Katarzyna Targońska

Reproductive parameters of common carp (Cyprinus carpio L) spawners during natural season and out-of-season spawning

Common carp spawning characteristics were compared between season and out-of-season periods. There were no differences in the percentage of ovulation, spermatozoa motility and embryo survival to the eyed-egg-stage between the spawning periods. Fish spawned during the season produced oocytes of higher total weight than those spawned out-of-season. On the day exogenous feeding began, larvae obtained in out-of-season spawning were shorter than those obtained during the spawning season. However, the out-of-season larvae started feeding two days earlier than in-season larvae. As a result, seven days after fertilization, larvae obtained during out-of-season had the same length as larvae obtained during season. It appears to be possible to obtain common carp larvae half a year before the natural spawning period without decreasing the quality of gametes and larvae.

Artificial reproduction of two different spawn-forms of the chub.

The aim of this study was to compare, under controlled conditions, reproduction results of cultured and wild stock of the chub. Wild fish spawned only once a season whereas the cultured stock spawned at least two times. In the multiple-spawn stock, fewer fish spawned and the weight of produced oocytes was reduced compared to the single-spawn stock. Larvae obtained from the multi-spawn forms were smaller than those of the single-spawn stock. The occurrence of one species with two forms of spawning performance in the same area makes it difficult to develop an efficient method for controlling the reproduction.

A Review of the Reproduction Biotechnology for Fish from the Genus Leuciscus

A Review of the Reproduction Biotechnology for Fish from the Genus Leuciscus This review presents the results of papers published from 1990 to 2008 on the reproductive biotechnology of rheophilic cyprinid fish of the genus Leuciscus: ide, Leuciscus idus (L.), dace, Leuciscus leuciscus (L.), and chub, Leuciscus cephalus (L.). The issues studied included obtaining reproductors both from the wild and through aquaculture. Particular attention was paid to issues linked with the insufficient quality of spawners, which stemmed most frequently from their inappropriate handling. The effects of stimulating rheophilic cyprinid fish with various hormonal preparations was analyzed. Initially, carp pituitary homogenate (CPH) was used, and for a long period this was the only preparation in use. Later, human chorionic gonadotropin (hCG) was used alone or in combination with CPH. It was confirmed that hCG is not suitable for the reproduction of rheophilic cyprinid fish. In the late 1990s, a gonadotropin releasing hormone analogue (GnRH) was introduced. Initially, Ovopel was used, which is a mammalian analogue of GnRH (D-Ala6 Pro9Net-mGnRH) with a dopamine receptor antagonist (metoclopramide). In recent years, studies have begun on the use of Ovaprim, a salmon analogue of GnRH (D-Arg6 Pro9Net-sGnRH) with a dopamine receptor antagonist (domperidone), and on GnRHa without a dopamine receptor antagonist. It has been confirmed that hormonal stimulation combined with stimulation through the manipulation of environmental conditions is essential for the reproduction of rheophilic cyprinid fish species of the genus Leuciscus under controlled conditions. The effects of reproduction under controlled conditions differ significantly among the species analyzed. The lowest percentage of ovulating females and spermiating males was noted in chub. Genome manipulation performed on the studied species is also described, including gynogenesis and androgenesis. The latter, in combination with semen cryopreservation, creates possibilities for restoring threatened populations and species. Przegląd Biotechnologii Sztucznego Rozrodu Ryb Z Rodzaju Leuciscus Przedstawiono wyniki prac opublikowanych w latach 1990-2008 z zakresu biotechnologii rozrodu karpiowatych ryb reofilnych z rodzaju Leuciscus: jazia, Leuciscus idus (L.), jelca, Leuciscus leuciscus (L.) i klenia, Leuciscus cephalus (L.). Przedstawiono zagadnienia związane z pozyskiwaniem reproduktorów, zarówno ze środowiska naturalnego jak i z hodowli. Zwrócono szczególną uwagę na kwestie związane z nieodpowiednią jakością tarlaków, wynikającą najczęściej z nieumiejętnego obchodzenia się z nimi. Przeanalizowano efekty stosowania stymulacji hormonalnej karpiowatych ryb reofilnych różnymi środkami hormonalnymi. Jako pierwszy środek hormonalny używano homogenatu z przysadek mózgowych karpia (CPH) i przez długi okres był to jedyny stosowany środek. Później stosowano ludzką gonadotropinę kosmówkową (hCG) bądź kombinację hCG i CPH. Wykazano, że hCG nie nadaje się do rozrodu karpiowatych ryb reofilnych. Pod koniec XX wieku zaczęto stosować analogi hormonu uwalniającego gonadotropinę (GnRH). Początkowo stosowano Ovopel, ssaczy analog GnRH (D-Ala6 Pro9Net-mGnRH) z inhibitorem dopaminy (metoclopramide). W ostatnich latach rozpoczęto badania nad zastosowaniem preparatu Ovaprim, łososiowatego analogu GnRH (D-Arg6 Pro9Net-sGnRH) połączonego z inhibitorem dopaminy (domperidone) oraz GnRHa bez inhibitorów antydopaminowych. Wykazano, że stosowanie stymulacji hormonalnej, połączonej wraz ze stymulacją warunkami środowiskowymi, jest niezbędne w celu przeprowadzenia rozrodu karpiowatych ryb reofilnych z rodzaju Leuciscus w warunkach kontrolowanych. Efekty rozrodu w warunkach kontrolowanych różnią się znacznie u analizowanych gatunków. Najniższy odsetek owulujących samic i spermacji u samców odnotowano u klenia. Opisano również prowadzone na badanych gatunkach manipulacje genomowe, w tym gynogenezę i androgenezę. Ta ostatnia metoda w połączeniu z kriokonserwacją nasienia stwarza możliwości odtwarzania zagrożonych wyginięciem populacji i gatunków.

Artificial spawning of common tench Tinca tinca (Linnaeus, 1758), obtained from wild and domestic stocks

The study encompasses three reproduction seasons. Tench spawners caught during the spawning season originated from carp ponds (domestic stock) and a lake (wild stock). Fish were reproduced under controlled conditions after hormonal stimulation with GnRHa-containing pellets combined with metoclopramide (Ovopel) or carp pituitary homogenate (CPH). As a result of hormonal stimulation, eggs were obtained from a larger number of females originating from the lake (71.7%) than those originating from the pond (58.3%), although no other statistical differences were found. A similar relationship was recorded for the spermatozoa motilities (range from 72 to 76%). The obtained results indicate that both investigated reservoirs are suitable for tench broodstock management due to the fact that synchronization of ovulation among different stocks is easy to achieve. For this purpose, among the tested spawning agents, Ovopel could be recommended as being slightly more effective.

Artificial off-season spawning of Eurasian perch Perca fluviatilis L.

Artificial off-season spawning of Eurasian perch Perca fluviatilis L. The aim of the study was to conduct off-season spawning of perch, Perca fluviatilis L. Spawners were obtained in late September from Lake Kortowskie. The fish were transported to the hatchery and divided into two size groups: G1 - small fish (30-70 g), and G2 - large fish (200-400 g). All males from G1 group spermiated after a two-month period of photo-thermal stimulation, but only 25% of the males from G2 group produced milt. Better results were obtained with fish that were stimulated after three months of chilling. All the stimulated males spermiated and produced higher volumes of milt. The best results, defined as ovulation success and embryo survival to the eyed-egg-stage, as well as spawner survival rate, were obtained with large females (G2-B) stimulated with a double dose of hormone (2 Ovopel pellets kg-1). The egg strands obtained from females from group A (small and large fish stimulated with GnRHa and metoclopramide at 0.1 and 1 pellet kg-1after 24 hr) were usually fragmented. All females responded to the hormonal injections after 4 to 5 days. Pozasezonowy rozród sztuczny okonia europejskiego Perca fluviatilis L. Badania miały na celu przeprowadzenie pozasezonowego rozrodu okonia w warunkach eksperymentalnych. Tarlaki pozyskano pod koniec września z Jeziora Kortowskiego i po przetransportowaniu do podchowalni umieszczono w 1000 l zbiornikach, pracujących w systemie obiegu zamkniętego z możliwością modyfikowania warunków termicznych wody oraz warunków świetlnych. Pozyskane tarlaki podzielono na dwie grupy wielkościowe: G1- ryby małe (30-70 g) i G2 - ryby duże (200-400 g). Około 50% ryb przetrzymywano przez 60 dni w wodzie o temperaturze poniżej 10°C, natomiast pozostałe ryby przetrzymywano w tych samych warunkach przez 90 dni. W okresie fazy schładzania długość cyklu świetlnego (światło : ciemność - L : D) ustawiono na 4:20. Po tym okresie przez 3 tygodnie podnoszono temperaturę wody do 14°C, jednocześnie stopniowo zmieniając cykl świetlny na 14:10 L:D. Po zakończeniu cyklu stymulacji foto-termicznej, w celu przyspieszenia dojrzewania płciowego, zastosowano iniekcję hormonalną przy użyciu preparatu hormonalnego Ovopel, stosując dwie dawki (A - 0,1 i 1 granulka kg-1; czas letencji 24 h; B - 2 granulki kg-1). Najlepsze efekty rozrodu uzyskano w grupie tarlaków okonia przetrzymywanych w wodzie o temperaturze poniżej 10°C przez 90 dni. W tym wariancie doświadczenia pozyskano nasienie od wszystkich stymulowanych samców, natomiast w przypadku samic najlepsze wyniki zanotowano w grupie G2-B, gdzie od 100% samic pozyskano ikrę, a przeżywalność embrionów do zaoczkowania wyniosła około 65%.

ECONOMIC ASPECTS OF REARING LARVAL ASP, ASPIUS ASPIUS (L.), AND IDE, LEUCISCUS IDUS (L.), IN CLOSED RECIRCULATING SYSTEMS

Economic Aspects of Rearing Larval ASP, Aspius Aspius (L.), and IDE, Leuciscus Idus (L.), In Closed Recirculating Systems The profitability of rearing the rheophilic cyprinid fish species asp, Aspius aspius (L.), and ide, Leuciscus idus (L.), in two independent closed recirculating systems was evaluated. The fish were fed live Artemia nauplii exclusively. The rearing of both species was profitable and the financial risk was relatively low. From the point of view of profitability, the purchase price of stocking material was the most significant factor. The price of juvenile asp was 2.5 times higher than that of ide. Rearing larval asp was the most profitable venture. Ekonomiczne Aspekty Podchowu Larw Bolenia, Aspius Aspius (L.), I Jazia, Leuciscus Idus (L.) W Systemie O Zamkniętym Przepływie Wody Oceniono opłacalności podchowu larw dwóch gatunków należących do grupy karpiowatych ryb reofilnych, tj. bolenia Aspius aspius (L.) i jazia Leuciscus idus (L.) w dwóch niezależnych systemach 18 akwariów o zamkniętym systemie obiegu wody i łącznej pojemności 36 dm3. Ryby karmiono wyłącznie świeżo wyklutymi naupliusami solowca. Wykazano, że podchowy obu gatunków były opłacalne i cechowały się względnie niskim ryzykiem finansowym. Z punktu widzenia opłacalności najistotniejszym czynnikiem okazała się cena zbytu materiału zarybieniowego. W przypadku bolenia była ona o 2,5-krotnie wyższa od ceny jazia. Podchów larw bolenia cechował się najwyższą opłacalnością i najlepszymi wskaźnikami określającymi warunki tej opłacalności. Dochód z tytułu produkcji tego gatunku był przeszło cztery razy wyższy niż w przypadku jazia.

THE EFFECT OF STOCKING DENSITY ON THE GROWTH AND SURVIVAL OF LARVAL ASP, ASPIUS ASPIUS (L.), AND EUROPEAN CHUB, LEUCISCUS CEPHALUS (L.), DURING REARING UNDER CONTROLLED CONDITIONS

The Effect of Stocking Density on the Growth and Survival of Larval ASP, Aspius Aspius (L.), and European Chub, Leuciscus Cephalus (L.), During Rearing Under Controlled Conditions The aim of the study was to determine the effect of increased stocking density on the growth and survival of larval asp, Aspius aspius (L.), and European chub, Leuciscus cephalus (L.), during mass rearing under controlled conditions. Fish larvae were obtained during artificial spawning at a hatchery. The larvae were reared for 21 days in a semi-closed recirculating system at a water temperature of 25°C. They were stocked at four densities (50, 100, 150, and 200 indiv. dm-3) and were fed freshly hatched Artemia sp. nauplii. The fastest growth rate for both species was obtained at the smallest stocking density (ITL = 0.67 and 0.58 mm d-1 for asp and chub, respectively). The highest mortality of larval asp was recorded at the density of 200 indiv. dm-3 (11.68%), and for chub at the density of 50 indiv. dm-3 (40.4%). The results obtained indicated that the stocking densities applied do not have an impact on larval growth or survival in the first week of rearing. Wpływ Zagęszczenia Obsady NA Wzrost I Przeżywalność Larw Bolenia Aspius Aspius (L.) I Klenia Leuciscus Cephalus (L.) W Trakcie Podchowu W Warunkach Kontrolowanych Celem pracy było określenie wpływu zagęszczenia na wzrost oraz przeżywalność larw bolenia Aspius aspius (L.) i klenia Leuciscus cephalus (L.) w masowym podchowie w warunkach kontrolowanych. Materiał do badań (larwy) pozyskano w trakcie kontrolowanego rozrodu w warunkach wylęgarniczych. Podchów prowadzono przez 21 dni w półzamkniętym obiegu wody o temperaturze 25°C. Larwy karmiono świeżo wyklutymi stadiami nauplialnymi solowca (Artemia sp.). Larwy przetrzymywano w czterech zagęszczenia (50, 100, 150 i 200 osobn. dm-3). Podchów prowadzono w zbiornikach o pojemności 50 dm3 każdy. Najszybsze tempo wzrostu larw obu gatunków uzyskano w najmniejszym zagęszczeniu obsad (ITL = 0,67 i 0,58 mm d-1 odpowiednio dla bolenia i klenia). Największa śmiertelność larw bolenia stwierdzono w grupie o zagęszczeniu 200 osobn. dm-3 (11,68%), a klenia w zagęszczeniu 50 osobn. dm-3 (40,4%). Uzyskane wyniki, z uwagi na brak różnic w tempie wzrostu larw obu gatunków w pierwszym tygodniu podchowu, wskazują na możliwość obniżenia kosztów produkcji poprzez stosowanie większych zagęszczeń w tym okresie.

A new classification of a preovulatory oocyte maturation stage suitable for the synchronization of ovulation in controlled reproduction of Eurasian perch, Perca fluviatilis L

To improve controlled reproduction of Eurasian perch Perca fluviatilis, the criteria for the evaluation of final oocyte maturation stages were revised. The new classification covers six preovulatory maturational stages (I -VI) from the end of vitellogenesis to germinal vesicle breakdown (GVBD) and was based on macroscopic changes of preovulatory oocytes (position of the germinal vesicle, GVBD, oil droplets coalescence). The observation was performed during out-of-season artificial reproduction with the use of a single hCG injection (500 IU/kg). The classification was subsequently verified with the controlled reproduction of wild female perch with the use of hormonal stimulation (500 IU hCG/kg of body weight at 12°C). The females were at different maturational stages and constituted respective experimental groups (I-VI). During the experiment, ovulation appeared to be considerably synchronized within particular groups. Statistical differences in latency time (time between hormonal treatment and ovulation) were found between experimental groups (mean latency time: 110, 92, 68, 49, 29 and 18 h in groups representing VI, V, IV, III, II and I stage of the proposed classification, respectively). The proposed classification and the results presented in the study allowed for effective synchronisation of ovulation. The use of our new oocyte maturation classification may positively influence the effectiveness of Eurasian perch production.

ARTIFICIAL REPRODUCTION OF WILD AND CULTURED BARBEL (BARBUS BARBUS, CYPRINIDAE) UNDER CONTROLLED CONDITIONS

The aim of this work was to compare the effects of controlled reproduction of cultured and wild common barbel, Barbus barbus (L.). Preparations containing different GnRH analogues and dopamine receptor antagonists (Ovopel, Ovaprim) as well as human chorionic gonadotropin (hCG) (in the case of cultured fish) were applied and their influence on ovulation, spermiation and quality of gametes obtained was determined. No differences in the qualitative or quantitative parameters of semen were found between fish stimulated with different hormonal preparations and those not receiving hormonal stimulation. The high suitability of Ovaprim for ovulation induction in (cultured and wild) barbel was confirmed. The highest synchronisation of ovulation was obtained after the application of Ovopel (18 ± 3 h), but the best results of controlled reproduction (expressed as the percentage of ovulations and survival of embryos) were obtained by applying Ovaprim (83.2 ± 4.1). A significantly higher percentage of ovulation was obtained in cultured fish (80-90%) than in wild fish (< 25%).

QUALITY PARAMETERS AND SELECTED BIOCHEMICAL MARKERS OF ASP, ASPIUS ASPIUS (L.), SEMEN OBTAINED AFTER HORMONAL STIMULATION WITH OVAPRIM OR OVOPEL

Quality Parameters and Selected Biochemical Markers of ASP, Aspius Aspius (L.), Semen Obtained After Hormonal Stimulation with Ovaprim or Ovopel The aim of the study was to determine the basic quality parameters and selected biochemical markers of asp, Aspius aspius (L.), semen after spermiation was stimulated with Ovaprim and Ovopel. Sperm motility and concentration, osmotic pressure, total protein content, and activities of acid phosphatase (AcP), lactate dehydrogenase (LDH), and β-N-acetylglucosaminidase (β-NAG) were determined. It was revealed that higher sperm motility and concentration and higher seminal plasma protein content were obtained after stimulation with Ovaprim. The osmotic pressure of the seminal plasma estimated for males following the administration of Ovopel was higher than after they had been treated with Ovaprim. It was determined that enzyme activity in the seminal plasma of the fish stimulated with Ovaprim was higher in comparison with results obtained after they had been treated with Ovopel. Significant, positive dependencies were confirmed between the concentration of sperm and the total protein content in the seminal plasma (r2 = 0.492) and the activity of β-NAG (r2 = 0.779); among the total protein content in the seminal plasma and the activities of AcP (r2 = 0.476), LDH (r2 = 0.564), and β-NAG (r2 = 0.738); and between the activities of AcP and LDH (r2 = 0.483) and between the activities of LDH and β-NAG (r2 = 0.844). Wyznaczniki Jakościowe i Wybrane Parametry Biochemiczne Nasienia Bolenia Aspius Aspius (L.) Pozyskanego po Stymulacji Hormonalnej Preparatami Ovaprim Lub Ovopel Celem badań było określenie podstawowych wyznaczników jakościowych i wybranych parametrów biochemicznych nasienia bolenia, Aspius aspius (L.) po stymulowaniu spermacji preparatami Ovaprim i Ovopel (tab. 1). Określono ruchliwość i koncentrację plemników, ciśnienie osmotyczne, zawartość białka ogólnego oraz aktywność fosfatazy kwaśnej (AcP), dehydrogenazy mleczanowej (LDH) i β-N-acetylogluk-ozoaminidazy (β-NAG). Wykazano że, wyższą ruchliwością, koncentracją plemników oraz zawartością białka w plazmie nasienia charakteryzowały się próby mlecza, które pozyskano po stymulacji hormonalnej Ovaprimem (tab. 2). Ciśnienie osmotyczne plazmy nasienia, które oznaczono dla samców po podaniu Ovopelu, była wyższa niż po podaniu rybom Ovaprimu. Stwierdzono, że aktywność enzymów w plazmie nasienia ryb stymulowanych za pomocą Ovaprimu była wyższa w porównaniu z rezultatami uzyskanymi po podaniu Ovopelu. Istotne i dodatnie zależności stwierdzono pomiędzy koncentracją plemników a zawartością białka ogólnego w plazmie nasienia (r2 = 0,492) oraz aktywnością β-NAG (r2 = 0,779); zawartością białka w plazmie nasienia a aktywnością AcP (r2 = 0,476), LDH (r2 = 0,564) i β-NAG (r2 = 0,738) oraz pomiędzy aktywnością AcP a aktywnością LDH (r2 = 0,483) i pomiędzy aktywnością LDH a aktywnością β-NAG (r2 = 0,844) (rys. 1).