Induction of sperm activation in open and closed thelycum penaeoid shrimps

Abstract

A modified egg water (EW) technique for in vitro induction of sperm activation was applied to Trachypenaeus byrdi, Xiphopenaeus riveti (closed thelycum shrimps), and Litopenaeus occidentalis (open thelycum) from a tropical estuary, Golfo de Nicoya, Costa Rica. The study was designed to investigate the changes that occur in the sperm following contact with egg water, and to determine the potential of the technique for the assessment of differences in quality between sperm from spermatophores and sperm taken from the seminal receptacles. The modified technique induced activation of sperm removed from females’ seminal receptacles, and demonstrated that sperm from males of T. byrdi and X. riveti do not react against conspecific EW, indicating that further maturation is required in seminal receptacles. Sperm from wild males of L. occidentalis reacted against conspecific EW, but at a low rate, suggesting that further maturation may be required in the external surface of the thelycum. Activation rates were low or variable between individuals in each species despite the expected high sperm quality from wild shrimp, indicating that the technique is not yet an useful sperm quality assay for the captive reproduction industry. The interspecific interaction between T. byrdi sperm (seminal receptacles) and EW from X. riveti and L. occidentalis generated no acrosome reaction, which may be an indication that molecular recognition is missing.

Se aplicó una técnica de agua de huevo modificada (EW) para la inducción in vitro de la activación de espermatozoides en Trachypenaeus byrdi, Xiphopenaeus riveti (camarones thelycum cerrados) y Litopenaeus occidentalis (abrir thelycum) de un estuario tropical, Golfo de Nicoya, Costa Rica. El estudio fue diseñado para investigar los cambios que ocurren en los espermatozoides después del contacto con el agua de huevo, y para determinar el potencial de la técnica para la evaluación de las diferencias de calidad entre los espermatozoides de los espermatóforos y los espermatozoides tomados de los receptáculos seminales. La técnica modificada indujo la activación de los espermatozoides retirados de los receptáculos seminales de las hembras y demostró que los espermatozoides de los machos de T. byrdi y X. riveti no reaccionan contra el SE específico, lo que indica que se requiere una mayor maduración en los receptáculos seminales. Los espermatozoides de los machos salvajes de L. occidentalis reaccionaron contra el SE específico, pero a una velocidad baja, lo que sugiere que puede requerirse una mayor maduración en la superficie externa del thelycum. Las tasas de activación fueron bajas o variables entre individuos en cada especie a pesar de la alta calidad esperada de esperma del camarón salvaje, lo que indica que la técnica aún no es un ensayo útil de calidad de esperma para la industria de reproducción cautiva. La interacción interespecífica entre espermatozoides de T. byrdi (receptáculos seminales) y EW de X. riveti y L. occidentalis no generó reacción acrosómica, lo que puede ser una indicación de que falta el reconocimiento molecular.