Semen collection and artificial insemination in cockatiels (Nymphicus hollandicus) – A potential model for psittacines

Summary

Study: Since many psittacine species are endangered and also rare in captivity, the number of offspring produced from breeding is crucial. Many potential breeding birds in species conservation programs are force-paired, and the eggs of many clutches are frequently infertile. Furthermore, male infertility is a common problem. The use of artificial insemination may increase the number of fertile eggs. Material and methods: In this study, 32 cockatiels (Nymphicus hollandicus) were divided into two groups. In one group, the males were endoscopically sterilised. The males of the other group were used as semen donors. After collection using a novel massage technique, semen samples were examined microscopically to assess contamination and quality. Samples with medium to high sperm concentrations, medium to high motility and no contaminants were used for intracloacal artificial insemination of hens in the group with sterile males. Results: In total, 74.2% of all attempts to collect semen were successful. Insemination resulted in fertilisation of 17 of 23 eggs (73.9%), which was slightly lower than the natural fertilisation rate (88.4%). No negative effects were observed on the oviposition interval of the inseminated hens throughout the entire study. Clinical relevance: Easily applicable in veterinary practice, this study demonstrates that the use of artificial insemination may be a valuable tool to address reproductive failure of psittacines in breeding projects.

Zusammenfassung

Gegenstand und Ziel: Viele Papageienarten sind bedroht und werden somit selten in menschlicher Obhut gehalten. Daher ist es wichtig, die Anzahl der Jungtiere zu steigern. Bei vielen Zuchttieren in Artenschutzprogrammen erfolgt eine Zwangsverpaarung und viele Gelege sind regelmäßig unbefruchtet. Ferner kommt häufiger eine Infertilität der männlichen Tiere vor. Die Anwendung der artifiziellen Insemination könnte bei diesen Paaren die Anzahl befruchteter Eier erhöhen. Material und Methode: Im Rahmen dieser Studie wurden 32 Nymphensittiche (Nymphicus hollandicus) in zwei Gruppen eingeteilt. In einer Gruppe fand eine endoskopische Sterilisation der Männchen statt, die Männchen der anderen Gruppe dienten als Spermaspender. Die mittels einer modifizierten Massagetechnik entnommenen Spermaproben wurden mikroskopisch auf Verunreinigungen und Qualität untersucht. Proben mit einer mittleren bis hohen Spermienkonzentration, einer mittleren bis hohen Motilität und ohne Kontaminationen wurden für eine intrakloakale Insemination der Hennen in der Gruppe der sterilen Männchen verwendet. Ergebnisse: Insgesamt waren 74,2% der Versuche, Sperma zu gewinnen, erfolgreich. Die Inseminationen führten bei 17 von 23 (73,9%) der nachfolgend gelegten Eier zu einer Befruchtung. Diese Rate war nur unwesentlich geringer als die nach Kopulation der Tiere (88,4%). Während der gesamten Studie konnten keine negativen Effekte auf den zeitlichen Verlauf der Eiablage der inseminierten Hennen beobachtet werden. Klinische Relevanz: Die Studie zeigt, dass die artifizielle Insemination ein wichtiges Werkzeug bei Reproduktionsproblemen von Papageien in Zuchtprojekten sein kann und sich diese Technik in der tierärztlichen Praxis einfach durchführen lässt.

Keywords

Parrots - budgerigar - semen collection - semen analysis - species conservation

Schlüsselwörter

Papagei - Wellensittich - Spermaentnahme - Spermaanalyse - Artenschutz

• References

• 1 Anderson SJ, Bird DM, Hagen MD. Semen characteristics of the quaker parakeet (Myiopsitta monachus). Zoo Biol 2002; 21: 507-512.
• 2 Behncke H. Spermagewinnung und -untersuchung sowie endoskopische Beurteilung des Geschlechtsapparats in Abhängigkeit von der Spermaproduktion bei Psittaziden am Beispiel des Wellensittichs (Melopsittacus undulatus). Diss med vet. Leipzig 2002
• 3 Behncke H, Stelzer G. Case report: Semen collection, analysis and first attempt of artificial insemination (AI) in red-tailed cockatoos (Calypthorhynchus magnificus). Proc Conf Europ Assoc Avian Vet 2003; 367-369.
• 4 Berens DVon Rautenfeld, Bley G, Hickel EM. Zur Technik der künstlichen Besamung und Sterilisation bei der Taube (Columbia livia). Prakt Tierarzt 1979; 12 (01) 103-105.
• 5 Blanco JM, Gee GF, Wildt DE, Donoghue AM. Producing progeny from endangered birds of prey: Treatment of urine-contaminated semen and a novel intramagnal insemination approach. J Zoo Wild Med 2002; 33 (01) 1-7.
• 6 Bourne D. Use and limitations of artificial insemination in cranes (Gruidae). European Association of Zoo and Wildlife Veterinarians (EAZWV). Second scientific meeting. Chester, UK; May 21–24, 1998
• 7 Brock M. Semen collection and artificial insemination in the Hispaniolan parrot (Amazona ventralis). J Zoo Wildlife Med 1991; 22 (01) 107-114.
• 8 Caparroz R, Miyaki CY, Bampi MI, Wajntal A. Analysis of the genetic variability in a sample of the remaining group of Spix’s Macaw (Cyanopsitta spixii, Psittaciformes: Aves) by DNA fingerprinting. Biol Cons 2001; 99: 307-311.
• 9 Christensen VL, Bagley LG. Efficacy of fertilization in artificially inseminated turkey hens. Poultry Sci 1989; 68 (05) 724-729.
• 10 Department of Conservation (DOC) kakapo recovery team. Successful artificial insemination a world first. Available at: http://www.KAKAPORE COVERY.ORG.NZ Accessed December 22, 2009.
• 11 Jones RG, Redig PT. Endoscopy guided vasectomy in the immature Japanese quail (Coturnix coturnix japonica). Proc Conf Europ Assoc Avian Vet 2003; 117-123.
• 12 Joyner Kl. Theriogenology. In: Avian Medicine: Principles and Application. Ritchie BW, Harrison GJ, Harrison LR. eds. Lake Worth: Wingers Publishing; 1994: 748-804.
• 13 Lierz M. Endoscopy, biopsy and endosurgery. In: Manual of Raptors, Pigeons and Passerine Birds. Chitty J, Lierz M. eds. UK: British Small Animal Veterinary Association; 2008: 141.
• 14 Lierz M. Reproductive disease, incubation and artificial insemination In: Manual of Raptors, Pigeons and Passerine Birds. Chitty J, Lierz M. eds. UK: British Small Animal Veterinary Association; 2008: 237.
• 15 Russello M, Calcagnotto D, Desalle R, Amato G. Characterization of microsatellite loci in the endangered St. Vincent Parrot, Amazona guildingii . Molecular Ecology Notes 2002; 01 (03) 162-164.
• 16 Samour JH. The reproductive biology of the budgerigar (Melopsittacus undulatus): Semen preservation techniques and artificial insemination procedures. J Avian Med Surg 2002; 16 (01) 39-49.
• 17 Stelzer G. Spermagewinnung, -untersuchung und -flüssigkonservierung bei verschiedenen Papageienvögeln (Psittaciformes). Diss med vet. Leipzig 2004
• 18 Watson R. Spix’s Macaw fact file 2010. Available at: http://awwp.alwa- bra.com/index.php/content/view/171/51/ Accessed September 8, 2009.