Біорізноманіття, екологія та експериментальна біологія

З метою аналізу впливу трансфекції з ліпофектаміном на запліднювальну здатність сперміїв качурів (Anas platyrhynchos Linnaeus, 1758) породи Shaoxing проведено аналіз яєць та ембріонів 11 качок породи Shaoxing, які були запліднені спермою 13 качурів, обробленою ліпофектаміном. Птиця відповідала стандарту породи Shaoxing. Качок у віці десяти місяців відбирали за умови їх несучості ≥ 90% та плодючості ≥ 90% після штучного осіменіння. Качурів відбирали зі стабільним рефлексом спермовіддачі при стимуляції методом масажу поперекової частини тулуба. Сперму збирали в конічні полістирольні чашки з подальшим розведенням до 1: 1 середовищем OPTI-MEM (Invitrogen, США) та транспортуванням до лабораторії (протягом 15–20 хвилин після збору) для оцінки якості та трансфекції сперми. Рухливість і концентрацію сперматозоїдів оцінювали за стандартними методиками під оптичним мікроскопом. Для трансфекції сперматозоїдів 300 мкл плазмідної ДНК (25 нг/мл кожного вектора) змішували з 1 мл середовища OPTI-MEM. Тим часом 300 мкл Lipofectamine® 2000 (Invitrogen, США) змішували з 1 мл середовища OPTI-MEM. Після того, як два розчини інкубували протягом 5 хвилин при кімнатній температурі, їх об'єднували та інкубували при кімнатній температурі ще 20 хвилин. Сперму двічі центрифугували (1000g, 10 хв), надосадову рідину видаляли і проводили розведення осаджених клітин сперми середовищем OPTI-MEM 1: 1. Комплекс ДНК-Lipofectamine® 2000 додавали до клітин сперми після другого центрифугування, та видалення надосадової рідини, потім його перемішували та інкубували при кімнатній температурі протягом години. Після трансфекції рухливість сперматозоїдів знову оцінювали для визначення якості сперми. Трансфіковані клітини сперми використовували для глибокого штучного запліднення. За одне запліднення було взято п’ятсот мільйонів сперматозоїдів. Після осіменіння качок трансфікованими сперматозоїдами яйця збирали і інкубували протягом 10 або 28 днів, потім виділяли ембріони або вирощували каченят. Для контролю впливу проведених маніпуляцій зі спермою під час проведення трансфекції на її запліднюючу здатність, експеримент побудували методом груп-аналогів, було відібрано 11 качок яких осіменяли інтактною спермою. В дослідній групі заплідненість становила 52,2±4,97%, що достовірно відрізнялось від групи контролю 84.1±5.83% (p < 0.01). Виводимість становила 47.18% (67 каченят з 142 запліднених яєць)

запліднювальна здатність; трансфекція з ліпофектаміном; виживаність ембріонів качки; Anas platyrhynchos; порода Shaoxing

Arthur, J. (2017) Duck Eggs. Egg Innovations and Strategies for Improvements, 23–32. doi:10.1016/b978-0-12-800879-9.00003-2

Chepiha A. M., Kostenko S. O., Korol P.V., Konoval O. M, Lu L., Bu X., Huang L., Huang X., Li L. (2017) Analysis of physical-morphological indicators of eggs of different color in the shaoxing breed of ducks. Acta Biologica Ukrainica 2: 34–41. [online]. Available from: http://journalsofznu.zp.ua/index.php/biology/article/vie w/94

Chepiha A., Kostenko S., Korol P., Doroshenko M., Konoval O., Lu L., Bu X., Huang L., Huang X., Li L. (2017) Analysis of physical-morphological indicators of eggs of different color in the shaoxing breed of ducks. Animal Breeding and Genetics 54: 119–126.

Chepiha A., Kostenko S., Korol P., Konoval O., Lu L., Bu X., Huang L., Huang X., Li L. (2017) Monitoring of eggs productivity of the Shaoxing breed ducks of different age. Scientific reports of nules of ukraine 6(70): 12. http://dx.doi.org/10.31548/dopovidi2 017.06.011

Collares, T., Campos, V. F., de Leon, P. M. M., Cavalcanti, P. V., Amaral, M. G., Dellagostin, O. A., Seixas, F. K. (2011) Transgene transmission in chickens by sperm-mediated gene transfer after seminal plasma removal and exogenous DNA treated with dimethylsulfoxide or N,N-dimethylacetamide. Journal of Biosciences 36(4): 613–620. doi:10.1007/s12038-011- 9098-x

Doroshenko M., Chepiha A., Kostenko S., Korol P., Konoval O., Lu L., Huang X., Li L. (2018) Influence of the reproductive season on the sperm production of the germline chimeras of drakes. Animal Breeding and Genetics 55: 187–195. [online]. Available from: http://nbuv.gov.ua/UJRN/rgt_2018_55_28

European Convention for the Protection of Vertebrate Animals used for Experimental and other Scientific Purposes – Explanatory Report – (1986) COETSER 1 (18 March 1986). [online]. Available from: http://www.worldlii.org/int/other/COETSER/1986/1.ht ml

Ford, S. M., McPheeters, M. T., Wang, Y. T., Ma, P., Gu, S., Strainic, J., Snyder, C., Rollins, A. M., Watanabe, M., & Jenkins, M. W. (2017) Increased regurgitant flow causes endocardial cushion defects in an avian embryonic model of congenital heart disease. Congenital heart disease 12(3): 322–331. https://doi.org/10.1111/chd.12443

Jaenisch, R., & Mintz, B. (1974) Simian virus 40 DNA sequences in DNA of healthy adult mice derived from preimplantation blastocysts injected with viral DNA. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 71(4): 1250–1254. https://doi.org/10.1073/pnas.71.4.1250

Konoval O, Korol P, Tabaka P, Kostenko S, Lizhi L, Chepiha A, Doroshenko M, Drahulian M, Xingchen B, Xuetao H, Liumeng L. (2019) Generation of transgenic ducks by crispr/CAS9-mediated gene insertion combined with the sperm-mediated gene transfer (SMGT). Biopolym. Cell. 35: 427–436. https://doi.org/10.7124/bc.000A16.

Kwon, M. S., Koo, B. C., Kim, D., Nam, Y. H., Cui, X.–S., Kim, N.–H., & Kim, T. (2018) Generation of transgenic chickens expressing the human erythropoietin (hEPO) gene in an oviduct-specific manner: Production of transgenic chicken eggs containing human erythropoietin in egg whites. PLOS ONE 13(5): e0194721. doi:10.1371/journal.pone.0194721

Mozdziak, P. E., & Petitte, J. N. (2004) Status од transgenic chicken models for developmental biology. Developmental Dynamic 229(3): 414–421. doi:10.1002/dvdy.10461

N. Onishi, Y. Kato, K. (1955) Futamura Studies on the artificial insemination in ducks Bull. Nat. Inst. Agr. Sci., Series G. 11: 1–16.

National Standard of China (2012) Shaoxing Ducks [S]: DB 33068/T 02.1–2012. Zhuji: Zhuji Quality and Technique Supervision Bureau :40.

Petitte, J. N., Clark, M. E., Liu, G., Verrinder Gibbins, A. M., & Etches, R. J. (1990) Production of somatic and germline chimeras in the chicken by transfer of early blastodermal cells. Development (Cambridge, England) 108(1): 185–189.

Rottmann, O. J., Antes, R., Höfer, P. and Maierhofer, G.(1992) Liposome mediated gene transfer via spermatozoa into avian egg cells. Journal of Animal Breeding and Genetics 109(1–6): 64–70. doi:10.1111/j.1439-0388.1992.tb00379.x

Sawicka, D., Brzezin˜ska, J., and Bednarczyk, M. (2011) Cryoconservation of embryonic cells and gametes as a poultry biodiversity preservation method. Folia Biol. (Krakow) 59: 1–5. doi:10.3409/FB59_1-2.01- 0519

Seidl, A. H., Sanchez, J. T., Schecterson, L., Tabor, K. M., Wang, Y., Kashima, D. T., Poynter, G., Huss, D., Fraser, S. E., Lansford, R., & Rubel, E. W. (2013) Transgenic quail as a model for research in the avian nervous system: a comparative study of the auditory brainstem. The Journal of comparative neurology 521(1): 5–23. https://doi.org/10.1002/cne.23187

Watanabe, M. (1957) An improved technique of the artificial insemination in ducks. J. Fac. Fish. Anim. Husb. Hiroshima Univ. 1: 363–371.

Wisely, C. E., Sayed, J. A., Tamez, H., Zelinka, C., Abdel-Rahman, M. H., Fischer, A. J., & Cebulla, C. M. (2017) The chick eye in vision research: An excellent model for the study of ocular disease. Progress in retinal and eye research 61: 72–97. doi.org/10.1016/j.preteyeres.2017.06.004

Woodfint, R. M., Hamlin, E., & Lee, K. (2018) Avian Bioreactor Systems: A Review. Molecular Biotechnology 60: 975–983. doi:10.1007/s12033–018- 0128-x .