Summary

Bottlenose Delphin (Tursiops Truncatus) Spermien: Sammlung, Kryokonservierung und heterologen Befruchtung In Vitro

Published: August 21, 2017
doi:

Summary

Hier präsentieren wir Ihnen Protokolle, die für Delphin Spermien Sammlung, Kryokonservierung und heterologen IVF-Leistung mit boviner Oozyten erfolgreich eingesetzt haben.

Abstract

Die Verwendung von kryokonservierten Delphin Spermien erleichtert den Austausch genetischen Materials zwischen Wasserparks und Spermien für Laboratorien für Studien zu unserem Verständnis der Meeressäuger Reproduktion weiter zugänglich macht. Heterologe IVF, Ersatz für homologe IVF, könnten ein Mittel, um die Spermien Fruchtbarkeit potenzielle testen; Gameten Physiologie und frühen Entwicklung des Embryos zu studieren; und die Verwendung von wertvollen Delphin Eizellen zu vermeiden, die schwer zu erhalten sind. Hier präsentieren wir Ihnen Protokolle, die erfolgreich eingesetzt haben, zu sammeln und Tiefgefrieren Delphin Spermien. Die Sammlung des Samens erfolgt durch manuelle Stimulation über ausgebildete Delphine. Die Kryokonservierung wird erreicht mit einem TRIS-Eigelb-Basis-Extender mit Glycerin. Darüber hinaus präsentieren wir ein Protokoll, beschreibt heterologen IVF mit Delphin Spermatozoa und boviner Oozyten und, überprüft die hybride Natur des entstehenden Embryos mittels PCR. Heterologen Befruchtung wirft Fragen auf Düngung und kann als Werkzeug verwendet werden, um die Gameten Physiologie und frühen Entwicklung des Embryos zu studieren. Darüber hinaus zeigt sich der Erfolg der heterologen IVF das Potential dieser Technik Delphin Sperma Düngung Kapazität, die weitere Prüfung lohnt zu testen.

Introduction

Techniken der assistierten Reproduktion sind schlecht in wilde Tiere, einschließlich Meeressäugern entwickelt. Der Mangel an sensiblen Verfahren zur Beurteilung der Spermien Düngung Erfolg trägt zu der langsamen Entwicklung der reproduktiven Technologien in Arten wie Delphin. Es war nicht bis vor kurzem, dass die bahnbrechenden Grundparameter der Große Tümmler (Tursiops Truncatus) gemeldeten1,2. Variablen wie Motilität und Morphologie, geben obwohl weit verbreitet, jedoch nur begrenzte Informationen über reproduktive Effizienz. Der beste Indikator für die Qualität der Spermien ist die Düngung Potenzialbeurteilung.

Vor kurzem herangezogen unsere Fraktion eine Methode zur Delphin Sperma Düngung Potenzial durch die Beurteilung der männlichen man Bildung und/oder hybride Embryo Bildung nach heterologen IVF mit Zona intakt boviner Oozyten3Beurteilung. Die Verwendung von Delphin-Rind heterologen IVF hat wichtige Vorteile gegenüber dem homologen IVF, wie es die Schwierigkeit, Delphin Eizellen überwindet und erleichtert die Verwendung von bewährten in Vitro boviner Oozyten Reifung Systeme. Zur Vermeidung von Arten Spezifität erfolgt in der Regel heterologen Befruchtung bei fehlender ZP. Obwohl es für die Bewertung der Fähigkeit von Akrosom reagierte Spermien mit der Dotterhäutchen Membran verschmelzen kann, beeinträchtigt es die Bewertung der anderen Features, die im Zusammenhang mit der Befruchtung. Das beschriebene Verfahren Zona intakte Eizellen verwendet und ermöglicht die Auswertung der folgenden Parameter: Sperma Zona Bindung und Anhaftung, eindringen, Polyspermy, man Bildung und hybride Embryo Spaltung.

Hier präsentieren wir Ihnen verschiedene Protokolle zur Spermiengewinnung, grundlegende Spermiogramm, Spermien Einfrieren sowie die Auswertung der Delphin-Sperma-Funktionalität durch die Beurteilung der männlichen man und/oder hybride Embryo Bildung nach heterologen IVF mit Zona intakt boviner Oozyten.

Protocol

Ethik-Anweisung: die experimentellen Verfahren wurden geprüft und durch die institutionelle Animal Care and Use Committee des Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA) genehmigt. Die Experimente wurden in Übereinstimmung mit der Anleitung für die Pflege und Verwendung von Labortieren durchgeführt, wie von der Gesellschaft für die Studie der Reproduktion und dem Tierschutzgesetz für die Pflege von Meeressäugern angenommen. 1. Dolphin Spermiengewinnun…

Representative Results

Alle Ergebnisse, Tabellen und Abbildungen (1 und 2) hier vorgestellt wurden mit Erlaubnis3wiedergegeben. Delphin Spermien haben hohe Motilität nach Einfrieren und Auftauen Die aufgetauten Delphin ejakuliert zeigte Prozentsätze (% ± SD) von 84,5 ± 5,3 Total bewegliche und 69,1 ± 5,1 progressiv bewegliche Spermien. Hinsichtlich der Motilität si…

Discussion

Für viele verschiedene Säugetierarten gibt es vielfältige Vorteile bei der Verwendung von aufgetauten Spermien. Dazu gehören die Fähigkeit übertragen wertvolles genetisches Material, das Potenzial für den weltweiten Vertrieb, das geringe Risiko der Kontamination und die Fähigkeit, die männlichen Gameten für Jahrzehnte zu bewahren. Die Verwendung von kryokonservierten Spermien gilt der Große Tümmler, da diese Spezies unter Anhang II des Washingtoner ARTENSCHUTZÜBEREINKOMMENS, geschützt ist, was den Transport…

Offenlegungen

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

seine Arbeit wurde durch das spanische Ministerium für Wirtschaft und Wettbewerbsfähigkeit (AGL2015-70140-R, D. Rizos), AGL2015-66145R A. Gutierrez-Adan und J. F. Pérez-Gutiérrez und Seneca Stiftung von Murcia (Grant 20040/GERM/16, F. García-Vázquez) finanziert.

Materials

FERT-TALP medium Merck
TCM-199 Sigma M-4530
Hoechst 33342 Sigma B-2261
4-well dishes Nunc 176740
Density gradient BoviPure Nidacon International BP-100
Washing solution Boviwash Nidacon International BW-100
Magnesium chloride Promega A35 1H
Sterile water Mili Q sintesis A10 Millipore A35 1H
Buffer Tris Borate EDTA Sigma T4415
MB agarose Biotools 20.012
5X GoTaq flexi buffer Mili Q sintesis A10 Millipore M 890 A
MB agarose Biotools 20.012
Taq polymerase Promega
SafeView NBS Biologicals Ltd. M 890 A
Makler counting chamber Sefi Medical
Thoma chamber Hecht-Assistant
pHmeter MicropH 2000 Crison Instruments
Osmometer Advanced micro osmometer 3300 Norwood
Computer assisted sperm analysis system Projectes y Serveis R+D
Stereomicroscope MZ 95 Leica
Epifluorescent optics Eclipse Te300 Nikon
Confocal assistant 4.02 software Bio-Rad 3D analysis software
Confocal laser scanning microscopy Bio-Rad
Micropippetes (P2. P20, P200, P1000) Gilson
Microcentrifuge tubes VWR
UV iluminator Bio-Rad
PCR Thermal cycler Primus 96 Plus MWG AG Biotech

Referenzen

  1. Montano, G. A., et al. Evaluation of motility, membrane status and DNA integrity of frozen-thawed bottlenose dolphin (Tursiops truncatus) spermatozoa after sex-sorting and recryopreservation. Reproduction. 143 (6), 799-813 (2012).
  2. Sánchez-calabuig, M. J., et al. Validation of a field based chromatin dispersion assay to assess sperm DNA fragmentation in the bottlenose dolphin (Tursiops truncatus). Reprod Domest Anim. 49 (5), 761-768 (2014).
  3. Sánchez-calabuig, M. J., et al. Heterologous murine and bovine IVF using bottlenose dolphin (Tursiops truncatus) spermatozoa. Theriogenology. 84 (6), 983-994 (2015).
  4. Keller, K. V. Training of the Atlantic bottlenose dolphins (Tursiops truncatus) for artificial insemination. IAAAM. 14 (22), 22-24 (1986).
  5. Robeck, T. R., O’brien, J. K. Effect of cryopreservation methods and precryopreservation storage on bottlenose dolphin (Tursiops truncatus) spermatozoa. Biol Reprod. 70 (5), 1340-1348 (2004).
  6. Coy, P., et al. Hardening of the zona pellucida of unfertilized eggs can reduce polyspermic fertilization in the pig and cow. Reproduction. 135 (1), 19-27 (2008).
  7. Seager, S., W, G., Moore, L., Platz, C., Kirby, V. Semen collection (electroejaculation), evaluation and freezing in the Atlantic bottlenose dolphin (Tursiops truncatus). Proceedings of the American Association of Zoo Veterinarians. 136, (1981).
  8. Schroeder, J. P., Leatherwood, S., Reeves, R. R. Breeding Bottlenose Dolphins in captivity. The Bottlenose dolphin. , 447-460 (1990).
  9. Sánchez-Calabuig, M. J., et al. Effect of cryopreservation on the sperm DNA fragmentation dynamics of the bottlenose dolphin (Tursiops truncatus). Reprod Domest Anim. 50 (2), 227-235 (2015).
  10. Robeck, T. R., et al. Estrous cycle characterisation and artificial insemination using frozen-thawed spermatozoa in the bottlenose dolphin (Tursiops truncatus). Reproduction. 129 (5), 659-674 (2005).
  11. Robeck, T. R., et al. Development and evaluation of deep intra-uterine artificial insemination using cryopreserved sexed spermatozoa in bottlenose dolphins (Tursiops truncatus). Anim Reprod Sci. 139 (1-4), 168-181 (2013).
  12. Schroeder, J. P., Leatherwood, S., Reeves, R. R. Breeding Bottlenose Dolphins in captivity. The Bottlenose dolphin. , 447-460 (1990).
  13. Madeddu, M., et al. Effect of cooling rate on the survival of cryopreserved rooster sperm: Comparison of different distances in the vapor above the surface of the liquid nitrogen. Anim Reprod Sci. , (2016).

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Sánchez-Calabuig, M. J., García-Vázquez, F. A., Laguna-Barraza, R., Barros-García, C., García-Parraga, D., Rizos, D., Gutiérrez Adan, A., Pérez-Gutíerrez, J. F. Bottlenose Dolphin (Tursiops truncatus) Spermatozoa: Collection, Cryopreservation, and Heterologous In Vitro Fertilization. J. Vis. Exp. (126), e55237, doi:10.3791/55237 (2017).

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