Strategie oplozování u ryb s vnějším oplozením

Abstract

Morfologické vlastnosti, druhově specifické rozdíly, vývoj a funkce obalů jikry hrají významnou roli v porozumění oplozovacím strategiím u ryb stejně jako jejich umělé reprodukci. Zhodnotili jsme morfologii a vývojová stádia obalů jiker, mechanismus blokování polyspermie a také úlohu mikropyle a kortikálních granulí při eliminaci polyspermie jeseterovitých ryb. Struktury obalů jiker jsou u této čeledi velmi podobné. Skládají se z vnějšího obalu (thekální buňky, bazální lamina, folikulární epitel), pětivrstevného obalu oocytu (adhesivní vrstva, alveolární vrstva, epitelární vrstva a zona radiata externa a interna) a vrstvy matrixu oocytu a kortikálních granulí. Vývoj obalů jiker jeseterovitých ryb uvnitř ovárií se skládá z pěti fází s dalšími změnami následovanými po oplození. Navíc jsme standardizovali terminologii používanou pro popis membrán jiker, což může minimalizovat zmatky a být nápomocné pro budoucí práce zaměřené na jikry jeseterovitých ryb stejně jako další rybí druhy. Dále se tato práce zabývá poměrem množství spermií vůči jikře (vyžadovaným k oplodnění jikry) a vlivem před inkubace jiker u sladkovodních druhů před jejich oplozením, což poslouží u jesetera malého (Acipenser ruthenus) k standardizaci reprodukčních protokolů. Před inkubační doba neměla žádný vliv na úspěch při oplození ve vztahu k poměru spermie vůči vajíčku u hodnot 430 000:1 a 43 000:1 (počet spermií : na jikru). Na druhou stranu tato doba před inkubace byla důležitá (signifikantní) v případě použití nízkého počtu spermií 4300:1 a 430:1. Použitím experimentálního sub optimálního poměru spermie-jikra jsme odhalili pozitivní vliv před inkubační doby a to u poměru 430:1 s tím, že 0,5 minuty před inkubace zvýšilo míru oplození, oproti před inkubace v délce 10 min. Transmisní elektronová mikroskopie odhalila, že před inkubace jiker ve vodě po dobu méně než 10 min nespouští kortikální reakci. Což logicky naznačuje, že při nízkém poměru spermie-jikra s před inkubací v rozmezí 0,5 - 1 min ve sladké vodě před oplozením může zvýšit fertilizační úspěch u jesetera malého (minimálně oplozenost nesníží). Vliv před inkubace v mořské vodě a délka trvání vnímavosti k oplození (receptivity) jiker byla určována pro čerstvě vytřené i přezrálé jikry u morčáka evropského. Naše výsledky odhalily signifikantní vliv před inkubační doby u čerstvě vytřených (P < 0,01) i přezrálých jiker (P < 0.01). Čerstvá jikra měla vyšší oplozenost než přezrálá jikra. Oplozenost signifikantně klesala v obou příkladech po 3 min před inkubace. Což ukazuje, že jikry morčáka evropského si zachovávají schopnost oplodnění spermatem do 3 minut po jejich uvolnění do mořské vody. Dále byl určován vliv před inkubace jiker a aktivačních medií na procento embryí v očním embryonálním stádiu vývoje u jelce jesena (Leuciscus idus). U embryí v očním stádiu vývoje, před inkubační doba měla signifikantní vliv na procento embryí při užití sladkovodního aktivačního media (P < 0.001). Procento embryí v tomto stádiu vývoje postupně klesalo s prodlužováním před inkubační doby. Druh aktivačního media měl signifikantní vliv na procento embryí v očním stádiu vývoje pro každou před inkubační dobu (P < 0,05). Přesněji řečeno, sladká voda produkovala nižší procento embryí v očním stádiu vývoje pro každou před inkubační dobou, zatímco slaná voda a Woynarovichův roztok produkovaly vyšší procento embryí v očním stádiu vývoje v čase 0 s a 30 s před inkubací. Analýza parametrů spermií pomocí CASA softwaru, neukázal vliv aktivačního media na jejich parametry. Naše výsledky ukazují, že slaná voda a Woynarovichův roztok zlepšují míru oplození u jelce během oplozování. Závěrem, tato dizertační práce poskytuje základní znalosti biologie gamet, role periody receptivity jiker, vliv před inkubace jiker a různých aktivačních médií, které mohou být užitečné pro pochopení oplozovací strategií u několika druhů ryb s vnějším oplozením, stejně tak jako pro standardizaci jejich oplodňovacích protokolů při umělé reprodukci.