Improved sperm cryosurvival in diluents containing amides versus glycerol in the Przewalski's horse (Equus ferus przewalskii)

Two studies were conducted to understand sperm cryosensitivity in an endangered equid, the Przewalski's horse (Equus ferns przewalski), while testing the cryoprotectant ability of formamides. The first assessed the toxicity of permeating cryoprotectants (glycerol, methylformamide IMF] and dimethylformamide [DMF]) to Przewalski's horse spermatozoa during liquid storage at 4 C. The second examined the comparative influence of three diluents (with or without formamides) on cryosurvival of sperm from the Przewalski's versus domestic horse. When Przewalski's horse spermatozoa were incubated at 4 C in INRA 96 with differing concentrations of glycerol, MF or DMF or a combination of these amides, cells tolerated all but the highest concentration (10% v/v) of MF alone or in combination with DMF, both of which decreased (P < 0.05) motility traits. There was no effect of cryoprotectants on sperm acrosomal integrity. In the cryosurvival study, average sperm motility and proportion of cells with intact acrosomes in fresh ejaculates were similar (P> 0.05) between the Przewalski's (67%, 84%, respectively) and domestic (66%, 76%) horse donors. Sperm from both species were diluted in lactose-EDTA-glycerol (EQ), Botu-Crio (BOTU; a proprietary product containing glycerol and MF) or SM (INRA 96 plus 2% [v/v] egg yolk and 2.5% [v/v] MF and DMF) and then frozen over liquid nitrogen vapor. After thawing, the highest values recovered for total and progressive sperm motility, acrosomal integrity and mitochondria] membrane potential were 42.4%, 21.8%, 88.7% and 25.4 CN (CN = mean JC-1 fluorescence intensity/cell on a channel number scale), respectively, in the Przewalski's and 49.3%, 24.6%, 88.9% and 25.8 CN, respectively, in the domestic horse. Although sperm progressive motility and acrosome integrity did not differ (P> 0.05) among treatments across species, mitochondrial membrane potential was higher (P< 0.05) in both species using EQ compared to BOTU or SM media. Additionally, Przewalski's stallion sperm expressed higher (P < 0.05) post-thaw total motility in BOTU and SM compared to EQ whereas there were no differences among freezing diluents in the domestic horse. In summary, Przewalski's stallion sperm benefit from exposure to either MF or DMF as an alternative cryoprotectant to glycerol. Overt sperm quality appears similar between the Przewalski's and domestic horse, although the total motility of cells from the former appears more sensitive to certain freezing diluents. Nonetheless, post-thaw motility and acrosomal integrity values for Przewalski's horse spermatozoa mimic findings in the domestic horse in the presence of INRA 96 supplemented with 2% (v/v) egg yolk and a combined 2.5% concentration of MF and DMF. Published by Elsevier Inc.

Sperm fertility and viability following 48 h of refrigeration: Evaluation of different extenders for the preservation of bull semen in liquid state

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Functional morphology of the reproductive system and sperm transfer in Stenopus hispidus (Crustacea: Decapoda: Stenopodidea), and their relation to the mating system

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Comparison of apoptotic cells between cryopreserved ejaculated sperm and epididymal sperm in stallions

The development of a reliable technique to freeze epididymal semen would provide a unique opportunity to preserve valuable genetic material from unexpectedly lost stallions. The aim of this study was to compare the apoptotic indices of sperm obtained from ejaculate, sperm recently recovered from the epididymides (EP), and sperm recovered from epididymides stored at 5 C for 24 hours (EP-stored). For the first category, two ejaculates from seven stallions were collected and then submitted to cryopreservation using an egg yolk-based extender. One week after the last semen collection, the stallions were submitted to bilateral orchiectomy, and sperm from one of the cauda epididymis was harvested immediately after castration (EP). The remaining testicle was stored in a passive refrigeration container at 5 C for 24 hours before the cauda epididymal sperm was harvested (EP-stored). Sperm harvesting from the epididymis for EP and EP-stored was performed by retrograde flushing of the caudal portion of the epididymis using a skim milk-based extender. The recovered sperm was then cryopreserved using the egg yolk-based extender. Sperm motility parameters were studied by computerassisted semen analysis, and apoptosis was estimated by measuring caspase activity and membrane phospholipid translocation using epifluorescence microscopy. The samples were evaluated immediately (0 hour) and 8 hours after thawing. At 0 hour, no differences in sperm parameters were observed among the groups, but after 8 hours, significant statistical differences were observed in sperm motility parameters and plasma membrane integrity among the treatment groups. In addition, viable cells with no apoptotic signs were more prevalent in EP and EP-stored, suggesting that epididymal sperm is less sensitive to the cold shock caused by sperm cryopreservation.

Egg surface structure of the freshwater toadfish Thalassophryne amazonica (Teleostei: Batrachoididae) with information on its distribution and natural habitat

The egg surface structure of Thalassophryne amazonica, a freshwater toadfish from the Amazon basin is described. Eggs of this species show a remarkable, highly unusual system of parallel ridges and intermittent grooves that originate at the equator of the egg and lead to the micropylar pit, at which they end in a spiralling pattern. A similar egg surface structure has so far been described only from a group of Asian anabantoid percomorphs, obviously not closely related to Thalassophryne. This egg surface pattern may enhance fertilization success by guiding sperm to the micropyle. We review museum records for T amazonica, present an updated map of its occurrence in the Amazon basin, and provide information on its habitat.

All males are not created equal: Fertility differences depend on gamete recognition polymorphisms in sea urchins

Behaviors, morphologies, and genetic loci directly involved in reproduction have been increasingly shown to be polymorphic within populations. Explaining how such variants are maintained by selection is crucial to understanding the genetic basis of fertility differences, but direct tests of how alleles at reproductive loci affect fertility are rare. In the sea urchin genus Echinometra, the protein bindin mediates sperm attachment to eggs, evolves quickly, and is polymorphic within species. Eggs exposed to experimental sperm mixtures show strong discrimination on the basis of the males’ bindin genotype. Different females produce eggs that nonrandomly select sperm from different males, showing that variable egg–sperm interactions determine fertility. Eggs select sperm with a bindin genotype similar to their own, suggesting strong linkage between female choice and male trait loci. These experiments demonstrate that alleles at a single locus can have a strong effect on fertilization and that reproductive loci may retain functional polymorphisms through epistatic interactions between male and female traits. They also suggest that positive selection at gamete recognition loci like bindin involves strong selection within species on mate choice interactions.

Xenopus Cdc6 confers sperm binding competence to oocytes without inducing their maturation

Amphibian eggs normally require meiotic maturation to be competent for fertilization. A necessary prerequisite for this event is sperm binding, and we show that under normal physiological conditions this property is acquired at, but not before, meiotic maturation. Immature oocytes do not bind sperm, but injection of total egg poly(A)+ mRNA into immature oocytes confers sperm binding in the absence of meiotic maturation. Using an expression cloning approach we have isolated a single cDNA from egg poly(A)+ mRNA that can induce sperm binding in immature oocytes. The cDNA was found to encode Xenopus Cdc6, a protein that previously has been shown to function in initiation of DNA replication and cell cycle control. This unanticipated finding provides evidence of a link between a regulator of the cell cycle and alterations in cell surface properties that affect gamete binding.

A method that allows the assembly of kinetochore components onto chromosomes condensed in clarified Xenopus egg extracts

Kinetochores are complex macromolecular structures that link mitotic chromosomes to spindle microtubules. Although a small number of kinetochore components have been identified, including the kinesins CENP-E and XKCM1 as well as cytoplasmic dynein, neither how these and other proteins are organized to produce a kinetochore nor their exact functions within this structure are understood. For this reason, we have developed an assay that allows kinetochore components to assemble onto discrete foci on in vitro-condensed chromosomes. The source of the kinetochore components is a clarified cell extract from Xenopus eggs that can be fractionated or immunodepleted of individual proteins. Kinetochore assembly in these clarified extracts requires preincubating the substrate sperm nuclei in an extract under low ATP conditions. Immunodepletion of XKCM1 from the extracts prevents the localization of kinetochore-associated XKCM1 without affecting the targeting of CENP-E and cytoplasmic dynein or the binding of monomeric tubulin to the kinetochore. Extension of this assay for the analysis of other components should help to dissect the protein–protein interactions involved in kinetochore assembly and function.

Biparental Inheritance of γ-Tubulin during Human Fertilization: Molecular Reconstitution of Functional Zygotic Centrosomes in Inseminated Human Oocytes and in Cell-free Extracts Nucleated by Human Sperm

Human sperm centrosome reconstitution and the parental contributions to the zygotic centrosome are examined in mammalian zygotes and after exposure of spermatozoa to Xenopus laevis cell-free extracts. The presence and inheritance of the conserved centrosomal constituents γ-tubulin, centrin, and MPM-2 (which detects phosphorylated epitopes) are traced, as is the sperm microtubule-nucleating capability on reconstituted centrosomes. γ-Tubulin is biparentally inherited in humans (maternal >> than paternal): Western blots detect the presence of paternal γ-tubulin. Recruitment of maternal γ-tubulin to the sperm centrosome occurs after sperm incorporation in vivo or exposure to cell-free extract, especially after sperm “priming” induced by disulfide bond reduction. Centrin is found in the proximal sperm centrosomal region, demonstrates expected calcium sensitivity, but appears absent from the zygotic centrosome after sperm incorporation or exposure to extracts. Sperm centrosome phosphorylation is detected after exposure of primed sperm to egg extracts as well as during the early stages of sperm incorporation after fertilization. Finally, centrosome reconstitution in cell-free extracts permits sperm aster microtubule assembly in vitro. Collectively, these results support a model of a blended zygotic centrosome composed of maternal constituents attracted to an introduced paternal template after insemination.

Correlated effects of sperm competition and postmating female mortality

Adaptations in one sex may impair fitness in the opposite sex. Experiments with Drosophila melanogaster have shown that seminal fluid from the male accessory gland triggers a series of postmating responses in the female, including increased egg laying rate and lower remating propensity, but that accessory gland proteins also increase female death rate. Here, we tested the relationships among the longevity of females mated to males from 51 chromosome-extracted D. melanogaster lines, male-mating ability, and sperm-competitive ability. We found significant differences in longevity of females mated to males of different genotypes, and all mated females showed a higher death rate than control virgin females shortly after mating. Both the age-independent mortality parameter (the intercept of the female's survival function) and the slope of the mortality rate curve were significantly correlated with the proportion of progeny sired by the first male to mate relative to tester males (sperm-defense ability, P1). No significant correlation was found between the proportion of progeny sired by the second-mating male relative to tester males (sperm-offense ability, P2) and any mortality parameter. Our results support the hypothesis of a tradeoff between defensive sperm-competitive ability of males and life-history parameters of mated females.

A novel functional role for apolipoprotein B in male infertility in heterozygous apolipoprotein B knockout mice.

Male infertility, affecting as many as 10% of the adult population, is an extremely prevalent disorder. In most cases, the cause of the condition is unknown, and genetic factors that might affect male fertility, other than some sequences on the Y chromosome, have not been identified. We report here that male mice heterozygous for a targeted mutation of the apolipoprotein B (apo B) gene exhibit severely compromised fertility. Sperm from these mice failed to fertilize eggs both in vivo and in vitro. However, these sperm were able to fertilize eggs once the zona pellucida was removed but displayed persistent abnormal binding to the egg after fertilization. In vitro fertilization-related and other experiments revealed reduced sperm motility, survival time, and sperm count also contributed to the infertility phenotype. Recognition of the infertility phenotype led to the identification of apo B mRNA in the testes and epididymides of normal mice, and these transcripts were substantially reduced in the affected animals. Moreover, when the genomic sequence encoding human apo B was introduced into these animals, normal fertility was restored. These findings suggest that this genetic locus may have an important impact on male fertility and identify a previously unrecognized function for apo B.

A Drosophila seminal fluid protein, Acp26Aa, stimulates egg laying in females for 1 day after mating.

Mating triggers behavioral and physiological changes in the Drosophila melanogaster female, including an elevation of egg laying. Seminal fluid molecules from the male accessory gland are responsible for initial behavioral changes, but persistence of these changes requires stored sperm. Using genetic analysis, we have identified a seminal fluid protein that is responsible for an initial elevation of egg laying. This molecule, Acp26Aa, has structural features of a prohormone and contains a region with amino acid similarity to the egg-laying hormone of Aplysia. Acp26Aa is transferred to the female during mating, where it undergoes processing. Here we report the generation and analysis of mutants, including a null, in Acp26Aa. Females mated to male flies that lack Acp26Aa lay fewer eggs than do mates of normal males. This effect is apparent only on the first day after mating. The null mutation has no other detectable physiological or behavioral effects on the male or the mated female.

Extraordinary divergence and positive Darwinian selection in a fusagenic protein coating the acrosomal process of abalone spermatozoa.

During fertilization in marine invertebrates, fusion between sperm and egg cell membranes occurs at the tip of the sperm acrosomal process. In abalone sperm the acrosomal process is coated with an 18-kDa protein. In situ, this protein has no effect on the egg vitelline envelope, but in vitro it is a potent fusagen of liposomes. Thus, the 18-kDa protein may mediate membrane fusion between the gametes, a step in gamete recognition known to restrict heterospecific fertilization in other species. The cDNA and deduced amino acid sequences of the 18-kDa protein were determined for five species of California abalone. The deduced amino acid sequences exhibit extraordinary divergence; the percent identity varies from 27% to 87%. Analysis of nucleotide substitution shows extremely high frequencies of amino acid-altering substitution compared to silent substitution, demonstrating that positive Darwinian selection promotes the divergence of this protein. However, amino acid replacement is conservative with respect to size and polarity of residue. The data support the developing idea that in free-spawning marine invertebrates, the proteins mediating fertilization may be subjected to intense, and as yet unknown, selective forces. The extraordinary divergence of fertilization proteins may be related to the establishment of barriers to heterospecific fertilization.

La riproduzione nei rettili: nuove prospettive e sviluppi futuri

L’allevamento in cattività dei rettili è in costante crescita negli ultimi anni e richiede conoscenze mediche sempre più specialistiche per far fronte ai numerosi problemi legati a questi animali. Il corretto approccio medico prevede una profonda conoscenza delle specie prese in esame dal momento che la maggior parte delle problematiche riproduttive di questi animali sono legate ad una non corretta gestione dei riproduttori. L’apparato riproduttore dei rettili è estremamente vario a seconda delle specie prese in considerazione. Sauri ed ofidi possiedono due organi copulatori denominati emipeni e posizionati alla base della coda caudalmente alla cloaca che vengono estroflessi alternativamente durante l’accoppiamento per veicolare lo spera all’interno della cloaca della femmina. In questi animali il segmento posteriore renale è chiamato segmento sessuale, perché contribuisce alla formazione del fluido seminale. Tale porzione, durante la stagione dell’accoppiamento, diventa più voluminosa e cambia drasticamente colore, tanto che può essere confusa con una manifestazione patologica. I cheloni al contrario possiedono un unico pene che non viene coinvolto nella minzione. In questi animali. I testicoli sono due e sono situati all’interno della cavità celomatica in posizione cranioventrale rispetto ai reni. I testicoli possono variare notevolmente sia come forma che come dimensione a seconda del periodo dell’anno. Il ciclo estrale dei rettili è regolato, come pure nei mammiferi, dagli ormoni steroidei. La variazione di questi ormoni a livello ematico è stata studiato da diversi autori con il risultato di aver dimostrato come la variazione dei dosaggi degli stessi determini l’alternanza delle varie fasi del ciclo riproduttivo. La relazione tra presenza di uova (anche placentari) ed alti livelli di progesterone suggerisce che questo ormone gioca un ruolo importante nelle riproduzione delle specie ovipare per esempio stimolando la vascolarizzazione degli ovidutti durante i tre mesi in cui si ha lo sviluppo delle uova. Il 17-beta estradiolo è stato descritto come un ormone vitellogenico grazie alla sua capacità di promuovere lo sviluppo dei follicoli e la formazione di strati protettivi dell’uovo. L’aumento del livello di estradiolo osservato esclusivamente nelle femmine in fase vitellogenica è direttamente responsabile della mobilizzazione delle riserve materne in questa fase del ciclo. Va sottolineato come il progesterone sia in effetti un antagonista dell’estradiolo, riducendo la vitellogenesi e intensificando gli scambi materno fetali a livello di ovidutto. Le prostaglandine (PG) costituiscono un gruppo di molecole di origine lipidica biologicamente attive, sintetizzate sotto varie forme chimiche. Sono noti numerosi gruppi di prostaglandine ed è risputo che pesci, anfibi, rettili e mammiferi sintetizzano una o più prostaglandine partendo da acidi grassi precursori. Queste sostanze anche nei rettili agiscono sulla mucosa dell’utero aumentandone le contrazioni e sui corpi lutei determinandone la lisi. La maturità sessuale dei rettili, dipende principalmente dalla taglia piuttosto che dall’età effettiva dell’animale. In cattività, l’alimentazione e le cure dell’allevatore, possono giocare un ruolo fondamentale nel raggiungimento della taglia necessaria all’animale per maturare sessualmente. Spesso, un animale d’allevamento raggiunge prima la maturità sessuale rispetto ai suoi simili in natura. La maggior parte dei rettili sono ovipari, ovvero depongono uova con guscio sulla sabbia o in nidi creati appositamente. La condizione di ovoviviparità è riscontrabile in alcuni rettili. Le uova, in questo caso, vengono ritenute all’interno del corpo, fino alla nascita della progenie. Questa può essere considerata una strategia evolutiva di alcuni animali, che in condizioni climatiche favorevoli effettuano l’ovo deposizione, ma se il clima non lo permette, ritengono le uova fino alla nascita della prole. Alcuni serpenti e lucertole sono vivipari, ciò significa che l’embrione si sviluppa all’interno del corpo dell’animale e che è presente una placenta. I piccoli fuoriescono dal corpo dell’animale vivi e reattivi. La partenogenesi è una modalità di riproduzione asessuata, in cui si ha lo sviluppo dell’uovo senza che sia avvenuta la fecondazione. Trenta specie di lucertole e alcuni serpenti possono riprodursi con questo metodo. Cnemidophorus uniparens, C. velox e C. teselatus alternano la partenogenesi a una riproduzione sessuata, a seconda della disponibilità del maschio. La maggior parte dei rettili non mostra alcuna cura materna per le uova o per i piccoli che vengono abbandonati al momento della nascita. Esistono tuttavia eccezioni a questa regola generale infatti alcune specie di pitoni covano le uova fino al momento della schiusa proteggendole dai predatori e garantendo la giusta temperatura e umidità. Comportamenti di guardia al nido sono poi stati documentati in numerosi rettili, sia cheloni che sauri che ofidi. Nella maggior parte delle tartarughe, la riproduzione è legata alla stagione. Condizioni favorevoli, possono essere la stagione primaverile nelle zone temperate o la stagione umida nelle aree tropicali. In cattività, per riprodurre queste condizioni, è necessario fornire, dopo un periodo di ibernazione, un aumento del fotoperiodo e della temperatura. L’ atteggiamento del maschio durante il corteggiamento è di notevole aggressività, sia nei confronti degli altri maschi, con i quali combatte copiosamente, colpendoli con la corazza e cercando di rovesciare sul dorso l’avversario, sia nei confronti della femmina. Infatti prima della copulazione, il maschio insegue la femmina, la sperona, la morde alla testa e alle zampe e infine la immobilizza contro un ostacolo. Il comportamento durante la gravidanza è facilmente riconoscibile. La femmina tende ad essere molto agitata, è aggressiva nei confronti delle altre femmine e inizia a scavare buche due settimane prima della deposizione. La femmina gravida costruisce il nido in diverse ore. Scava, con gli arti anteriori, buche nel terreno e vi depone le uova, ricoprendole di terriccio e foglie con gli arti posteriori. A volte, le tartarughe possono trattenere le uova, arrestando lo sviluppo embrionale della prole per anni quando non trovano le condizioni adatte a nidificare. Lo sperma, inoltre, può essere immagazzinato nell’ovidotto fino a sei anni, quindi la deposizione di uova fertilizzate può verificarsi senza che sia avvenuto l’accoppiamento durante quel ciclo riproduttivo. I comportamenti riproduttivi di tutte le specie di lucertole dipendono principalmente dalla variazione stagionale, correlata al cambiamento di temperatura e del fotoperiodo. Per questo, se si vuole far riprodurre questi animali in cattività, è necessario valutare per ogni specie una temperatura e un’illuminazione adeguata. Durante il periodo riproduttivo, un atteggiamento caratteristico di diverse specie di lucertole è quello di riprodurre particolari danze e movimenti ritmici della testa. In alcune specie, possiamo notare il gesto di estendere e retrarre il gozzo per mettere in evidenza la sua brillante colorazione e richiamare l’attenzione della femmina. L’aggressività dei maschi, durante la stagione dell’accoppiamento, è molto evidente, in alcuni casi però, anche le femmine tendono ad essere aggressive nei confronti delle altre femmine, specialmente durante l’ovo deposizione. La fertilizzazione è interna e durante la copulazione, gli spermatozoi sono depositati nella porzione anteriore della cloaca femminile, si spostano successivamente verso l’alto, dirigendosi nell’ovidotto, in circa 24-48 ore; qui, fertilizzano le uova che sono rilasciate nell’ovidotto dall’ovario. Negli ofidi il corteggiamento è molto importante e i comportamenti durante questa fase possono essere diversi da specie a specie. I feromoni specie specifici giocano un ruolo fondamentale nell’attrazione del partner, in particolar modo in colubridi e crotalidi. La femmina di queste specie emette una traccia odorifera, percepita e seguita dal maschio. Prima dell’accoppiamento, inoltre, il maschio si avvicina alla femmina e con la sua lingua bifida o con il mento, ne percorre tutto il corpo per captare i feromoni. Dopo tale comportamento, avviene la copulazione vera e propria con la apposizione delle cloache; gli emipeni vengono utilizzati alternativamente e volontariamente dal maschio. Durante l’ovulazione, il serpente aumenterà di volume nella sua metà posteriore e contrazioni muscolari favoriranno lo spostamento delle uova negli ovidotti. In generale, se l’animale è oviparo, avverrà una muta precedente alla ovo deposizione, che avviene prevalentemente di notte. Gli spermatozoi dei rettili sono morfologicamente simili a quelli di forme superiori di invertebrati. La fecondazione delle uova, da parte di spermatozoi immagazzinati nel tratto riproduttivo femminile, è solitamente possibile anche dopo mesi o perfino anni dall’accoppiamento. La ritenzione dei gameti maschili vitali è detta amphigonia retardata e si ritiene che questa caratteristica offra molti benefici per la sopravvivenza delle specie essendo un adattamento molto utile alle condizioni ambientali quando c’è una relativa scarsità di maschi conspecifici disponibili. Nell’allevamento dei rettili in cattività un accurato monitoraggio dei riproduttori presenta una duplice importanza. Permette di sopperire ad eventuali errori di management nel caso di mancata fertilizzazione e inoltre permette di capire quale sia il grado di sviluppo del prodotto del concepimento e quindi di stabilire quale sia il giorno previsto per la deposizione. Le moderne tecniche di monitoraggio e l’esperienza acquisita in questi ultimi anni permettono inoltre di valutare in modo preciso lo sviluppo follicolare e quindi di stabilire quale sia il periodo migliore per l’accoppiamento. Il dimorfismo sessuale nei serpenti è raro e anche quando presente è poco evidente. Solitamente nei maschi, la coda risulta essere più larga rispetto a quella della femmina in quanto nel segmento post-cloacale vi sono alloggiati gli emipeni. Il maschio inoltre, è generalmente più piccolo della femmina a parità di età. Molti cheloni sono sessualmente dimorfici sebbene i caratteri sessuali secondari siano poco apprezzabili nei soggetti giovani e diventino più evidenti dopo la pubertà. In alcune specie si deve aspettare per più di 10 anni prima che il dimorfismo sia evidente. Le tartarughe di sesso maschile tendono ad avere un pene di grosse dimensioni che può essere estroflesso in caso di situazioni particolarmente stressanti. I maschi sessualmente maturi di molte specie di tartarughe inoltre tendono ad avere una coda più lunga e più spessa rispetto alle femmine di pari dimensioni e la distanza tra il margine caudale del piastrone e l’apertura cloacale è maggiore rispetto alle femmine. Sebbene la determinazione del sesso sia spesso difficile nei soggetti giovani molti sauri adulti hanno dimorfismo sessuale evidente. Nonostante tutto comunque anche tra i sauri esistono molte specie come per esempio Tiliqua scincoides, Tiliqua intermedia, Gerrhosaurus major e Pogona vitticeps che anche in età adulta non mostrano alcun carattere sessuale secondario evidente rendendone molto difficile il riconoscimento del sesso. Per garantire un riconoscimento del sesso degli animali sono state messe a punto diverse tecniche di sessaggio che variano a seconda della specie presa in esame. L’eversione manuale degli emipeni è la più comune metodica utilizzata per il sessaggio dei giovani ofidi ed in particolare dei colubridi. I limiti di questa tecnica sono legati al fatto che può essere considerata attendibile al 100% solo nel caso di maschi riconosciuti positivi. L’eversione idrostatica degli emipeni esattamente come l’eversione manuale degli emipeni si basa sull’estroflessione di questi organi dalla base della coda, pertanto può essere utilizzata solo negli ofidi e in alcuni sauri. La procedura prevede l’iniezione di fluido sterile (preferibilmente soluzione salina isotonica) nella coda caudalmente all’eventuale posizione degli emipeni. Questa tecnica deve essere eseguita solo in casi eccezionali in quanto non è scevra da rischi. L’utilizzo di sonde cloacali è il principale metodo di sessaggio per gli ofidi adulti e per i sauri di grosse dimensioni. Per questa metodica si utilizzano sonde metalliche dello spessore adeguato al paziente e con punta smussa. Nei soggetti di genere maschile la sonda penetra agevolmente al contrario di quello che accade nelle femmine. Anche gli esami radiografici possono rendersi utili per il sessaggio di alcune specie di Varani (Varanus achanturus, V. komodoensis, V. olivaceus, V. gouldi, V. salvadorii ecc.) in quanto questi animali possiedono zone di mineralizzazione dei tessuti molli (“hemibacula”) che possono essere facilmente individuate nei maschi. Diversi studi riportano come il rapporto tra estradiolo e androgeni nel plasma o nel liquido amniotico sia un possibile metodo per identificare il genere sessuale delle tartarughe. Per effettuare il dosaggio ormonale, è necessario prelevare un campione di sangue di almeno 1 ml ad animale aspetto che rende praticamente impossibile utilizzare questo metodo di sessaggio nelle tartarughe molto piccole e nei neonati. L’ecografia, volta al ritrovamento degli emipeni, sembra essere un metodo molto preciso, per la determinazione del sesso nei serpenti. Uno studio compiuto presso il dipartimento di Scienze Medico Veterinarie dell’Università di Parma, ha dimostrato come questo metodo abbia una sensibilità, una specificità e un valore predittivo positivo e negativo pari al 100%. La radiografia con mezzo di contrasto e la tomografia computerizzata possono essere utilizzate nel sessaggio dei sauri, con buoni risultati. Uno studio, compiuto dal dipartimento di Scienze Medico Veterinarie, dell’Università di Parma, ha voluto mettere a confronto diverse tecniche di sessaggio nei sauri, tra cui l’ecografia, la radiografia con e senza mezzo di contrasto e la tomografia computerizzata con e senza mezzo di contrasto. I risultati ottenuti, hanno dimostrato come l’ecografia non sia il mezzo più affidabile per il riconoscimento degli emipeni e quindi del sesso dell’animale, mentre la radiografia e la tomografia computerizza con mezzo di contrasto siano tecniche affidabili e accurate in queste specie. Un metodo valido e facilmente realizzabile per il sessaggio dei cheloni anche prepuberi è la cistoscopia. In un recente studio la cistoscopia è stata effettuata su quindici cheloni deceduti e venticinque cheloni vivi, anestetizzati. In generale, questo metodo si è dimostrato non invasivo per le tartarughe, facilmente ripetibile in diversi tipi di tartarughe e di breve durata. Tra le principali patologie riproduttive dei rettili le distocie sono sicuramente quelle che presentano una maggior frequenza. Quando si parla di distocia nei rettili, si intendono tutte quelle situazioni in cui si ha una mancata espulsione e deposizione del prodotto del concepimento entro tempi fisiologici. Questa patologia è complessa e può dipendere da diverse cause. Inoltre può sfociare in malattie sistemiche a volte molto severe. Le distocie possono essere classificate in ostruttive e non ostruttive in base alle cause. Si parla di distocia ostruttiva quando si verificano delle condizioni per cui viene impedito il corretto passaggio delle uova lungo il tratto riproduttivo (Fig.13). Le cause possono dipendere dalla madre o dalle caratteristiche delle uova. Nel caso di distocia non ostruttiva le uova rinvenute sono solitamente di dimensioni normali e la conformazione anatomica della madre è fisiologica. L’eziologia è da ricercare in difetti comportamentali, ambientali e patologici. Non esistono sintomi specifici e patognomonici di distocia. La malattia diviene evidente e conclamata solamente in presenza di complicazioni. Gli approcci terapeutici possibili sono vari a seconda della specie animale e della situazione. Fornire un’area adeguata per la nidiata: se la distocia non è ostruttiva si può cercare di incoraggiare l’animale a deporre autonomamente le uova creando un idoneo luogo di deposizione. Il trattamento medico prevede la stimolazione della deposizione delle uova ritenute mediante l’induzione con ossitocina. L’ossitocina viene somministrata alle dosi di 1/3 UI/kg per via intramuscolare. Uno studio condotto presso l’Università veterinaria di Parma ha comparato le somministrazioni di ossitocina per via intramuscolare e per via intravenosa, confrontando le tempistiche con le quali incominciano le contrazioni e avviene la completa ovodeposizione e dimostrando come per via intravenosa sia possibile somministrare dosi più basse rispetto a quelle riportate solitamente in letteratura ottenendo comunque un ottimo risultato. Nel caso in cui il trattamento farmacologico dovesse fallire o non fosse attuabile, oppure in casi di distocia ostruttiva è possibile ricorrere alla chirurgia. Per stasi follicolare si intende la incapacità di produrre sufficiente quantità di progesterone da corpi lutei perfettamente funzionanti. Come per la distocia, l’eziologia della stasi follicolare è variegata e molto ampia: le cause possono essere sia ambientali che patologiche. La diagnosi clinica viene fatta essenzialmente per esclusione. Come per la distocia, anche in questo caso l’anamnesi e la raccolta del maggior quantitativo di informazioni è fondamentale per indirizzarsi verso il riconoscimento della patologia. Per prolasso si intende la fuoriuscita di un organo attraverso un orifizio del corpo. Nei rettili, diversi organi possono prolassare attraverso la cloaca: la porzione terminale dell’apparato gastroenterico, la vescica urinaria, il pene nel maschio (cheloni) e gli ovidutti nella femmina. In sauri e ofidi gli emipeni possono prolassare dalle rispettive tasche in seguito ad eccesiva attività sessuale97. La corretta identificazione del viscere prolassato è estremamente importante e deve essere effettuata prima di decidere qualsiasi tipologia di trattamento ed intervento. Nei casi acuti e non complicati è possibile la riduzione manuale dell’organo, dopo un accurato lavaggio e attenta pulizia. Se questo non dovesse essere possibile, l’utilizzo di lubrificanti e pomate antibiotiche garantisce all’organo una protezione efficiente. Nel caso in cui non si sia potuto intervenire celermente e l’organo sia andato incontro a infezione e congestione venosa prolungata con conseguente necrosi, l’unica soluzione è l’amputazione

Fertilization strategies for Sea Bass Dicentrarchus labrax (Linnaeus, 1758): effects of pre-incubation and duration of egg receptivity in seawater

Studying gamete biology can provide important information about a species fertilization strategy as well as their reproductive ecology. Currently, there is a lack of knowledge about how long sea bass Dicentrarchus labrax eggs can remain viable after being activated in seawater. The objectives of this study were to understand the effects of pre-incubation of fresh and overripe sea bass eggs in seawater and to determine the duration of egg receptivity. Pooled eggs (fresh and overripe) from four females were pre-incubated in seawater for 0 min (control), 0.5 min, 1 min, 3 min, 10 min and 30 min and then fertilized by pooled sperm from four males. The fresh eggs had a higher fertilization success than overripe eggs. Our results revealed a significant effect of pre-incubation time for both the fresh (P < 0.01) and overripe eggs (P < 0.01). Fertilization success of eggs significantly declined for both these treatments after 3 min of pre-incubation, which clearly indicates that sea bass eggs are able to be fertilized by sperm for up to 3 min after release into seawater. This study has particular importance for understanding fertilization strategies, reproductive potential, as well as reproductive ecology of sea bass.