Tecnologies reproductives aplicades a la conservació del burro Català

Abstract

L’objectiu general d’aquesta tesi és l’estudi de les característiques reproductives del mascle i de la femella del burro Català per aplicar tecnologies reproductives que potenciïn la seva cria i evitin l’extinció d’aquesta raça de burro. El primer treball va estudiar el comportament sexual, les característiques del cicle estral i la predicció de l’ovulació en la burra Catalana. Els signes de zel més característics observats en les burres foren l’obertura i tancament de la boca junt amb l’extensió de les orelles enrere, orinar i vulvejar. Es va determinar que la durada del cicle estral era de 24.9 ± 0.3 dies, on el zel tenia una durada de 5.6 ± 0.2 dies. Les ovulacions es produïen amb un diàmetre mig preovulatori de 44.9 ± 0.5 mm i es va observar un percentatge elevat d’ovulacions múltiples (44.3%). La combinació dels següents paràmetres: diàmetre fol·licular, textura fol·licular i comportament de zel van determinar-se com els millors predictors de l’ovulació. El segon treball va estudiar l’efecte de la dilució i la centrifugació del semen (dos mètodes d’eliminació del plasma seminal) sobre la viabilitat, la motilitat i l’estructura subpoblacional mòtil del semen de burro Català refrigerat a 5ºC durant 24, 48 i 72h. Es va observar que la centrifugació o una ràtio de dilució elevada (1:10) eren els tractaments que mantenien més òptimament la viabilitat espermàtica durant les primeres 48h de refrigeració. L’estructura de 4 subpoblacions espermàtiques mòtils es mantenia amb la dilució o centrifugació, ara bé, només les mostres centrifugades després de 24h de refrigeració (5ºC) mantenien exactament la mateixa proporció d’espermatozoides en cada subpoblació que les mostres de semen fresc. El tercer treball va avaluar els canvis en la viabilitat i la motilitat que pateixen els espermatozoides de ruc Català durant la refrigeració (2h) i posterior centrifugació a tres temperatures diferents (5, 15 i 20ºC). En tots els tractaments es van mantenir les 4 subpoblacions mòtils del semen del ruc, observant que la refrigeració i centrifugació a 20ºC era la que mantenia l’estructura subpoblacional espermàtica més similar al semen fresc de burro Català. El quart estudi va valorar els efectes de la congelació-descongelació del semen de burro Català en comparació amb el semen de porc, sobre l’estructura subpoblacional mòtil i la viabilitat dels espermatozoides. Les característiques de motilitat dels espermatozoides de burro i de porc van respondre de manera molt diferent al procés de congelació-descongelació, mantenint però en els dos casos l’estructura de 4 subpoblacions mòtils. Els canvis en els valors mitjans de motilitat en les dues espècies estudiades es van deure sobretot, a canvis en les proporcions dels espermatozoides inclosos en cada subpoblació específica. En l’últim treball es va desenvolupar un model per avaluar la funcionalitat espermàtica del semen fresc i congelat de burro Català mitjançant l’interacció dels espermatozoides amb oòcits bovins lliures de zona pel·lúcida. Els espermatozoides de burro van ser capaços de fusionar-se amb l’oolemma i descondensar-se i formar el pronucli masculí (85-94%). Es va observar que les mostres de semen fresc i descongelat amb una viabilitat elevada (>60%) tenien índex de penetració superiors a les mostres amb viabilitat baixa (<40%). Així doncs, es van obtenir correlacions positives significatives (P<0.01) entre el percentatge de fecundació i la viabilitat (r=0.84), i també amb alguns paràmetres de motilitat (VAP, r=0.56; VCL, r=0.61; and mean ALH, r=0.68). En conclusió, una predicció adequada de l’ovulació de les burres, juntament amb l’utilització dels mètodes òptims de maneig i congelació del semen de ruc Català contribuiran positivament a l’aplicació de tecnologies reproductives en programes de cria que ajudin a evitar l’extinció d’aquesta raça.

The aim of this work is the knowledge of Catalonian donkey reproductive features of its females and males in order to apply reproductive technologies to maximize the production of live foals and help conserve the breed. In the first work we studied the reproductive behaviour, oestrous cycle characteristics and indicators that predict the moment of ovulation of the Catalonian donkey. The main signs of oestrus detected were mouth clapping, urinating and contraction and relaxation of the labia of the vulva with eversion of the clitoris. The length of the oestrus cycle was 24.9 ± 0.3 days, with oestrus itself lasting 5.6 ± 0.2 days. The mean diameter of the preovulatory follicle at day -1 was 44.9 ± 0.5 mm and we observed high incidence of multiple ovulations (44.3%). The combination of follicle size, follicle texture and oestrous behaviour were the best predictors of ovulation. In the second study we evaluated the effects of dilution and centrifugation (two methods of reducing the influence of the seminal plasma) on the survival of spermatozoa and the structure of motile sperm cell subpopulations in refrigerated Catalonian donkey semen at 24, 48 and 72h. At 48h, more surviving spermatozoa were seen in the more diluted (1:10) and in the centrifuged semen samples. The four donkey motile sperm subpopulations were maintained by refrigeration and centrifugation, moreover only centrifuged samples and only at 24h (5ºC) showed exactly the same motile sperm subpopulation proportions as recorded for fresh sperm. In the third work we assessed the effect of three storage temperatures (5, 15, 20ºC) on the survival and motility of Catalonian donkey sperm during transport (2h) to the laboratory for centrifugation. All treatments maintained the four motile sperm subpopulation, but 2h of storage at 20ºC followed by centrifugation was the treatment that maintained subpopulation structure more similar than fresh samples. In the fourth study we evaluated the influence of freeze/thawing on motile sperm subpopulations and sperm viability in ejaculates from two phylogenetically different mammalian species, boar and donkey. Boar and donkey sperm respond very differently in their mean motion characteristics to freezing/thawing, this process did not change the existence of a 4-subpopulations structure in the ejaculates. Motility changes induced by freezing/thawing protocol are especially linked to changes in the specific percentage of each of the motile sperm subpopulations. In the last work we studied the interaction between fresh/frozen-thawed donkey spermatozoa and zona pellucida (ZP)-free bovine oocytes in an attempt to develop a model for assessing cryopreserved Catalonian donkey sperm function. The donkey spermatozoa were able to fuse with the oolema and even to decondense and form the male pronucleus (85-94%). Fresh or frozen-thawed high viability (>60%) spermatozoa had higher penetration percentage than fresh or frozen/thawed low viability (<40%) spermatozoa. A significant positive correlation (P<0.01) was detected between percentage fertilization and viability (r=0.84), and between percentage fertilization and certain CASA parameters (VAP, r=0.56; VCL, r=0.61; and mean ALH, r=0.68). In conclusion, the exact moment prediction of ovulation in Catalonian jennies and adequate donkey semen manipulation and cryopreservation should have a positive impact upon the reproductive technologies application. Such knowledge should help maximize the production of live foals and help conserve the breed.