Eletroejaculação em caititus (Tayassu tajacu): características seminais pré e pós-refrigeração

Para implementar um sistema de criação de Tayassu tajacu é necessário estudar sua biologia reprodutiva, principalmente os aspectos referentes aos machos. O objetivo do trabalho foi testar a eficiência da eletroejaculação para obtenção de sêmen, descrever o perfil seminal e testar a capacidade de conservação de gametas masculinos sob refrigeração. Foram selecionados 11 machos adultos (76,8±37,8 meses, 19,5±2,7 kg) para a avaliação da biometria testicular, e 8 deles foram submetidos à eletroejaculação (45±13 estímulos, 12 volts, 3 segundos/pulso e descanso de 3 segundos). As amostras colhidas foram avaliadas quanto às características físicas (aspecto, cor, volume total, concentração, pH, motilidade e vigor espermáticos) e características morfológicas (viabilidade e defeitos espermáticos). As amostras foram divididas e diluídas em BTS (diluidor de curta duração) ou X-Cell® (longa duração) e mantidas sob refrigeração a 17º C. As amostras foram avaliadas imediatamente após a diluição (T0), após 24 horas (T24) e 48 horas (T48) de resfriamento. Os animais apresentaram testículo esquerdo com comprimento de 3,8±0,4 cm, largura de 2,6±0,3 cm e consistência de 2,3±0,2, e testículo direito com 3,8±0,5 cm de comprimento, 2,7±0,3 cm de largura e 2,3±0,2 de consistência. A taxa de sucesso obtida com a eletroejaculação foi de 75,21%. O sêmen apresentou: volume 0,81±0,86 mL, concentração 137,44±153 x 106 sptz/mL, pH 7,92±0,73, motilidade 52,66±28,79%, vigor 2,2±0,8, viabilidade 55,84±28,55%, defeitos maiores 22,87±12,93%, defeitos menores 9,11±5,88% e defeitos totais 31,52±13,81%. Não houve variações expressivas na produção e qualidade seminal ao longo dos meses do ano. Não houve diferença significativa entre os diluidores testados, com relação à capacidade de manutenção dos parâmetros seminais durante o período de estocagem, havendo influência significativa do tempo de armazenamento (P<0,05). Nos tempos T0, T24 e T48, o sêmen diluído em BTS apresentou motilidade espermática média de 56,1±17,6 %, 17,9±23,3 % e 7,7 ±19,6%, a viabilidade espermática média de 60,2±17,2%, 27,9±23,8% e 11,7±20,2%, e defeitos totais médios de 28,1±10,8%, 37,5±12,1% e 41,28±11,4%., respectivamente. Amostras seminais diluídas em X-Cell® apresentaram motilidade média de 54,2±22,1%, 27,0±28,0% e 14,0±24,2%, viabilidade média de 57,8±21,7%, 33,0±26,9% e 19,9±25,6% e defeitos totais médios de 30,8±11,2%, 41,2±13,4% e 44,2±14,4% nos três tempos avaliados. Assim, a eletroejaculação é eficiente e segura para a obtenção de ejaculados de caititus, o sêmen produzido possui potencial para estocagem, e pode ser conservado sob 17ºC até 24 horas.

Perfil em SDS-PAGE das proteínas do plasma seminal e sua relação com a congelabilidade do sêmen de touros doadores da raça gir

Foram utilizados dez animais doadores de sêmen em nível de Central de Inseminação Artificial, da raça Gir, divididos em dois grupos, de acordo com o grau de congelabilidade do sêmen de cada animal. Os animais com sêmen de alta congelabilidade foram aqueles cuja porcentagem de ejaculados viáveis pós-descongelação foi superior a 80%. O grupo de baixa congelabilidade tinha animais com porcentagem menor que 50% de ejaculados viáveis pós-descongelação. Os critérios de avaliação da viabilidade do sêmen e seleção dos animais foram definidos pelo controle de qualidade do Departamento de Produção da Central de Inseminação Artificial. Foram feitas quatro coletas semanais consecutivas, sendo que obtiveram-se as amostras de plasma seminal por centrifugação a 1.500 g por 15 a 20 minutos a 4°C, momentos após a coleta do sêmen em vagina artificial. O plasma seminal foi dialisado em membrana de celulose, em tampão Tris-Glicina pH-7,4 por 24 horas a 4°C, em agitação lenta e constante. As amostras foram padronizadas em 1,0 mg/ml de proteína total, por diluição em tampão Tris-HCl 62mM pH-6,2 mais 20% de glicerol e 4% de SDS. Através de eletroforese do tipo SDS-PAGE, foram feitas as corridas em gel a 13%. A corrida foi feita com a constante de 25 mA, por um período de 5 horas. A coloração do gel foi feita por Coomassie Brilliant Blue. Pelos resultados obtidos, verificou-se que existe uma banda no grupo de alta congelabilidade, cujo fragmento polipeptídico desta proteína tem Mr (mobilidade relativa) 20,3 e PM (peso molecular) aproximado de 61.800 Da. Esta banda não foi detectada nas amostras do grupo de baixa congelabilidade, o que sugere ser um possível marcador bioquímico quanto ao potencial de criopreservação do sêmen de bovinos.

Avaliação dos parâmetros espermáticos e caracterização do perfil bioquímico do plasma seminal de cães (Canis familiaris – LINNAEUS, 1758) com hiperplasia prostática benigna, tratados com toxina botulínica A

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

Caracterização eletroforética do perfil protéico e análise bioquímica do plasma seminal canino

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

Análise comparativa do perfil lipídico do plasma seminal associado ao estresse oxidativo

O estresse oxidativo é um dos fatores mais importantes na diminuição da qualidade do sêmen, pois leva a perda da integridade da membrana dos espermatozóides e de danos estruturais ao DNA através da cascata de lipoperoxidação. Os danos funcionais relacionados ao estresse oxidativo como a diminuição da motilidade e da viabilidade do espermatozóide são algumas das principais causas de infertilidade masculina. Ainda, os lipídios que compõe a membrana plasmática são macromoléculas que, além de estarem envolvidas em complexos sistemas biológicos e processos metabólicos da célula, são altamente susceptíveis ao processo de lipoperoxidação desencadeado pelo estresse oxidativo. Neste contexto, este projeto propôs o estudo das alterações no perfil lipídico do plasma seminal que pudessem estar relacionadas ao estresse oxidativo e posterior comparação destes perfis em busca de biomarcadores de infertilidade. Para isso, foram coletadas amostras de sêmen de 116 pacientes que procuraram o setor de Reprodução Humana da Universidade Federal de São Paulo. Estas amostras foram submetidas a técnica de TBARS para quantificação dos produtos finais do estresse oxidativo e separação dos grupos, e em seguida, ao protocolo de extração de lipídios para obtenção dos espectros de massa através da técnica de MALDI (Matrix Assisted Laser Disorption Ionization). Com esta análise foi possível a identificação de 31 lipídeos super representados nos diferentes grupos e que, futuramente, poderão vir a ser utilizados na avaliação da qualidade seminal

Perfil eletroforético, características estruturais e fertilidade in vitro do sêmen de touros Nelores submetidos à degeneração testicular por insulação

Pós-graduação em Medicina Veterinária - FMVZ

Semen parameters and seminal plasma protein and biochemical profiles of dogs with benign prostatic hyperplasia after botulinum toxin type A intraprostatic injection

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

Análise comparativa de características seminais de Mazama cinzas brasileiros: morfometria espermática e proteômica do plasma seminal

Pós-graduação em Medicina Veterinária - FCAV

Perfil lipídico da membrana plasmática e alterações morfofuncionais de esperamatozóides de garanhões resistentes e sensíveis à criopreservação

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

Seminal plasma proteome of eletroejaculated Bos indicus bulls

The present study describes the seminal plasma proteome of Bos indicus bulls. Fifty-six, 24-month old Australian Brahman sires were evaluated and subjected to electroejaculation. Seminal plasma proteins were separated by 2-D SDS-PAGE and identified by mass spectrometry. The percentage of progressively motile and morphologically normal sperm of the bulls were 70.4±2.3 and 64±3.2%, respectively. A total of 108 spots were identified in the 2-D maps, corresponding to 46 proteins. Binder of sperm proteins accounted for 55.8% of all spots detected in the maps and spermadhesins comprised the second most abundant constituents. Other proteins of the Bos indicus seminal plasma include clusterin, albumin, transferrin, metalloproteinase inhibitor 2, osteopontin, epididymal secretory protein E1, apolipoprotein A-1, heat shock 70kDa protein, glutathione peroxidase 3, cathelicidins, alpha-enolase, tripeptidyl-peptidase 1, zinc-alpha-2-glycoprotein, plasma serine protease inhibitor, beta 2-microglobulin, proteasome subunit beta type-4, actin, cathepsins, nucleobinding-1, protein S100-A9, hemoglobin subunit alpha, cadherin-1, angiogenin-1, fibrinogen alpha and beta chain, ephirin-A1, protein DJ-1, serpin A3-7, alpha-2-macroglobulin, annexin A1, complement factor B, polymeric immunoglobulin receptor, seminal ribonuclease, ribonuclease-4, prostaglandin-H2 D-isomarase, platelet-activating factor acetylhydrolase, and phosphoglycerate kinase In conclusion, this work uniquely portrays the Bos indicus seminal fluid proteome, based on samples from a large set of animals representing the Brahman cattle of the tropical Northern Australia. Based on putative biochemical attributes, seminal proteins act during sperm maturation, protection, capacitation and fertilization.

High-throughput Phenotyping of Wheat Seminal Root Traits in a Breeding Context

Water availability is a major limiting factor for wheat (Triticum aestivum L.) in rain-fed agricultural systems worldwide. Root architecture has important functional implications for the timing and extent of soil water extraction, yet selection for root traits in wheat breeding programs has been largely limited due to the lack of suitable phenotyping methods. The aim of this research was to develop a low-cost high-throughput phenotyping method to facilitate selection for desirable root traits. We developed a method to assess ‘seminal root angle’ and ‘seminal root number’ in seedlings – two proxy traits associated to root architecture of mature wheat plants (1). The method involves measuring the angle between the first pair of seminal roots and the number of roots of wheat seedlings grown in transparent pots (Figure 1). Images captured at 5 to 10 days after sowing are analyzed to calculate seminal root angle and number. Performing this technique under “speed breeding” conditions (plants grown at a density of 600 plants / m2, under controlled temperature and constant light) allows the selection based on the desired root traits of up to 5 consecutive generations within 12 months. Alternatively, when focusing only on germplasm screening, up to 52 successive phenotypic assays can be conducted within 12 months. This approach has been shown to be highly reproducible, it requires little resource (time, space, and labour) and can be used to rapidly enrich breeding populations with desirable alleles for narrow root angle and a high number of seminal roots to indirectly target the selection of deeper root system with higher branching at depth. Such root characteristics are highly desirable in wheat to cope with the climate model projections, especially in summer rainfall dominant regions including some Australian, Indian, South American and African cropping regions, where winter crops mainly rely on deep stored water.

Genomic regions influencing seminal root traits in barley

Water availability is a major limiting factor for crop production, making drought adaptation and its many component traits a desirable attribute of plant cultivars. Previous studies in cereal crops indicate that root traits expressed at early plant developmental stages, such as seminal root angle and root number, are associated with water extraction at different depths. Here, we conducted the first study to map seminal root traits in barley (Hordeum vulgare L.). Using a recently developed high-throughput phenotyping method, a panel of 30 barley genotypes and a doubled-haploid (DH) population (ND24260 × 'Flagship') comprising 330 lines genotyped with diversity array technology (DArT) markers were evaluated for seminal root angle (deviation from vertical) and root number under controlled environmental conditions. A high degree of phenotypic variation was observed in the panel of 30 genotypes: 13.5 to 82.2 and 3.6 to 6.9° for root angle and root number, respectively. A similar range was observed in the DH population: 16.4 to 70.5 and 3.6 to 6.5° for root angle and number, respectively. Seven quantitative trait loci (QTL) for seminal root traits (root angle, two QTL; root number, five QTL) were detected in the DH population. A major QTL influencing both root angle and root number (RAQ2/RNQ4) was positioned on chromosome 5HL. Across-species analysis identified 10 common genes underlying root trait QTL in barley, wheat (Triticum aestivum L.), and sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench]. Here, we provide insight into seminal root phenotypes and provide a first look at the genetics controlling these traits in barley.

Components of fractionated stallion seminal plasma and the effects of seminal plasma on sperm longevity

Seminal plasma (SP) is the fluid portion of semen, secreted by the epididymides and the accessory glands before and during ejaculation. The stallion s ejaculate is a series of jets that differ in sperm concentration, semen volume and biochemical composition. Before the actual ejaculation, a clear and watery pre-sperm fluid is secreted. The first three jets form the sperm-rich fractions, and contain ¾ of the total number of sperm. The semen volume and sperm concentration in each of the jets decrease towards the end of the ejaculation, and the last jets are sperm-poor fractions with a low sperm concentration. The aims of these studies were to examine the effects of the different SP fractions, and the presence of SP, on sperm survival during storage. Pre-sperm fluid, and semen fractions with a high (sperm-rich) and low (sperm-poor) sperm concentration were collected in five experiments. The levels of selected enzymes, electrolytes and proteins in different SP fractions were determined. These studies also aimed at assessing the individual variation in the levels of the selected SP components and in the effects of SP on spermatozoa. The association between the components of SP and semen quality, sperm longevity, and fertility was examined with a stepwise linear regression analysis. Compared to samples containing SP during storage, centrifugation and the subsequent removal of SP reduced sperm motility parameters during 24 h of cooled storage in all SP fractions, but sperm membrane integrity was not affected. Some of the measured post-thaw motility parameters were also higher in samples containing SP compared to samples stored without SP. In contrast, the proportion of DNA-damaged spermatozoa was greater in the samples stored with SP than those without SP, and this effect was seen in both sperm-rich and sperm-poor fractions. There were no differences in DNA integrity between fractions stored with SP, but the sperm-rich fraction showed less DNA damage than the sperm-poor fraction after SP removal. The differences between fractions in sperm motility after cooled storage were non-significant. The levels of alkaline phosphatase, acid phosphatase and β-glucuronidase were higher in the sperm-rich fractions compared to the sperm-poor fractions, while the concentrations of calcium and magnesium were higher in sperm-poor fractions than in sperm-rich fractions. The concentrations of sodium and chloride were highest in pre-sperm fluid. In the sperm-poor fraction, the level of potassium was associated with the maintenance of sperm motility during storage. The levels of alkaline and acid phosphatase were associated with sperm concentration and the total number of spermatozoa in the ejaculates. None of the measured SP components were correlated to the first cycle pregnancy rate. In summary, the removal of SP improved DNA integrity after cooled storage compared with samples containing SP. There were no differences in the maintenance of sperm motility between the sperm-rich and sperm-poor fractions and whole ejaculates during cooled storage, irrespective of the presence of SP. The lowest rate of DNA damage was found in the sperm-rich fractions stored without SP. In practice, the results presented in this thesis support the use of individual modifications of semen processing techniques for cooled transported semen from subfertile stallions.