doi: 10.15389/agrobiology.2018.6.1230rus
УДК 636.5:636.082:591.463.1
Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РНФ № 16-16-04104 (оценка биологических параметров семени перепелов, гусаков, индюков) и в рамках задания Федерального агентства научных организаций (ФАНО России) № АААА-А18-118021590132-9 (оценка биологических параметров семени петухов).
ИЗМЕНЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СЕМЕНИ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПТИЦЫ ПРИ КРИОКОНСЕРВАЦИИ
Б.С. ИОЛЧИЕВ, В.А. БАГИРОВ, М.А. ЖИЛИНСКИЙ,
Н.А. ВОЛКОВА,
Н.А. ЗИНОВЬЕВА
Формирование криобанков — важнейшее условие применения вспомогательных репродуктивных технологий, которые позволяют эффективнее использовать генетический материал, обеспечивать максимальную численность потомства, восстанавливать и сохранять редкие и исчезающие виды. Наиболее распространенным биоматериалом в программах по сохранению и восстановлению генетических ресурсов сельскохозяйственной птицы служат сперматозоиды. При замораживании и оттаивании они подвергаются сильному технологическому воздействию. Некоторые этапы этой процедуры приводят к гибели значительной части клеток, повреждению их органелл или сегментов. В настоящей работе впервые получены данные, подтверждающие, что в процессе эквилибрации содержание мертвых сперматозоидов в генеративной плазме значительно увеличивается, независимо от вида птиц. Целью нашей работы было изучение влияния цикла замораживания и оттаивания на биологические характеристики сперматозоидов у разных видов сельскохозяйственной птицы. Объектом исследований служили полновозрастные петухи Gallus gallus L. (n = 6), перепела Coturnix coturnix L. (n = 10), цесари Numida meleagris L. (n = 6), индюки Meleagris gallopavo L. (n = 3) и гусаки Anser anser L. (n = 4). Были изучены следующие показатели свежеполученного и замороженного семени: содержание подвижных сперматозоидов, доля сперматозоидов с аномальной морфологией, процентное соотношение сперматозоидов с анормальной морфологией в области головки, средней части и жгутика. Сбор семени осуществляли 3 раза в неделю. Полученный эякулят разбавляли в соотношении 1:1 средой для разбавления спермы птиц, после чего проводили процедуру эквилибрации образцов при температуре 5 °С в течение 180 мин. Перед криоконсервацией в образцы добавляли диметилацетамид в качестве криопротектора, поэтапно доводя его концентрацию до 8 %. Замораживали образцы в соломинках объемом 0,25 мл. Использовали автоматический замораживатель Biofreeze BV-65 («Cons-arctic Entwicklung Und Handels GmbH», Германия). Качество спермы оценивали при микроскопировании (Nikon, «Nikon Corporation», Япония, микроскоп оборудован системой ввода изображений) с помощью программного обеспечения Зоосперм 1.0 (ООО «ВидеоТесТ», Россия). Для определения доли жизнеспособных сперматозоидов применяли суправитальную окраску мазка клеток 5 % раствором эозина. Показатели качества свежеполученного семени соответствовали установленным требованиям. Было выявлено ухудшение биологической полноценности сперматозоидов в процессе цикла замораживание-оттаивание у всех видов сельскохозяйственной птицы, обусловленное снижением активности половых клеток. В то же время можно говорить о видоспецифичности повреждающего воздействия криоконсервации на различные характеристики спермы. У всех видов в процессе эквилибрации семени доля живых сперматозоидов уменьшалась на 7,0-10,6 %. После цикла замораживание-оттаивание доля живых сперматозоидов в эякуляте у петухов снижалась на 41,6 % (по сравнению с показателями для свежеполученной спермы) при увеличении числа сперматозоидов с аномальной морфологией на 22,0 %, у перепелов эти значения составили 43,8 и 21,8 %, у цесарей — 49,1 и 28,8 %. Наиболее выраженные дефекты (визуальное обнаруживаемые под микроскопом) в морфологии сперматозоидов отмечались в области шейки и жгутика.
Ключевые слова: Gallus gallus L., петухи, Coturnix coturnix L., перепела, Numida meleagris L., цесари, Meleagris gallopavo L., индюки, Anser anser L., гусаки, криоконсервация, сперматозоиды, аномалии, замораживание-оттаивание, эквилибрация, качество спермы.
CHANGE OF BIOLOGICAL PARAMETERS OF POULTRY SEMEN
AT CRYOPRESERVATION
B.S. Iolchiev, V.A. Bagirov, M.A. Zhilinskiy, N.A. Volkova, N.A. Zinovieva
The cryobanks of genetic material are an important element of assisted reproductive technologies. This technology allows more efficient use of genetic material, ensuring to obtain the maximum possible number of offspring for to preserve and restore of rare and endangered species. The most common biomaterial used in programs for the conservation and restoration of the genetic resources of agricultural poultry are spermatozoa. The spermatozoa undergo significant technological treatment during freezing and thawing. Some stages of this cycle are lead to the death of a large part of the cells, damage to their individual organelles or segments. The aim of the research was to study the effect of the freezing and thawing cycle on the biological parameters of spermatozoa in agricultural poultry. The objects of research were adult males of different types of agricultural poultry: roosters Gallus gallus (n = 6), quails Coturnix coturnix (n = 10), guinea fowls Numida meleagris (n = 6), turkeys Meleagris gallopavo (n = 3) and geese Anser anser (n = 4). Qualitative and quantitative indices of freshly received and frozen semen were studied. These indicators include the percentage of mobile spermatozoa, the proportion of spermatozoa with abnormal morphology, the percentage ratio of spermatozoa with abnormal morphology in the head, middle part and flagellum. Sperm was collected 3 times a week. The ejaculates were diluted with the medium for bird sperm dilution (1:1) followed by equilibration of samples at a temperature of 5 °C for 180 minutes. Before cryopreservation, dimethylacetamide was added to the samples as a cryoprotectant by gradually increasing its concentration to 8 %. The samples were frozen in straws (0.25 ml) with an automatic freezer Cryobath Biofreeze BV-65 (CONSARCTIC, Germany). Sperm quality was assessed using software Zoosperm 1.0 (LLC VideoTesT Goss) and Nikon microscope (Nikon Corporation», Japan) equipped with an image input system. To determine the proportion of viable spermatozoa, a supravital staining of a cell smear with 5 % eosin solution was used. The quality indicators of freshly obtained semen complied with the requirements. It was found that the biological value of spermatozoa decreases during the freeze-thaw cycle in all species of poultry conditioned by a decrease in the activity of germ cells. The sperm of the goose was more cryoresistant than the sperm of roosters, quails and turkeys. In geese, after thawing frozen sperm, the content of sperm cells with a straight-forward movement decreased by 30 %, while in roosters, quails and turkeys up to 40-44 %. During semen equilibration, in all poultry species the proportion of live spermatozoa decreased by 7.0-10.6 %. After the freeze-thaw cycle, the proportion of live spermatozoa in the ejaculate decreased compared to the values found for freshly sperm. In roosters, this indicator decreased by 41.6 % with an increase in the percentage of spermatozoa with an abnormal morphology by 22.0 %. In quails these indicators were 43.8 % and 21.8 % and in guinea fowls — 49.1 % and 28.8 %. The most visible disturbances in the morphology of spermatozoa were noted in the flagellum.
Keywords: Gallus gallus L., roosters, Coturnix coturnix L., quails, Numida meleagris L., guinea fowl, Meleagris gallopavo L., turkeys, Anser anser
ФГБНУ Федеральный научный центр |
Поступила в редакцию |
