A Semi-Automated Workflow for the Cryopreservation of Coral Sperm to Support Biobanking and Aquaculture

Jonathan Daly; Rebecca Hobbs; Nikolas Zuchowicz; Mary Hagedorn; Justine K. O&#8217;Brien

doi:10.3791/66233

سير عمل شبه آلي للحفظ بالتبريد للحيوانات المنوية المرجانية لدعم البنوك الحيوية وتربية الأحياء الم...

JoVE Journal
Biology

This content is Free Access.

JoVE Journal Biology

A Semi-Automated Workflow for the Cryopreservation of Coral Sperm to Support Biobanking and Aquaculture

سير عمل شبه آلي للحفظ بالتبريد للحيوانات المنوية المرجانية لدعم البنوك الحيوية وتربية الأحياء المائية

Full Text

1,343 Views

05:25 min

June 7, 2024

DOI: 10.3791/66233-v

Jonathan Daly^1,2, Rebecca Hobbs¹, Nikolas Zuchowicz³, Mary Hagedorn^4,5, Justine K. O’Brien^1,2

¹Taronga Institute of Science and Learning,Taronga Conservation Society Australia, ²School of Biological, Earth and Environmental Sciences,University of New South Wales, ³Department of Mechanical Engineering,University of Minnesota, ⁴Hawaii Institute of Marine Biology,University of Hawaii, ⁵Smithsonian National Zoo and Conservation Biology Institute

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This research outlines a semi-automated approach for the efficient processing and cryopreservation of sperm from threatened coral species, which is critical for securing genetic diversity and supporting reef restoration efforts.

Key Study Components

Research Area

Cryopreservation
Coral genetics
Reef restoration

Background

Cryopreservation of coral sperm is essential for maintaining biodiversity.
Coral spawning occurs only a few times a year, which restricts biobanking opportunities.
Enhancing existing protocols can optimize resource use during these limited times.

Methods Used

Semi-automated processing pathway for sperm handling.
Application of Makler counting chamber for sperm assessment.
Use of cryoprotectants and controlled cooling for cryopreservation.

Main Results

Improvements in the efficiency and capacity of sperm cryopreservation.
Consistent sperm motility and concentration measurements.
Successful validation of counting methods to enhance accuracy.

Conclusions

This study provides a scalable method for coral sperm cryopreservation.
Findings are significant for global conservation efforts and coral management strategies.

Frequently Asked Questions

What is the significance of cryopreserving coral sperm?

It helps secure genetic diversity and supports coral reef restoration efforts.

How often does coral spawning occur?

Coral spawning occurs only a few nights each year.

What technologies are involved in this protocol?

The method involves cryopreservation technologies and automated data management systems.

Can the protocol be used globally?

Yes, it is designed to be easily transferable and inexpensive to implement.

What type of corals are included in this study?

The protocol applies to threatened coral species, including hermaphroditic and gonochoric species.

What measures are taken to ensure sperm sample viability?

Samples are carefully monitored for motility and concentration during handling and cryopreservation.

What are the implications of this research?

It has implications for coral reproduction management and biodiversity conservation strategies.

يصف هذا البروتوكول مسارا شبه آلي لتحسين كفاءة وقدرة معالجة المنوية من الأنواع المرجانية المهددة بالانقراض وحفظها بالتبريد ، بهدف تأمين التنوع الجيني ودعم جهود استعادة الشعاب المرجانية.

يهدف برنامجنا البحثي إلى تطوير وتطبيق تقنيات الحفظ بالتبريد والبنوك الحيوية للمساعدة في تأمين التنوع الجيني والتنوع البيولوجي للشعاب المرجانية في أستراليا والعالم. كان الحفظ بالتبريد للحيوانات المنوية المرجانية ممكنا منذ عقد من الزمان ، لكن تفريخ المرجان يقتصر على بضع ليال فقط كل عام ، مما يوفر لنا فرصة ضيقة لبنك جينات الأنواع المهددة بالانقراض. نهدف إلى تعزيز هذه البروتوكولات لتحسين كفاءة الحفظ بالتبريد أثناء أحداث تفريخ الشعاب المرجانية.

يساعد مسار المعالجة شبه الآلي الذي طورناه على تبسيط معالجة التقييم والحفظ بالتبريد للحيوانات المنوية المرجانية لتحسين كفاءة معالجة العينات وإدارة البيانات الوصفية في هذا المجال. وهذا يساعدنا على زيادة عدد العينات التي يمكن حفظها بالتبريد خلال تلك الفرص المحدودة للبنوك الحيوية. لذا فإن البروتوكول الذي تم تطويره هنا قابل للتحويل بسهولة وغير مكلف نسبيا للتنفيذ.

لذلك يمكن استخدامه من قبل العلماء ومديري الشعاب المرجانية في جميع أنحاء العالم للمساعدة في إدارة التكاثر وعلم الوراثة في مجموعات المرجان ، والمساعدة في دعم برامج الاستعادة لمنع انقراض الأنواع المرجانية.