abouzar najafi
-
مقدمه و هدف
تلقیح مصنوعی یکی از ابزارهای مدیریتی مهم برای کنترل فعالیت های تولیدمثلی و افزایش بازده صنعت پرورش دام می باشد. این تکنیک می تواند نقش مهمی در پیشرفت ژنتیکی حتی در گله های کوچک می شود. آماده سازی اسپرم جهت اجرای تکنیک های تولیدمثلی مانند تلقیح مصنوعی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. اما در طول آماده سازی و نگهداری اسپرم، عوامل متعدد آسیب زا مانند شوک دمایی و تنش اکسیداتیو موجب کاهش کیفیت اسپرم ها شده و به طور مستقیم باروری اسپرم را تحت تاثیر قرار می دهند. لذا افزودن مواد محافظت کننده و آنتی اکسیدان در رقیق کننده امری ضروری در حفظ کیفیت اسپرم در مراحل سردسازی و انجماد محسوب می شود.کورکومین ماده زرد رنگی است که از ریشه زردچوبه حاصل می شود واز نظر ساختار بیوشیمیایی با داشتن حلقه فنلی و بخش بتا دی- کتونی در ساختمان خود می تواند رادیکال های آزاد را خنثی کند ولی در محیط های آبدوست حلالیت پایینی دارد. جهت رفع این مشکل، روش نانولیپوزوم پیشنهاد شده است که با بهره گیری از این روش، علاوه بر رفع مشکل حلالیت پایین کورکومین در محلول های آبی، نانو ذرات کورکومین بصورت کاملا هدفمند به داخل سلول هدف هدایت و تاثیرات خود را انجام می دهد. از طرف دیگر قند ساکارز با آبکشی اولیه سلول های اسپرم و حفظ فشار اسمزی محیط رقیق کننده، اسپرم ها را از شوک سرمایی محافظت می کند. هدف از انجام این مطالعه، بررسی اثرات استفاده جداگانه و مخلوط سطوح مختلف نانو ذرات کورکومین و قند ساکارز در رقیق کننده اسپرم اپیدیدمی قوچ طی نگهداری در دمای C 5 در زمان های مختلف سردسازی بود.
مواد و روش هامطالعه حاضر در آزمایشگاه فیزیولوژی دام گروه علوم دام و طیور پردیس کشاورزی ابوریحان دانشگاه تهران انجام شد. بافت های بیضه در روز آزمایش از کشتارگاه تهیه و به وسیله فلاکس مخصوص در فاصله کمتر از یک ساعت به آزمایشگاه منتقل شدند. اسپرم از ناحیه دم اپیدیدیم بافت بیضه قوچ در آزمایشگاه جمع آوری شد. نمونه های اسپرم پس از ارزیابی اولیه و دارا بودن تحرک پیشرونده ببیش از 75 درصد و ناهنجاری کمتر از 10 درصد انتخاب و در دمای 37 درجه
سانتی گراد به رقیق کننده افزوده شدند. ترکیب رقیق کننده در این مطالعه شامل: تریس 27/1 گرم در لیتر، اسید سیتریک 14 گرم در لیتر، فروکتوز 10 گرم در لیتر، زرده تخم مرغ 20 درصد، گلیسرول 7 درصدبود که PH رقیق کننده در حدود 6/8 - 7/2 و اسمولاریته در حدود 310- 320 میلی اسمول تنظیم گردید. قند ساکارز ساخت شرکت سیگما آلدریج تهیه شد و نانوذرات کورکومین نیز از پودر کورکومین خالص ساخت شرکت سیگما آلدریج به روش نانولیپوزوم و با استفاده از دستگاه های روتاری، هموژنایزر و سونیکاتور پروپ تهیه شد. برای بررسی اندازه ذرات نانوذرات کورکومین نیز از دستگاه DLS استفاده شد و ذرات در حدود کمتر از 80 نانوگرم بودند. گروه های آزمایشی شامل غلظت های 25 و 50 میکرومولار نانوذرات کورکومین (NC)، ساکارز (S) در دو غلظت 100 و 150 میلی مولار بصورت جداگانه، سطوح ترکیبی شامل (25NC100S، 25NC150S، 50NC100S، 50NC150S) و یک گروه فاقد این افزودنی ها (شاهد) بودند که در دمای 37 درجه سانتی گراد به رقیق کننده اضافه شدند. رقیق کننده های حاوی سطوح مختلف تیماری در فالکون های 15 میلی لیتر و در داخل ظرف آب هم دما به داخل یخچال منتقل شدند که به صورت تدریجی در طول حدود 2 ساعت به دمای C 5 رسیدند. پس از تثبیت در این دما، در زمان های 6، 12، 24 و 48 ساعت، پارامترهای جنبایی کل، جنبایی پیش رونده با استفاده از سیستم کاسا، زنده مانی با روش ائوزین- نیگروزین (16/7 گرم ائوزین، 100 گرم نیگروزین، 29 گرم بافر سیترات در یک لیتر آب دوبار تقطیر)، یکپارچگی غشایی با روش محلول HOST (9 گرم فروکتوز، 4/9 گرم سیترات سدیم در یک لیتر آب دو بار تقطیر با اسمولاریته 100 میلی اسمول) و درصد ناهنجاری های اسپرم با استفاده از محلول هانکوک (62/5 لیتر فرمالین 37 درصد، 150 میلی لیتر محلول سالین، 150 میلی لیتر محلول بافر و 500 میلی لیتر آب دو بار تقطیر) ارزیابی شدند. نتایج حاصل از آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی به وسیله نرم افزار SAS (9/2) و رویه GLM آنالیز و سطح معنی داری (0/05<p) در نظر گرفته شد. برای مقایسه میانگین تیمارها نیز از آزمون توکی استفاده شد.یافته هانتایج این مطالعه نشان داد که استفاده از25NC100S در رقیق کننده موجب بهبود پارامترهای جنبایی کل، جنبایی پیش رونده، زنده مانی و یکپارچگی غشای اسپرم اپیدیدیمی قوچ در تمامی زمان های مورد ارزیابی نسبت به سایر گروه ها بخصوص گروه شاهد شد (0/05<p). در مورد درصد ناهنجاری های اسپرم در زمان های 6 و 12 ساعت بین تیمارها تفاوت معنی داری مشاهده نشد (0/05>p) ولی در زمان های 24 و 48 ساعت غلظت 25NC100S موجب کاهش معنی دار درصد ناهنجاری های اسپرم نسبت به سایر غلظت ها شد (0/05<p). افزودن سطوح مختلف نانوذرات کورکومین و قند ساکارز بصورت جداگانه نسبت به گروه شاهد به طور معنی داری پارامترهای مورد ارزیابی را بهبود داده بودند ولی بهترین عملکرد در تیمار ترکیبی مشاهده شد که می تواند نشان دهنده نقش هم افزایی این دو ترکیب باشد.
نتیجه گیرینتایج مطالعه حاضر نشان داد که استفاده از مخلوط نانوذرات کورکومین با ساکارز در رقیق کننده می تواند اسپرم ها را در برابر آسیب های اکسیداتیو و شوک سرمایی محافظت کند. اثرات آنتی اکسیدانی نانوذرات کورکومین و اثرات محافظتی قند ساکارز می تواند علت تاثیر مثبت بر کیفیت اسپرم اپیدیدیمی قوچ در زمان های سردسازی باشد و از این رو استفاده از سطح 25NC100S در رقیق کننده اسپرم قوچ توصیه می شود.
کلید واژگان: کیفیت اسپرم, تنش اکسیداتیو, شوک سرمایی, کورکومین, نانولیپوزومBackgroundArtificial insemination is one of the important management tools to control reproductive activities and increase the productivity of the livestock industry. This technique can play an important role in genetic improvement even in small herds. Sperm preparation is of particular importance for reproductive techniques, such as artificial insemination, but many harmful factors, such as temperature shock and oxidative stress, reduce sperm quality and directly affect sperm fertility during sperm preparation and storage. Therefore, the addition of protective substances and antioxidants in the diluent is considered essential in maintaining sperm quality during the cooling and freezing stages. Curcumin is a yellow substance obtained from the root of turmeric, and its biochemical structure contains a phenolic ring and a beta-di-ketone part in its structure. It can neutralize free radicals, but it has low solubility in hydrophilic environments. To solve this problem, the nanoliposome method has been proposed. Using this method can solve the problem of curcumin's low solubility in aqueous solutions and, additionally, curcumin nanoparticles can be guided to exert their effects in a completely targeted manner inside the target cell. On the other hand, sucrose protects sperm from cold shock by first rinsing sperm cells and maintaining the osmotic pressure of the diluting medium. This study aimed to investigate the effects of separate and mixed use of different levels of curcumin nanoparticles and sucrose sugar in ram epididymal sperm diluent during storage at 5 ˚C at different cooling times.
MethodsThe present study was conducted in the Animal Physiology Laboratory of the Department of Animal and Poultry Sciences, Aburihan Agricultural Campus, the University of Tehran. The testicular tissues were prepared from a slaughterhouse on the day of the experiment and transported to the laboratory with special flux in less than an hour. Sperm samples were collected from the epididymal tail of the ram testicular tissue in the laboratory. Sperm was sampled after initial evaluation, with progressive motility of more than 75% and abnormality of less than 10%, and were added to the diluent at 37 °C. In this study, the diluent consisted of Tris (27.1 g/L), citric acid (14 g/L), fructose (10 g/L), egg yolk (20%), and glycerol (7%), with a pH of around 6.2-7.8. The osmolarity was set at about 310-320 milliosmoles. Sucrose sugar was obtained from the Sigma Aldridge Company, and curcumin nanoparticles were prepared from pure curcumin powder (Sigma Aldridge) by the nanoliposome method and using rotary devices, a homogenizer, and a prop sonicator. A DLS device was used to examine the particle size of curcumin nanoparticles (less than 80 nanograms). The experimental groups included 25 and 50 μM of nanoparticles of curcumin (NC), sucrose (S) at 100 and 150 mM separately, combined levels (25NC100S, 25NC150S, 50NC100S, and 50NC150S), and a group without these additives (control), which were added to the diluent at 37 °C. The diluents containing different levels of the treatments were refrigerated in 15 ml falcones and inside a water container at the same temperature, which gradually reached a temperature of 5 ˚C in about 2 hours. After stabilization at this temperature, total motility parameters, progressive motility using the KASA system, the viability with the eosin-nigrosin method (16.7 g of eosin, 100 g of nigrosin, and 29 g of citrate buffer in 1 L of double-distilled water), membrane integrity by the HOST solution method (9 g of fructose and 4.9 g of sodium citrate in 1 L of double-distilled water with an osmolarity of 100 milliosmoles), and the percentage of sperm abnormalities using Hancock's solution (5 62/L of 37% formalin, 150 ml of saline solution, 150 ml of a buffer solution, and 500 ml of double distilled water) were evaluated at 6, 12, 24, and 48 hours.The experimental results were analyzed in a completely random design by SAS software (9.2) and the GLM procedure at a significance level of P < 0.05. The means of the treatments were compared with Tukey's test.
ResultsThe use of 25NC100S in the diluent improved the parameters of total motility, progressive motility, viability, and integrity of ram epididymal sperm membrane in all evaluated times compared to the other groups, especially the control group (p < 0.05). No significant differences were observed between the treatments in the percentage of sperm abnormalities at 6 and 12 hours (p > 0.05). At 24 and 48 hours, however, the 25NC100S concentration significantly reduced the percentages of sperm abnormalities compared to the other concentrations (p < 0.05). Compared to the control group, adding different levels of curcumin nanoparticles and sucrose sugar separately significantly improved the evaluated parameters, but the best performance was observed in the combined treatment, indicating the synergistic role of these two compounds.
ConclusionThe results of the present study demonstrate that using a mixture of curcumin nanoparticles with sucrose in the diluent can protect sperm against oxidative damage and cold shock. The antioxidant effects of curcumin nanoparticles and the protective effects of sucrose sugar can result in positive effects on the quality of ram epididymal sperm during cooling. Therefore, it is recommended to use the 25NC100S level in ram sperm diluents.
Keywords: Sperm Quality, Oxidative Stress, Cold Shock, Curcumin, Nanoliposome -
مطالعه حاضر به منظور استفاده از سطوح مختلف کورکومین در رقیق کننده اسپرم اپیدیدمی قوچ نژاد شال طی نگهداری در دمای پنج درجه سانتی گراد در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تیمار در شش تکرار بررسی شد. نمونه های اسپرم از بافت بیضه استخراج و در رقیق کننده بر پایه تریس- زرده تخم مرغ استفاده شد. غلظت های مختلف کورکومین شامل صفر، 10، 25 و 50 میکرومولار به رقیق کننده اضافه شدند. نمونه ها به صورت تدریجی در دمای پنج درجه سانتی گراد سرد شده و پس از تثبیت در این دما، در زمان های شش، 12، 24 و 48 ساعت، فراسنجه های جنبایی کل، جنبایی پیش رونده، زنده مانی، یکپارچگی غشایی و درصد ناهنجاری های اسپرم ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که استفاده از 25 میکرومولار کورکومین موجب بهبود فراسنجه های جنبایی کل، جنبایی پیش رونده، زنده مانی و یکپارچگی غشا فقط در زمان های شش و 12 شد ولی در زمان های 24 و 48 ساعت نسبت به سایر گروه های تیماری تفاوت معنی داری مشاهده نگردید. در مورد ناهنجاری های اسپرم، تفاوت معنی داری زمان های طولانی ذخیره سازی اسپرم قوچ توصیه می شود. بین تیمارها در تمامی زمان های موردبررسی مشاهده نگردید. نتایج این مطالعه بیانگر این است که استفاده از غلظت 25 میکرومولار کورکومین تا حدودی می تواند در زمان های اولیه ذخیره سازی منجر به بهبود کیفیت اسپرم اپیدیدیمی قوچ شود، اما در زمان های طولانی تر اثرگذاری خود را از دست می دهد. از این رو، استفاده از روش های نانوفناوری جهت ارتقای اثرگذاری کورکومین به ویژه در زمان های طولانی ذخیره سازی اسپرم قوچ توصیه می شود.
کلید واژگان: آنتی اکسیدان, اسپرم, سردسازی, قوچ, کورکومینThe present study was conducted in order to use different levels of curcumin in the diluting sperm epididymis of Shal breed rams during storage at five degrees Celsius in the form of a completely randomized design with four treatments in six replications. Sperm samples were extracted from the testicular tissue and used in the Tris-egg yolk diluent. Different concentrations of curcumin including 0, 10, 25 and 50 μM were added to the diluents. The samples were gradually cooled at 5°C and after stabilization at this temperature, in 6, 12, 24 and 48 hours, the parameters of total motility, progressive motility, viability, membrane integrity and the percentage of sperm abnormalities were evaluated. The results showed that the use of 25μM curcumin improved the parameters of total motility, progressive motility, viability and membrane integrity only at 6 and 12 hours, but no significant difference was observed at 24 and 48 hours compared to other treatment groups. Regarding sperm abnormalities, no significant difference was observed between the treatments in all the examined times. The results of this study indicate that using a concentration of 25μM curcumin can lead to the improvement of ram epididymal sperm quality in the initial periods of storage, but it loses its effect in longer periods of time. Therefore, it is recommended to use nanotechnology methods to improve the effectiveness of curcumin, especially during long-term storage of ram sperm.
Keywords: Antioxidant, Cooling, Curcumin, Ram, Sperm -
مقدمه و هدف
بلدرچین ژاپنی دوره رشد سریع d (3 تا 4 نسل در سال) دارد و با داشتن تولید نسبتا بالا، در برابر بسیاری از بیماری ها مقاوم است لذا استفاده از آن به عنوان مدل حیوانی در مطالعات بیولوژیکی و ژنتیکی در سراسر جهان اهمیت پیدا کرده است. تغذیه عامل اصلی موثر بر راندمان تولید در بلدرچین است. بلدرچین های ژاپنی به جیره حاوی پروتئین با کیفیت بالا و تعادل مناسبی از اسیدهای آمینه نیاز دارند. اسیدهای آمینه شاخه دار (لوسین، ایزولوسین، والین)، علاوه بر مشارکت در ساخت پروتئین، در فعالیت های متابولیکی دیگری نیز نقش دارند. از بین اسیدهای آمینه شاخه دار، والین یک اسید آمینه محدود کننده در جیره های خوراکی ذرت- سویا می باشد. پروتئین گرانترین جزء جیره است و تاثیر زیادی بر هزینه تولید در طیور دارد. امروزه کاهش سطح پروتئین جیره، برای کاهش هزینه پرورش و همچنین کاهش آلودگی های محیطی ناشی از انتشار آمونیاک و دفع نیتروژن در صنعت طیور مورد توجه قرار گرفته است. از طرفی کاهش سطح پروتئین خوراک بدون مکمل سازی مناسب اسیدهای آمینه، سبب کاهش مصرف خوراک، کاهش سطح تولید و تغییر رفتارهای اجتماعی در پرندگان می شود. گزارش های منتشر شده نشان می دهد که در پرندگان گوشتی، افزودن اسیدهای آمینه کریستالی به جیره های کم پروتئین می تواند عملکرد مشابهی با جیره های حاوی پروتئین بالا، در مراحل مختلف رشد داشته باشد. در اغلب موارد با کاهش سطح پروتئین جیره، اسید آمینه والین محدود کننده خواهد شد. با توجه به نقش های مهم متابولیسمی اسیدهای آمینه شاخه دار و به ویژه والین در طیور در مرحله رشد سریع، هدف از این آزمایش، بررسی تاثیر استفاده از جیره های حاوی سطوح مختلف والین قابل هضم در جیرههای کم پروتئین بر عملکرد، صفات رشد و بافتشناسی کبد و مگنوم بلدرچین ژاپنی در دوره رشد بود.
مواد و روشها:
همه روش های آزمایشی برای مراقبت و استفاده از حیوانات در مطالعه حاضر توسط کمیته مراقبت از حیوانات دانشگاه تهران تایید شده است. در این آزمایش، از هزار جوجه بلدرچین یک روزه در یک طرح کاملا تصادفی با 5 تیمار، 5 تکرار و 40 پرنده در هر تکرار استفاده شد. تیمارهای آزمایشی شامل سطوح 0/75، 0/85، 0/95، 1/05 و 1/15 درصد والین قابل هضم در جیره های باسطح کم پروتئین (17 -17/7درصد پروتئین) بود. جیره های آزمایشی حاوی 2/9 کیلوکالری انرژی قابل متابولیسم در گرم بودند. سایر مواد مغذی بر اساس احتیاجات تغذی ه ای توصیه شده برای بلدرچین های در حال رشد منظور شد. جیره های آزمایشی برای دو دوره سنی یک تا 21 روزگی و 22-42 روزگی تنظیم شد. پرندگان تا سه روزگی 24 ساعت روشنایی و پس از آن روزانه 23 ساعت روشنایی و یک ساعت تاریکی دریافت کردند. وزن پرندگان در ابتدای دوره آزمایش و همچنین در روزهای 21 و 42 اندازه گیری شد. مقدار مصرف خوراک در روزهای 21 و 42 با توجه به تفاوت بین مقدار خوراک داده شده و مقدار باقی مانده خوراک، محاسبه شد. وزن پرندگان تلف شده برای تصحیح مقدار مصرف خوراک منظور شد. در روز 42 به طور تصادفی یک بلدرچین نر و یک بلدرچین ماده از هر تکرار انتخاب و پس از 6 ساعت گرسنگی، کشتار شدند. پارامترهای اندازه گیری شده در این آزمایش شامل عملکرد رشد، مصرف خوراک، ضریب تبدیل و عملکرد لاشه بود. همچنین پس از نمونه برداری از بافت کبد و مگنوم، صفات هیستومورفولوژیکی آن ها (قطر هسته سلول های کبدی، قطر هپاتوسیت ها و حجم سینوزوییدها در بافت کبد؛ ارتفاع اپیتلیوم، ضخامت ماهیچه داخلی، ضخامت ماهیچه خارجی، قطر غدد و عمق غدد در بافت مگنوم) مورد بررسی قرار گرفت.
یافته ها:
در کل دوره پرورش، بلدرچینهایی که جیره حاوی سطوح 0/95 و 1/05 درصد والین قابل هضم دریافت کردند، بهترتیب افزایش وزن بیشتر و ضریب تبدیل بهتری داشتند (0/05>p). مقدار مصرف خوراک و تلفات تحت تاثیر تیمارهای آزمایشی قرار نگرفت. سطوح والین در جیره اثری بر بازده لاشه (هر دو جنس نر و ماده) نداشت. با این حال، بازده لاشه در بلدرچین های نر و وزن نسبی سینه و روده ها در بلدرچین های ماده بیشتر بود (0/05>p). در تیمارهای حاوی 1/05 و 1/15 درصد والین، قطر هسته سلول های کبدی و قطر هپاتوسیت ها بیشترین مقدار بود (0/05>p)، که نشان دهنده آسیب کبدی است. حجم سینوزوییدها در پرندگان ماده با افزایش سطح والین در جیره، افزایش یافت؛ به طوری که در پرندگانی که جیره های حاوی سطوح بالاتر از 0/95 درصد والین دریافت کردند بیشتر از پرندگان تغذیه شده با جیره حاوی 0/75 والین بود. با توجه به نتایج به دست آمده از مطالعه حاضر، سطوح مختلف والین در جیره حاوی 17 درصد پروتئین خام، تاثیر معنی داری در بافتشناسی مگنوم (ارتفاع اپیتلیوم، ضخامت ماهیچه داخلی، ضخامت ماهیچه خارجی، قطر غدد مگنوم) مشاهده نشد اما با سطح 0/85 درصد والین، عمق غدد مگنوم تمایل به معنی داری نشان داد.
نتیجه گیری:
بر اساس نتایج حاصل، افزایش سطح والین قابل هضم در جیره های کم پروتئین تا 0/95 درصد سبب بهبود عملکرد رشد و ضریب تبدیل خوراک در بلدرچین های در حال رشد می شود. با این حال به نظر میرسد که استفاده از سطوح بالای والین قابل هضم در جیرههای کم پروتئین (بیش از 0/85 درصد) ممکن است منجر به آسیب بافتی در کبد شده و اثر منفی بر عملکرد رشد بگذارد. انجام مطالعات بیشتر در این زمینه توصیه میشود.
کلید واژگان: بافت شناسی, بلدرچین ژاپنی, عملکرد رشد, والینIntroduction and ObjectivesJapanese quail has a rapid growth rate (3 to 4 generations per year) and is relatively resistant to many diseases. Due to its high productivity, it has gained importance as an animal model in biological and genetic studies worldwide. Nutrition is a key factor that affects production efficiency in quails. Japanese quails require a diet that contains high-quality protein and a balanced profile of amino acids. Branched-chain amino acids (leucine, isoleucine, and valine) not only contribute to protein synthesis but also play a role in other metabolic activities. Among the branched-chain amino acids, valine is a limiting amino acid in corn-soy-based diets. Protein is the most expensive component of the diet and has a significant impact on production costs in poultry. Nowadays, reducing the protein level in the diet has garnered attention for cost reduction in farming and for mitigating environmental pollution resulting from ammonia emissions and nitrogen excretion in the poultry industry. However, reducing the protein level in the feed without proper supplementation of amino acids can lead to decreased feed intake, reduced production levels, and changes in social behavior in birds. Published reports indicate that adding crystalline amino acids to low-protein diets in meat birds can have similar performance to high-protein diets at different growth stages. In most cases, valine becomes limiting with reduced protein levels in the diet. Considering the important metabolic roles of branched-chain amino acids, especially valine, in rapidly growing birds, the aim of this experiment was to investigate the effects of using diets containing different digestible valine levels on the performance, growth traits, and histology of the liver and magnum in Japanese quails during the growth period.
Material and MethodsAll experimental procedures for the care and use of animals in the present study were approved by the animal care committee of the University of Tehran. Thousand one-day-old quails were given 5 dietary treatments, such that each treatment was replicated 5 times and 40 birds per replicate in a completely randomized design, during 1–42 days of age. Experimental diets were formulated to meet nutrients recommendation of growing quails with different levels of dietary digestible valine concentration (0.75, 0.85, 0.95, 1.05 and 1.15 %) in diets with a low protein (17.7-17% protein). The experimental diets provided 2,9 kcal metabolizable energy per gram. Other nutrients were provided based on the recommended nutritional requirements for growing quails. Other nutrients were formulated based on the recommended nutritional requirements for growing quails. The experimental diets were adjusted for two age periods: 1-21 days and 22-42 days. The birds received 24 hours of light until three days of age, followed by 23 hours of light and one hour of darkness daily. The parameters investigated in this experiment included growth performance, feed consumption, conversion ratio and carcass performance. The bird weights were measured at the beginning of the experiment and on days 21 and 42. Feed consumption on days 21 and 42 was calculated based on the difference between the amount of feed provided and the remaining feed. The weight of dead birds was used to correct the amount of feed consumption. On day 42, one male quail and one female quail were randomly selected from each replicate and killed after 6 hours of starvation. Additionally, after sampling the liver and magnum tissues, their histomorphological characteristics (nuclear diameter of hepatocytes, diameter of sinusoids in the liver tissue; epithelial height, inner muscle thickness, outer muscle thickness, gland diameter, and gland depth in the magnum tissue) were investigated.
ResultsDuring the breeding period, the quails that received the diet containing 0.95% and 1.05% digestible valine had higher body weight gain (BWG) and feed conversion ratio (FCR), respectively. Feed intake (FI) and mortality were not affected by the treatments. Dietary treatments did not have any significant effect on the carcass characteristics (both male and female). However, the carcass yield was higher in male quails and the relative weight of breast and intestines was higher in female quails. In the treatments containing 1.05% and 1.15% of valine, the diameter of Liver cell nucleus and the diameter of liver hepatocytes were the highest, which indicates liver damage. The volume of sinusoids in female birds increased with increasing valine levels in the diet; So that in birds that received diets containing levels higher than 0.95% valine was more than birds fed with rations containing 0.75% valine. Based on the results of this study, different levels of valine in diets containing 17% crude protein had a significant effect on the histology of the magnum tissue (epithelial height, inner muscle thickness, outer muscle thickness, gland diameter), although only the depth of the glands showed a tendency for significance with 0.85% valine.
ConclusionBased on the results, increasing the level of digestible valine in low protein diets up to 0.95% improves growth performance and feed conversion ratio in growing quails. However, it seems that the use of high levels of digestible valine in low protein diets (more than 0.85%) may lead to tissue damage in the liver and have a negative effect on growth performance. Further studies are recommended in this field.
Keywords: Growth performance, Histology, Japanese quail, Valine -
در آزمایش حاضر، اثرات اسپری غلظت های مختلف عصاره رزماری روی تخم مرغ های نطفه دار در روز اول انکوباسیون بر فراسنجه های جنینی و کیفیت جوجه ها در روز تفریخ بررسی شد. هفت تیمار آزمایشی شامل پنج تیمار از غلظت های مختلف اسید رزمارینیک شامل 5/0، 0/1، 5/1، 0/2 و 55/2 میلی گرم و دو تیمار آب مقطر و بدون اسپری در روز اول انکوباسیون با پنج تکرار در قالب طرح کاملا تصادفی آزمایش شد. نتایج نشان داد وزن کیسه زرده جوجه های پس از هچ از تخم مرغ های اسپری شده با غلظت 55/2 میلی گرم در میلی لیتر اسیدرزمارینیک در مقایسه با تیمار آب مقطر کمتر بود (05/0>P). از نظر درصد جوجه درآوری و مرگ و میر جنینی بین تخم مرغ های بدون اسپری و اسپری شده با آب مقطر در مقایسه با اسپری عصاره رزماری تفاوتی وجود نداشت. استفاده از اسپری عصاره رزماری بر تخم مرغ باعث کاهش دمای سطح بدن جوجه های پس از هچ در مقایسه با تخم مرغ های بدون اسپری شد (05/0P<). طول روده جوجه های پس از هچ از تخم مرغ های اسپری شده با غلظت 5/1 میلی گرم اسید رزمارینیک در مقایسه با تخم مرغ های بدون اسپری و اسپری شده با آب مقطر بیشتر بود (05/0P<). در نهایت نتایج نشان داد که اسپری عصاره رزماری با غلظت 55/2 میلی گرم اسید رزمارینیک بر تخم مرغ ها در روز اول انکوباسیون منجر به جذب بیشتر کیسه زرده در جوجه های پس از هچ در مقایسه با تخم مرغ های اسپری شده با آب مقطر شد. همچنین، افزایش طول روده با اسپری غلظت 5/1 میلی گرم اسید رزمارینیک و کاهش دمای سطح بدن جوجه های پس از هچ در مقایسه با تخم مرغ های بدون اسپری مشاهده شد.کلید واژگان: اسپری, عصاره رزماری, کیفیت جوجه, فراسنجه های جنینیIn the present experiment, the effects of different concentrations of rosemary extract(RE) spray on fertile eggs on the first day of incubation on embryonic parameters and quality of hatched chicks were investigated. Seven treatments were tested in a completely randomized design with five replicates, including five treatments of different concentrations of rosmarinic acid(RA) (0.5,0.1,1.5,0.2, and 2.55 mg/ml of RA) and two treatments of distilled water (with and without spray) on the first day of incubation. The results showed that the weight of the yolk sac of hatched chicks from eggs sprayed with a concentration of 2.55 mg/ml of RA was significantly lower than those from eggs treated with distilled water(P<0.05).There was no significant difference in hatchability percentage and embryonic mortality between unsprayed and sprayed eggs with distilled water compared to RE. The use of RE spray on egg caused a reduction in the body surface temperature(BST) of hatched chicks compared to those from unsprayed eggs(P<0.05). The length of the intestine of hatched chicks from eggs sprayed with 1.5 mg/ml of RA was greater than that of unsprayed and distilled water-sprayed eggs(P<0.05). Finally, the results showed that the spray of RE, with a concentration of 2.55 mg of RA, resulted in a heightened absorption of yolk sacs in hatched chicks compared to those eggs sprayed with distilled water. Moreover, an longer intestinal length was observed using a spray of 1.5 mg of RA, accompanied by a decrease in body surface temperature of hatched chicks in comparison to eggs without any spray.Keywords: spray, rosemary extract, chicken quality, embryonic parameters
-
زمینه مطالعاتی:
تعداد سرپستانک ها، صفت مهمی در رابطه با قابلیت مادری گوسفندان چند قلوزا است، شناخت عملکرد ژنتیکی و جایگاه های ژنی کنترل کننده این صفت در ژنوم گونه های مختلف حایز اهمیت است. گوسفندان چند قلوزا به صورت بالقوه به ایمنوگلوبولین های دریافتی از آغوز به دلیل ساختار جفت در ساعات ابتدایی تولد وابسته هستند. لذا تعداد سرپستانک ها، زمانی که در یک زایش تعداد نتاج متولد شده بیشتری نسبت به تعداد پستانک ها وجود داشته باشد، نقش مهمی ایفاء می کند.
هدفپژوهش حاضر، با هدف مطالعه ی پویش ژنومی بر اساس آنالیز مجموعه های ژنی، برای شناسایی جایگاه های ژنی موثر بر صفت تعداد سر پستانک، با استفاده از آرایه های ژنومی با تراکم بالا است.
روش کاراز اطلاعات رکورد های فنوتیپی و ژنوتیپی مرتبط با صفت تعداد سرپستانک 160 نمونه از گوسفند هوی استفاده شد. آنالیز پیوستگی در نرم افزار GEMMA انجام شد، سپس با استفاده از بسته ی نرم افزاری biomaRt2 ژن های معنی داری که در داخل و یا 25 کیلوباز بالا و پایین دست نشانگرهای معنی دار قرار داشتند، شناسایی گردید. در نهایت، مجموعه ی ژنی با بسته نرم افزاری goseq برنامه R با هدف شناسایی عملکرد بیولوژیکی ژن های نزدیک به مناطق انتخابی و ژن های کاندیدا، از طریق پایگاه های GO، KEGG، DAVID و PANTHER تفسیر شدند.
نتایجدر این پژوهش نشانگرهای تک نوکلیوتیدی واقع روی کروموزوم های 3، 5، 7، 8، 12، 14 و 17 شناسایی شدند که با ژن های CDH11، NUMB، FGF2 ، ESR1 ، LGR5 ، INSR و PTGS2 مرتبط بودند. در تفسیر مجموعه ژنی، تعداد 11 مسیر هستی شناسی ژنی و بیوشیمیایی با صفت تعداد سرپستانک شناسایی شد (P˂0.05). از این بین، مسیرهای Blastocyst development، Mesenchymal cell development، Developmental growth involved in morphogenesis، Muscle cell differentiation، AMPK signaling pathway و Regulation of lipolysis in adipocytes عملکرد های مهمی را در ارتباط با رشد و توسعه ی غدد پستانی و فعال سازی مسیر سیگنال دهی AMPK بر عهده داشتند.
نتیجه گیری نهایی:
با توجه به تایید نتایج حاصل از مطالعات قبلی و شناسایی مناطق ژنومی جدید، می توان کارایی روش پویش کل ژنومی بر پایه آنالیز مسیر در این صفت و صفاتی مشابه را مورد تایید قرار داد.
کلید واژگان: آنالیز مسیر, پویش ژنومی, هستی شناسی, سرپستانک اضافیIntroductionThe number of teat is an important trait in relation to the maternal ability of high litter size sheeps, it is important to know the genetic function and controlling positions of this trait in the genomes of different species. High litter size domestic animals are potentially dependent on colostrum-derived immunoglobulins due to placental structure in the early hours of life. Therefore, the number of teat plays a critical role when there are more offspring born at birth than the number of teats. In some cases, particularly the number of the extra teat and even their position is very important. A method to identify new loci and confirm existing QTL is through genome-wide association studies (GWAS). QTL assisted selection and genomic regions affecting the production traits have been considered to increase the efficiency of selection and improve production performance. Genome wide association studies typically focus on genetic markers with the strongest evidence of association. However, single markers often explain only a small component of the genetic variance and hence offer a limited understanding of the trait under study. A solution to tackle the aforementioned problems, and deepen the understanding of the genetic background of complex traits, is to move up the analysis from the SNP to the gene and gene-set levels. In a gene-set analysis, a group of related genes that harbor significant SNP previously identified in GWAS, is tested for over-representation in a specific pathway. The present study aimed to conduct a genome wide association studies (GWAS) based on Gene-set enrichment analysis for identifying the loci associated with teat number trait using the high-density SNPs.
Materials and methodsHu sheep, a descendant of Mongolian sheep, is a famous lambing breed in China. In ewes of the Hu sheep, TT (individuals with two normal teats) and MT (individuals with two normal teats and one or two supernumerary teats) account for 76–62% and 38–24% respectively. For MT ewes, the supernumerary teats are smaller than the normal teats, but some can produce milk. In the current study, we analyzed the complex genetic mechanism of differences in teat number using single-locus GWAS in a total of 160 Hu sheep. The gene set analysis basically consists of three different steps: the assignment of SNPs to genes, the assignment of genes to functional categories, and finally the association analysis between each functional category and the phenotype of interest. Genome wide association study was performed with birth weight and biometric traits using GEMMA software. Using the biomaRt2 R package, the SNP were assigned to genes if they were within the genomic sequence of the gene or within a flanking region of 25 kb up- and downstream of the gene. For the assignment of the genes to functional categories, the Gene Ontology and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes pathway databases were used. The GO database designates biological descriptors to genes based on attributes of their encoded products and it is further partitioned into 3 components: biological process, molecular function, and cellular component. The KEGG pathway database contains metabolic and regulatory pathways, representing the actual knowledge on molecular interactions and reaction networks. Finally, a Fisher’s exact test was performed to test for overrepresentation of the significant genes for each gene-set. The gene enrichment analysis was performed with the goseq R package. In the next step, a bioinformatics analysis was implemented to identify the biological pathways performed in BioMart, Panther, DAVID and GeneCards databases.
Results and discussionGene set enrichment analysis has proven to be a great complement of genome-wide association analysis (Gambra et al., 2013; Abdalla et al., 2016). Among available gene set databases, GO is probably the most popular, whereas KEGG is a relatively new tool that is gaining ground in livestock genomics (Morota et al., 2015, 2016). We had hypothesized that the use of gene set information could improve prediction. However, neither of the gene set SNP classes outperformed the standard whole-genome approach. Gene sets have been primarily developed using data from model organisms, such as mice and flies, so it is possible that some of the genes included in these terms are irrelevant for meat production. A better understanding of the biology underlying meat production specifically, and an advance in the annotation of the ovine genome, can provide new opportunities for predicting production using gene set information.In this research, 7 SNP markers on chromosomes 3, 5, 7, 8, 12, 14 and 17 located in CDH11, NUMB, FGF2, ESR1, LGR5, INSR and PTGS2 genes were identified. Some of the found genes, are consistent with some of the previous studies related to teat number traits. According to pathway analysis, 11 pathways from gene ontology and biological pathways were associated with teat number (P˂0.05). Among these pathways, Blastocyst development, Mesenchymal cell development, Developmental growth involved in morphogenesis, Muscle cell differentiation and AMPK signaling pathway have important functions in development of mammary gland and activation of the AMPK signaling pathway. Finally, it is worth noting that our gene-set enrichment analysis was conducted using a panel of SNP obtained from a single marker regression GWAS, which relies on a simplified theory of the genomic background of traits, without considering the joint effect of SNP. Hence, other approaches (e.g., GWAS exploring SNP by SNP interactions) might provide a better basis for biological pathway analysis.
ConclusionsIn total, this study supported previous results from GWAS of teat number, also revealed additional regions in the sheep genome associated with these economically important trait. Using these findings could potentially be useful for genetic selection in the breeding programs.
Keywords: Extra teat, Genome scan, Gene ontology, Pathway-based analysis -
پژوهش حاضر با هدف مطالعه پویش کل ژنوم بر اساس آنالیز غنی سازی مجموعه های ژنی برای شناسایی جایگاه های ژنی موثر بر صفات رشد با استفاده از آرایه های ژنومی 50K بوده است. بدین منظور از اطلاعات رکورد های فنوتیپی و ژنوتیپی مرتبط با اوزان تولد (BW)، شیرگیری (WW)، شش ماهگی (6MW) و دوازده ماهگی (12MW) 240 راس از گوسفند نژاد هوی استفاده شد. ابتدا آنالیز پویش کل ژنومی برای صفات رشد در برنامه TASSEL انجام شد. سپس با استفاده از بسته نرم افزاری biomaRt2 برنامه R ژن های معنی داری که در داخل و یا 15 کیلوباز بالا و پایین دست نشانگرهای معنی دار قرار داشتند، شناسایی گردید. در نهایت تفسیر مجموعه ژنی با بسته نرم افزاری goseq برنامه R با هدف شناسایی عملکرد بیولوژیکی ژن های نزدیک به مناطق انتخابی و ژن های کاندیدا از طریق پایگاه های GO، KEGG، DAVID و PANTHER انجام شد. با تجزیه و تحلیل غنی سازی مجموعه های ژنی، مسیرهای زیستی و)ژن های کاندیدای) Regulation of skeletal muscle cell proliferation وActin filament polymerization (IGFBP4 و MYOD1) مرتبط با صفت BW، Regulation of anatomical structure morphogenesis،regulation of muscle system process و cell junction (BMP2، THBS1 و MYH10)،Regulation of skeletal muscle tissue development با صفت WW و Regulation of anatomical structure size (FGF2، ANGPTL4، TGFBR3 و ACTR3) با صفت 6MW و Anatomical structure morphogenesis، Positive regulation of ossification و Cellular response to growth factor stimulus (MMP7، ACTA2، EGR1 و MYBPC3) با صفت 12MW شناسایی شدند. مسیرهای شناسایی شده عملکرد های مهمی را در ارتباط با رشد و توسعه عضلات اسکلتی، متابولیسم گلوکز، فرآیند استخوان سازی، اندازه بدن، ترکیب عضله و تنظیم یون کلسیم بر عهده داشتند. ژن های کاندیدای گزارش شده در این پژوهش می توانند درک روشنی از پایه مولکولی مربوط به صفات رشد در گوسفند را ایجاد کنند. نتایج حاصل از این پژوهش می تواند دیدگاه جدیدی در رابطه با معماری ژنتیکی صفات رشد در برنامه های اصلاح نژادی گوسفند ایجاد کند.
کلید واژگان: پویش ژنوم, وزن بدن, ژن کاندیدا, گوسفندJournal of Genetics, Volume:17 Issue: 4, 2023, PP 375 -385The present study aimed to conduct a genome wide association studies (GWAS) based on Gene-set enrichment analysis for identifying the loci associated with growth traits using the 50K arrays. For this purpose, phenotypes records and genotypic data related to birth weight (BW), weaning weight (WW), six month weight (6MW) and 12 month weight (12MW) were obtained from 240 Hu sheep. Genome wide association study was performed with growth traits using TASSEL software. Using the biomaRt2 package R the SNP were assigned to genes if they were within the genomic sequence of the gene or within a flanking region of 15 kb up- and downstream of the gene. For the assignment of the genes to functional categories, the GO, KEGG, DAVID and PANTHER databases were used. By Gene set enrichment analysis, the biological pathways and candidate genes of regulation of skeletal muscle cell proliferation and actin filament polymerization (MYOD1 and IGFBP4), regulation of anatomical structure morphogenesis, regulation of muscle system process and cell junction (BMP2, THBS1 and MYH10), regulation of skeletal muscle tissue development and regulation of anatomical structure size (FGF2, ANGPTL4, TGFBR3 and ACTR3), anatomical structure morphogenesis, positive regulation of ossification and cellular response to growth factor stimulus (MMP7, ACTA2, EGR1 and MYBPC3), for BW, WW, 6MW and 12MW were identified, respectively. The detected candidate genes played an important role in muscle structure development, glucose metabolism, Osteoclast differentiation, body size, skeletal muscle cell differentiation and regulation of ion calcium. These novel candidate genes identified in this study may be useful targets for clarifying our understanding of the molecular basis of growth traits in sheep. These results can provide new insight for future research into the genetic architecture of growth traits in sheep breeding program.
Keywords: Body weight, Candidate gene, Genome scan, sheep -
مقدمه و هدف
صفات تیپ توصیف کننده وضعیت اسکلتی دام بوده و دارای همبستگی ژنتیکی متوسط تا بالا با صفات مهم اقتصادی شامل باروری، طول عمر اقتصادی و خصوصیات لاشه در گاو می با شد. پژوهش حاضر با هدف مطالعه پویش کل ژنوم بر اساس آنالیز مجموعه های ژنی برای شناسایی جایگاه های ژنی موثر بر صفات تیپ با استفاده از آرایه های ژنومی 50K بود.
مواد و روش هابرای این منظور از اطلاعات فنوتیپی و ژنوتیپی صفات طول بدن (BL)، ارتفاع قد از جدوگاه (WH)، دور سینه (CG) و عمق سینه (CD) 286 نمونه از گاوهای آمیخته استفاده شد. ابتدا آنالیز پویش کل ژنومی برای صفات تیپ در برنامه GEMMA نسخه 0/98 انجام شد. سپس با استفاده از بسته نرم افزاری biomaRt2 برنامه R ژن های معنی داری که در داخل و یا 25 کیلوباز بالا و پایین دست نشانگرهای معنی دار قرار داشتند، شناسایی شدند. در نهایت تفسیر مجموعه ژنی با بسته نرم افزاری goseq برنامه R با هدف شناسایی عملکرد بیولوژیکی ژن های نزدیک به مناطق انتخابی و ژن های کاندیدا از طریق پایگاه های GO، KEGG، DAVID و PANTHER انجام شد.
یافته هادر این پژوهش تعداد 12 نشانگر تک نوکلیوتیدی واقع روی کروموزوم های 1، 3، 5، 7، 8، 10، 13، 16، 17، 22، 23 و 25 شناسایی شدند که با ژن های PLCB1 ، PTBP1، TMEM130، PLCB4 (BL)، TGFBR3، SYN3، TRAK1 (WH)، GLP1R، HMGA1 (CG) و CAPN3، MYOG و MYO18B (CD) مرتبط بودند. برخی از این ژن های شناسایی شده در مناطق ژنومی معنی دار با مطالعات قبلی هم خوانی داشت. در تفسیر مجموعه ژنی تعداد 17 مسیر هستی شناسی ژنی و بیوشیمیایی با صفات تیپ شناسایی شد (0.05˂P). از این بین، مسیرهای توسعه ساختار بافت عضله، تشکیل ساختار آناتومیکی در برگیرنده مورفوژنز، هموستازی ساختار آناتومیکی، تمایز و تفرق استیوکلاست ها، تمایز و تفرق سلول های عضلات اسکلتی و مسیر سیگنال دهی کلسیم عملکرد های مهمی را در ارتباط با رشد و توسعه عضلات اسکلتی، هموستازی گلوکز، فرآیند استخوان سازی، تفرق سلول های عضلات اسکلتی، تنظیم یون کلسیم و فعال سازی مسیر سیگنال دهی کلسیم بر عهده داشتند.
نتیجه گیرییافته های این تحقیق ضمن تایید نتایج مطالعات قبلی در زمینه پویش ژنومی صفات مرتبط با تیپ و همچنین شناسایی مناطق ژنومی جدید، می تواند در انتخاب ژنتیکی برنامه های اصلاح نژادی گاو مفید باشد.
کلید واژگان: آنالیز مسیر, پویش ژنومی, صفات تیپ, گاوIntroduction and ObjectiveType traits describing the skeletal characteristics of an animal are moderately to strongly genetically correlate with other economically important traits in cattle including fertility, longevity and carcass traits. The present study aimed to conduct a genome wide association studies (GWAS) based on gene-set enrichment analysis for identifying the loci associated with conformation traits using the 50K arrays.
Material and MethodsGenome wide association study was performed with biometric traits using GEMMA software v. 0.98. Using the biomaRt2 R package R the SNP were assigned to genes if they were within the genomic sequence of the gene or within a flanking region of 25 kb up- and downstream of the gene. For the assignment of the genes to functional categories, the GO, KEGG, DAVID and PANTHER databases were used.
ResultsIn this research, 12 SNP markers on chromosomes 1, 3, 5, 7, 8, 10, 13, 16, 17, 22, 23 and 25 located in PLCB1, PTBP1, TMEM130, PLCB4 (BL), TGFBR3, SYN3, TRAK1 (WH), GLP1R, HMGA1 (CG) and CAPN3, MYOG and MYO18B (CD) genes were identified. Some of the genes that were found are consistent with some previous studies related biometric traits. According to pathway analysis, 17 pathways from gene ontology and biological pathways were associated with biometric traits (p˂0.05). Among these pathways, muscle structure development, anatomical structure formation involved in morphogenesis, anatomical structure homeostasis, Osteoclast differentiation, skeletal muscle cell differentiation and calcium signaling pathway have important functions in development of skeletal muscle, glucose homeostasis, osteogenesis process, regulation of ion calcium and activation.
ConclusionThe finding of this research confirms the results of previous studies from genomic scanning related to type traits, also revealed additional genomic regions, could be useful for genetic selection in the cattle breeding programs.
Keywords: Cattle, Genome scan, Pathway analysis, Type trait -
زمینه مطالعه
گلبول های قرمز خون نقش اساسی در انتقال اکسیژن و سیستم ایمنی دارند. علاوه براین، پارامترهای هماتولوژی به عنوان یک شاخص کلینیکی مهم برای بیماری های مختلف، از جمله کم خونی و سندرم متابولیکی می باشند.
هدفمطالعه پویش کل ژنوم بر اساس آنالیز مجموعه های ژنی برای شناسایی جایگاه های ژنی موثر بر صفات هماتولوژی با استفاده از آرایه های ژنومی 630K بوده است.روشکار: بدین منظور از اطلاعات رکورد های فنوتیپی و ژنوتیپی مرتبط با شمارش گلبول های قرمز (RBC)، هموگلوبین (HGB)، هماتوکریت (HCT)، حجم متوسط گلبول قرمز (MCH)، میانگین غلظت هموگلوبین (MCHC) و توزیع دامنه حجم گلبول های قرمز (RWD_CV) 498 نمونه از گوسفندان آلپاین مرینو استفاده شد. ابتدا آنالیز پویش کل ژنومی برای صفات هماتولوژی در برنامه TASSEL انجام شد. سپس با استفاده از بسته نرم افزاری biomaRt2 برنامه R ژن های معنی دار شناسایی گردید. در نهایت تفسیر مجموعه ژنی با بسته نرم افزاری goseq برنامه R از طریق پایگاه های GO، KEGG، DAVID و PANTHER انجام شد.
نتایجدر مطالعه حاضر تعداد 11 نشانگر تک نوکلیوتیدی واقع روی کروموزوم های 1، 2، 3، 6، 8، 10، 11، 14 و 20 شناسایی شدند که با ژن های TRPC4، SPTA1، TMCC2 (RBC)، KRT26، GPLD1، EPAS1 (HGB)، RAC2، HSPD1 ، PDGFRA (HCT) و BBS1، HAG1، PIK3R3، STXBP5، FCER1G (MCH، MCHC، RWD_CV) مرتبط بودند. در تفسیر مجموعه ژنی تعداد 17 مسیر هستی شناسی ژنی و بیوشیمیایی با صفات هماتولوژی شناسایی شد (05/0˂ P). مسیرهای شناسایی شده عملکرد های مهمی را در ارتباط با رشد و تفرق گلبول های قرمز، میزان دسترسی به اکسیژن، فرآیند آداپتاسیون، استرس محیطی، تنظیم سیستم ایمنی و فعال سازی پلاکت ها بر عهده داشتند.
نتیجه گیری نهاییبا توجه به تایید نتایج حاصل از مطالعه قبلی در زمینه پویش ژنومی صفات هماتولوژی و شناسایی مناطق ژنومی جدید استفاده از یافته های مطالعه حاضر می تواند در انتخاب ژنتیکی برنامه های اصلاح نژادی گوسفند مفید باشد.
کلید واژگان: آنالیز مسیر, صفات اریتروسایت, پویش ژنومی, گوسفند, ژن کاندیداBACKGROUNDRed blood cells play an essential role in the oxygen transport and the immune system. Moreover, hematologic parameters are an important clinical indicator of various diseases including anemia and metabolic syndrome.
OBJECTIVESThe present study aimed to conduct genome-wide association studies (GWAS) based on gene-set enrichment analysis to identify the loci associated with hematological traits using 630K arrays.
METHODSFor this purpose, the phenotype records included 498 genotyped Alpine Merino sheep were used for red blood cell count (RBC), hemoglobin (HGB), hematocrit (HCT), mean corpuscular hemoglobin (MCH), mean corpuscular hemoglobin concentration (MCHC), and RBC volume distribution width coefficient of variation (RWD_CV). Genome-wide association study was performed with hematological traits using TASSEL software. Using biomaRt2 R package R, SNP was assigned to genes. GO, KEGG, DAVID, and PANTHER databases were used to assign the genes to functional categories.
RESULTS11 SNP markers on chromosomes 1, 2, 3, 6, 8, 10, 11, 14, and 20 located in TRPC4, SPAT1, TMCC2 (RBC), KRT26, GPLD1, EPAS1 (HGB), RAC2, HSPD1, PDGFRA (HCT) and BBS1, HAG1, PIK3R3, STXBP5, FCER1G (MCH, MHCH, RWD_CV) genes were identified. Based on the pathway analysis, 17 pathways from gene ontology and biological pathways were associated with hematological traits (P˂0.05). The pathways have important functions in the development and differential of red blood cells, hypoxia, adaptation process, environmental stress, and platelet activation.
CONCLUSIONSIn total, this study supported previous results from the GWAS of hematological traits, and also revealed additional regions in the sheep genome associated with important traits, using these findings could be potentially useful for genetic selection in the breeding programs.
Keywords: Erythrocytes traits, Pathway analysis, genome scan, sheep, Candidate Gene -
مقدمه و هدف
نرخ باروری پایین اسپرم منجمد طیور در مقایسه با دیگر گونه ها، یک چالش جدی برای تلقیح مصنوعی در گله های تجاری است. این چالش ممکن است با برخی ویژگی های فیزیولوژیکی اسپرم طیور مرتبط باشد. از طرف دیگر، تنش های اسمزی، شیمیایی و مکانیکی طی فرآیندهای سردسازی مهم ترین دلایلی هستند که باعث بوجود آمدن تغییرات فراساختاری، بیوشیمیایی و عملکردی در اسپرم می شوند که نتیجه آن مجموعه ای از پدیده های آبشاری است که منجر به کاهش باروری اسپرم خواهد شد. کویرستین یک ترکیب زیست فعال با منشا گیاهی است که با داشتن ساختمان شیمیایی پلی فنلی دارای ویژگی آنتی اکسیدانی است. این ترکیب بعنوان یک فلاونویید مهم و یک آنتی اکسیدان قوی باعث حذف رادیکال های آزاد و کاهش تنش اکسیداتیو در اسپرماتوگونی جوجه ها شد. هدف از این مطالعه، استفاده از کویرستین به شکل نانو در رقیق کننده اسپرم خروس طی نگهداری در دمای 4 درجه می باشد.
مواد و روش هابلافاصله پس از جمع آوری منی از خروس ها بررسی های اولیه صورت گرفت. منی جمع آوری شده از هر 15 خروس به منظور حذف اثرات فردی با یکدیگر مخلوط و به محیط رقیق کننده اضافه شدند.. غلظت های مختلف کویرستین (10، 15 و 20 میکرومولار) در سه شکل (غیرمحافظت شده و در داخل ساختارهای لیپوزومی و NLC) به ترکیب رقیق کننده پایه اضافه شد. سپس سرد شدن تدریجی نمونه های منی رقیق شده در دمای C 4 به مدت 3 ساعت انجام گردید. سپس در زمان های صفر (بلافاصله پس از رسیدن نمونه ها به دمای 4 درجه سانتی گراد)، 24 و 48 پارامتر های جنبایی، یکپارچگی غشایی، پراکسیداسیون لیپیدی، درصد اسپرم های غیر طبیعی و درصد زنده مانی نمونه ها مورد ارزیابی قرار گرفت.
یافته هانتایج بیانگر آن است که تیمارهای آزمایشی تاثیر معنی داری بر پارامترهای مورد ارزیابی در زمان صفر نداشته اند. در زمان 24 ساعت نگهداری در دمای 4 درجه، 15 میکرومولار کویرستین لودشده در NLC باعث بهبود معنی دار پارامترهای جنبایی کل، پیش رونده، زنده مانی و یکپارچگی غشای اسپرم در مقایسه با گروه کنترل شد. در زمان 48 ساعت نگهداری در دمای 4 درجه تیمار 15 میکرومولارکویرستین لودشده در NLC باعث بهبود معنی دار پارامترهای جنبایی کل، پیش رونده، زنده مانی و یکپارچگی غشای اسپرم در مقایسه با گروه کنترل می شود. همچنین، نتایج بیانگر آن است که تیمارهای آزمایشی تاثیر معنی داری روی درصد ناهنجاری اسپرم خروس طی نگهداری در دمای 4 درجه در سه زمان 0، 24 و 48 ساعت در مقایسه با گروه کنترل نداشته است. در زمان های 24 و 48 ساعت نگهداری در دمای 4 درجه تیمار 15 میکرومولار کویرستین لودشده در NLC باعث کاهش معنی دار میزان MDA اسپرم در مقایسه با گروه کنترل شد.
نتیجه گیرینتایج این آزمایش نشان دهنده آن است که تیمار 15 میکرومولار کویرستین لودشده در NLC باعث بهبود بسیاری از پارامترهای مورد ارزیابی می شود و بنابراین برای استفاده در رقیق کننده اسپرم خروس توصیه می گردد.
کلید واژگان: آنتی اکسیدان, اسپرم, خروس, نانوIntroduction and ObjectiveThe low fertility rate of frozen sperm of poultry compared to other species is a serious challenge for artificial insemination in commercial flocks. This challenge may be related to some physiological characteristics of poultry sperm. On the other hand, osmotic, chemical and mechanical stresses during cooling processes are the most important reasons that cause structural, biochemical and functional changes in sperm, which results in a series of cascade phenomena that will lead to a decrease in sperm fertility. Quercetin is a bioactive compound with a plant origin, which has a polyphenolic chemical structure and has antioxidant properties. This composition, as an important flavonoid and a strong antioxidant, eliminates free radicals and reduces oxidative stress in chicken spermatogonia. The purpose of this study is to use quercetin in nano form in the diluent of rooster sperm during storage at 4 degrees.
Materials and MethodsImmediately after collecting semen from roosters, initial evaluations were done. Semen collected from all 15 roosters were mixed together and added to the dilution medium in order to eliminate individual effects. Different concentrations of quercetin (10, 15 and 20 μM) in three forms (unprotected and inside liposomal and NLC structures) added to base diluent composition. Then the diluted semen samples were gradually cooled at 4°C for 3 hours. Then, at time zero (immediately after the samples reach the temperature of 4°C), 24 and 48, the motility parameters, membrane integrity, lipid peroxidation, the percentage of abnormal sperms and the percentage of viability of the samples were evaluated.
ResultsThe results indicated that the experimental treatments did not have a significant effect on the evaluated parameters at zero time. During 24 hours of storage at 4 degrees, 15 μM of quercetin loaded in NLC significantly improved the parameters of sperm total motility, progressive motility, viability and integrity of sperm membrane compared to the control group. During 48 hours of storage at 4 degrees, the treatment of 15 μM quercetin loaded in NLC caused a significant improvement in the parameters of sperm total motility, progressive motility, viability and integrity of sperm membrane compared to the control group. Also, the results showed that the experimental treatments did not have a significant effect on the abnormality percentage of rooster sperm during storage at 4 degrees in three times of 0, 24 and 48 hours. During 24 and 48 hours of storage at 4 degrees, the treatment of 15 μM quercetin loaded in NLC caused a significant decrease in sperm MDA compared to the control group.
ConclusionThe results of this experiment show that the treatment of 15 μM quercetin loaded in NLC improves many evaluated parameters and therefore it is recommended for use in rooster sperm diluent.
Keywords: Antioxidant, Nano, Sperm, Rooster -
مقدمه و هدف
برخلاف ارزیابی باروری دام های نر که براساس رکوردهای فنوتیپی دام های ماده مانند نرخ آبستنی انجام می شود، صفات اسپرم به طور مستقیم در دام های نر قابل اندازه گیری می باشند. هدف پژوهش حاضر مطالعه پویش کل ژنوم بر مبنای آنالیز غنی سازی مجموعه ژنی جهت شناسایی مناطق ژنومی موثر بر صفات اسپرم گاوهای نر هلشتاین بود.
مواد و روش هابدین منظور، از اطلاعات ژنوتیپی 1508 راس گاو نر و داده های فنوتیپی صفات مرتبط با اسپرم شامل حجم انزال، میزان جنبندگی اسپرم، غلظت اسپرم، تعداد اسپرم و تعداد اسپرم متحرک در هر انزال استفاده گردید. ارزیابی پویش کل ژنومی با نرم افزار PLINK نسخه 1/90 انجام شد. سپس با استفاده از بسته نرم افزاری biomaRt2 برنامه R ژن های معنی داری که در داخل و یا 15 کیلوباز بالا و پایین دست نشانگرهای معنی دار قرار داشتند، شناسایی گردید. در مرحله بعد تفسیر مجموعه های ژنی با استفاده از بسته نرم افزاری goseq برنامه R و برای شناسایی عملکرد بیولوژیکی ژن های نزدیک در مناطق انتخابی کاندیدا از طریق پایگاه های برخط GO، DAVID و Panther استفاده گردید.
یافته هادر این پژوهش، تعداد 11 نشانگر تک نوکلیوتیدی واقع روی کروموزوم های 1، 2، 5، 7، 8، 15، 18، 20، 21، 25 و 27 شناسایی شدند که ژن های SPEF2، SEPT12، SLC24A، BSP3، ETNK1،ERBB4 (میزان جنبندگی و تعداد اسپرم متحرک در هر انزال)،DSCAML ، MYH3، RPM1 ، RPM2، CAPSL (تعداد و غلظت اسپرم)، DMRT1 و PPARγ (حجم اسپرم) مرتبط بودند. برخی از این ژن ها در مناطق معنی دار با مطالعات مشابه پیشین هم خوانی داشت. در آنالیز غنی سازی مجموعه ژنی، تعداد 15 مسیر هستی شناسی ژنی با صفات اسپرم مرتبط بودند. از این بین مسیرهای فرآیند متابولیکی نوکلیوتیدهای پورینی، هوموستازی یون کلسیم داخل سلولی و تنظیم باروری نقش مهمی با میزان جنبندگی و تعداد اسپرم متحرک در هر انزال داشتند. همچنین در ارتباط با حجم و غلظت اسپرم مسیرهای فعال کننده های تنظیمی یون کلسیم، مسیر سیگنال دهی PPAR، مسیر سیگنال دهی هورمون های استروییدی و کانون چسبندگی ارتباط معنی داری داشتند.
نتیجه گیریشناسایی ژن های کاندیدای موثر بر صفات اسپرم و انتخاب گاوهای نرها با استفاده از روش های نوین مبتنی بر انتخاب ژنومی، تاثیر قابل ملاحظه ای بر بهبود باروری و سود آوری مراکز اصلاح نژادی و کاهش قیمت های نهایی تولید برای مصرف کنندگان خواهد داشت.
کلید واژگان: اسپرم, باروری, پویش ژنومی, ژن کاندیدا, هستی شناسی ژنIntroduction and ObjectiveUnlike evaluation of male fertility which is done based on the phenotype records of females e.g., conception rate, semen traits are directly measured in bulls. The objective of this study was to identify genomic regions associated with sperm traits in Holstein bulls using the genome wide association based on gene set enrichment analysis.
Material and MethodsFor this purpose, phenotype records included 1508 genotyped Holstein bulls were used for ejaculate volume, sperm concentration, number of motile sperm, progressive sperm motility, and number of progressive motile sperm in each ejaculation. The evaluation of genome-wide association was carried out PLINK software (v. 1.90). In the next step, using the biomaRt2 R package R the SNP was assigned to genes if they were within the genomic sequence of the gene or within a flanking region of 15 kb up- and downstream of the gene. For the assignment of the genes to functional categories, the GO, KEGG, DAVID and PANTHER databases were used.
ResultsIn this research, 11 SNP markers on chromosomes 1, 2, 5, 7, 8, 15, 18, 20, 21, 25, and 27 associated with SPEF2, SEPT12, SLC24A, BSP3, ETNK1, ERBB4 (sperm motility and number of progressive motile sperm), DSCAML, MYH3, RPM1 , RPM2, CAPSL (number of sperm and sperm concentration), DMRT1, and PPARγ genes (ejaculate volume) were identified. Some of these genes in the significant regions were consistent with some previous studies. In pathway analysis, 15 pathways from gene ontology were associated with the sperm traits. Among those pathways, the purine nucleotide metabolic process, cellular calcium ion homeostasis and regulation of fertilization biological pathway had an important role in the progressive sperm motility and number of progressive motile sperm. Also, the calcium channel regulator activity, PPAR signaling pathway, steroid hormone mediated signaling pathway and focal adhesion had significant association with ejaculate volume and sperm concentration.
ConclusionThe Identification of these candidate genes and selection bulls using genomic selection can considerable to improve male fertility and benefits of animal breeding centers and decrease production prices for consumers.
Keywords: Candidate gene, Fertility, Gene ontology, Genome scan, Sperm -
مقدمه و هدف
استرس اکسیداتیو یک عامل مهم در عملکرد ضعیف اسپرم است که باعث تغییرات مورفولوژیکی، و آسیب اکسیداتیو می شود، پژوهش های مختلف نشان داده اند آنتی اکسیدان ها میتوانند تا حدودی از آسیب های اکسیداتیو طی انجماد بکاهند. درواقع آنتی اکسیدان ها باعث کاهش، حذف و غیر فعال سازی رادیکال های آزاد می شوند، بسیاری از ترکیبات نظیر برخی از عصاره های گیاهی، برخی مواد شیمیایی صنعتی و برخی از اسیدهای آمینه می توانند به عنوان آنتی اکسیدان فعالیت کرده و رادیکال های آزاد را در محیط خنثی کنند لوتیولین عضو مهمی از خانواده فلاونوییدها است و به صورت گلیکوزیله در گیاهان وجود دارد و بر اساس مطالعات مشخص شده که لوتیولین دارای خواص آنتی اکسیدانی است. هدف از مطالعه حاضر کاهش میزان پراکسیداسیون لیپید و به حداقل رساندن تنش اکسیداتیو با افزودن سطوح مختلف لوتیولین در محیط انجمادی است.
مواد و روش هانمونه های منی از 15 قطعه خروس در سن 28 هفتگی جمع آوری شدند. اسپرم گیری از خروس ها به روش مالش پشتی-شکمی انجام گرفت. برای از بین بردن اثرات فردی پس از ارزیابی های اولیه، نمونه ها با هم مخلوط شدند و جهت اعمال برنامه های انجمادی مورد استفاده قرار گرفتند. پس از رقیق سازی نمونه ها و افزودن سطوح صفر (شاهد)، 0/25، 0/5، 0/75، 1 و 1/25 میکرومولار لوتیولین، به رقیق کننده ی پایه (لیک) اسپرم ها به نسبت 1:20 افزوده شدند. نمونه های مورد آزمایش در دمای °C4 سردسازی شده و سپس در داخل ازت مایع منجمد گردیدند. یخ گشایی نمونه ها در دمای 37 درجه سانتی گراد انجام گرفت و سپس فراسنجه های تحرک بوسیله سیستم کامپیوتری کاسا، زنده مانی با تست ایوزین نیگروزین، یکپارچگی غشای پلاسمایی با تست هاست، ریخت شناسی بوسیله تست هانکوک و میزان مالون دی آلدهید تولید شده اندازه گیری شد و سپس داده های حاصل در قالب طرح کاملا تصادفی آنالیز شد.
یافته هانتایج به دست آمده نشان داد که افزودن سطوح 0/75 ، 1 و 1/25 میکرومول سبب افزایش معنی داری در تحرک کل و سطوح 0/75 و 1 باعث افزایش تحرک پیش رونده و VAP شد. علاوه بر این سطح 1 میکرومول لوتیولین سبب افزایش معنی داری در فراسنجهVSL شد (0/05 >P). نتایج نشان داد که سطوح 0/75 و 1 میکرومول باعث افزایش معنی داری در زنده مانی و سلامت غشا شد و همچنین سطح 0/75 میکرومول لوتیولین باعث شد میزان مالون دی آلدهید و درصد اسپرم هایی با ریخت شناسی غیرطبیعی کاهش پیدا کند (0/05 >P).
نتیجه گیرینتایج این پژوهش نشان داد که افزودن لوتیولین در رقیق کننده طی انجماد و یخ گشایی می تواند تاثیر مثبتی در بهبود کیفیت اسپرم خروس داشته باشد و متعاقبا سبب افزایش تحرک کل و پیش رونده بعد از انجماد و یخ گشایی گردد و همینطور سطح 0/75 میکرومولار توانست بهترین عملکرد را در بین سطوح مختلف افزوده شده در رقیق کننده داشته باشد.
کلید واژگان: اسپرم خروس, تنش اکسیداتیو, فلاونوییدIntroduction and ObjectiveOxidative stress is an important factor in poor sperm function that causes morphological changes and oxidative damage. Various studies have shown that antioxidants can reduce oxidative damage during freezing. In fact, antioxidants reduce, eliminate, and inactivate free radicals. Many compounds, such as some plant extracts, some industrial chemicals, and some amino acids, can act as active antioxidants and neutralize free radicals. luteolin is an important member of flavonoids which is present in glycosylated form in plants and studies have shown that luteolin has antioxidant properties. The aim of this study was to reduce lipid peroxidation and minimize oxidative stress by adding different levels of luteolin in the freezing medium.
Material and MethodsSemen samples were collected from 15 roosters at 28 weeks of age. Sperm collection from roosters was performed by back-abdominal massage method. To eliminate individual effects after initial evaluations, the samples were mixed together and used for cryopreservation. After extending the samples and adding the levels of 0 (control), 0.25, 0.5, 0.75, 0.1 and 1.25 μM luteolin to the base extender (lake extender), sperm were added at 1:20 ratio. The test samples were cooled to 4 ° C and then frozen in liquid nitrogen. The samples were thawed at 37 ° C and then the motility parameters were measured by CASA computer system, survival by eosin nigrosine test, plasma membrane integrity by host test, morphology by Hancock test and the amount of produced malondialdehyde. Then the data were analyzed by completely randomized design.
ResultsThe results showed that the addition of 0.75, 1 and 1.25 μM levels significantly increased the total motility and the levels of 0.75 and 1 increased the progressive mobility and VAP. In addition, 1 μM of luteolin caused a significant increase in VSL parameter (p <0.05). The results showed that levels of 0.75 and 1 μM significantly increased membrane integrity, and also level of 0.75 μM of luteolin decreased malondialdehyde content and sperm percentage with abnormal morphology (p <0.05).
ConclusionThe results of this study showed that the addition of luteolin in the extender during freezing and thawing can have a positive effect on improving the quality of rooster sperm and subsequently increase the total and progressive motility after freezing and thawing and also the level of 0.75 μM could be the best performance among different levels added to the extender.
Keywords: Flavonoids, Oxidative stress, Rooster sperm -
مقدمه و هدف
طی انجماد اسپرم تولید گونه های فعال اکسیژن و کاهش فعالیت آنتی اکسیدانی، موجب آسیب به ساختار های عملکردی اسپرم می شود. بیشترین تنش به دلیل تولید فراوان گونه های فعال اکسیژن و عدم نفوذپذیری آنتی اکسیدان ها به داخل میتوکندری، متوجه این اندامک می شود. در این مطالعه اثرات افزودن 4 سطح ترکیبی از آنتی اکسیدان 4،2-دی نیتروفنول که یک آنتی اکسیدان هدفمند میتوکندریایی است و لوتیولین که از قوی ترین ترکیبات فلاونوییدی با خاصیت آنتی اکسیدانی و ضدمیکروبی را دارد، در رقیق کننده لیک بر پایه لسیتین مورد ارزیابی قرار گرفت.
مواد و روش ها:
بدین منظور نمونه های منی از 15 خروس سویه راس با سن 28 هفته به روش مالش پشتی-شکمی جمع آوری شدند. نمونه های منی پس از ارزیابی اولیه باهم مخلوط و پس از رقیق سازی و افزودن سطوح مختلفی به ترتیب تیمار 1 (0/5 نانومولار 4،2-دی نیتروفنول + 0/75 میکرومولار لوتیولین)، تیمار 2 (0/5 نانومولار 4،2-دی نیتروفنول + 1 میکرومولار لوتیولین)، تیمار 3 (0/75 نانومولار 4،2-دی نیتروفنول + 0/75 میکرومولار لوتیولین)، تیمار 4 (0/75 نانومولار 4،2-دی نیتروفنول + 1 میکرومولار لوتیولین) از آنتی اکسیدان ها، نمونه ها ابتدا برای تعادل دمایی در دمای 4 درجه سانتی گراد بمدت 2 ساعت نگهداری شده و پس از لود شدن در پایوت های 0/25 میلی لیتری در فاصله 7 سانتی متری بوسیله بخار ازت منجمد و سپس در داخل ازت مایع غوطه ور شدند. پس از یخ گشایی، نمونه ها از نظر فراسنجه های عملکردی و بیوشیمیایی اسپرم مورد ارزیابی قرار گرفتند.
یافته ها:
نتایج پژوهش حاضر نشان دادند که افزودن تیمار های 2 و 3 به رقیق کننده لیک طی انجماد و یخ گشایی اسپرم خروس باعث افزایش معنی دار فراسنجه های تحرک کل و حرکت پیش رونده گردید و همینطور تیمار 3 سبب افزایش معنی دار سرعت اسپرم در خط مستقیم و معیار مستقیم بودن حرکت اسپرم نیز شد، تیمار 2 و 3 زنده مانی را نیز بصورت معنی داری نسبت به گروه شاهد افزایش داد و سبب کاهش میزان مالون دی آلدهید مایع منی و اسپرم های با ریخت شناسی غیر طبیعی طی انجماد و یخ گشایی شد (0/05>p) همینطور تیمار 3 توانست میزان یکپارچگی غشا پلاسمایی نسبت به گروه کنترل افزایش بدهد (0/05>p).
نتیجه گیری:
نتایج مطالعه حاضر نشان می دهد که استفاده ترکیبی این دو آنتی اکسیدان سبب هم افزایی خاصیت هر دو آنتی اکسیدان شده و سبب بهبود فراسنجه های کیفی و کمی اسپرم خروس طی مرحله انجماد و یخ گشایی شده است.
کلید واژگان: اسپرم, پروتئین جفت نشده, تنش اکسیداتیو, فلاونوییدIntroduction and ObjectiveDuring sperm freezing, the production of reactive oxygen species and the reduction of antioxidant activity cause damage to sperm. Most of the stress is due to the high production of reactive oxygen species and the impermeability of antioxidants to mitochondria. In this study, the effects of four levels of a combination of 2, 4- dinitrophenol which is a targeted mitochondrial antioxidant and Luteolin antioxidants, which are among the strongest flavonoid compounds with antioxidant and antimicrobial properties, were evaluated in lecithin-based Lake Extender.
Material and MethodsFor this purpose, semen samples from 15 roosters were collected by dorso-abdominal massage method. Semen samples are mixed together after initial evaluation after diluting and adding different levels, treatment 1 (0.5 nanomolar 2, 4- dinitrophenol + 0.75 micromolar Luteolin), treatment 2 (0.5 nanomolar 2, 4- dinitrophenol + 1 micromolar Luteolin), treatment 3 (0.75 nanomolar 2, 4- dinitrophenol + 0.75 micromolar Luteolin) and treatment 4 (0.75 nanomolar 2, 4- dinitrophenol + 1 micromolar Luteolin), of antioxidants, samples were frozen by nitrogen vapor. After thawing, the samples were evaluated for sperm performance parameters.
ResultsThe results of the present study showed that the addition of treatments 2 and 3 to the leak diluent during freezing and thawing of rooster sperm significantly increased the parameters of total motility and progressive movement and also treatment 3 significantly increased sperm velocity in a straight line and the criterion of direct sperm motility. Also, treatments 2 and 3 significantly increased survival compared to the control group and reduced the amount of semen malondialdehyde and sperm with abnormal morphology during freezing and thawing (p<0.05). Also, treatment 3 was able to increase membrane integrity. Plasma increase compared to the control group (p<0.05).
ConclusionThe results of the present study show that the combined use of these two antioxidants has increased the properties of both antioxidants and improved the quality and quantity of sperm.
Keywords: Flavonoid, Mitochondria, Oxidative stress, Sperm, Uncoupling -
درک کنترل ژنتیکی خلق و خوی به عنوان یک صفت پیچیده و دارای همبستگی با صفات اقتصادی یکی از اهداف اصلاح نژادی در صنعت گاو گوشتی است. هدف پژوهش حاضر، مطالعه پویش کل ژنوم بر مبنای تجزیه و تحلیل غنی سازی مجموعه ژنی جهت شناسایی جایگاه های ژنی موثر بر صفات مرتبط با خلق و خوی گاو نژاد براهمن بود. بدین منظور از اطلاعات ژنوتیپی 1370 راس گاو براهمن و رکوردهای فنوتیپی شامل سرعت خروج، امتیاز پن و امتیاز خلق و خوی استفاده شد. ارزیابی پویش کامل ژنوم با PLINK نسخه 1/90 انجام شد. تجزیه و تحلیل غنی سازی مجموعه های ژنی بوسیله بسته نرم افزاری goseq برنامه R با هدف شناسایی مسیرهای زیستی ژن های نزدیک در مناطق انتخابی کاندیدا انجام شد. در نهایت تجزیه و تحلیل بیوانفورماتیکی از پایگاه های برخط GO، Metacyc، KEGG، Reactome و Panther استفاده شد. با تجزیه و تحلیل غنی سازی مجموعه های ژنی، مسیرهای بیوشیمیایی و (ژن های کاندیدای) neurotransmitter secretion (NRXN3 و CACNG3)، Cycle Dopamine Neurotransmitter Release (PPFIA2)، regulation of neuron projection development (GRID2)، neuron projection (SLC8A1 و KCNQ2)، Axonal growth inhibition (RTN4R)، Neurotrophin signaling pathway (MAP2K2، MAP3K5 و PSEN1) و Focal adhesion (TLN2) مرتبط با سرعت خروج شناسایی شدند. ژن های کاندیدا شناسایی شده نقش مهمی در تفرق و تمایز سیناپس ها، انتقال دهنده های عصبی، بیماری های عصبی و اختلال روانی، استرس های اکسیداتیو و محیطی، گیرنده های هورمونی و هموستازی گلوکز داشتند. با توجه به تایید مناطق قبلی پویش ژنومی و شناسایی مناطق ژنومی جدید، استفاده از یافته های این پژوهش می تواند در انتخاب ژنتیکی حیوانات با تولید بالاتر از طریق دام های آرام مفید باشد.
کلید واژگان: آرایه ژنومی, بوس ایندکیوس, رفتار, ژن کاندیدا, هستی شناسی ژنUnderstanding the genetic control of temperament as a complex trait and correlated with economic traits is one of the breeding goals in beefcattle industry. The aim of the current study was genome wide association studies (GWAS) based on Gene set enrichment analysis fordetecting the loci associated with temperament traits in Brahman cattle breed. Therefore, 1370 Brahman cattle and phenotype recordsassociated with temperament traits including Exit velocity, Pen Score, and Temperament Score were used. The evaluation of genome-wideassociation was carried out using PLINK package 1.90. The gene enrichment analysis was performed by the goseq R package for identifyingbiological pathways of nearby genes in selected candidate regions and finally, GO, Metacyc, KEEG, Reactome and panther databases wereapplied for bioinformatics analysis. By Gene set enrichment analysis, the biological pathways and candidate genes of neurotransmittersecretion (NRXN3 and CACNG3), Dopamine Neurotransmitter Release Cycle (PPFIA2), regulation of neuron projection development(GRID2), neuron projection (SLC8A1 and KCNQ2), Axonal growth inhibition (RTN4R), Neurotrophin signaling pathway (MAP2K2,MAP3K5 and PSEN1) and Focal adhesion (TLN2) were identified. The detected candidate genes played an important role in differentiationof synapse, neurotransmitters, neurological diseases and disorders, oxidative and environmental stresses, hormone receptors and glucosehomeostasis. Considering the confirmation of the previous region of genome wide association and the identification of new genomic regions,the findings of this study can be useful in the genetic selection of higher production cattle through calm animals.
Keywords: Gene set enrichment analysis, genome scan, Cattle, temperament, Biological pathways -
اثر آنتی اکسیدان رزوراترول به شکل نانو لیپوزوم و NLC در رقیق کننده اسپرم خروس طی نگهداری در دمای C 4
هدف از این مطالعه بررسی اثر آنتی اکسیدان رزوراترول به شکل نانو شده بر اسپرم خروس بود. در این پژوهش از آنتی اکسیدان رزوراترول به شکل نانو (لیپوزوم و NLC) و غیرنانو شده در محیط رقیق کننده استفاده شد. بلافاصله پس از جمع آوری منی و بررسی های اولیه، منی جمع آوری شده از هر 15 خروس به منظور حذف اثرات فردی با یکدیگر مخلوط و به محیط رقیق کننده اضافه شدند. رقیق سازی در دمای C 37 به نسبت یک به بیست انجام شد. غلظت های مختلف رزوراترول (20، 40 و 60 میکرومولار) به رقیق کننده پایه به سه شکل به صورت غیر محافظت شده، لیپوزوم و NLC اضافه شد. پس از رقیق سازی منی، مرحله سرد شدن تدریجی در دمای C 4 به مدت 3 ساعت انجام شد. بعد از فرآیند سرد سازی صفات جنبایی (CASA)، یکپارچگی غشاء (HOST)، زنده مانی، پراکسیداسیون لیپیدی (MDA) و ناهنجاری های اسپرم، مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج در زمان 24 و 48 ساعت نگهداری در دمایی C 4 نشان دهنده آن است که استفاده از 40 میکرومولار رزوراترول، رزوراترول لود شده در لیپوزوم و رزوراترول لود شده در NLC باعث بهبود جنبایی، جنبایی پیش رونده اسپرم، زنده مانی و یکپارچگی غشا در مقایسه با تیمار شاهد می شوند. نتایج این آزمایش نشان دهنده آن است که تیمارهای 40 میکرومولار رزوراترول، رزوراترول لود شده در لیپوزوم و رزوراترول لود شده در NLC باعث بهبود بسیاری از پارامترهای مورد ارزیابی شد.
کلید واژگان: اسپرم خروس, انجماد, رزوراترول, نانوThe purpose of this study was to investgate resveratrol nano-protected antioxidant on rooster sperm. In this study, resveratrol was used in the forms of nano-protected (liposome and NLC) and plain in the semen extender. Immediately after the semen collection and for primary evaluations, for eliminating of individual effects the semen collected from 15 roosterswere pooled and added to the extender. Extending was done at 37 °C at a dilution ratio of 1:20. Different concentarions of resveratrol (20, 40 or 60 μM) were added to the extender in three forms of plain, NLC, and liposome. After diluting the semen, gradual cooling was carried out for 3 h at 4 °C. After the cooling process, the kinetic parameters (CASA), membrane integrity (HOST), viability, lipid peroxidation (MDA), abnormal sperm, were evaluated. The results at 24 and 48 hours at a temperature of 4°C indicate that the use of 40 μM resveratrol, resveratrol loaded in the liposome, and resveratrol loaded in the NLC improved the motility, progressive sperm motility, viability, and membrane integrity compared to the control group. The results of this experiment indicated that 40 μM resveratrol, resveratrol loaded in liposome and resveratrol loaded in NLC improved most of the evaluated parameters.
Keywords: Cryopreservation, Nano, Resveratrol, Rooster sperm -
تاثیر سطوح مختلف عصاره اتانولی گیاه زغال اخته در بهبود کیفیت منی قوچ طی فرآیند انجماد - یخ گشایی بررسی شد. در این مطالعه از 5 قوچ، 2 بار در هفته به کمک واژن مصنوعی اسپرم گیری شد. به منظور از بین بردن اثرات فردی، نمونه های منی گرفته شده با هم مخلوط شدند. سطوح مختلف عصاره زغال اخته (صفر، 100، 150، 200 میکرولیتر در میلی لیتر) به رقیق کننده بر پایه تریس افزوده شد. نمونه های منی پس از سردسازی و انجماد تا زمان ارزیابی در داخل ازت مایع نگهداری شدند. بعد از یخ گشایی، پارامترهای تحرک توسط سیستم آنالیز اتوماتیک اسپرم (CASA)، زنده مانی با استفاده از رنگ آمیزی ائوزین - نیگروزین، یکپارچگی غشاء با استفاده از محلول هیپواسموتیک، سنجش اسپرم های غیرنرمال توسط محلول هانکوک و پراکسیداسیون لیپیدها با اندازه گیری غلظت مالون دی آلدهید ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که افزودن 150 میکرولیتر از عصاره زغال اخته سبب بهبود معنی دار پارامترهای اسپرم نسبت به گروه شاهد بعد از فرایند انجماد – یخ گشایی شد (05/0>P). باتوجه به نتایج تحقیق حاضر، می توان از عصاره زغال اخته به عنوان یک آنتی اکسیدان طبیعی، با کارایی بالا، ارزان و در دسترس در رقیق کننده های اسپرم قوچ استفاده نمود.کلید واژگان: ارزیابی اسپرم, رادیکال های آزاد, فرآوری منی, گوسفند قزلIn order to improve the quality of ram semen after freezing-thawing process, different levels of ethanol extract of Bilberry plants were investigated. In this study five rams were used for semen collection twice a week by an artificial vagina. In order to eliminate the effects of the individual, the semen samples were pooled. Different levels of Bilberry extract (0, 100, 150, 200 μl/ml) were added to the Tris- Egg yolk based extender. Following cooling and freezing of semen samples, they were stored in liquid nitrogen until evaluation. After freezing-thawing, motility parameters were evaluated using the Computer-assisted sperm analysis system (CASA), the viability of sperms by Eosin-Nigrosin staining, membrane integrity using the hypo-osmotic swelling test, sperm abnormality by Hancock solution and lipid peroxidation by measuring malondialdehyde concentration. The results showed that the addition of 150 μl of Bilberry extract improved sperm parameters following freezing-thawing process compared to the control group (PKeywords: Ghezel Ram, ROS, Semen processing, Sperm analysis
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.