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

Biyobankacılık ve su ürünleri yetiştiriciliğini desteklemek için mercan spermlerinin dondurularak...

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

Biyobankacılık ve su ürünleri yetiştiriciliğini desteklemek için mercan spermlerinin dondurularak saklanması için yarı otomatik bir iş akışı

Full Text

1,404 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.

Bu protokol, genetik çeşitliliği güvence altına almayı ve resif restorasyon çabalarını desteklemeyi amaçlayan, tehdit altındaki mercan türlerinden spermin işlenmesi ve dondurularak saklanmasının verimliliğini ve kapasitesini artırmak için yarı otomatik bir yolu tanımlar.

Araştırma programımız, Avustralya'da ve küresel olarak mercanların genetik çeşitliliğini ve biyolojik çeşitliliğini güvence altına almaya yardımcı olmak için kriyoprezervasyon ve biyobankacılık teknolojilerini geliştirmeyi ve uygulamayı amaçlamaktadır. Mercan sperminin dondurularak saklanması on yıldır mümkün olmuştur, ancak mercan yumurtlaması her yıl sadece birkaç gece ile sınırlıdır ve bu da bize tehdit altındaki türlerin genetiğini bankalamak için dar bir fırsat sağlar. Mercan yumurtlama olayları sırasında kriyoprezervasyon verimliliğini artırmak için bu protokolleri geliştirmeyi amaçlıyoruz.

Geliştirdiğimiz yarı otomatik işleme yolu, sahada numune işleme ve meta veri yönetiminin verimliliğini artırmak için mercan sperminin değerlendirmesini, işlenmesini ve dondurularak saklanmasını kolaylaştırmaya yardımcı olur. Bu, bu sınırlı biyobankacılık fırsatları sırasında dondurularak saklanabilecek numune sayısını en üst düzeye çıkarmamıza yardımcı olur. Dolayısıyla burada geliştirilen protokol kolayca aktarılabilir ve uygulanması nispeten ucuzdur.

Bu nedenle, mercan popülasyonlarında üreme ve genetiği yönetmeye yardımcı olmak ve mercan türlerinin neslinin tükenmesini önlemek için restorasyon programlarını desteklemeye yardımcı olmak için dünyanın dört bir yanındaki bilim adamları ve resif yöneticileri tarafından kullanılabilir.