Optimalizace metod hormonální indukce ovulace u hospodářsky významných druhů ryb

Ing. Viktor William ŠVINGER

Doctoral thesis

Optimization of Hormone-Induced Ovulation in Economically Important Fish Species

Abstract:

Značná asynchronnost pohlavního dozrávání je pro lososovité ryby charakteristická a z různých důvodů může být výtěrová sezóna rozložená až do čtyřměsíčního období(většinou však 3 týdny až 2 měsíce, jako je tomu u sivena amerického či síha peledě). Pro dosažení vysoké oplozenosti a přežití jiker se důrazně doporučuje selektovat ovulující jikernačky z generačního hejna alespoň dvakrát týdně, což znamená při velkém počtu jikernaček a dlouhé výtěrové sezóně značnou spotřebu lidské práce, stresování a riziko poškození generačních ryb. Zajištění generačních ryb pro produkci dostatečného množství násadového materiálu sibiřského lipana arktického je prováděno odlovem generačních ryb z volných vod před nástupem výtěrové sezóny. Odlov a dlouhodobý odchov divokých ryb je značně problematický, stresující a spojený s vysokou předvýtěrovou mortalitou. Kromě vysokého synchronizačního efektu lze GnRHa rovněž využít k indukci ovulace 1?1,5 měsíce před přirozeným termínem výtěrového období. Cílem této práce bylo optimalizovat metody hormonálně řízené reprodukce pomocí GnRHa u sivena amerického, síha peledě a lipana arktického. Protože se jedná o první záznam o využití GnRHa u těchto druhů, důraz byl kladen na optimalizaci dávky hormonu, metody podání a posouzení vedlejšího účinku hormonálního zásahu na povýtěrovou mortalitu jikernaček, velikost a životaschopnost jiker. Podobně jako u ostatních salmonidů, aplikace GnRHa velmi účinně synchronizuje nástup ovulace u sivena amerického a síha peledě. To dává managementu líhní přesnou informaci, ve kterém dni jikernačky dosáhly ovulace a podle toho lze přesně naplánovat výtěrové práce. K těmto účelům je u obou druhů nejvhodnější použít dvojitou akutní injekci v dávce 25 ?g.kg-1 syntetického analogu ?-Arg6,Pro9-NHEt-sGnRHa aplikovanou 2?3 dny po sobě, nebo injikaci 25 ?g.kg-1 emulgovaného ?-Arg6,Pro9-NHEt-sGnRHa ve Freundově inkompletním adjuvanciu, což zaručuje jeho postupné uvolňování s efektivnější stimulací sekrece LH a injikaci není nutné opakovat. U lipana arktického účinně indukovala dvojitá akutní injekce 10 ?g.kg-1 ?-Tle6,Pro9-NHEtmGnRHa (Supergestran?) ovulaci 1?1,5 měsíce před přirozeným výtěrovým obdobím, což umožnilo rychlý výtěr a návrat divokých generačních ryb do volné vody. Použití jednorázové akutní (okamžité) dávky se ukázalo ve všech případech jako neúčinné nebo velmi nespolehlivé, a proto jej nelze doporučit. V žádném případě nebyl zjištěn negativní vliv GnRHa nebo GnRHa-FIA na povýtěrovou mortalitu generačních jikernaček. Nutno připomenout, že dle znění zákona č. 166/1999 Sb. ,o veterinární péči a o změně některých souvisejících zákonů (veterinární zákon), musí injekční procedury vykonávat pouze veterinární lekař, anebo ním pověřená osoba v jeho přítomnosti. Hormonální zásah s využitím GnRHa má vedlejší účinky a mění kvalitu jiker. Kromě sivena amerického bylo přežití jiker vždy signifikantně nižší (o 5?20 %) od injikovaných jikernaček. Zvyšující se dávka hormonu v námi použitých rozmezích neměla na přežití jiker žádný vliv. Bez ohledu na dávku a metodu podání hormonu byla velikost jiker, a tím i velikost váčkového plůdku od hormonálně ošetřených jikernaček salmonidů vždy redukována oproti těm, které pocházejí od jikernaček neošetřených. Snížená velikost jiker však není důvodem jejich horšího přežívání. Obecně naše výsledky jen zvyšují heterogenitu doposud známých výsledků prací, zabývajících se hodnocením vlivu hormonálních zásahů na kvalitu jiker. Na základě dosavadních experimentálních designů nelze s určitostí identifikovat a eliminovat skutečnou příčinu těchto

Abstract:

Extensive asynchrony of sexual maturation is characteristic of salmonid females, and, for various reasons, the spawning season can be extended for 4 months, although it generally extends over a 3 week to 2 month period, as in brook trout and northern whitefish. In aquaculture, to ensure high fertilization and egg survival rates, it is recommended that identification of ovulating females be undertaken at least twice weekly. This is time-consuming when keeping large numbers of broodstock with an extended spawning season, and risk of stress damage to fish increases. Ensuring sufficient Arctic grayling broodstock relies on capture of wild animals from natural waters before onset of the spawning season. Capture and long-term holding of wild stocks is associated with high pre-spawning mortality. Due to the high ovulation synchronizing effect, GnRHa is practical for induction of ovulation 1?1.5 months prior to the natural spawning season. This work focused on optimization of methods of hormone-controlled reproduction using GnRHa in brook trout, northern whitefish, and Arctic grayling from Siberia. Because this is the first report of use of GnRHa in these species, emphasis was on optimization of the hormone dose and delivery method along with assessment of effects of GnRHa treatment on postspawning broodstock mortality, egg size, and egg viability. As in other salmonids, GnRHa treatment effectively synchronizes the onset of ovulation in brook trout and northern whitefish. This gives accurate information about ovulatory status of the broodstock and enables planning of the stripping schedule. The most convenient methods were the double acute injection at 25 ?g.kg-1 ?-Arg6,Pro9-NHEt-sGnRHa administered 3 days apart and injection of 25 ?g.kg-1 of emulsified ?-Arg6,Pro9-NHEt-sGnRHa in Freund´s incomplete adjuvant, which prolongs and more effectively stimulates LH secretion and requires only a single injection. Double acute injection at 10 ?g.kg-1 of ?-Tle6,Pro9-NHEt-mGnRHa (Supergestran) was sufficient to induce ovulation in Arctic grayling 1?1.5 months prior to natural spawning, and enabled accelerated stripping and return of wild broodstock to their natural habitat. Single acute injection proved to be ineffective or unreliable in most cases and therefore cannot be recommended. No negative effect of GnRHa or GnRHa-FIA treatments on post-spawning mortality of broodstock was observed. It has to be noted that that to the extent of law Nr. 166/1999 statute book (Czech veterinary law)injective procedures can be carried out just by the veterinarian or by a verinarian-authorized person in veterinarian presence. GnRHa treatment has side-effects and alters egg quality. Apart from in brook trout, egg survival was significantly lower (5?20%) in treated females. Increased hormone dose did not influence egg survival at the levels tested. Egg and hatchling size was lower in treated females compared to untreated specimens irrespective of dose or hormone delivery method. Reduced egg size is, however, not the likely source of reduced viability. In general, our results corroborate results of studies dealing with assessment of effects of hormone treatment on egg quality. Based on current experimental designs it is impossible to identify the cause of the side-effects with certainty. Solving this problem should be priority for future research.

Abstract:

vedlejších účinků. Vyřešení těchto problémů by mělo být prioritou pro další výzkum.

Keywords

Salmonidé, GnRHa, ovulace, synchronizace, kvalita jiker

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 27. 8. 2013

Accessible from:: 27. 8. 2013

Thesis defence

UNIVERSITY OF SOUTH BOHEMIA IN ČESKÉ BUDĚJOVICE

Faculty of Fisheries and Protection of Waters

Doctoral programme / field:
Zootechnics / Fishery