Anomalous somatic embryos in Acca sellowiana (O. Berg) Burret (Myrtaceae)

Somatic embryogenesis represents a valuable tool for the studies on the basic aspects of plant embryo development. Today this process is used as a potencial technique for large-scale plant micropropagation although, so far, it has been applied to only a small number of species. However, when somatic embryos are malformed they are considered economically useless. In Acca sellowiana (O. Berg) Burret, an important fruit-producing crop, large amounts of anomalous somatic embryos (76.3%) were found just after 40 days of culture of explants in a 2,4-D containing medium. Among the anomalous forms found in the cotiledonary stage, 12.2% consisted of fused embryos, 40.4% displayed fused cotyledons, 13.0% presented supernumerary cotyledons, and 10.7% showed absence or poorly developed cotyledons, including those without the shoot apical meristem. Histological analyses indicated that the altered embryos were formed either directly from cotyledons, hypocotyl and radicle of the zygotic embryos used as explants, or indirectly from calli formed from these tissue parts. It is suggested that the formation of anomalous somatic embryos, as well as a low frequency of conversion into emblings reflect physiological and/or genetic disturbances triggered by the presence of 2,4-D in the medium. In vitro experimental alternative approaches are discussed in order to lessen the occurrence of malformed somatic embryos.

Neolignans and sesquiterpenes from leaves and embryogenic cultures of Ocotea Catharinensis (Lauraceae)

The extracts from leaves of Ocotea catharinensis Mez (Lauraceae) were found to contain fourteen neolignans and two sesquiterpenes: nine benzofuran types (including three new compounds 1e, 2f and 4b), one new seco-benzofuran type (3b), two bicyclo[3.2.1]octane types (including the new compound 5c), two new dimers of bicyclo[3.2.1]octane type (7a and 7b) and two sesquiterpenes (including a new humulanol 9). In addition, seven neolignans were also showed to occur in somatic embryos of O. catharinensis including one new bicyclo[3.2.1]octane type (4a).

The role of γ -aminobutyric acid (Gaba) in somatic embryogenesis of Acca sellowiana Berg. (Myrtaceae)

The γ-aminobutyric acid (Gaba) is a non-protein amino acid found in prokaryotes and eukaryotes. Its role in plant development has not been fully established. This study reports a quantification of the levels of endogenous Gaba, as well as investigation of its role in different stages of somatic embryogenesis in Acca sellowiana Berg. (Myrtaceae). Zygotic embryos were used as explants and they were inoculated into the culture medium contained different concentrations of Gaba (0,2, 4, 6, 8 and 10 µM). The highest concentrations of endogenous Gaba were detected between the third and nine days after inoculation, reaching the value of 12.77 µmol.g-1FW. High frequency of somatic embryogenesis was observed in response to 10 µM Gaba. This treatment also resulted in a large number of normal embryos, and the lowest percentage of formation of fused somatic embryos, phenotypic characteristic of most deformed embryos in all treatments. Also, all treatments promoted the formation of the somatic embryos with positive characteristics of development resumption, which however did not originate the seedlings.

Morfologia e desenvolvimento ultraestrutural do sistema renal de embriões bovinos com idade gestacional entre 10 e 50 dias

O presente estudo teve como objetivo descrever o desenvolvimento dos sistemas renais de bovinos durante o período embrionário compreendido entre 10 e 50 dias. Embriões bovinos coletados em frigorífico foram fotografados e medidos utilizando-se o método Crow-Rump (CR) para estimar a idade gestacional. Os embriões destinados à miscroscopia óptica foram fixados em solução de Bouin para a avaliação do desenvolvimento do sistema renal, assim como suas estruturas. Alguns embriões também foram fixados em Glutaraldeído 2,5% e destinados à microscopia eletrônica de transmissão para o estudo ultraestrutural das células do sistema renal. Embriões entre o 14° e o 15° dia de desenvolvimento (E14-15) não apresentaram pronefro, mas apresentaram mesonefro, assim como indícios morfológicos que indicam sua atividade funcional. O mesonefro apresentou, no interior de suas células tubulares, inúmeras mitocôndrias e interdigitações, indicando uma alta atividade de transporte iônico. O metanefro, ou rim definitivo, iniciou seu desenvolvimento em E23-24. Os achados emonstram que a involução do mesonefro acontece simultaneamente com a diferenciação metanefrogênica. Em E45-46, já iniciando a fase fetal, o metanefro possuiu unidades filtradoras (néfrons), com seus respectivos glomérulos, túbulos contorcidos proximais e distais e alça de Henle. Nessa fase, o rim ainda não apresenta lobação externa.

Ossificação endocondral em embriões e fetos de bovinos

Estudou-se a ossificação endocontral de 18 embriões e 12 fetos de até três meses de gestação, os quais foram coletados de úteros gestantes em frigoríficos e abatedouros. Os úteros foram dissecados e, em seguida, realizou-se uma incisão dorsal até o cérvix para avaliações macroscópicas dos embriões e fetos. Para o estudo microscópico foram realizadas técnicas de inclusão, seguidas de marcação dos depósitos de cálcio e fósforo, responsável pela ossificação dos moldes de cartilagem. Foram identificados hipertrofia da cartilagem e morte dos condrócitos e aumento da área de depósito de cálcio e fósforo, por volta da 10ª semana gestacional (74 dias). Durante a 11ª semana de gestação (81 dias), os grupamentos de carbonato de cálcio e fósforo espalharam-se por todo o osso, sendo mais intenso na diáfise.

Produção in vitro de embriões de ovinos: uma visão crítica do método e de seu resultado a campo

A metodologia de produção in vitro de embriões de ovinos implica no desenvolvimento de meios de maturação, fertilização e cultivo que permitam aumentar a taxa de clivagem e desenvolvimento, tanto para o investimento biotecnológico em programas comerciais, quanto para sua utilização em clonagem e transgenia dessa espécie animal. Do ponto de vista da pesquisa, os ovócitos podem ser obtidos pelas técnicas de punção e slicing a partir de ovários oriundos de matadouros, ou através de aspiração folicular por laparoscopia. Como vantagem, este método permite o uso de uma mesma doadora estimulada hormonialmente em intervalos periódicos, mantida sob rigoroso controle sanitário, o que é de vital importância para a produção de biofármacos em programas que utilisem os ovinos como modelo biológico. Por outro lado, em nosso país a demanda pela multiplicação de animais de alto valor genético, seja pela produtividade ou pelo elevado valor comercial dos mesmos, impõe o desenvolvimento, adaptação e otimização das diferentes metodologias desenvolvidas ao longo dos ultimos anos em laboratórios de referência mundiais. Nesse contexto, cresce de importância o perfeito conhecimento da fisiologia dessa espécie e das raças criadas em nosso país, e da problemática da produção in vitro de seus embriões. Respeitando essas premissas, gerar o desenvolvimento de protocolos que permitam não apenas aumentar a população de ovócitos passíveis de maturação in vitro, mas de sua competência ao desenvolvimento ao estágio de blastocisto, ou, alternativamente, sua transferência a receptoras em estágios precoces do desenvolvimento, evitando assim as conhecidas perdas durante o desenvolvimento in vitro, e o baixo percentual de gestações que chegam a termo, com cordeiro saudáveis. Trata-se de um desafio, que já apresenta os primeiros resultados em nosso país, tanto na produção comercial de embriões produzidos in vitro, quanto em programas de clonagem e transgenia.

Recoleta uterina como estratégia para aumentar a taxa de embriões em fêmeas bovinas de corte e leite

Embryo recovery rate in superovulated cows after uterine flushing is lower than the ovulation rate, which contributes to the relative inefficiency of the conventional cervical recovery procedure. A simple and easy alternative to improve embryo recovery rate is the uterine re-flushing procedure. To evaluate the effect of re-flushing and the influence of breed and operator on bovine embryo recovery rate, 38 Nelore and 19 Jersey females were stimulated using FSH, with embryos being collected by one of two trained operators. At the end of flushing, the catheter was sealed and maintained into the uterine body, filled with flushing medium, while females were released to a paddock for 30 to 50 min, to be submitted to the re-flushing procedure by the same operator. A total of 599 structures were recovered out of 57 procedures, from which 423 (70.6%) were obtained in the first flushing and 176 (29.4%) after re-flushing. Mean recovery rates of 7.4 and 3.1 structures were obtained after the first and second flushing, respectively, for a total of 10.5 structures per cow. Structures were obtained in 73.6% ( 42 out of 57) of the re-flushing procedures. No breed effect was observed on total ova or embryo recovery, with 10.9 total ova collected from Jersey and 10.3 from Nelore females. Likewise, the embryo recovery rate obtained following uterine flushing or re-flushing did not differ either between Jersey (8.1 and 2.7) and Nelore (7.0 and 3.2) animals, or between operators A (7.5 and 3.3) and B (7.3 and 2.9), respectively. In conclusion, the uterine re-flushing procedure significantly increased the rate of embryo recovery in Jersey and Nelore females, with no operator influence being observed.

Melatonin in maturation media fails to improve oocyte maturation, embryo development rates and DNA damage of bovine embryos

Melatonin (MEL) acts as a powerful scavenger of free radicals and direct gonadal responses to melatonin have been reported in the literature. Few studies, however, have evaluated the effect of MEL during in vitro maturation (IVM) on bovine embryos. This study tested the addition of MEL to maturation medium (MM) with no gonadotropins on nuclear maturation and embryo development rates and the incidence of DNA damage in resulting embryos. Cumulus-oocyte complexes were aspirated from abattoir ovaries and cultured in MM (TCM-199 medium supplemented with 10% fetal calf serum - FCS) at 39ºC and 5% CO2 in air. After 24 hours of culture in MM with 0.5 µg mL-1 FSH and 5.0 µg mL-1 LH; 10-9 M MEL) or 10-9 M MEL, 0.5 µg mL-1 FSH and 5.0 µg mL-1 LH, the oocytes were stained with Hoechst 33342 to evaluate nuclear maturation rate. After in vitro fertilization and embryo culture, development rates were evaluated and the blastocysts were assessed for DNA damage by Comet assay. There was no effect of melatonin added to the MM, alone or in combination with gonadotropins, on nuclear maturation, cleavage and blastocyst rates. These rates ranged between 88% to 90%, 85% to 88% and 42% to 46%, respectively. The extent of DNA damage in embryos was also not affected by MEL supplementation during IVM. The addition of 10-9 M MEL to the MM failed to improve nuclear maturation and embryo development rates and the incidence of DNA damage in resulting embryos, but was able to properly substitute for gonadotropins during IVM.

Efeito do número da passagem e do gênero das células doadoras de núcleo no desenvolvimento de bovinos produzidos por transferência nuclear

Objetivou-se com este trabalho avaliar o efeito do número da passagem e do sexo das células doadoras de núcleo no desenvolvimento embrionário e fetal após transferência nuclear. Para isso, oócitos bovinos foram maturados, enucleados e reconstruídos com células somáticas de animal adulto. Após a fusão e ativação química, os zigotos reconstituídos foram cultivados em Charles Rosenkranz 2 (CR2) com monocamada de células da granulosa a 38,8ºC em atmosfera umidificada a 5% de CO2 em ar, durante sete dias, e transferidos para receptoras sincronizadas. As taxas de clivagem e desenvolvimento a blastocisto de embriões reconstruídos com células cultivadas por tempo maior foram inferiores às obtidas com os demais tempos de cultivo. Além disso, os blastocistos produzidos não resultaram no desenvolvimento de uma gestação a termo. Embora a taxa de clivagem em embriões fêmeas tenha sido maior, o número de embriões que atingiram o estádio de blastocisto foi maior nos embriões machos. No período gestacional, fêmeas apresentaram maior taxa de aborto entre 90 e 120 dias de gestação. Esses resultados indicam que células doadoras de núcleos cultivados por longos períodos dificultam a produção de blastocistos e aumentam as chances de perdas durante a gestação. Embriões clonados machos têm maior competência para se desenvolver a blastocisto e resultam em menor taxa de perda gestacional.

Gametogenesis in Madracis decactis Lyman, 1859 (Cnidaria, Scleractinia) from Ilha Grande Bay (Rio de Janeiro), southeastern Brazil

Collections were made every two months in Ilha Grande Bay, Rio de Janeiro, for 21 months (August/2004-May/2006) to study the gametogenesis of Madracis decactis Lyman, 1859. A total of 1800 polyps were examined using standard histological techniques. Madracis decactis is a hermaphroditic species whose male and female gametes develop within different mesenteries. Oogenesis begins in October, while spermatogenesis begins at the end of February, both reaching maturity at the end of April. The peak of reproductive activity occurred between February and April, when all the polyps were fertile, containing mainly stage III oocytes. Examination of fertile polyps indicated the simultaneous presence of stages I, II and III for oogenesis and I, II, III and IV for spermatogenesis. No embryos or planulae were observed in the histological sections. The gametes or planulae spawning may occur between April and May.

Os histricomorfos sul-americanos: uma análise comparativa do desenvolvimento embriológico

O objetivo do estudo foi realizar uma análise embriológica dos roedores histricomorfos (paca, cutia, preá e capivara), a fim de comparar com a de outros roedores e com a morfogênese humana um padrão embriológico. Utilizaram-se 8 espécimes de roedores sendo, 2 embriões para cada espécie coletada, ambas em inicio de gestação. Estes foram retirados dos úteros gestantes através de ovariosalpingohisterectomia parcial, seguido de fixação em solução de paraformaldeído 4%. Para as mensurações de Crow-Rump, adotou-se como referência a crista nucal numa extremidade e da última vértebra sacral na extremidade oposta. De forma geral, os embriões analisados mostraram as seguintes características morfológicas: divisão dos arcos branquiais, o não fechamento do neuróporo cranial em alguns embriões estudados, a curvatura cranial acentuada e os somitos delimitados e individualizados. O broto dos membros apresentava-se em desenvolvimento em formato de remo, além da impressão cardíaca e fígado. Na região caudal, visualizou-se a curvatura crânio-caudal, a vesícula óptica com e sem pigmentação da retina, a abertura do tubo neural na região do quarto ventrículo encefálico, a fosseta nasal e a formação das vesículas encefálicas. Concluímos que desenvolvimento embriológico dos roedores histricomorfos pode ser comparado à morfogênese de ratos, cobaios, coelhos e humanos nos diferentes estágios de desenvolvimento, tomando apenas o cuidado com as particularidades de cada espécie, além da implementação de tecnologias reprodutivas, especialmente a de embriões, a qual requer o conhecimento do desenvolvimento pré-implantação referente às fases de desenvolvimento.

Dietas com nitrogênio não-proteico para fêmeas bovinas superovuladas sem prévia adaptação durante curto tempo e em diferentes fases do ciclo estral

Objetivou-se neste estudo avaliar o efeito do fornecimento, sem prévia adaptação, durante curto tempo e em diferentes fases do ciclo estral, de dietas contendo nitrogênio não-proteico (NNP) na produção, na qualidade e no grau de desenvolvimento de embriões recuperados em fêmeas bovinas superovuladas. Sessenta e oito vacas Nelore foram distribuídas em três grupos: um controle e dois com fornecimento de ureia antes (UA = do dia -5 ao dia 0) e após (UD = dia 0 ao dia 5) a inseminação artificial. As vacas foram mantidas em pastagem e receberam concentrado (3,0 kg/animal/dia) durante 16 dias. Foram formulados dois concentrados, e as dietas totais (concentrado e consumo estimado de pastagem) apresentaram 12,0% (dieta controle) e 14,6% (dieta NNP) de proteína bruta (PB). As vacas foram sincronizadas, superovuladas e inseminadas. Sete dias (dia 7) após a inseminação (dia 0), realizou-se a colheita e análise dos embriões. Amostras de sangue foram coletadas nos dias -5, 0 e 5 para determinação da concentração de nitrogênio ureico plasmático (NUP), glicose, insulina e progesterona. A época de fornecimento de ureia influenciou as concentrações médias de NUP nos dias -5, 0 e 5, mas não tiveram efeito nas concentrações de glicose, insulina e progesterona. O período de fornecimento da ureia teve efeito na porcentagem de mórulas compactas em relação ao total de estruturas (UA = 51,4 vs. UD = 15,3%), em relação ao total de oócitos fecundados (UA = 62,5 vs. UD = 30,6%) e em relação ao total de embriões viáveis (UA = 68,8 vs. UD = 38,6%). No grupo que recebeu ureia depois da inseminação artificial, houve redução de 70,2% da proporção de mórulas compactas por total de estruturas em relação ao grupo que recebeu ureia antes da inseminação. Dietas com nitrogênio não-proteico fornecidas imediatamente após a inseminação promovem aceleração do desenvolvimento embrionário inicial.

Avanços em reprodução assistida

Buscou-se, por meio de uma revisão bibliográfica de publicações científicas, atualizar conhecimentos produzidos sobre reprodução assistida. Inicialmente, investigou-se o histórico e, em seguida, foram apresentados conceitos relativos à infertilidade e sobre as técnicas de reprodução assistida, especificando-se ainda alguns temas relacionados a aspectos obstétricos, epidemiológicos e perinatais. Vários artigos que abordam o tema foram apresentados. Foi discutida a situação no Brasil bem como os vários aspectos assinalados

Effect of culture media on porcine embryos produced by in vitro fertilization or parthenogenetic activation after oocyte maturation with cycloheximide

This study evaluated the effects of reversible meiotic inhibition and different culture media (PZM3 or NCSU23) on production of porcine embryos by either in vitro fertilization (IVF) or parthenogenetic activation (PA). Oocytes from abattoir-derived ovaries were allocated into two groups for maturation: CHX (5 mu g/ml cycloheximide for 10 h) or Control (no CHX). The percentage of metaphase II (MII) oocytes was determined at 36, 40 or 44 h of in vitro maturation. For IVF and PA, denuded oocytes were fertilized with purified sperm for 6 h or activated by electric stimuli. Zygotes were then subdivided into two culture groups: NCSU23 or PZM3. No effect of treatment with CHX and culture media was observed on cleavage (D3) and blastocyst (D7) rates in IVF and PA groups. There are no differences of quality or development rates between IVF-derived embryos cultured in NCSU23 or PZM3. However, we observed high quality PA embryos in PZM3 compared with NCSU23. Maturation arrest with CHX decreased the average blastocyst cell number in IVF while it was increased in PA embryos. As older oocytes are more effectively activated, CHX-blocked oocytes reached the mature stage faster than the control group. In conclusion, the CHX treatment for 10 h, followed by oocyte maturation for 40 h, is an efficient protocol to produce high quality parthenote embryos, especially when they are cultured in PZM3. However, this protocol is not satisfactory for IVF embryos production. In this case, a shorter maturation period could provide better embryo quality.