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Effects of Cryoprotectant Toxicity on Embryos of the Chinese Mitten Crab, Eriocheir Sinensis (Decapoda, Brachyura)

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[The response of embryos of the Chinese mitten crab (Eriocheir sinensis) in terms of survival to cryoprotectants was investigated for basic knowledge to enhance cryopreservation success of E. sinensis embryos. Five stages of embryonic development (cleavage, blastula, gastrula, eyed stage, and heart-beating stage embryos corresponding to 7, 14, 20, 26, and 31 days post-spawning) were chosen and exposed to various cryoprotectants, namely methanol (MeOH), propylene glycol (PG), dimethyl sulfoxide (DMSO), and dimethylformamide (DMF), at three concentrations (10, 15, 20%) for an experimental period of 30 min. at culture temperature (16°C). The toxicity tolerance of E. sinensis embryos varied with developmental stage and cryoprotectant concentration. Cleavage and blastula embryos were very sensitive to cryoprotectant concentrations above 10%. Gastrula, eyed stage, and heart-beating stage embryos tolerated cryoprotectants to 20%, although a higher survival percentage was observed in heart beating stage embryos than in gastrula and eyed stage embryos. The survival percentage declined with an increase in cryoprotectant concentration. PG and DMF were relatively less toxic as compared to DMSO and MeOH. Based on the sensitivity to cryoprotectant exposure, heart beating stage embryos of E. sinensis are an appropriate stage for further cryopreservation. La réponse des embryons du crabe chinois (Eriocheir sinensis) en terme de survie aux cryoprotecteurs a été étudiée de façon à acquérir les connaissances de base afin d'augmenter le succès de la cryopréservation des embryons de E. sinensis. Cinq stades du développement embryonnaire (segmentation, blastula, gastrula, apparition de l'œil et début des battements cardiaques correspondant à 7, 14, 20, 26 et 31 jours après la ponte) ont été sélectionnés et exposés à différents cryoprotecteurs, dont le methanol (MeOH), propylene glycol (PG), dimethyl sulfoxide (DMSO), et dimethylformamide (DMF), à trois concentrations (10, 15, 20%) pour une période expérimentale de 30 min à la température de culture (16°C). La tolérance des embryons de E. sinensis a varié avec le stade de développement et la concentration du cryoprotecteur. Les embryons en segmentation et blastula ont été très sensibles aux concentrations de cryoprotecteur au dessus de 10%. Les stades gastrula, apparition de l'œil et début des battements cardiaques ont toléré des cryoprotecteurs jusqu'à 20%, bien qu'un pourcentage de survie plus élevé ait été observé chez le stade début des battements cardiaques par rapport aux embryons en gastrula ou apparition de l'œil. Le pourcentage de survie diminue lors d'une augmentation de la concentration de cryoprotecteur. PG et DMF ont été relativement moins toxiques par rapport au DMSO et MeOH. Sur la base de leur sensibilité à l'exposition de cryoprotecteurs les embryons au stade début des battements cardiaques sont un stade approprié pour une aller plus loin dans la cryopréservation., The response of embryos of the Chinese mitten crab (Eriocheir sinensis) in terms of survival to cryoprotectants was investigated for basic knowledge to enhance cryopreservation success of E. sinensis embryos. Five stages of embryonic development (cleavage, blastula, gastrula, eyed stage, and heart-beating stage embryos corresponding to 7, 14, 20, 26, and 31 days post-spawning) were chosen and exposed to various cryoprotectants, namely methanol (MeOH), propylene glycol (PG), dimethyl sulfoxide (DMSO), and dimethylformamide (DMF), at three concentrations (10, 15, 20%) for an experimental period of 30 min. at culture temperature (16°C). The toxicity tolerance of E. sinensis embryos varied with developmental stage and cryoprotectant concentration. Cleavage and blastula embryos were very sensitive to cryoprotectant concentrations above 10%. Gastrula, eyed stage, and heart-beating stage embryos tolerated cryoprotectants to 20%, although a higher survival percentage was observed in heart beating stage embryos than in gastrula and eyed stage embryos. The survival percentage declined with an increase in cryoprotectant concentration. PG and DMF were relatively less toxic as compared to DMSO and MeOH. Based on the sensitivity to cryoprotectant exposure, heart beating stage embryos of E. sinensis are an appropriate stage for further cryopreservation. La réponse des embryons du crabe chinois (Eriocheir sinensis) en terme de survie aux cryoprotecteurs a été étudiée de façon à acquérir les connaissances de base afin d'augmenter le succès de la cryopréservation des embryons de E. sinensis. Cinq stades du développement embryonnaire (segmentation, blastula, gastrula, apparition de l'œil et début des battements cardiaques correspondant à 7, 14, 20, 26 et 31 jours après la ponte) ont été sélectionnés et exposés à différents cryoprotecteurs, dont le methanol (MeOH), propylene glycol (PG), dimethyl sulfoxide (DMSO), et dimethylformamide (DMF), à trois concentrations (10, 15, 20%) pour une période expérimentale de 30 min à la température de culture (16°C). La tolérance des embryons de E. sinensis a varié avec le stade de développement et la concentration du cryoprotecteur. Les embryons en segmentation et blastula ont été très sensibles aux concentrations de cryoprotecteur au dessus de 10%. Les stades gastrula, apparition de l'œil et début des battements cardiaques ont toléré des cryoprotecteurs jusqu'à 20%, bien qu'un pourcentage de survie plus élevé ait été observé chez le stade début des battements cardiaques par rapport aux embryons en gastrula ou apparition de l'œil. Le pourcentage de survie diminue lors d'une augmentation de la concentration de cryoprotecteur. PG et DMF ont été relativement moins toxiques par rapport au DMSO et MeOH. Sur la base de leur sensibilité à l'exposition de cryoprotecteurs les embryons au stade début des battements cardiaques sont un stade approprié pour une aller plus loin dans la cryopréservation.]

Affiliations: 1: East China Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Shanghai 200090, China, College of Aqua-life Science and Technology, Shanghai Ocean University, Shanghai 200090, China; 2: East China Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Shanghai 200090, China, College of Aqua-life Science and Technology, Shanghai Ocean University, Shanghai 200090, China;, Email: pzhuang@online.sh.cn; 3: College of Aqua-life Science and Technology, Dalian Fisheries University, Dalian 116023, China; 4: East China Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Shanghai 200090, China

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