycerol과 amide 계열의 동결보호제인 5%의 DMA, DMF 그리고 7%의 MF를 이용하여 동결 융해 후 정자의 운동성, 생존율, 정자막 온전성 및 정자의 첨체 양상의 변화 조사를 위하여 수행하였다. 제주흑우의 정액을 동결 한 결과 glycerol과 DMF를 사용하였을 때 운동성은 $64.00{\pm}9.62$$59.00{\pm}5.48$로 DMA와 MF에 비해 유의적으로 높았으며(p<0.05), 생존율 역시 glycero과 DMF 처리구에서 $58.25{\pm}6.63$$53.05{\pm}3.77$로 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 그러나 glycerol과 DMF 처리구 간의 유의적 차이는 나타나지 않았다. 정자막 온전성 검사(HOST)에 있어서도 역시 glycerol과 DMF 처리에서 정자 미부의 팽창 비율 역시 $45.12{\pm}25.08$$44.95{\pm}8.58$로 유의적으로 높았다(p<0.05). 정자의 첨체막 양상 변화에 있어 F pattern의 비율이 MF 처리시 다른 처리구에 비하여 유의적으로 낮았으며(p<0.05), B pattern의 비율은 DMA, DMF 및 MF의 사용시 glycerol에 비하여 유의적으로 증가하였다(p<0.05). AR pattern의 비율에 있어서는 DMF를 제외한 amide의 사용은 F pattern의 감소와 조기 첨체반응에 의한 유의적인 AR pattern의 증가를 볼 수 있었다(p<0.0.5). 그러나 DMF의 사용은 glycerol 보다 AR pattern의 비율이 유의적으로 낮았다(p<0.05). 동결 융해 후 시간에 따른 정자의 생존율과 정자미부 팽창 비율에 있어서 융해 초기에는 glycerol에서 DMF 보다 높은 생존율과 정자 미부 팽창율을 나타냈으나, 1시간 이후부터는 DMF에서 glycerol 보다 높은 생존율과 정자 미부 팽창율을 나타내었다. 이러한 결과는 희소 가축의 생식세포 보존 및 유전자원 확립을 위한 중요한 자료가 될 것이며, 제주흑우 및 희소 가축의 안정적이고 효율적인 동결 정액 제조 연구에 있어 중요한 정보를 제공할 것으로 평가된다.

Study on Suitable Semen Additives Incorporation into the Extender Stored at Refrigerated Temperature

  • Bhakat, M.;Mohanty, T.K.;Raina, V.S.;Gupta, A.K.;Pankaj, P.K.;Mahapatra, R.K.;Sarkar, M.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제24권10호
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    • pp.1348-1357
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    • 2011
  • The objective of this study was to compare the effect of Butylated Hydroxy Toluene (BHT), Pentoxifylline (PTX) and ${\alpha}$-tocopherol (Vit E) on semen quality parameters of Karan Fries bulls. The fortification of extender by various semen additives improves motility as well as fertility of spermatozoa. Split samples of 24 ejaculates of four Karan Fries bulls were extended in extender with or without various additives such as BHT, PTX and Vit E, and performance was evaluated at an interval of 0, 24, 48 and 72 h at refrigerated temperature (4-$7^{\circ}C$). Results of the present study revealed that addition of BHT, PTX and Vit E in extender improved sperm cell function, such as motility, viability, HOST, and acrosome integrity, as compared to the control during liquid storage up to 48 h of preservation at refrigerated temperature. There was no significant (p<0.05) difference between any of the additives up to 48 h of preservation. Overall, the results showed a significant (p<0.05) deterioration in motility after each storage interval. The results showed a significant deterioration in the acrosome integrity and plasma membrane integrity up to 48 h; subsequently, there was not much degradation of both the semen quality parameters. There was a significant increase in spermatozoal tail and total abnormality after each storage interval at refrigerator temperature (4 to $7^{\circ}C$); however, the head and mid-piece abnormalities were almost unaffected. Tail and total abnormality were least in extender fortified with BHT, PTX and Vit E at different hours of incubation as compared to the control. The addition of 1.5 mM BHT, 3.6 mM PTX and 1 mg/ml Vit E in the semen extender has more beneficial effect in terms of semen quality and preservability of spermatozoa.

개 정액의 정장이 개정자의 냉각과 동결에 미치는 영향 (The Effect of Seminal Plasma on Chilling and Freezing of Canine Spermatozoa)

  • 유명조;이존화;김인식;박진호;권중기;김종훈;김범석;유일정
    • 한국임상수의학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.486-492
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    • 2007
  • 개 정액의 정장은 정자를 동결 보존하기전 정액에서 제거되어진다. 그러나 근래 개정장이 정자를 냉각하고 동결하는데 유효한 효과가 있는 것으로 보고되고 있다. 그러므로 본 연구에서는 정자를 냉각과 동결하기 전 정장을 정자 희석액에 첨가하여 정장이 정자의 생존성에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 건강한 4마리의 수캐로부터 정액을 채취 혼합한 후 300g에서 10분간 원심분리하여 얻은 상층액을 다시 원심분리하고 상층액을 회수하여 정장으로 사용하였다. 정자의 희석액으로는 Egg yolk-Tris(EYT)를 사용하였다. 다음과 같이 두 가지 실험을 실시하였다. 실험 1: 정장이 0, 20, 40, 80, 100%비율로 포함된 EYT배지에 정자를 희석하여 두 시간 동안 $4^{\circ}C$$25^{\circ}C$에서 보관하였다. 정자수는 $2{\times}10^8/ml$로 조정하였다. 실험 2: 전체적으로 9개 실험군으로 구분하여 4개 실험군은 정장이 20, 40, 80, 100%포함된 EYT배지에 각각 정자를 희석하여 $4^{\circ}C$까지 냉각한 후 EYT+1.2 M glycerol배지로 2차 희석하여 동결하였다. 나머지 4개의 실험군은 EYT배지에 정자를 희석하여 $4^{\circ}C$까지 냉각한 후 각각 정장이 20, 40, 80, 100%포함된 EYT+1.2 M glycerol배지로 2차 희석하여 동결하였다. 대조군으로서 정장을 포함하지 않은 EYT배지에 정자를 희석하여 $4^{\circ}C$까지 냉각한 후 EYT+1.2 M glycerol배지로 2차 희석하여 동결하였다. glycerol의 최종농도는 0.6M, 정장의 최종농도는 10, 20, 40, 50%이었으며, 정자수는 $1{\times}10^8/ml$로 조정하였다. 정자를 straw에 충진하고 분당 $25^{\circ}C$의 냉각율과 액체질소를 이용하여 동결하였다. 융해는 $38^{\circ}C$에서 1분간 실시하였다. 정자 운동성, 정자 형질막 보존성(생존력), 정자 첨단체의 보존성을 검사하여 정자의 생존성을 검증하였다. 정자의 운동성은 400배율에서 현미경으로 관찰하였으며 생존력과 첨단체 보존성은 각각 이중형광염색과 Pisum sativum agglutinin을 이용하여 검사하였다. 실험 1의 결과는 보존온도와는 관련없이 희석액에 정장을 첨가하는 것은 정장이 포함되지 않은 희석액과 비교하여 정자의 운동성을 향상시키지 못했다. 실험 2 결과, 동결 전 냉각상태에서 정장을 포함한 EYT+0.6 M glycerol배지에 희석되었던 정자가 정장을 포함하지 않은 EYT+0.6 M glycerol배지보다 높은 진행운동성을 보였다(P<0.05). 그러나, 동결 융해 후 정장을 포함한 EYT+0.6 M glycerol배지에 희석되었던 정자의 생존력은 정장을 포함하지 않은 EYT+0.6 M glycerol배지보다 낮거나 비슷하게 나타났다. 본 실험의 결과를 요약하면 비록 정장이 동결보호제가 포함되지 않은 EYT에 혼합되었을 경우는 냉각되어진 정자의 생존성을 향상시키지는 못했으나 동결보호제가 포함된 EYT에 정장을 혼합한 경우 정장은 정자의 냉각 후 정자의 운동성을 향상시켰다.

제주흑우 정액 동결을 위한 AndreoMed와 Triladyl 희석제의 동결성 비교 (Comparison of AndroMed and Triladyl Extender for Freezing of Jeju Native Black Bull Semen)

  • 조상래;조인철;한상현;강태영;조원모;채현석;김남영;박용상;강용준;김영훈;고응규;김현종;고문석
    • Reproductive and Developmental Biology
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    • 제37권3호
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    • pp.155-159
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    • 2013
  • 본 연구는 제주흑우의 정액의 동결과 보존기술 개발을 위해 AndroMed와 Trialdyl를 사용하여 보다 우수한 희석제와 우수 종모우 선정을 위해 실시되었다. 종모우 1번부터 4번까지 개체 정자의 성상비교에서 수정능 획득과 첨체반응의 비율은 36.8%, 26.8%, 37.8% 그리고 38%의 결과를 나타내었다. 2번 개체 정자에서 수정능 획득과 첨체반응의 비율이 유의적으로(p<0.05) 낮은 결과를 보였다. 제주흑우 정액을 동결하기 전 정자의 생존율은 약 $93.27{\pm}1.62$, 동결 융해 후 생존율은 $73.34{\pm}3.27%$로 나타나 동결전 정액의 생존율이 유의적으로(p<0.05) 높은 결과를 나타내었으나, 사멸 정자의 비율은 약 $7.35{\pm}2.63%$$13.71{\pm}2.85%$의 결과를 나타내었다. 그리고 $Triladyl^{(R)}$ 동해 방지제를 사용하였을 때, 정자의 운동성은 $72.86{\pm}2.83%$, $AndorMed^{(R)}$를 사용하였을 때 운동성은 $81.47{\pm}2.48%$$AndorMed^{(R)}$ 동해방지제를 사용하였을 때 운동성이 다소 높은 경향을 보였으나, 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 마찬가지로 정자의 사멸율에서도 $Triladyl^{(R)}$ 동해 방지제는 $18.41{\pm}3.42%$, $AndorMed^{(R)}$ 동해방지제는 $17.26{\pm}4.25%$의 결과를 보여 AndroMed를 사용한 동해방지제가 정자의 생존율을 향상시키는 것으로 나타났다. 결론적으로 제주흑우 정액의 동결 보존을 위해 보다 향상된 동결보호제 선정과 동결보존 기술 개발이 필요할 것으로 사료된다.

Effect of supplementation of feed with Flaxseed (Linumusitatisimum) oil on libido and semen quality of Nilli-Ravi buffalo bulls

  • Shah, Syed Mazhar Hussain;Ali, Shujait;Zubair, Muhammad;Jamil, Huma;Ahmad, Nazir
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제58권7호
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    • pp.25.1-25.6
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    • 2016
  • Background: The current study was designed to investigate the effect of supplementation of Flaxseed (Linumusitatisimum) oil on libido and semen quality of Nilli-Ravi buffalo bulls. Methods: In this study, 12 adult healthy bulls kept at the Semen Production Unit, Qadirabad district Sahiwal, were used. These bulls were divided into three equal groups, A, B and C. Group A was kept as control, while in groups B and C supplementation of feed was provided by using flaxseed oil @125 ml/day and 250 ml/day,respectively for 12 weeks. Two ejaculates per animal were collected at 0 day then 5th, 6th, 7th, 8th, 9th, 10th, 11th and 12th week of treatment. In this way a total 216 samples were taken, and each semen sample was evaluated for color, volume, mass activity, percent motility, sperm cell concentration per ml, percentage of live sperm, and plasma membrane integrity. Libido of bulls was also evaluated before every collection. Results: Analysis of data revealed that these parameters were significantly (P < 0.01) increased in flax oil treated animals as compared to control. Conclusion: It was concluded from the present study that flax seed oil has beneficial effects on reproductive health of buffalo bull.

Relief of the negative effects of heat stress on semen quality, reproductive efficiency and oxidative capacity of rabbit bucks using different natural antioxidants

  • El-Ratel, Ibrahim Talat;Attia, Kandil Abdel Hai;El-Raghi, Ali Ali;Fouda, Sara Fikry
    • Animal Bioscience
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    • 제34권5호
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    • pp.844-854
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    • 2021
  • Objective: The potential of extra virgin olive oil (EVOO), betaine (BET), and ginger (GIN), as natural antioxidants, in reducing negative effects of heat stress on physiological responses, antioxidant capacity, semen quality and fertility of bucks under heat stress were investigated. Methods: Forty adult Animal Production Research Institute line rabbit bucks were distributed randomly into four experimental treatments of ten rabbits each. The first treatment was fed the commercial pellet diet (CPD) without supplementation and served as a control. The other three treatments were fed CPD supplemented with EVOO (300 mg), BET (1,000 mg), and GIN (200 mg) per kg diet for 3 consecutive months during the summer season. Results: Supplementation of EVOO, BET, or GIN improved (p<0.05) the sexual desire, progressive motility, vitality, intact acrosome and membrane integrity, sperm cell concentration, sperm outputs and fertility. Seminal plasma total proteins, globulin, total antioxidant capacity, glutathione and glutathione S-transferase, and initial fructose increased (p<0.05), while total lipids, aspartate and alanine aminotransferases and malondialdehyde decreased (p<0.05) compared with the control. In comparing the natural antioxidants treatments, GIN evoked the largest improvement. Conclusion: The inclusion of GIN (200 mg/kg diet) appeared to improve the sexual desire, semen quality and oxidative stress of bucks. This may be a beneficial supplement for the management of rabbit bucks used in natural mating or artificial insemination.

Phospholipase C zeta 유전자의 유전적다형성과 돼지 액상정액의 운동학적 특성과의 연관성 분석 (Association study analysis of phospholipase C zeta gene polymorphism forsperm motility and kinematic characteristics in liquid semen of Boar)

  • 정용대;정진영;사수진;김기현;조은석;유동조;박성권;장현준;우제석;최정우
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.293-297
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    • 2016
  • For evaluating the boar semen quality, sperm motility is an important parameter because the movement of sperm indicates active metabolism, membrane integrity and fertilizing capacity. Phospholipase C zeta (PLCz) is important enzyme in spermatogenesis, but the effect has not been confirmed in pigs yet. Therefore, this study was aimed to analyze their association with sperm motility and kinematic characteristics. DNA samples from 124 Duroc pigs with records of sperm motility and kinematic characteristics [total motile spermatozoa (MOT), curvilinear velocity (VCL), straight-line velocity (VSL), the ratio between VSL and VCL (LIN), amplitude of lateral head displacement (ALH)] were subjected. A SNP in non-coding region of PLCz g.158 A > C was associated with MOT (p < 0.05), VCL (p < 0.01), LIN (p < 0.01) and ALH (p < 0.05) in Duroc population. Therefore, we suggest that the intron region of the porcine PLCz gene may be used as a molecular marker for Duroc boar semen quality, although its functional effect was not defined yet. Whether the association is due to the candidate gene or not require further verification. Thus, it will be of interest to continue association studies in the regions surrounding those genes.