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

Ein halbautomatischer Workflow für die Kryokonservierung von Korallenspermien zur Unterstützung v...

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

Ein halbautomatischer Workflow für die Kryokonservierung von Korallenspermien zur Unterstützung von Biobanking und Aquakultur

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.

Dieses Protokoll beschreibt einen halbautomatischen Weg zur Verbesserung der Effizienz und Kapazität der Verarbeitung und Kryokonservierung von Spermien bedrohter Korallenarten, mit dem Ziel, die genetische Vielfalt zu sichern und die Bemühungen zur Wiederherstellung von Riffen zu unterstützen.

Unser Forschungsprogramm zielt darauf ab, Kryokonservierungs- und Biobanking-Technologien zu entwickeln und anzuwenden, um die genetische Vielfalt und Artenvielfalt von Korallen in Australien und weltweit zu sichern. Die Kryokonservierung von Korallenspermien ist seit einem Jahrzehnt möglich, aber das Laichen der Korallen ist auf nur wenige Nächte im Jahr beschränkt, was uns eine begrenzte Möglichkeit bietet, die Genetik bedrohter Arten zu lagern. Unser Ziel ist es, diese Protokolle zu verbessern, um die Effizienz der Kryokonservierung während des Laichens von Korallen zu verbessern.

Der von uns entwickelte halbautomatische Verarbeitungspfad trägt dazu bei, die Bewertung, Handhabung und Kryokonservierung von Korallenspermien zu rationalisieren, um die Effizienz der Probenverarbeitung und des Metadatenmanagements vor Ort zu verbessern. Dies hilft uns, die Anzahl der Proben zu maximieren, die während dieser begrenzten Biobanking-Möglichkeiten kryokonserviert werden können. Das hier entwickelte Protokoll ist also leicht übertragbar und relativ kostengünstig zu implementieren.

So kann es von Wissenschaftlern und Riffmanagern auf der ganzen Welt genutzt werden, um die Fortpflanzung und Genetik in Korallenpopulationen zu steuern und Wiederherstellungsprogramme zu unterstützen, um das Aussterben von Korallenarten zu verhindern.

View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos