Summary

조류 정액 컬렉션 Cloacal 마사지와 정액에서 DNA의 분리

Published: February 05, 2018
doi:

Summary

이 프로토콜 cloacal 마사지를, 조류, 그리고 수정 상업 추출 키트를 사용 하 여 새 정자에서 DNA 추출에서 정액을 수집 하는 비-침략 적 수동 기술에 설명 합니다.

Abstract

정액의 컬렉션은 다양 한 정자의 품질, 정자 telomere 역학, 그리고 epigenetics 관련 된 연구를 포함 하 여 응용 프로그램에 대 한 유용할 수 있습니다. 새 생물학 연구에 널리 사용 되는 과목 이며 반복된 정자 샘플을 포함 하는 연구에 이상적입니다. 그러나, 몇 가지 리소스는 그 수집 및 조류 정액에서 DNA를 추출 하는 방법을 배울 하고자 현재 사용할 수 있습니다. 여기는 cloacal 마사지, 조류 정자를 수집 하기 위한 부드러운, 비-침략 적 수동 기술에 설명 합니다. 비록이 기술은 문학에서 설립, 그것은 사용 가능한 설명에서 배울 어려울 수 있습니다. 우리는 또한 상업적인 추출 키트를 사용 하 여 수정 하는 조류 정액에서 DNA를 추출에 대 한 정보를 제공 합니다. Cloacal 마사지는 생식 상태에서 어떤 중간 소형 남성 조류에 쉽게 사용할 수 있습니다. 컬렉션, 다음 정액 운동 성 분석에 대 한 즉시 사용 하거나 여기에 설명 된 프로토콜에 따라 DNA 추출에 대 한 동결 될 수 있습니다. 이 추출 프로토콜 조류 정자에 대 한 세련 되었고 여러 passerine 종 (통행 인 domesticus, Spizella passerina, Haemorhous mexicanusTurdus migratorius에서에서 수집 된 샘플에서 성공적으로 사용 되었습니다. )와 1 개의 columbid (비둘기 리비아).

Introduction

새 생물학 연구에서 널리 이용 되 고 정자 수 쉽게 샘플링할 cloacal를 사용 하 여 정자 품질 및 경쟁1, 정자 telomere 역학2, epigenetics3및 유사한 주제를 포함 하는 연구를 위한 이상적인 주제는 마사지. Cloacal 마사지 새4,,56에서 정액을 모으기를 위한 부드러운, 비-침략 적 수동 기술입니다. 반복된 샘플을 쉽게 얻을 수 있습니다 그리고 특별 한 도구가 필요, 필드 또는 실험실에서 수행 하는 간단 하 합니다. Cloacal 마사지 수십 년 동안 사용 되었습니다, 비록 사용할 수 설명 작성에서 배울 하기가 어렵습니다. 이 게시는 시간과 cloacal 마사지 학습에 관련 된 불확실성을 줄일 것입니다.

Cloacal 마사지를 사용 하 여 새 들에서 수집 하는 정액 운동 성 평가4,7 또는8인공 수정 대 한 즉시 사용 하거나 고급 이미징, DNA 추출 등 다른 용도 대 한 동결 수 있습니다. Passerine 새에서 정액 샘플 작은 하지만 밀도가 포장된 정자를 포함. DNA는 정자9의 특수 보호 기능을 극복 하기 위해 수정 편의상 상업 추출 키트를 사용 하 여 추출 됩니다. 추출 후 정자 telomeres 정량10를 사용 하 여 측정 수 있다.

Protocol

이 프로토콜은 척추 동물 주제를 포함 하 고 기관 동물 관리 및 사용 위원회 (IACUC) 노스 다코타 주립 대학에 의해 승인 되었습니다. 1. 정액 passerine 새 cloacal 마사지를 사용 하 여 컬렉션 참고: Cloacal 마사지 재생산으로 활동적인 새만, 효과적인 정액 컬렉션 기법 이지만, 적절 한 조임 상황에서 번 식 시즌 밖에 성공적으로 수행할 수 있습니다. 생식 활동 cloaca…

Representative Results

Cloacal 마사지 그리고 DNA 추출을 사용 하 여 설명된 프로토콜 여러 passerine 종과 한 columbid (표 1)에서 수행 되었습니다. 정액 샘플 cloacal 마사지에 의해 수집 된에 정자의 존재는 400 배 확대 (그림 3)에서 복합 현미경 희석된 샘플의 작은 금액을 확인 하 여 확인 되었다. 집 참새는 여기 설명 된 프로토콜을 사용 하 여에서 수집 하는 정액 샘플…

Discussion

재생산으로 활성 상태에 있는 중소 조류에서 정액을 수집 하 고 조류 정액에서 DNA를 추출 하는 간단 하 고 신뢰할 수 있는 방법을 설명 합니다.

설명된 정액 DNA 추출 프로토콜 편의상 키트에서 수정 했지만 조류 정액에서 사용 하기 위해 정제 된. 정자는 표준 추출 화학 물질9,13, 세포 및 passerines에서 수집 된 정액 샘플은 매우 작은 (?…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

우리를 통해 초기 cloacal 마사지, 호세 Noguera를 감사 하 고 제프리 Kittilson 연구소에 대 한 지원. 이 작품을 BJH ND EPSCoR FAR0022429 수상에 의해 지원 되었다. 출판 비용 아낌없이 NDSU 학과 생물 과학을 지원 했다.

Materials

Microhematocrit capillary tubes Fisherbrand 22-362566 Any supplier can be used. Smaller tubes may be more effective for collection of small semen samples, such as from very small passerine birds like chipping sparrow.
Microcentrifuge tubes Any
1x PBS Any Used for storing semen samples prior to DNA extraction.
DL-Dithiothreitol Sigma-Aldrich D0632
Tris base Sigma-Aldrich 10708976001 Any supplier can be used.
EDTA Sigma-Aldrich 1233508 Any supplier can be used.
NaCl Sigma-Aldrich 793566 Any supplier can be used.
SDS Sigma-Aldrich 1614363 Any supplier can be used.
QIAamp DNA micro kit Qiagen 56304 Qiagen QIAamp DNA micro kit is recommended specifically. This DNA extraction protocol has been attempted with other commercial kits but with little success. The reasons for this are unknown to us. 

References

  1. Briskie, J. V., Montgomerie, R. Sperm size and sperm competition in birds. Proc. R. Soc. B. 247, 89-95 (1992).
  2. Monaghan, P. Telomeres and life histories: the long and the short of it. Ann. N.Y. Acad. Sci. 1206, 130-142 (2010).
  3. Carrell, D. T. Epigenetics of the male gamete. Fertility and Sterility. 97 (2), 267-274 (2012).
  4. Burrows, W. H., Quinn, J. P. The collection of spermatozoa from the domestic fowl and turkey. Poultry Science. 16 (1), 19-24 (1937).
  5. Wolfson, A. The cloacal protuberance: a means for determining breeding condition in live male birds. Bird-Banding. 23 (4), 159-165 (1952).
  6. Kast, T. L., Ketterson, E. D., Nolan, V. Variation in ejaculate quality in dark-eyed juncos according to season, stage of reproduction, and testosterone treatment. The Auk. 115 (3), 684-693 (1998).
  7. Helfenstein, F., Podevin, M., Richner, H. Sperm morphology, swimming velocity, and longevity in the house sparrow Passer domesticus. Behav. Ecol. Sociobiol. 64, 557-565 (2010).
  8. Purchase, C. F., Earle, P. T. Modifications to the IMAGEJ computer assisted sperm analysis plugin greatly improve efficiency and fundamentally alter the scope of attainable data. J. Appl. Icthyol. 28, 1013-1016 (2012).
  9. Gill, P., Jeffreys, A. J., Werrett, D. J. Forensic application of DNA ‘fingerprints’. Nature. 318 (12), 577-579 (1985).
  10. Criscuolo, F., et al. Real-time quantitative PCR assay for measurement of avian telomeres. J. Avian Biol. 40, 342-347 (2009).
  11. Lovette, I. J., Fitzpatrick, J. W. . Cornell Lab of Ornithology Handbook of Bird Biology, 3rd Edition. , (2016).
  12. . . QIAamp DNA Micro Handbook. , (2014).
  13. Carter, K. L., Robertson, B. C., Kempenaers, B. A differential DNA extraction method for sperm on the perivitelline membrane of avian eggs. Mol. Ecol. 9, 2149-2154 (2000).
  14. Birkhead, T. R., Buchanan, K. L., Devoogd, T. J., Pellatt, E. J., Catchpole, C. K. Song, sperm quality and testes asymmetry in the sedge warbler. Anim. Behav. 53, 965-971 (1997).
  15. Lüpold, S., Calhim, S., Immler, S., Birkhead, T. R. Sperm morphology and sperm velocity in passerine birds. Proc. R. Soc. B. 276, 1175-1181 (2009).
  16. Samour, J. H., Smith, C. A., Moore, H. D., Markham, J. A. Semen collection and spermatozoa characteristics in budgerigars (Melopsittacus undulates). Vet. Rec. 118, 397-399 (1986).
  17. Stelzer, G., Crosta, L., Bürkle, M., Krautwalt-Junghanns, M. E. Attempted semen collection using the massage technique and semen analysis in various psittacine species. J. Avian Med. Surg. 19 (1), 7-13 (2005).
check_url/fr/55324?article_type=t

Play Video

Citer Cet Article
Kucera, A. C., Heidinger, B. J. Avian Semen Collection by Cloacal Massage and Isolation of DNA from Sperm. J. Vis. Exp. (132), e55324, doi:10.3791/55324 (2018).

View Video