Summary

Raccolta dello sperma aviaria Cloacal massaggi e isolamento di DNA da sperma

Published: February 05, 2018
doi:

Summary

Questo protocollo descrive cloacal massaggio, tecnica manuale non invasiva per la raccolta di sperma da uccelli ed estrazione di DNA da aviaria dello sperma usando un kit di estrazione commerciale con modifiche.

Abstract

Raccolta di sperma può essere utile per una vasta gamma di applicazioni, tra cui studi su qualità dello sperma, sperma del telomero dinamiche e l’epigenetica. Gli uccelli sono soggetti ampiamente usati nella ricerca biologica e sono ideali per studi condotti su campioni di sperma ripetuti. Tuttavia, poche risorse sono disponibili per coloro che desiderano imparare a raccogliere ed estrarre DNA da sperma aviaria. Qui descriviamo cloacal massaggio, una tecnica manuale dolce, non invasiva per la raccolta dello sperma aviaria. Anche se questa tecnica è stabilita nella letteratura, può essere difficile da imparare dalle descrizioni disponibili. Forniamo anche informazioni per l’estrazione del DNA da aviaria sperma usando un kit di estrazione commerciale con modifiche. Massaggi cloacal possono essere facilmente utilizzato su qualsiasi uccello maschio medio-piccole in condizione riproduttiva. Dopo il prelievo, lo sperma può essere utilizzato immediatamente per saggi di motilità, o bloccato per l’estrazione del DNA seguendo il protocollo descritto nel presente documento. Questo protocollo di estrazione è stato perfezionato per aviaria sperma ed è stato utilizzato con successo su campioni raccolti da diverse specie di passeriformi (Passer domesticus, Spizella passerina, Haemorhous mexicanuse Turdus migratorius ) e un columbid (Columba livia).

Introduction

Gli uccelli sono soggetti ideali per studi su qualità dello sperma e concorso1, sperma del telomero dinamica2, epigenetica3e argomenti simili, come essi sono ampiamente utilizzati nella ricerca biologica e dello sperma può essere facilmente campionato utilizzando cloacal massaggi. Cloacal massaggio è una tecnica manuale dolce, non invasiva per la raccolta dello sperma da uccelli4,5,6. Campioni ripetuti possono essere ottenuti facilmente e attrezzi speciali non sono necessari, che lo rende semplice da eseguire nel campo o nel laboratorio. Anche se cloacal massaggi sono stato in uso per decenni, è difficile da imparare dalla scritta descrizioni disponibili. Questa pubblicazione è intesa a ridurre il tempo e l’incertezza coinvolti nell’apprendimento massaggi cloacal.

Lo sperma raccolto da uccelli utilizzando cloacal massaggio può essere utilizzato immediatamente per motilità valutazione4,7 o8di inseminazione artificiale, o congelato per altri usi come imaging avanzato e l’estrazione del DNA. Campioni di liquido seminale da uccelli passeriformi sono piccoli ma contengono sperma densamente imballato. Il DNA è estratto usando un kit di estrazione commerciale per semplicità, con modifiche per superare le caratteristiche protettive specializzate di sperma9. Dopo l’estrazione, i telomeri dello sperma possono essere misurati usando qPCR10.

Protocol

Questo protocollo coinvolge soggetti animali vertebrati ed è stato approvato dal istituzionale Animal Care e uso Committee (IACUC) North Dakota State University. 1. centri di raccolta da un uccello passeriforme utilizzando cloacal massaggi Nota: Cloacal massaggio è una tecnica di raccolta di sperma efficace sugli uccelli riproduttivo attivi solo, ma può essere eseguita correttamente di fuori della stagione riproduttiva nelle opportune situazioni in cattività. Atti…

Representative Results

Cloacal massaggi e DNA estrazione utilizzando che il protocollo descritto è stato eseguito su diverse specie di passeriformi e uno columbid (tabella 1). Visualizzando una piccola quantità di campioni diluiti sotto un microscopio composto a 400 ingrandimenti (Figura 3) è stata confermata la presenza di spermatozoi nel seme campioni raccolti da massaggio cloacal. Dopo l’estrazione del DNA dai campioni di sperma raccolto da passeri della came…

Discussion

Descriviamo un metodo semplice e affidabile per la raccolta dello sperma da uccelli di piccoli e medi in stato riproduttivo attivo ed estrazione di DNA da sperma aviaria.

Il protocollo di estrazione del DNA dello sperma descritto viene modificato da un kit per semplicità, ma è stato perfezionato per l’uso su sperma aviaria. Gli spermatozoi sono resistenti alla lisi di estrazione standard prodotti chimici9,13, e campioni di sperma rac…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Grazie Jose Noguera per intervento tempestivo con massaggio cloacal, e Jeffrey Kittilson per il laboratorio di supporto. Questo lavoro è stato supportato da un premio di ND EPSCoR FAR0022429 a BJH. Spese di pubblicazione sono stati generosamente sostenute dal dipartimento di scienze biologiche di NDSU.

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. 

Referências

  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).
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Citar este artigo
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).

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