Kryoprezervace a transplantace spermatogonií kapra obecného

Bc. Michaela FUČÍKOVÁ

Master's thesis

Abstract:

Kryoprezervace a transplantace zárodečných buněk u ryb poskytuje vhodný nástroj pro zachování genetické informace. Metodou náhradních rodičů lze získat potomstvo se znaky zvoleného donora, v tomto případě komerčně důležitého, kapra obecného. Pro úspěšnou kryoprezervaci zárodečných buněk ryb ale musí být stanovený vhodný protokol individuálně pro každý druh. V případě této práce se testovalo několik kryoprotektantů. U nejlepšího z nich, Me2SO, co se životaschopnosti spermatogonií týče, se testovaly jeho různé koncentrace v závislosti na rychlosti zamrazování. Dále následovalo testování vlivu velikosti zamrazované tkáně, inkubačního času a přidaného cukru. Výsledkem testování bylo kryomédium sestávající se z 2,5M dimethylsulfoxidu, přidaného cukru 0,3M glukózy, 1,5% BSA a 25nM Hepes rozpuštěného v PBS. Jako nejvhodnější byla stanovena velikost zamrazované tkáně 100 mg, inkubační čas 30 min a rychlost zamrazování -1 °C/min. Tento výsledek zajišťuje nejvyšší míru přežití kryoprezervovaných spermatogonií kapra obecného a nabízí optimální podmínky pro jejich zamrazování. Druhou částí práce bylo ověření úspěšnosti transplantace kryoprezervovaných a i čerstvých spermatogonií do vhodně zvoleného recipienta, jímž je karas zlatý, který s kaprem obecným sdílí obdobné reprodukční charakteristiky, ale zároveň nabízí i snížení nároků na prostor, nebo odolnost vůči koi-herpes viru. Transplantované zárodečné buňky kolonizovaly zárodečnou rýhu a spustily gametogenezi celkem u 42,5 % (kryoprezervované spermatogonie) a 52,5 % (čerstvé spermatogonie) recipientů karase zlatého, což prokázalo, že transplantace kryoprezervovaných spermatogonií kapra obecného, do recipienta karase zlatého, je úspěšně realizovatelná.

Abstract:

Cryopreservation and transplantation of germ cells in fish provides a suitable tool for preserving genetic information. By method of surrogate reproduction, the offspring with characters of the chosen donor can be obtained. In this case of our commercially important species common carp. However, for the successful cryopreservation of the germ cells, a suitable protocol for each species must be established. Several cryoprotectants were tested. The best of them, Me2SO, regarding the viability of spermatogonia, was tested for its different concentrations depending also on the rate of freezing. Further testing, related to the effect of tissue size, incubation time and added sugar, was performed. The result of the assay identified best cryomedium composed of 2.5M dimethylsulfoxide, added sugar of 0.3M glucose, 1.5% BSA and 25nM Hepes dissolved in PBS. The most suitable size of tissue was 100 mg, incubation time was 30 min and coolig rate was -1 ° C/min. This protocol ensures the highest viability rate of cryopreserved spermatogonia of common carp. The second part of the work was to verify the success of the transplantation of cryopreserved and fresh spermatogonia into a suitably chosen recipient, the goldfish, which shares similar reproductive characteristics with carp, but also offers reduction of space requirements or resistance to koi-herpes virus. The transplanted germ cells colonized the germ line and started gametogenesis in 42.5% (cryopreserved spermatogonia) and 52.5% (fresh spermatogonia) goldfish recipients, which demonstrated that the transplantation of cryopreserved spermatogonia of common carp can be successfully achieved.

Keywords

zárodečné buňky, transplantace, kryokoprezervace, spermatogonie, kapr obecný, recipient, donor

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 23. 5. 2018

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Martin Pšenička, Ph.D.

UNIVERSITY OF SOUTH BOHEMIA IN ČESKÉ BUDĚJOVICE

Faculty of Fisheries and Protection of Waters

Master programme / field:
Agricultural Specialization / Fishery and Protection of Waters