• 제목/요약/키워드: Sperm viability

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닭 정액 동결 시 동결 보호제가 정액 성상에 미치는 영향 (Effects of Kinds of Cryoprotectants on the Characteristics of Frozen Fowl Semen)

  • 최진석;신단비;고응규;도윤정;변미정;박수봉;성환후;김현;공일근;김성우
    • 한국가금학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.171-178
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    • 2013
  • 본 연구는 닭 정액 동결 보존을 위하여 동결 보호제로 7%의 DMA, DMF 그리고 7.5%의 MA를 이용하여 동결 융해 후 정자의 생존율, 정상 첨체율 및 미토콘드리아의 활성도를 FACS를 이용하여 평가하고, 수정률과의 상관관계를 조사하고자 수행하였다. 닭 정액을 동결한 결과, DMF를 사용하였을 때 생존율은 $52.1{\pm}5.52%$로 DMA와 MA에 비해 유의적으로 높았으며(P<0.05), DMA $46.94{\pm}5.06%$, MA $36.56{\pm}4.66%$순으로 나타났다(P<0.05). 첨체막이 파열되고 죽은 정자는 이와 반대로 MA를 이용하여 동결한 정액이 $61.16{\pm}1.86%$로서 가장 높았고, DMA $47.48{\pm}1.9%$ DMF $36.56{\pm}1.42%$순으로 유의적 차이를 보였다(p<0.05). 정자 미토콘드리아 막이 손상되지 않은 생존 정자는 DMF를 이용하여 동결한 정액에서 $52.68{\pm}1.07%$로 가장 높게 나타났고, DMA $44.46{\pm}1.04%$, MA $38.36{\pm}1.88%$순으로 유의적 차이를 나타냈다(p<0.05). 7% DMF를 사용하여 동결하였을 때 수정률은 유의적인 차이가 없었지만, 생존율 및 미토콘드리아 활성도가 유의적으로 가장 높았으며, 정상 첨체율이 유의적으로 높았다. 이는 DMF를 이용한 닭 정자 동결법이 정자의 세포막과 첨체의 손상에 미치는 영향이 가장 낮은 동결 보호제인 것으로 사료된다.

N-Methylacetamide 동결보호제가 오계 동결정액의 생존성, 수정 및 부화율에 미치는 영향 (Effects of N-Methylacetamide on the Viability, Fertility and Hatchability of Cryopreserved Ogye (Korean Native Black Fowl) Semen)

  • 최진석;김성우;신단비;고응규;도윤정;김동훈;공일근;박수봉
    • 한국가금학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.291-295
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    • 2012
  • 본 연구는 동결보호제로 이용되는 MA가 오계 정액의 생존율과 생산된 종란의 수정 및 부화율에 미치는 영향을 검토하여 재래가금의 동결보존 방법의 기초를 마련하고자 실시하였다. 10수의 오계 수탉에서 채취한 혼합정액을 희석정액을 제조하고 동시에 동일한 희석액으로 준비된 신선정액을 준비하여 각각 20수의 White Leghorn 암탉에 인공수정하였다. 7일 동안 생산된 종란을 각각 114개 및 115개를 회수하여 인공부화기에 입란하였고, 발생 7일째에 검란하여 수정율을 관찰하였으며, 발생 21일째에 부화율과 발육 중지란을 조사하였다. 동결정액을 이용하여 생산된 종란의 수정율은 66.36%로 관찰되었으며, MA가 함유된 희석액으로 준비한 동일한 농도의 신선 정액을 이용하여 생산된 종란의 수정율은 94.98%로 관찰되었다. 또한, MA 동결보호제가 함유된 희석정액과 동결정액을 이용하여 생산된 종란의 부화율은 모두 90% 이상으로 관찰되어 유의성이 없었으며, Glycerol 동결보호제의 문제점으로 보고된 수정 능력 및 부화 억제 효과는 없는 것으로 사료된다. 그러므로 동결정액을 이용한 종란에서 무정란 수는 신선한 희석 정액을 사용하였을 때보다 약 6.3배로 유의적 높았으나, 동결보호제에 의한 효과로 추정되지는 않았다. 닭 동결정액의 기술의 실용화를 위해서는 조류 정액의 보존 및 동결 연구에는 여전히 해결되어야 할 문제점이 많으며, 특히 품종 간 및 개체 간의 변이가 크기 때문에 앞으로 더 많은 연구가 필요하다고 사료된다.

외래유전자를 주입한 소 수정란에서 형질전환가능 수정란의 선발 (Preselection of Bovine Blastocysts Expressing Exogeneous Gene Following Microinjection)

  • 공일근
    • 한국가축번식학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.167-176
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    • 1997
  • 본 연구는 수정란을 수란우에 이식하기 이전에 형질전환가능 수정란을 선발할 수 있다면 형질전환동물의 생산에 크게 도움이 되므로 3.2 kb $\beta$-actin promoter (lacZ/n대) DNA를 미세주입하여 배반포기배에서의 발현을 확인하여 이들을 선발할 수 있는가를 규명하고자 하엿다. 채란된 난포란은 10%FBS, 5$\mu\textrm{g}$/ml LH, 0.5$\mu\textrm{g}$/ml FSH, 100 unit/ml penicillin 및 100 $\mu\textrm{g}$/ml streptomycin이 함유된 TCM199에 22~24 시간동안 체외성숙을 유도후 5$\mu\textrm{g}$/ml heparin으로 수정능획득을 유도한 1$\times$106 sperm/ml의 정자로 체외수정을 시켰다. 체외수정후 18~20시간째에 vortexing에 의해 과립막세포를 제거하고 원심분리시켜 자/웅전핵이 확인되는 수정란의 핵에 3~4 ng/${\mu}\ell$ lacZ/neo DNA를 미세주입하였다. 모든 수정란의 배양은 3 mg/ml BSA, 20${\mu}\ell$/ml NEM AMINO acids 및 40${\mu}\ell$/ml BME amino acids가 함유되어 있는 CR1aa 배양액에 neo/DNA로 transfected 된 BRL 단층에서 실시하였다. G418에 대한 적정농도를 찾기 위하여 정상적인 수정란에 0, 50, 100 및 200 $\mu\textrm{g}$/ml G418를 첨가하여 배양한 결과 8일째에 30.3%(44/145), 8.7%(13/150), 0.7%(1/151) 및 0% (0/134)의 수정란이 배반포기까지 발달하였다. 그래서 본 실험에서는 일정하게 100$\mu\textrm{g}$/ml G418을 첨가하여 배양하였다. 총 1,127개의 수정란을 미세주입후 G418 없는 배양액에서 710개 (63.0%)가 분할하였다. 미세주입후 48시간째에 2-세포기이상 분할된 수정란을 대조구 및 100$\mu\textrm{g}$/ml G418처리구를 무작위로 할당하여 배양하였으며, 또한 740개의 정상수정란도 같은 반복수로 배양을 실시하였다. 미세주입한 수정란은 8일 후 11.6%(26/255) 및 5.2% (14/267)가 대조구 및 G418 처리구에서 배반포기까지 발달하였으며 정상수정란은 27.2% (151/740)가 배반포기 배까지 발달하였다. 미세주입후 대조구에서는 23.1$\pm$2.6/70.7$\pm$4.7 (32.7%)의 할구가 $\beta$-Gal 활력을 보였고, 반면에 100$\mu\textrm{g}$/ml G418 처리구에서는 40.3$\pm$4.1/48.8$\pm$7.5 (82.6%)가 $\beta$-Gal 활력을 보였다. 비록 mosaic 형태로 외래유전자가 발현되었지만 대조구에서 87.0% (26/30개) 배반포기가 $\beta$-Gal 활력을 보인 반면, G418 처리구에서는 모든 배반포기가 $\beta$-Gal 활력을 보였다 (P<0.05). 그러나 대조구 및 G418 처리구의 ICM colony에서는 영양배엽과 내배엽을 제외한 epiblast에서는 확인되지 않았다. 그러나 이 결과로부터 $\beta$-actin promoter/lacZ gene이 integration되지 않는 것인지 또는 다만 염색 확인이 되지 않는 것인지를 판단할 수는 없다. 이상의 결과는 미세주입후 G418에서 배양한 배반포기배에서는 대부분의 할구에서 주입된 gene을 발현하고 있었으나 ICM colony에서는 특히 epiblast에서는 발현되지 않거나 침묵하고 있었다. 비록 G418 처리구에서 훨씬 더 높은 비율로 주입된 gene이 발현되고 있으나 총세포수는 유의적으로 감소하여 이후 형질전환동물의 생산과 ES like-cell의 설립에는 감소될 것으로 사려된다. 그러나 형질전환 수정란의 선발 및 형질전환동물의 생산능력에 관해서는 더 많은 연구가 필요하다고 사려된다.

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개 정자의 동결보존에 있어서 Glycerol 농도, 동결 및 융해 속도가 정자의 생존율 및 운동성에 미치는 영향 (Influence of Glycerol Concentration, Freezing Rate and Thawing Rate on Survival of Canine Spermatozoa Frozen)

  • 이제협;박향;박흠대;김재명
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.195-201
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    • 2003
  • 본 실험은 실험견의 정액 동결 시 희석 액에 첨가되는 Glycerol 농도, 동결속도, 동결보존액 첨가후 평형시간, 융해온도와 시간에 따라 정자의 생존성과 운동성을 조사하여 최적의 동결조건을 확립하기 위해 실시하였다. 1. 각기 다른 Glycerol 농도를 함유한 동결보존액에서 동결보존 후 융해하였을 때 4%의 Gly-cerol 농도에서 각각 68.8$\pm$7.4%, 73.2$\pm$8.3%로서 다른 군보다 유의하게 높은 생존율과 운동성 나타냈다(P<0.05). 2. 희석 액 I 을 첨가한 정액을 상온에서 4$^{\circ}C$까지 각각 30, 60, 120분간 속도로 하강 시켜 동결보존 후 융해하였을 때 60분간의 속도로 하강시킨 군에서 생존성은 70.6$\pm$6.8%, 운동성은 72.8$\pm$8.4%로서 다른 군보다 유의하게 높은 생존율과 운동성을 나타냈다(P<0.05). 3. 희석 액 I 을 상온에서 4$^{\circ}C$까지 60분의 속도로 하강시킨 후 희석 액 II를 첨가하여 각각 30, 60, 120분 동안 평형을 유지시킨 후 동결보존 하였을 때 60분 동안 평형을 유지시킨 군에서 생존성은 71.4$\pm$7.3%, 운동성은 74.6$\pm$7.5%로서 다른 군보다 유의하게 높은 생존율 및 운동성을 나타냈다(P<0.05). 4. 정액을 동결함에 있어 액체질소의 표면에서 각각 3, 5, 7, 9cm의 높이에서 정치시킨 후 동결을 실시하였을 때 액체질소의 표면 5cm의 높이에서 동결을 실시한 군에서 융해 후 생존성과 운동성은 각각 77.0$\pm$7.0%, 80.2$\pm$6.3% 로서 다른 군보다 유의하게 높은 생존율과 운동성을 나타냈다(P <0.05). 5. 일정기간 보존된 동결정액을 융해 시 융해온도에 따른 정자의 생존성과 운동성은 37$^{\circ}C$의 온도에서 120초 동안의 기간에 녹였을 때 각각 77.0$\pm$7.0%, 80.2$\pm$6.3%로서 다른 군보다 유의하게 높은 생존율을 나타냈다(P<0.05).

AndroMed를 이용한 흑우 동결 정액으로 체외수정란 생산 효과 (Effect of Production In Vitro Embryo with Frozen-thawed Semen using AndroMed Extender in Korean Black Cow Semen)

  • 조상래;최선호;최창용;손준규;김재범;김성재;손동수;김현종
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.207-212
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    • 2009
  • The aim of present experiment was to examine commercial synthetic extender(AndroMed) for semen cryopreservation of Korean Black Bull. Semen was collected from a Korean Black Bull using an artificial vagina and transported to the laboratory. The semen was diluted 1:1 by AndroMed. The pellect was diluted to final sperm concentration of $5{\times}10^5/ml$ by doubling in every 10 minutes at $4^{\circ}C$ cold chamber. The semen was equilibrated for 1 hr at cold chamber and packed to 0.5 ml straw. The semen straws were located above 5 cm of liquid nitrogen for 5 minutes, above 5 cm for 10 minutes and above 10 cm for 10 min. And then the frozen straw was plunged to $LN_2$. The presented straws were examined the viability and motility after thawed at $37^{\circ}C$ water bath. Hanwoo semen was used as KPN (Korea Proven Bull Number) in this experiment. The survival rates was significantly higher in fresh semen than frozen semen ($80{\pm}14%\;and\;43{\pm}11%$). However, the motility rates was similar (80.7% and 66.4%). The survival and motility rates were higher in 5cm, 10 min treatment group than the other two groups in straw-located height and duration above $LN_2$ ($50{\pm}14%$ and 70.7% vs, 33.18% and $65{\pm}7%$ vs, 30.14% and 65.7%, respectively). The development rates to cleavage was higher in Black Cow than Hanwoo semen (62.2%, 64.4%), However, The development rates to blastocyst was higher in Hanwoo than Black cow semen (25.9%, 23.0%). In conclusion. The present results that acceptable fertilization and cryopreservation could be obtained by in vitro fertilization with frozen-thawed semen using a synthetic semen extender (AndroMed).

임신중인 생쥐에 Bisphenol A 투여 후 태어난 차산자의 생식독성과 혈액성분에 관한 연구 (Studies on the Reproductive Toxicant and Blood Metabolite in Pups Born After Bisphenol A Administration in Pregnant Mice)

  • 박동헌;장현용;김정익;정희태;박춘근;양부근
    • Toxicological Research
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    • 제21권2호
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    • pp.167-173
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    • 2005
  • Bisphenol A (BPA) is a monomer used in the manufacture of a multitude of chemical products, including epoxy resins and polycarbonate. The objective of this study was to evaluate the effects of BPA administration on reproductive characteristics and blood hematological and chemical values in offspring of pregnant dams treated with BPA. BPA was administrated to pregnant mice by intraperitoneally injection with 0, 0.05, 0.5 and 5.0 mg/kg B.W. for 5 times at 3 days interval on gestation days 1-16. There were no treatment-related effects of BPA on reproductive organ weight in male offsprings at 45 days-of-age, but body weight was the lowest in 5.0mg BPA group when compared to other groups (P<0.05). No differences in semen characteristics (sperm concentration, viability, motility and abnormality) were observed between the control and BPA treatment groups. The WBC, HB, HT, MCV, MCH, MCHC, albumin, BUN and total protein of blood hematological and chemical values in male offsprings were not difference for any treatment groups, but RBC value in BPA groups was significantly increased comparing to the control group (P<0.05). The PLT value was slightly higher in 5.0mg BPA groups than in any other group, but not significantly difference among the experimental groups. In female offsprings, the effects of BPA didn't affect to the body and ovary weight, but the uterus weight in 5.0mg BPA group was slightly heavier than that of control group (P>0.05). No statically significant difference in blood hematological values in female offsprings were observed between the control group and BPA groups, but the concentration of albumin and BUN were significantly higher in 0.5mg BPA group when compared to control and other BPA treatment groups (P<0.05). The histological evaluation of testis and ovary in growing offspring at 45 days-of-age was not difference between the control group and BPA groups, but endometriosis of the uterus in female offspring was dramatically increased in 0.5 and 5.0mg BPA groups. These founding suggest that low concentration of BPA might not have a important role on reproductive ability or blood metabolite in offspring of pregnant dams treated with BPA.

Pectinase-treated Panax ginseng ameliorates hydrogen peroxide-induced oxidative stress in GC-2 sperm cells and modulates testicular gene expression in aged rats

  • Kopalli, Spandana Rajendra;Cha, Kyu-Min;Jeong, Min-Sik;Lee, Sang-Ho;Sung, Jong-Hwan;Seo, Seok-Kyo;Kim, Si-Kwan
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제40권2호
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    • pp.185-195
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    • 2016
  • Background: To investigate the effect of pectinase-treated Panax ginseng (GINST) in cellular and male subfertility animal models. Methods: Hydrogen peroxide ($H_2O_2$)-induced mouse spermatocyte GC-2spd cells were used as an in vitro model. Cell viability was measured using MTT assay. For the in vivo study, GINST (200 mg/kg) mixed with a regular pellet diet was administered orally for 4 mo, and the changes in the mRNA and protein expression level of antioxidative and spermatogenic genes in young and aged control rats were compared using real-time reverse transcription polymerase chain reaction and western blotting. Results: GINST treatment ($50{\mu}g/mL$, $100{\mu}g/mL$, and $200{\mu}g/mL$) significantly (p < 0.05) inhibited the $H_2O_2$-induced ($200{\mu}M$) cytotoxicity in GC-2spd cells. Furthermore, GINST ($50{\mu}g/mL$ and $100{\mu}g/mL$) significantly (p < 0.05) ameliorated the $H_2O_2$-induced decrease in the expression level of antioxidant enzymes (peroxiredoxin 3 and 4, glutathione S-transferase m5, and glutathione peroxidase 4), spermatogenesis-related protein such as inhibin-${\alpha}$, and specific sex hormone receptors (androgen receptor, luteinizing hormone receptor, and follicle-stimulating hormone receptor) in GC-2spd cells. Similarly, the altered expression level of the above mentioned genes and of spermatogenesis-related nectin-2 and cAMP response element-binding protein in aged rat testes was ameliorated with GINST (200 mg/kg) treatment. Taken together, GINST attenuated $H_2O_2$-induced oxidative stress in GC-2 cells and modulated the expression of antioxidant-related genes and of spermatogenic-related proteins and sex hormone receptors in aged rats. Conclusion: GINST may be a potential natural agent for the protection against or treatment of oxidative stress-induced male subfertility and aging-induced male subfertility.

EGFP 유전자가 도입된 반수체 정자세포에 의한 형질전환 설치류 난자의 생산 (Production of Transgenic Murine Embryos using Haploid Spermatids Transfected with EGFP Gene)

  • 강기예;송상진;이훈택;정길생
    • 한국가축번식학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.305-315
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    • 2001
  • 본 연구의 목적은 외래 EGFP 유전자를 분화이전의 웅성생식세포에 도입한 후 이를 난모세포내에 미세주입하여 형질전환동물을 생산하는 기술을 개발하는 데에 있다. 이를 위하여 반수체 정자세포에서 특이적으로 발현하는 생쥐의 mTP1과 햄스터의 hPrm2 유전자 발현 시기를 RT-PCR로 조사한 결과 그시기는 생쥐와 햄스터에서 각각 18일령과 20일령으로 확인되었다. 이에 따라 외래 유전자의 침입이 용이한 감수분열 직전단계인 17일령의 생쥐와 19일령의 햄스터 정자세포를 EGFP 유전자가 포함된 배양액에 부유시킨 다음, 전기자극을 부여한 결과 0.18 ㎸/cm의 전기자극을 가한 후 72시간 배양한 정자세포의 28.5%와 32.1%에서 EGFP 유전자가 발현되는 것으로 확인되었다. EGFP유전자가 도입된 반수체 정자의 수정 및 발달 능력을 검증하기 위하여, 이들 정자세포를 햄스터 난자 내에 미세주입 하였으나, 형광현미경하에서는 EGFP유전자의 발현은 관찰할 수 없었다. 이에 이들 난자를 공시하여 PCR분석을 실시한 결과, 약 44%의 수정란에서 EGFP 유전자의 존재가 확인되었다. 이러한 결과로 보아 반수체 정자세포는 외래 유전자를 난자 내에 도입하기 위한 운반체로 이용될 수 있을 것으로 생각된다.

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칡소 정액 동결을 위한 AndroMed와 Tris-egg Yolk 희석제의 동결성 비교 (Comparison of AndroMed and Tris-egg Yolk Extender for Cryopreservation of Korean Native Bull Semen (Chick Cow))

  • 조상래;김성재;손준규;최선호;최창용;고응규;이풍연;김현종
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.65-70
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    • 2011
  • 희소 한우인 칡소의 정액 동결을 위해서 레시딘을 기본 희석제로 하는 AndroMed와 Tris-egg yolk extender를 사용하여 정자의 생존율과 활력 조사를 위해서 본 연구를 수행하였다. AndroMed 희석제를 사용하였을 때 생존율과 활력은 $73.4{\pm}11.2%$$67.9{\pm}14.6%$의 결과를 보였다. 그리고 Tris-egg yolk extender의 경우는 각각 $89.7{\pm}19.8%$$78.4{\pm}18.7%$ 결과를 보여 생존율에서는 Tris-egg yolk 희석제가 AndroMed 희석제를 사용하였을 때보다 유의적으로(p<0.05) 높은 결과를 보였다. 그러나 활력에서는 유의적인 차이를 보이지 않았으나 Tris-egg yolk 희석제에서 높은 경향을 보였다. 정액의 동결을 위해서 평형 시간에 따른 정자의 활력 조사를 위해서 육안적 방법과 CASA 프로그램 방법으로 조사를 실시한 결과, 처음 2시간부터 20시간까지 평형을 유도한 결과 육안적 방법보다는 CASA 프로그램 분석 방법의 결과 높은 수치를 확인할 수 있었다. AndroMed와 Tris-egg yolk extender 두 종류의 희석제로 사용된 동결 정액 사용으로 체외수정란을 생산 결과로서 분할율은 유의적인 차이를 보이지 않았으나(81.7% vs. 82.2), 배반포 발달율에서는 29.6% vs. 42.3%로서 Tris-egg yolk 희석제를 사용하였을 때 유의적으로(p<0.05) 높은 발달율을 보였다. 이러한 결과를 볼 때 희소 한우 품종인 침소 정액 동결을 위해서 Tris-egg yolk 희석제 사용이 동결된 정자의 생존율과 수정 능력 개선으로 실제적인 인공수정과 체외수정란 생산 및 가축유전자원 보존을 위해서도 효과적일 것으로 사료된다.

N-Methylacetamide 동결 보호제의 농도가 오계 동결 정액의 수정 및 부화율에 미치는 영향 (Effect of N-Methylacetamide Concentration on the Fertility and Hatchability of Cryopreserved Ogye Rooster Semen)

  • 김성우;최진석;고응규;도윤정;변미정;박수봉;성환후;김종대
    • 한국가금학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.21-27
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    • 2014
  • 본 연구는 닭 정액의 동결 보존을 위하여 비 글리세롤성 동결 보호제 중 MA 농도가 정자의 생존율과 융해된 동결 정자를 인공수정을 실시하여 생산된 수정란의 수정율, 부화율을 조사하고자 실시하였다. 동결 보조제로써 MA의 효율성은 7%, 9% 및 11% 범위에서 동결을 실시하였을 때, 정자의 생존율은 $35.16{\pm}6.12%$, $67.83{\pm}15.3%$$66.2{\pm}16.3%$로 관찰되었으며, 융해된 정자를 인공수정을 실시하여 생산된 수정란의 수정율은 21.5%, 34.7% 및 25%로 관찰되었으며, 수정된 수정란의 부화율은 100%, 89.5% 및 87.5%로 관찰되었다. 대조군으로써 신선 정액은 수정율이 96.0%로 관찰되었고, 부화율은 92.2%로 관찰되었다. 9% MA를 이용한 간이 동결법으로 생산된 동결 정자를 이용하여 3주간 수정란을 검사하였을 때, 수정율은 비록 35.3%로 관찰되었으나, 부화율은 90.3%로 관찰되었다. 이러한 결과에 따르면, 9% 농도로 MA 동결 보호제를 이용할 경우, 동결 및 융해된 정자를 이용하여 생산된 수정란에서 수정율을 감소시킬 수 있음을 보여주고 있으며, 부화율에는 영향을 주지 않음을 추정할 수 있다. 그러므로 수정율과 부화율에 나쁜 영향을 미치지 않고 가금 유전자원의 보존에 중요한 요인이 될 수 있는 적절한 농도의 MA 동결 보호제 범위는 7~9% 농도로 추정된다.