אוסף העופות זרע על ידי עיסוי Cloacal ובידוד של ה-DNA של הזרע
Summary
פרוטוקול זה מתאר עיסוי cloacal, טכניקה ידני פולשני עבור איסוף זרע מן הציפורים, והפקת DNA מן העופות הזרע באמצעות ערכת חילוץ מסחרי עם שינויים.
Abstract
איסוף זרע עשויה להיות שימושית עבור מגוון רחב של יישומים כולל מחקרים שכללו איכות זרע, זרע טלומר dynamics, אפיגנטיקה. ציפורים נמצאים בשימוש נרחב הנבדקים במחקר ביולוגי והם אידיאליים עבור מחקרים שכללו דגימות זרע חוזרות ונשנות. עם זאת, מעט משאבים זמינים כעת עבור אלה המעוניינים ללמוד כיצד לאסוף לחלץ את ה-DNA של הזרע העופות. כאן נתאר עיסוי cloacal, טכניקה ידני עדין, לא פולשנית עבור איסוף זרע העופות. למרות טכניקה זו נוצר בספרות, זה יכול להיות קשה ללמוד מן התיאורים זמינים. כמו כן, אנו מספקים מידע עבור חילוץ דנ א בזרע העופות באמצעות ערכת חילוץ מסחרי עם שינויים. עיסוי cloacal יכול לשמש בקלות על ציפור זכר קטן-בינוני במצב הרבייה. בעקבות אוסף, הזרע שניתן להשתמש באופן מיידי עבור מבחני תנועתיות או קפוא להפקת DNA בעקבות הפרוטוקול כפי שיתואר בהמשך. פרוטוקול החילוץ זה היה מעודן לזרע העופות, נעשה בהצלחה על דגימות שנאסף מספר מינים ציפורי שיר מ (פאסר דומסטיקוס Spizella passerina, Haemorhous mexicanus, migratorius ציור ), אחד columbid (ליוויה יונה).
Introduction
ציפורים הן נושאים אידיאלי עבור מחקרים שכללו איכות הזרע, תחרות1, זרע טלומר dynamics2, אפיגנטיקה3ונושאים דומים, הם נמצאים בשימוש נרחב המחקר הביולוגי, זרע ניתן בקלות לטעום באמצעות cloacal עיסוי. עיסוי cloacal היא טכניקה ידני עדין, לא פולשנית עבור איסוף זרע מן הציפורים-4,–5,–6. דוגמאות חוזרות ניתן להשיג בקלות, אין כלים מיוחדים נדרשים, עושה את זה פשוט לבצע בשדה או מעבדה. למרות עיסוי cloacal כבר בשימוש במשך עשרות שנים, קשה ללמוד לכתוב תיאורים זמינים. פרסום זה מיועד להפחית את הזמן ואת אי הוודאות מעורב לימוד עיסוי cloacal.
הזרע שנאסף ציפורים באמצעות עיסוי cloacal שניתן להשתמש מיד תנועתיות-הערכת-4,–7 או הזרעה מלאכותית8או קפוא לשימושים אחרים כגון הדמיה מתקדמות והפקת דנ א. דגימות זרע מציפורי שיר מ הם קטנים, אך מכיל זרע בצפיפות. ה-DNA מופק באמצעות ערכת חילוץ מסחרי עבור פשטות, עם שינויים כדי להתגבר על התכונות מגן מיוחדות של זרע9. לאחר החילוץ, טלומרים זרע ניתן למדוד באמצעות qPCR10.
Protocol
Representative Results
Discussion
אנו מתארים שיטה פשוטה ואמינה איסוף זרע מעופות קטנים ובינוניים במצב פעיל reproductively, חילוץ DNA של הזרע העופות.
פרוטוקול מיצוי DNA זרע מתואר שינוי ערכה של פשטות, אבל היה מעודן לשימוש על זרע העופות. הזרע הם עמידים בפני פירוק על ידי מיצוי סטנדרטי כימיקלים9,…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
אנו מודים חוזה Noguera לקבלת סיוע מוקדם עם עיסוי cloacal, ותמיכה ג’פרי Kittilson עבור המעבדה. עבודה זו נתמכה על ידי פרס ND EPSCoR FAR0022429 כדי BJH. עלויות הפרסום בנדיבות נתמכו על ידי NDSU במחלקה למדעי הביולוגיה.
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. |
Riferimenti
- Briskie, J. V., Montgomerie, R. Sperm size and sperm competition in birds. Proc. R. Soc. B. 247, 89-95 (1992).
- Monaghan, P. Telomeres and life histories: the long and the short of it. Ann. N.Y. Acad. Sci. 1206, 130-142 (2010).
- Carrell, D. T. Epigenetics of the male gamete. Fertility and Sterility. 97 (2), 267-274 (2012).
- Burrows, W. H., Quinn, J. P. The collection of spermatozoa from the domestic fowl and turkey. Poultry Science. 16 (1), 19-24 (1937).
- Wolfson, A. The cloacal protuberance: a means for determining breeding condition in live male birds. Bird-Banding. 23 (4), 159-165 (1952).
- 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).
- 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).
- 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).
- Gill, P., Jeffreys, A. J., Werrett, D. J. Forensic application of DNA ‘fingerprints’. Nature. 318 (12), 577-579 (1985).
- Criscuolo, F., et al. Real-time quantitative PCR assay for measurement of avian telomeres. J. Avian Biol. 40, 342-347 (2009).
- Lovette, I. J., Fitzpatrick, J. W. . Cornell Lab of Ornithology Handbook of Bird Biology, 3rd Edition. , (2016).
- . . QIAamp DNA Micro Handbook. , (2014).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
