動物遺傳資源保存是維護生物多樣性及確保動物族群在遭受傳染性疾病發生時免於被滅種的有效預防性策略。種原保存包括活體動物繁殖保種與精子、卵子及胚胎凍存等型式。然而基於動物福祉考量，精子凍存目前仍是管理動物遺傳資源最合適的方法之一。冷凍精液具有可長期儲存及遠距離運輸等優點，是種原庫管理及遺傳物質交換不可或缺的要點。此外，優良種公畜禽的遺傳背景更可藉由冷凍精液使其更廣泛的被應用於品種改良。然而，雞冷凍解凍精液進行人工授精的受精率不如新鮮精液，是目前冷凍精液在種雞產業的應用遠不如種畜冷凍精液般普遍的主因。法國國家農業、食品與環境研究院 (INRAE) Nouzilly中心ICF團隊 (Équipe Interactions Cellulaires et Fertilité) 在家畜禽生殖研究領域享譽國際，Dr. Elisabeth Blesbois、Dr. Pascal Mermillod及Dr. Anaïs Vitorino Carvalho分別在家禽精子凍存、精子與輸卵管溝通機制及精子與卵子蛋白質學體領域有卓越的研究成果。執行本計畫三年半期間，先後在三位研究人員的共同指導下學習獲益良多，冷凍雞精液研究之質與能因而往前邁進一大步。 甘油是目前雞冷凍精液最理想的冷凍保護劑，它可提供雞精子優良的保護力以抵抗在冷凍解凍過程的傷害，但其對精子細胞之毒性已被證實，可影響人工授精後的受精率。因此本計畫的第一階段，為探討甘油如何傷害雞精子之構造與功能。試驗結果已確定甘油造成精子活力降低、細胞膜破損、誘發細胞凋亡程序及改變精子能量代謝途徑。接著，依序建立Hoechst 33342螢光染色與母雞生殖道精子儲存小管 (sperm storage tubules, SST) 之in vivo及in vitro試驗模式，以探討甘油化精子的運輸與儲存。由以上的試驗結果得知，甘油化精子由於其構造及功能的改變，因而無法通過母雞陰道 (vagina) 篩選，被拒絕進入位於子宮陰道交接處 (utero-vaginal junction, UVJ) 之SST儲存，而造成母雞不孕。 上述結果證實在進行人工授精前移除雞冷凍精液中的甘油是必要的，因此本計畫的第二階段為開發簡單、快速及有效的甘油移除方法，以提高雞冷凍精液的利用價值。為此，我們成功開發Percoll膠體離心技術，有效移除雞冷凍精液中的甘油，其平均受精率可達50%以上。與傳統連續稀釋離心甘油移除法相比，除可節省約44%的操作時間，並同時簡化設備需求。 事實上，甘油廣泛使用於大部分的家畜禽精子抗凍稀釋液中，而甘油毒性問題也並非僅發生在雞精子上。因此，本計畫所建立的雞精子與生殖道研究模式，將來可以擴大應用於所有動物甘油化精子試驗研究。