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Semen fertilizing potential is dependent upon the morphological, functional and molecular attributes of sperm. Sperm microRNAs (miRNAs) were recently shown to hold promise regarding their association with different fertility phenotypes. However, their role in fertility regulation remains to be determined. We postulated that sperm miRNAs might regulate early embryonic development. From this perspective, sperm quality and 380 sperm miRNAs were investigated in frozen-thawed semen from high (HF; 54.3 ± 1.0% pregnancy rate) and low (LF; 41.5 ± 2.3%) fertility bulls. Out of nine miRNAs that showed different levels in sperm cells, miR-216b was present at lower levels in HF sperm cells and zygotes. Among miR-216b target genes (K-RAS, BECN1 and JUN), K-RAS, related to cell proliferation, revealed a higher level in HF two-cell embryos. First cleavage rate, blastocyst cell number and division number were also higher in HF. In addition, by using a model based on polyspermy embryos, we demonstrated an increase in miR-216b levels in zygotes associated with sperm cell entry. Our results shed light on a possible mechanism of paternal contribution involving sperm-borne miR-216b that modulates levels of miR-216b in zygotes and K-RAS in two-cell embryos. This modulation might regulate early development by interfering with the first cleavage and blastocyst quality.

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A number of reproductive biotechnologies are currently available to multiply offspring from high genetic merit animals to enhance reproductive efficiency and profitability both in dairy and beef herds. Some of these technologies such as fixed time artificial insemination (FTAI), when correctly implemented,generally allow greater reproductive performance than natural breeding. Besides the use of frozen-thawed semen during artificial insemination, cattle recipients can also be synchronized to receive embryos (produced in vivo or in vitro) at set dates with fertility results that usually outperforms natural breeding as well as artificial insemination (AI), particularly during warm seasons and in repeat breeders cows. Altogether, the use of hormonal programs to synchronize ovulation time simplify field routine, can easily fix physiological limitations related to postpartum anestrus (beef cows), poor estrus detection efficiency due to less evident estrus signs (dairy cows), making AI and ET viable to commercial herds both in terms of results and economical returns.(AU)

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A number of reproductive biotechnologies are currently available to multiply offspring from high genetic merit animals to enhance reproductive efficiency and profitability both in dairy and beef herds. Some of these technologies such as fixed time artificial insemination (FTAI), when correctly implemented,generally allow greater reproductive performance than natural breeding. Besides the use of frozen-thawed semen during artificial insemination, cattle recipients can also be synchronized to receive embryos (produced in vivo or in vitro) at set dates with fertility results that usually outperforms natural breeding as well as artificial insemination (AI), particularly during warm seasons and in repeat breeders cows. Altogether, the use of hormonal programs to synchronize ovulation time simplify field routine, can easily fix physiological limitations related to postpartum anestrus (beef cows), poor estrus detection efficiency due to less evident estrus signs (dairy cows), making AI and ET viable to commercial herds both in terms of results and economical returns.

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Plasma estradiol and progesterone (P4) concentrations during the peri-ovulatory period are positively correlated with pregnancy success in cattle. The aims of this study were to assess the effects of estrus occurrence and early diestrus P4 concentrations on pregnancy per timed-embryo transfer (P/TET). A total of 267 crossbred beef heifers [222 with corpus luteum (CL) and 45 without a CL but with a follicle >8mm at beginning of the estrous synchronization protocol) received an intra-vaginal P4 device and intramuscular administration of estradiol benzoate. Progesterone devices were removed 8 days later (Day 0), and heifers received d-cloprostenol, eCG and estradiol cypionate. Estrous behavior was monitored twice daily for 3 days after P4 device removal. Plasma P4 concentration was measured by radioimmunoassay at Day 7 and Day 9. At Day 9, heifers with a CL (n=236; i.e. submission rate of 85.5%; 236/276) undergoing TET received an in vitro-produced embryo. Heifers expressing a standing behavioral estrus had a greater P/TET than heifers that did not express a standing estrus [62.4% (106/170) compared with 47.0% (31/66)]. The probability of pregnancy was positively correlated with plasma P4 concentration at TET. When heifers were grouped by quartiles of P4 concentration at TET (Q1=0.64±0.16, Q2=1.70±0.04, Q3=2.90±0.07 and Q4=5.52±0.27ng/mL) the P/TET were 45.8% (Q1; 27/59)(c), 52.25% (Q2; 31/59)(bc), 66.1% (Q3; 39/59)(ab) and 67.8% (Q4; 40/59)(a). Additionally, heifers that became pregnant had greater P4 concentrations at TET (2.87±0.16ng/mL; n=137) than heifers that did not become pregnant (2.45±0.24ng/mL; n=99). No statistical difference was observed regarding P4 concentrations on Day 7, regardless of standing estrus or pregnancy status. In cattle, manifestation of estrous behavior and plasma P4 concentration at TET increase the probability of pregnancy in in vitro-produced embryo recipients.

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O objetivo deste trabalho foi avaliar as associações entre a ocorrência de estro após os protocolos de sincronização da ovulação e diâmetro folicular no momento da inseminação artificial em tempo fixo (IATF) nas respostas ovarianas e na taxa de concepção após IATF em fêmeas zebuínas de corte. Assim, avaliaram-se as possíveis implicações práticas do uso dessas informações para a melhoria dos programas de IATF em fêmeas zebuínas lactantes. Essa tese é dividida em três capítulos. No primeiro capítulo, estudou-se a associação entre o diâmetro folicular no momento da IATF com as respostas das fêmeas após sincronização da ovulação e IATF. Observou-se que o aumento do diâmetro folicular no momento da IATF aumenta tanto a taxa de ovulação, quanto a taxa de concepção após IATF. O segundo capítulo relata a realização de quatro estudos onde foram avaliadas as associações da ocorrência de estro no intervalo entre o final do protocolo de sincronização e o momento da IATF na resposta ovariana e a taxa de concepção após a IATF. Foi observado que a ocorrência de estro após o protocolo de sincronização está associada à melhores respostas ovarianas, melhor função luteínica no ciclo subsequente e melhor taxa de concepção após IATF. Por fim, o terceiro capítulo trata da utilização das informações supracitadas para a seleção de fêmeas com maior probabilidade de gestação após IATF para receberem sêmen sexado. Os resultados são indicativos de que é possível obter maiores taxas de concepção após uso de sêmen sexado ou convencional nas fêmeas selecionadas pela ocorrência de estro ou pela presença de folículo de maior diâmetro no momento da IATF. Portanto, estratégias para melhorar a ocorrência de estro e o diâmetro folicular no momento da IATF são importantes para o sucesso dos programas de sincronização da ovulação para IATF de fêmeas zebuínas, e tais critérios podem ser utilizados na seleção de fêmeas de melhor resposta para receberem sêmen sexado

The objective of the present thesis was to evaluate the associations between the occurrence of estrus after synchronization of ovulation protocols and ovarian follicle diameter at the timed artificial insemination (TAI) on ovarian responses and conception rates after TAI in Zebu beef females. Finally, there were evaluated some practical tools using established information to select cows to receive great value semen during TAI program. This thesis was divided into three chapters. In the first chapter, it was evaluated the association between ovarian follicle diameter at the TAI moment on ovarian responses and pregnancy per TAI. It was observed that the increase in the ovarian follicle diameter at TAI increases both the ovulation and conception rates following the TAI synchronization protocol. In the second chapter, there were four studies in which was analyzed the effect of occurrence of estrus between the end of the synchronization protocol and the IATF. It was observed that the occurrence of estrus after synchronization protocol is associated with higher ovarian responses, greater luteal function on subsequent estrous cycle and higher pregnancy per TAI. Finally, the third chapter, the established information were used to select females with greater odds of pregnancy to receive sex-sorted sperm. It was possible to obtain higher conception rates following the selection of females through the occurrence of estrus or the presence of larger ovarian follicle at the time of TAI after the use either sex-sorted or non sex-sorted sperm. Therefore strategies to improve the occurrence of estrus and the ovarian follicle diameter at TAI moment are important to improve the reproductive outcomes following synchronization of ovulation protocols for TAI in lactating zebu cows. Besides, such selection criteria can be used to select females with greater odds of pregnancy to receive sex-sorted sperm

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The present study was conducted to verify if the elevation of plasma concentrations of estradiol during superovulatory treatments affects the oocyte transport in buffalo females, as well as if the inferior quality of buffalo oocytes and/or some functional difference on the oviduct of these animals is responsible for the low embryo recovery rate in superovulated buffaloes when compared to cows subjected to the same treatment. Oviducts of 10 buffaloes and 15 of cows, treated to induce a single ovulation were used. The oviducts were placed on Petri dishes and received the following treatments: 5 buffalo oocytes with no E2 (G-BufBuf and G-BovBuf), 5 bovine oocytes with no E2 (G-BufBov and G-BovBov), 5 buffalo oocytes with E2 (G-BufE2Buf and G-BovE2Buf) and 5 bovine oocytes with E2 (G-BufE2Bov and G-BovE2Bov; factorial 2x2x2). Oocytes were incubated for 24h. Subsequently, oviducts were washed and oocytes were recovered and counted. Since no interactions were found between E2 treatment, oviducts and oocytes species, main effects were analyzed separately. Recovery rate and number of oocytes was higher on cattle compared to buffaloes (35.0+8.6% and 1.4+0.3 vs. 10.0±4.6% and 0.5±0.2, respectively; p<0.05); no effect of E2 treatment was observed on recovery rate and number of oocytes (29.8±9.0% and 1.3±0.4 vs. 16.9±6.1% and 0.7±0.2, respectively; p>0.05); the number of buffaloes and bovine oocytes recovered were similar (1.4±0.4 and 0.6±0.2, respectively; p>0.05). Oocytes recovery rate showed a trend (P=0.07) to be higher when buffalo oocytes were implanted when compared to bovine oocytes (35.2±9.2% vs. 12.9±5.4%). Present results suggest that oocyte transport by the oviduct of buffaloes and bovine was not dependent on oocytes species or E2 supplementation to the culture medium.

O presente estudo foi realizado para verificar se a elevação das concentrações plasmáticas de estradiol durante os tratamentos superovulatórios afeta o transporte dos oócitos em fêmeas bubalinas, bem como se a qualidade inferior dos oócitos de búfalos e/ou alguma diferença funcional no oviduto destes animais é responsável pela baixa taxa de recuperação de embriões em búfalas superovuladas quando comparadas a vacas submetidas ao mesmo tratamento. Foram utilizados 10 ovidutos de búfalas e 15 de vacas, tratadas para a indução de ovulação única. Os ovidutos foram colocados em placas de Petri e receberam os seguintes tratamentos: sem E2 e inseridos com 5 oócitos de búfalas (G-BufBuf e G-BovBuf); sem E2 e com 5 oócitos de vacas (G-BufBov e G-BovBov); com E2 e com 5 oócitos de búfalas (G-BufE2Buf e G-BovE2Buf); e com E2 e com 5 oócitos de vacas (G-BufE2Bov e G-BovE2Bov; fatorial 2x2x2). Posteriormente, foram incubados por 24h e, após esse período, foram lavados para a recuperação e contagem dos oócitos. Como não foi verificado efeito de interação, foram analisados os efeitos principais. O número e a taxa de recuperação de oócitos foi maior em ovidutos de vacas que de búfalas (1,4±0,3/35,0±8,6% vs. 0,5±0,2/10,0±4,6%; P<0,05). Foi verificado que o tratamento com ou sem E2 não interferiu no número e na taxa de recuperação de oócitos (1,3±0,4/29,8±9,0% vs. 0,7±0,2/16,9±6,1%; P>0,05). Não foi verificada diferença no número de oócitos de búfalas ou de vacas recuperados (1,4±0,4 e 0,6±0,2; P>0,05). Observou-se também que houve tendência (P=0,07) de maior taxa de recuperação de oócitos de búfalas que de vacas (35,2±9,2% vs. 12,9±5,4%). Os dados são indicativos de que o transporte de oócitos pelo oviduto de búfalas e de vacas independe da espécie do oócito e não é influenciado pelo E2.

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The present study was conducted to verify if the elevation of plasma concentrations of estradiol during superovulatory treatments affects the oocyte transport in buffalo females, as well as if the inferior quality of buffalo oocytes and/or some functional difference on the oviduct of these animals is responsible for the low embryo recovery rate in superovulated buffaloes when compared to cows subjected to the same treatment. Oviducts of 10 buffaloes and 15 of cows, treated to induce a single ovulation were used. The oviducts were placed on Petri dishes and received the following treatments: 5 buffalo oocytes with no E2 (G-BufBuf and G-BovBuf), 5 bovine oocytes with no E2 (G-BufBov and G-BovBov), 5 buffalo oocytes with E2 (G-BufE2Buf and G-BovE2Buf) and 5 bovine oocytes with E2 (G-BufE2Bov and G-BovE2Bov; factorial 2x2x2). Oocytes were incubated for 24h. Subsequently, oviducts were washed and oocytes were recovered and counted. Since no interactions were found between E2 treatment, oviducts and oocytes species, main effects were analyzed separately. Recovery rate and number of oocytes was higher on cattle compared to buffaloes (35.0+8.6% and 1.4+0.3 vs. 10.0±4.6% and 0.5±0.2, respectively; p<0.05); no effect of E2 treatment was observed on recovery rate and number of oocytes (29.8±9.0% and 1.3±0.4 vs. 16.9±6.1% and 0.7±0.2, respectively; p>0.05); the number of buffaloes and bovine oocytes recovered were similar (1.4±0.4 and 0.6±0.2, respectively; p>0.05). Oocytes recovery rate showed a trend (P=0.07) to be higher when buffalo oocytes were implanted when compared to bovine oocytes (35.2±9.2% vs. 12.9±5.4%). Present results suggest that oocyte transport by the oviduct of buffaloes and bovine was not dependent on oocytes species or E2 supplementation to the culture medium.(AU)

O presente estudo foi realizado para verificar se a elevação das concentrações plasmáticas de estradiol durante os tratamentos superovulatórios afeta o transporte dos oócitos em fêmeas bubalinas, bem como se a qualidade inferior dos oócitos de búfalos e/ou alguma diferença funcional no oviduto destes animais é responsável pela baixa taxa de recuperação de embriões em búfalas superovuladas quando comparadas a vacas submetidas ao mesmo tratamento. Foram utilizados 10 ovidutos de búfalas e 15 de vacas, tratadas para a indução de ovulação única. Os ovidutos foram colocados em placas de Petri e receberam os seguintes tratamentos: sem E2 e inseridos com 5 oócitos de búfalas (G-BufBuf e G-BovBuf); sem E2 e com 5 oócitos de vacas (G-BufBov e G-BovBov); com E2 e com 5 oócitos de búfalas (G-BufE2Buf e G-BovE2Buf); e com E2 e com 5 oócitos de vacas (G-BufE2Bov e G-BovE2Bov; fatorial 2x2x2). Posteriormente, foram incubados por 24h e, após esse período, foram lavados para a recuperação e contagem dos oócitos. Como não foi verificado efeito de interação, foram analisados os efeitos principais. O número e a taxa de recuperação de oócitos foi maior em ovidutos de vacas que de búfalas (1,4±0,3/35,0±8,6% vs. 0,5±0,2/10,0±4,6%; P<0,05). Foi verificado que o tratamento com ou sem E2 não interferiu no número e na taxa de recuperação de oócitos (1,3±0,4/29,8±9,0% vs. 0,7±0,2/16,9±6,1%; P>0,05). Não foi verificada diferença no número de oócitos de búfalas ou de vacas recuperados (1,4±0,4 e 0,6±0,2; P>0,05). Observou-se também que houve tendência (P=0,07) de maior taxa de recuperação de oócitos de búfalas que de vacas (35,2±9,2% vs. 12,9±5,4%). Os dados são indicativos de que o transporte de oócitos pelo oviduto de búfalas e de vacas independe da espécie do oócito e não é influenciado pelo E2.(AU)

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Mil duzentos e setenta e um oócitos foram divididos em 4 tratamentos com a finalidade de se avaliar a influência da adição de LH e FSH na produção in vitro de embriões bovinos com soro de vaca em estro (SVE) ou soro de éguas obtido no 1º dia do estro (SE). Independente do tratamento os oócitos foram maturados com TCM199 + 5,95mg/ml de Hepes, 0,025mg/ml de piruvato de sódio e 2,2mg/ml de bicarbonato de sódio, sendo adicionado 10 por cento de soro de égua (ES), 10 por cento de SVE (VS), 10 por cento de soro de égua + 0,5mg/ml de hormônio luteinizante bovino (LHb) + 0,01UI/ml de hormônio folículo estimulante recombinante humano-rFSHh (EH) e 10 por cento SVE + LHb + rFSHh (VH). Os oócitos assim tratados, foram maturados em estufa com 5 por cento de CO2 a 39ºC sob umidade saturada por 22-24h. Depois, foram fecundados em TALP-FERT por 18-20h e cultivados por 8 dias em meio SOF + 5 por cento de SE (ES e EH) ou SVE (VS e VH). As taxas de clivagem de 72 por cento obtidas no grupo VH (229/316) e 61 por cento no grupo VS (193/315) foram significativamente menores (p<0,05) que as dos grupos ES (80 por cento - 254/317) e EH (80 por cento - 257/323). A produção de embriões (blastocistos iniciais, blastocistos, blastocistos expandidos e eclodidos) no D7 após a inseminação para os grupos ES (32 por cento), EH (28 por cento) e VH (27 por cento), foi significativamente superior aos 20 por cento obtidos no VS (p<0,05). No D9, verificou-se uma diferença significativa (p<0,05) entre os grupos ES (31 por cento) e EH (29 por cento) quando comparados com o grupo VS (22 por cento), mas não houve diferença quando comparamos com o VH (24 por cento). A taxa de eclosão em D9 foi de 11 por cento (ES), 11 por cento (EH), 10 por cento (VS) e 5 por cento (VH). Não houve diferença entre as médias do número de células dos embriões (Blastocistos expandidos e eclodidos) obtidos no D9. Conclui-se, com estes resultados que, para a obtenção de taxas regulares de blastocistos, não seja necessária a adição de hormônios quando se utilize o soro de égua, e que os hormônios devam ser adicionados quando se utilize soro de vaca.

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Com a maior utilização da OPU existe a necessidade de encontrar alternativas para iniciar as primeiras fases da PIV sem controle da atmosfera. O desenvolvimento de um método prático e simples de transporte/maturação/fecundação permitiria maior eficiência do laboratório e diminuição dos custos de produção. O objetivo deste estudo foi desenvolver um método de maturação e fecundação para complexos cumulus oócitos (CCO) em tubos de polipropileno sem gaseificação, mantidos em banho-maria. A maturação in vitro em estufa foi conduzida em TCM-199 modificado (controle) enquanto que para os tratamentos em banho-maria, em tubos, o meio foi acrescido de 25mM de N-2-hidroxietilpiperazina-N'-2-ácido etanosulfônico (HEPES). Na fecundação in vitro dos oócitos em tubos, os CCO foram mantidos em banho-maria a 39ºC em Talp-Fert, acrescido de HEPES em concentrações entre 10mM a 28,7 mM por 10 a 18 horas, sob óleo mineral. O cultivo realizou-se em placas em bolsas gaseificadas com meio SOFaaci com soro de vaca em estro (SVE), sob óleo mineral, em estufa com 5,00 por centoCO2 , 5,00 por centoO2 e 90,00 por cento de N2 a 39ºC, por 9 dias. Verificou-se que CCO maturados por 24h em tubos não gaseificados, mantidos em banho-maria também podem ser fecundados em meio Talp-Fert com 25 mM de HEPES, em tubos não gaseificados, mantidos em banho-maria durante 10 horas. As taxas de clivagem, blastocistos em D7 e D9 em tubos não gaseificados foram semelhantes (P>0,05) aos procedimentos em estufa. A fecundação em Talp-Fert com 10 mM a 28,7 mM de HEPES em tubos mantidos em banho-maria prejudica o desenvolvimento embrionário quando conduzida por 18 horas.

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Com a maior utilização da OPU existe a necessidade de encontrar alternativas para iniciar as primeiras fases da PIV sem controle da atmosfera. O desenvolvimento de um método prático e simples de transporte/maturação/fecundação permitiria maior eficiência do laboratório e diminuição dos custos de produção. O objetivo deste estudo foi desenvolver um método de maturação e fecundação para complexos cumulus oócitos (CCO) em tubos de polipropileno sem gaseificação, mantidos em banho-maria. A maturação in vitro em estufa foi conduzida em TCM-199 modificado (controle) enquanto que para os tratamentos em banho-maria, em tubos, o meio foi acrescido de 25mM de N-2-hidroxietilpiperazina-N'-2-ácido etanosulfônico (HEPES). Na fecundação in vitro dos oócitos em tubos, os CCO foram mantidos em banho-maria a 39ºC em Talp-Fert, acrescido de HEPES em concentrações entre 10mM a 28,7 mM por 10 a 18 horas, sob óleo mineral. O cultivo realizou-se em placas em bolsas gaseificadas com meio SOFaaci com soro de vaca em estro (SVE), sob óleo mineral, em estufa com 5,00 por centoCO2 , 5,00 por centoO2 e 90,00 por cento de N2 a 39ºC, por 9 dias. Verificou-se que CCO maturados por 24h em tubos não gaseificados, mantidos em banho-maria também podem ser fecundados em meio Talp-Fert com 25 mM de HEPES, em tubos não gaseificados, mantidos em banho-maria durante 10 horas. As taxas de clivagem, blastocistos em D7 e D9 em tubos não gaseificados foram semelhantes (P>0,05) aos procedimentos em estufa. A fecundação em Talp-Fert com 10 mM a 28,7 mM de HEPES em tubos mantidos em banho-maria prejudica o desenvolvimento embrionário quando conduzida por 18 horas.(AU)

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