Сохранение ценных, редких и исчезающих видов животных. 2. Криоконсервация позвоночных

Об авторах:

Кибалова Мария Владимировна, магистрант, кафедра зоологии и эволюционной экологии животных, Тюменский государственный университет; makib-ichty@mail.ru

Селюкова Светлана Александровна, старший преподаватель кафедры математики и информатики, Государственный аграрный университет Северного Зауралья (г. Тюмень); lucretias@yandex.ru

Селюков Александр Германович, доктор биологических наук, профессор кафедры зоологии и эволюционной экологии животных, Тюменский государственный университет; ags-bios@yandex.ru

Аннотация:

В статье приводятся методы, применяющиеся отечественными и зарубежными исследователями по криосохранению отдельных таксонов позвоночных; детализируются способы криоконсервации репродуктивных клеток и эмбрионов рыб как наиболее доступных, удобных для исследования и хозяйственно-значимых объектов. Описываются состав, сроки экспозиции криопротекторов и криосмесей для сохранения фертильности спермы осетровых, лососевых, сиговых, карповых и окуневых рыб в процессе криоконсервации, хранения и дефростации. С другой стороны, криоконсервация яйцеклеток рыб, а также позвоночных других таксонов затруднена вследствие низкой проницаемости для криопротекторов оболочки, большого содержание воды, жировых включений и желтка. Для успешной криоконсервации спермиев бесхвостых амфибий используются проникающие (диметилсульфоксид) и непроникающие (сахароза) криопротекторы.

В отличие от рыб и амфибий методы криоконсервации гамет рептилий, среди которых много краснокнижных видов, разработаны слабо. Половые клетки самцов разных видов птиц, преимущественно курообразных, после криоконсервации многие годы сохраняли высокую фертильность. Хорошо разработаны методы криосохранения спермы, яйцеклеток и ранних зародышей млекопитающих. По сравнению с остальными классами позвоночных, у млекопитающих выживаемость зародышей после дефростации значительно выше.

Список литературы:

1. Акимочкина Т. И. Цитологические особенности спермиев ценных видов рыб Волго-Каспийского бассейна и их изменение в зависимости от условий криоконсервации: автореф. дис. канд. биол. наук / Т. И. Акимочкина. Астрахань, 2010. 26 с.
2. Ананьев В. И. Состояние разработок криотехнологий для яйцеклеток, эмбрионов и предличинок рыб / В. И. Ананьев, М. С. Манохина // Аквакультура сегодня. Всероссийский научно-исследовательский институт ирригационного рыбоводства Россельхозакадемии. 2015. С. 19-41. 
3. Бех В. В. Криоконсервация спермы карпов украинских пород / В. В. Бех // Матер. Междунар. конф. «Сохранение генетических ресурсов». Цитология. 2004. Том 46. № 9. С. 770.
4. Богатырева М. М. Результаты хранения образцов спермы севрюги / М. М. Богатырева, Н. В. Болонина, Е. Н. Пономарева, А. М. Тихомиров // Вестник АГТУ. 2008. № 3. С. 22-25.
5. Брусенцев Е. Ю. Основные подходы к созданию криобанка эмбрионов и гамет хомячков рода Phodopus (P. sungorus и P. campbelli) и воздействие факторов роста в их преимплантационном развитии: дис. канд. биол. наук / Е. Ю. Брусенцев. Новосибирск, 2016. 111 с.
6. Ганджа А. И. Сохранность и метаболизм деконсервированных ооцитов и ранних зародышей коров / А. И. Ганджа, Л. Л. Леткевич, В. П. Симоненко, Е. С. Лобанок, В. П. Никольская // Зоотехническая наука Беларуси. 2010. Том 45. № 1. С. 28-35.
7. Земков Г. В. Цитоморфологические и функциональные изменения спермиев русского осетра Acipenser guldenshtadti после криоконсервации / Г. В. Земков, Т. И. Акимочкина // Цитология. 2009. Том 51. № 11. С. 945-951.
8. Кизилова Е. А. Влияние криоконсервации на морфологию бластоцист светлого хорька Mustela eversmanni / Е. А. Кизилова, С. И. Байбородин, Л. Ф. Максимовский, Ю. Г. Терновская, С. Я. Амстиславский // Онтогенез. 1998. Том 29. № 6. С. 429-436. 
9. Красильникова А. А. Объем замораживаемого образца как один из факторов выживаемости сперматозоидов осетровых видов рыб при криоконсервации / А. А. Красильникова, А. М. Тихомиров // Естественные науки. 2014. № 2. С. 62-69.
10. Красильникова А. А. Совершенствование процесса криоконсервации репродуктивных клеток самцов рыб: дис. канд. биол. наук / А. А. Красильникова. Астрахань, 2015. 149 с.
11. Кривохарченко А. С. Сверхбыстрое замораживание эмбрионов мышей аутбредных и инбредных линий / А. С. Кривохарченко, Г. А. Серобян, А. К. Шахбазян, В. Б. Садовников // Онтогенез. 1996. Том 27. № 4. С. 300-304. 
12. Линник Т. П. Влияние длительного низкотемпературного хранения спермы петухов на ее оплодотворяющую способность / Т. П. Линник, В. И. Грищенко // Проблемы криобиологии. 2000. С. 64-71. 
13. Насибов Ш. Н. Сохранение и рациональное использование генофонда снежного барана / Ш. Н. Насибов, В. А. Багиров, П. М. Кленовицкий, Б. С. Иолчиев, Н. А. Зиновьева, В. А. Воеводин // Достижения науки и техники АПК. 2010. № 12. С. 63-64.
14. Пономарева Е. Н. Новые биотехнологические методы криоконсервации репродуктивных клеток осетровых видов рыб / Е. Н. Пономарева, А. А. Красильникова, А. М. Тихомиров, А. В. Фирсова // Юг России: экология, развитие. 2016. Том 11. № 1. С. 59-68.
15. Прытков Ю. А. Биологические проблемы криоконсервации семени птицы / Ю. А. Прытков, О. В. Костюнина, Н. А. Волкова, Н. А. Зиновьева // Материалы 11-й всероссийской конференции-школы молодых ученых с международным участием «Современные достижения и проблемы биотехнологии сельскохозяйственных животных БиоТехЖ — 2016». 2016. С. 182-190. 
16. Ротт Н. Н. Создание генетических криобанков и использование методов биологии развития как способ сохранения редких видов животных. II. Получение и криоконсервация зародышей диких млекопитающих / Н. Н. Ротт // Онтогенез. 1996. Том 27. № 4. С. 245-255.
17. Савушкина С. И. Совершенствование методов глубокого замораживания половых продуктов рыб / С. И. Савушкина, А. С. Ерохин, Л. М. Малиновский // Матер. Междунар. конф. «Сохранение генетических ресурсов». Цитология. 2004. Том 46. № 9. С. 850-851.
18. Сипко Т. П. Сохранение генетических ресурсов оленьих (Cervidae) путем криоконсервации их половых клеток / Т. П. Сипко, Н. Н. Ротт, А. И. Абилов, В. Е. Присяжнюк, Н. В. Шишова, Н. А. Комбарова // Известия АН. Серия биологическая. 1997. № 5. С. 546-555. 
19. Стратегия сохранения редких и находящихся под угрозой исчезновения видов животных, растений и грибов в Российской Федерации на период до 2030 г. URL: http://base.garant.ru/70596992/#friends
20. Тихомиров А. М. Патент 2460284. Российская Федерация. Способ криоконсервации яйцеклеток осетровых рыб / Заявитель и патентообладатель А. М. Тихомиров. N 2010142589/13; заявл. 18.10.2010; опубл. 10.09.2012, Бюл. N 25. 4 с.
21. Утешев В. К. Сравнительная характеристика уринальной спермы трех видов палеарктических бурых лягушек / В. К. Утешев, А. А. Кидов, С. А. Каурова, Н. В. Шишова, А. В. Ковалев // Вестник Тамбовского университета. Естественные и технические науки. 2013. Том 18. № 6. С. 3087-3090.
22. Фирсова А. В. Действие обволакивающих криопротекторов и их плотности на икру рыб при ее криоконсервации / А. В. Фирсова // Естественные науки. 2015. № 4 (53). С. 116-119.
23. Черепнин В. А. Оценка выживаемости личинок карпа, полученных от спермы, криоконсервированной в присутствии криопротекторов разного происхождения / Черепнин В. А. // Науковий вісник Львівського національного університету ветеринарної медицини та біотехнологій імені С. З. Ґжицького. 2015. Том 17. № 1-3 (61). С. 255-258.
24. Шишанова Е. И. Влияние криоконсервации спермы на выживаемость и генетический полиморфизм личинок русского осетра / Е. И. Шишанова, И. В. Тренклер, А. С. Мамонова // Вестник АГТУ. Серия «Рыбное хозяйство». 012. № 2. С. 105-111.
25. Browne R. K. Reptile and Amphibian Conservation through Gene Banking and Other Reproduction Technologies / R. K. Browne, H. Li, H. Robertson, V. K. Uteshev, N. R. Shishova, D. McGinnity, S. Nofs, C. R. Figiel, N. Mansour, R. E. Lloyd, D. Agnew, C. L. Carleton, M. Wu, E. N. Gakhova // Russian Journal of Herpetology. 2011. Vol. 18. No 3. Pp. 165-174.
26. Chena S. L. Cryopreservation of Flounder (Paralichthys olivaceus) Embryos by Vitrification / S. L. Chena, Y. S. Tian // Theriogenology. 2005. No 63. Pp. 1207-1219. DOI: 10.1016/j.theriogenology.2004.06.007
27. Ciereszko A. Cryopreservation of Rainbow Trout Semen Using a Glucose-Methanol Extender / A. Ciereszko, G. J. Dietrich, J. Nynca, S. Dobosz, T. Zalewski // Aquaculture. 2014. Vol. 420-421. Pp. 275-281. DOI: 10.1016/j.aquaculture.2013.11.014
28. Fabbrocini A. Sperm Motility Evaluation Following Long-Term Storage (5 Years) of Cryopreserved Sea Bream (Sparus aurata L., 1758) Semen / A. Fabbrocini, R. D’Adamo, S. Pelosi, L. F. J. Oliveira, F. Del Prete, F. Silvestri, V. Vitiello, G. Sansone // Journal of Applied Ichthyology. 2015. Vol. 31. Pp. 104-107. DOI: 10.1111/jai.12726
29. Fahrig B. M. Characterization and Cooled Storage of Semen from Corn Snakes (Elaphe guttata) / B. M. Fahrig, M. A. Mitchell, B. E. Eilts, D. L. Paccamonti // Journal of Zoo and Wildlife Medicine. 2007. Vol. 38. No 1. Pp. 7-12. DOI: 10.1638/05-098.1
30. Figueroa E. Spermatozoa Vitrification of Sex-Reversed Rainbow Trout (Oncorhynchus mykiss): Effect of Seminal Plasma on Physiological Parameters / E. Figueroa, J. Risopatrón, R. Sánchez, E. Isachenko, O. Merino, V. Isachenko, I. Valdebenito // Aquaculture. 2013. Vol. 372-375. Pp. 119-126. DOI: 10.1016/j.aquaculture.2012.10.019
31. García V. J. A. Insemination of Bocachico Fish (Prochilodus magdalenae) with Fresh or Cryopreserved Semen: Effect of Spermatozoa/Oocyte Ratio / V. J. A. García, J. A Espinosa, J. G Martínez, S. C. P. Carrasco // Revista Colombiana de Ciencias Pecuarias. 2015. Vol. 28. No 4. Pp. 347-355.
32. Larsen R. E. Semen Extenders for Artificial Insemination in the American Alligator / R. E. Larsen, P. T. Cardeilhac, T. Lane // Aquaculture. 1984. Vol. 42. No 2. Pp. 141-149. DOI: 10.1016/0044-8486(84)90361-2
33. Liu Q. H. Summer Flounder (Paralichthys dentatus) Sperm Cryopreservation and Application in Interspecific Hybridization with Olive Flounder (P. olivaceus) / Q. H. Liu, D. Y. Ma, S. H. Xu, Z. Z. Xiao, Y. S. Xiao, Z. C. Song, J. Li // Theriogenology. 2015. Vol. 83. Pp. 703-710. DOI: 10.1016/j.theriogenology.2014.11.004
34. Mattson K. J. Successful Artificial Insemination in the Corn Snake, Elaphe gutatta, Using Fresh and Cooled Semen / K. J. Mattson, A. De Vries, S. M. McGuire, J. Krebs, E. E. Louis, N. M. Loskutoff // Zoo Biology. 2007. Vol. 26. No 5. Pp. 363-369. DOI: 10.1002/zoo.20144
35. Neves M. M. Cryoprotection Effectiveness of Low Concentrations of Natural and Lyophilized LDL (Low Density Lipoproteins) on Canine Spermatozoa / M. M. Neves, L. G. D. Heneine, M. Henry // Arquivo Brasileiro de Medicina Veterinária e Zootecnia. 2014. Vol. 66. Pp. 769-777. DOI: 10.1590/1678-41626184
36. Robles V. Germplasm Cryobanking in Zebrafish and Other Aquarium Model Species / V. Robles, E. Cabrita, M. P. Herraez // Zebrafish. 2009. Vol. 6. Pp. 281-293. DOI: 10.1089/zeb.2009.0592
37. Saragusty J. Current Progress in Oocyte and Embryo Cryopreservation by Slow Freezing and Vitrification / J. Saragusty, A. Arav // Reproduction. 2011. Vol. 141. No 1. Pp. 1-19. DOI: 10.1530/REP-10-0236
38. Shishova N. R. Cryopreservation of Hormonally Induced Sperm for the Conservation of Threatened Amphibians with Rana temporaria as a Model Research Species / N. R. Shishova, V. K. Uteshev, S. A. Kaurova, R. K. Browne, E. N. Gakhova // Theriogenology. 2010. Vol. 75. No 2. Pp. 220-232. DOI: 10.1016/j.theriogenology.2010.08.008
39. Tsai S. Advantages and Applications of Cryopreservation in Fisheries Science / S. Tsai, C. Lin // Brazilian Archives of Biology and Technology. 2012. Vol. 55. Pp. 425-434. DOI: 10.1590/S1516-89132012000300014
40. Uteshev V. K. Collection and Cryopreservation of Hormonally Induced Sperm of Pool Frog (Pelophylax lessonae) / V. K. Uteshev, N. Shishova, S. Kaurova, А. Manokhin, E. Gakhova // Russian Journal of Herpetology. 2013. Vol. 2. No 20. Pp. 105-109.