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Untersuchungen zum Fortpflanzungszyklus von Warzenenten (Cairina moschata forma domestica)

Linde, Martin


Originalveröffentlichung: (2010) Giessen : VVB Laufersweiler
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Universität Justus-Liebig-Universität Gießen
Institut: Klinikum Veterinärmedizin, Klinik für Geburtshilfe, Gynäkologie und Andrologie der Groß- und Kleintiere mit Tierärztlicher Ambulanz
Fachgebiet: Veterinärmedizin
DDC-Sachgruppe: Landwirtschaft
Dokumentart: Dissertation
Zeitschrift, Serie: Edition scientifique
ISBN / ISSN: 978-3-8359-5541-7
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 15.06.2010
Erstellungsjahr: 2010
Publikationsdatum: 06.07.2010
Kurzfassung auf Deutsch: Warzenenten (Cairina moschata forma domestica) gewinnen in der industriellen
Geflügelproduktion immer mehr an Bedeutung. Im Gegensatz zu anderen
Nutzgeflügelgattungen ist über die Physiologie und über die Möglichkeiten der
Einflussnahme auf den Fortpflanzungszyklus bei Warzenenten nur wenig bekannt. Ein Ziel
dieser Arbeit war es, biostimulatorische Effekte männlicher Artgenossen auf Enten vor
Eintritt in die Legeperiode nachzuweisen und eine klinische Untersuchungsmethode zur
Vorhersage des Legebeginns zu etablieren. Ein weiteres Ziel war es, die makroskopische und
mikroskopische Morphologie des Oviductes und die Größenentwicklung der Dotterkugeln
von Warzenenten unter dem Aspekt von Veränderungen während des Fortpflanzungszyklus
zu charakterisieren und deren potentielle Beeinflussung durch die peripheren Konzentrationen
von Östradiol-17beta und Progesteron zu untersuchen. Zusätzlich sollte festgestellt werden, wo
und wie lang während der Lege- und Brutperiode Spermien im weiblichen Genitale nach
einmaligem Tretakt aufzufinden sind. Zur Detektion biostimulatorischer Effekte wurden 15
Warzenenten bis zu ihrem Legebeginn mit permanentem optischen, akustischen und
olfaktorischen Kontakt zu einem Erpel und 15 Tiere ohne jeglichen Kontakt zu einem
männlichen Artgenossen gehalten. Es zeigte sich, dass Enten mit Erpelkontakt 16 Tage eher
mit dem Legen beginnen, als unstimulierte Tiere (p = 0,003). Bei 29 ausgewachsenen
Warzenenten wurden die Kloaken vor dem Legebeginn jeden zweiten Tag klinisch
untersucht. Die Rötung, Ödematisierung und Öffnung des Musculus sphincter cloacae, die
Feuchtigkeit der Kloakenöffnung und die Rötung und Vorwölbung der Kloakalschleimhaut
wurden beurteilt und einer von vier Befundklassen zugeordnet. Warzenenten, die der
Befundklasse 2 entsprechen, stehen maximal 26 Tage vor ihrem Legebeginn. Wenn die Tiere
Kloaken der Befundklasse 3 aufweisen, werden sie nach spätestens 14 Tagen ihr erstes Ei
ablegen. Entsprechen die Kloaken der Tiere der Befundklasse 4, werden sie binnen ein bis
zwei Tagen mit dem Legen beginnen oder haben bereits gelegt. Für die Untersuchung der
hormonellen und anatomischen Veränderungen wurden 35 Warzenenten verschiedenen
Fortpflanzungszyklusphasen (infantil [70 Tage alt], juvenil [275 – 290 Tage alt], nach Legen
des 1., 2., 4., 6., 10., 15. und 20. Eies, 5 Tage brütend und 35 Tage brütend) beziehungsweise
Fortpflanzungszyklusperioden (noch nicht legend, legend, brütend) zugeordnet. Es zeigte
sich, dass die Serumkonzentrationen von Östradiol-17beta und Progesteron von der Periode nicht
legender Tiere gegenüber der Legeperiode signifikant ansteigen. Nach dem Übertritt in die
Brutperiode kommt es zu einem signifikanten Abfall der Hormonkonzentrationen im
Blutserum. Das Oviduct von Warzenenten lässt sich makroskopisch in Infundibulum,
Magnum, Isthmus, Uterus und Vagina einteilen und weist während des Reproduktionszyklus
massive Längenveränderungen auf. Infantile Tiere besitzen mit durchschnittlich 107 ± 9 mm
die kürzesten Eileiter. Die Länge der Oviducte steigt im weiteren Verlauf des
Fortpflanzungszyklus stetig an, bis sie nach der Ablage des 10. Eies ihr Maximum von 632 ±
58 mm erreicht hat. Danach nimmt sie bis zum Ende Brutperiode stetig ab und beträgt am 35.
Bruttag 235 ± 87 mm. Diese Längenänderungen korrelieren signifikant mit den
Serumkonzentrationen von Progesteron (r = 0,635; p < 0,001) und Östradiol-17beta (r = 0,733; p
< 0,001). Auch die mittleren Oviductdurchmesser und die Durchmesser der dominierenden
Dotterkugeln am Ovar nehmen mit zunehmenden Östradiol-17beta- und Progesteronwerten bis
in die Legeperiode zu und sinken dann in der Brutperiode entsprechend der Hormonwerte ab.
Zur Erhebung der mikroskopischen Befunde wurden die Oviducte von 34 Enten alle 5 cm
quergeschnitten und Hämatoxilin-Eosin gefärbt. Im Querschnitt ist das aus Mucosafalten
gebildete Innenrelief des Oviductes sichtbar. Jeder Abschnitt des Oviductes weist eine, für ihn
typische Morphologie der Fältelung der Tunica mucosa auf. Die Anzahl der Primärfalten je
1000 µm im Querschnitt ist im Infundibulum mit 8,81 ± 3,02 signifikant höher als in allen
anderen Oviductabschnitten (p < 0,001). Vor allem im Magnum und im Uterus sinken die
Primärfaltenzahlen je 1000 µm während der Legeperiode signifikant unter die der anderen
Perioden des Fortpflanzungszyklus. Die Veränderungen in diesen Abschnitten stehen im
signifikanten Zusammenhang mit den peripheren Konzentrationen von Östradiol-17beta und
Progesteron und sind wahrscheinlich auf die Anzahl und Aktivität der Propriadrüsen
zurückzuführen. Alle Abschnitte des Oviductes, außer der Vagina weisen ein einschichtig bis
mehrreihig hochprismatisches Epithel aus Becher- und kinozilientragenden Zellen auf. Seine
Dicke beträgt durchschnittlich zwischen 19,29 ± 4,93 µm im Infundibulum und 20,90 ± 7,91
µm im Magnum. Beim Übergang in den Uterus kommt es zu einer signifikanten Zunahme der
mittleren Epitheldicke auf 30,46 ± 4,16 µm (p < 0,001). In der Vagina findet sich ein
mehrschichtig hochprismatisches Epithel, das mit durchschnittlich 53,16 ± 10,12 µm
signifikant dicker als in allen anderen Oviductabschnitten ist (p < 0,001). In der Lamina
propria finden sich, außer im Infundibulum und in der Vagina tubuläre Drüsen, die keine
Ausführungsgänge besitzen und in den jeweiligen Zyklusperioden morphologische
Veränderungen aufweisen. In der Lamina propria der ovarialen Vagina, finden sich, als
Invaginationen des Epithels, Sperm-Storage-Tubules (SST), die der Spermaspeicherung
dienen. Sie konnten bei neun Tieren histologisch dargestellt werden. Bis nach der Ablage des
sechsten Eies konnten Spermatozoen in den SST gefunden werden, was eine
Mindestspeicherzeit von Spermatozoen in den SST von Warzenenten von fünf Tagen belegt.
Im Oviductlumen waren bei keinem der Tiere Spermatozoen aufzufinden. Da alle Tiere zur
gleichen Tageszeit geschlachtet wurden, weist dieser Befund auf eine diskontinuierliche
Freisetzung der Spermien aus den SST hin. Die dargestellten Ergebnisse sind Grundlage für
eine Steigerung der Effizienz der Produktion von Warzenenten und für weitergehende Studien
zur Etablierung biotechnischer Verfahren zur Beeinflussung des Fortpflanzungszyklus bei
dieser Tierart.
Kurzfassung auf Englisch: Muscovy ducks (Cairina moschata forma domestica) are gaining more importance in
industrial poultry production. Contrary to other genera of domestic poultry, there is very little
known about the muscovies´ reproductive cycle physiology and about the possibilities of
influencing it. This work aimed to prove biostimulative effects of male ducks on female
members of their species before the onset of the laying period and to establish a clinical
method of examination to predict the point of lay. Another aim was to characterize the macroand
microscopic morphology of the oviduct and the growth in size of the yolk spheres of
muscovies, seen under the aspect of changes during the reproductive cycle, and to examine
their potential influence by the peripheral concentrations f estradiol-17beta and progesteron. In
addition, it was to be ascertained, where and how long spermatozoa could be found in the
female genitals after a single copulation during the laying and hatching period. In order to
detect biostimulative effects, 15 female muscovies were kept in optical, acoustic, and
olfactory contact to a drake till their point of lay, whereas 15 females were kept without any
contact to a male conspecific. It turned out that those ducks with contact to a drake began to
lay 16 days earlier than those ones without such stimulation. The cloacae of 29 full-grown
muscovies were clinically examined on every other day before the point of lay. The
reddening, edematization and opening of the cloacal sphincter muscle, the humidity of the
cloacal orifice and the reddening and outward bulge of the mucous membrane were rated and
assigned to one of four different classes of results. In the case of muscovies of class 2, there
were not more than 10 days till their point of lay. Ducks with cloacae of class 3 did not lay
their first eggs later than after 14 days. Animals with class-4-cloacae were about to lay their
eggs within next 24 to 48 hours or had already laid. In order to examine the hormonal and
anatomical changes, 35 muscovies were assigned to different stages (infantile [70 days old],
juvenile [275 – 290 days old], after laying of the 1., 2., 4., 6., 10., 15. and 20. egg, 5 days
hatching and 35 days hatching) respectively periods (before the point of lay, laying, hatching)
of the reproductive cycle. It turned out that the serum concentrations of estradiol-17beta and
progesterone significantly increased from the ducks before the point of lay to the laying
period. Into the hatching period, a significant decrease of the hormone concentration in the
blood serum became evident. The oviduct of muscovies can be macroscopically divided into
infundibulum, magnum, isthmus, uterus and vagina. It shows considerable changes in length
during the reproductive cycle. Infantile animals have the shortest oviducts, measuring 107 ± 9
mm on average. The length of the oviducts is permanently increasing during the further
course of the reproductive cycle, until it has reached its maximum of 632 ± 58 mm after
laying of the tenth egg. Afterwards, it continuously decreased up to the end of the hatching
period. On the 35th hatching day, it only measures 235 ± 87 mm. These changes in length
significantly correlated with the serum concentrations of progesterone and estradiol-17beta. Also
the medium diameters of the oviduct and the diameters of the dominating yolk spheres on the
ovary grew, accompanied by increasing values of the estradiol-17beta and progesteron till the
laying period. During the hatching period, they decreased again corresponding to the
hormonal values. In order to get the microscopic results, the oviducts of 34 ducks were cut
every five centimeters and stained haematoxylin and eosin. The cross-section made the inner
relief visible, which is formed by mucosal folds. Each section of the oviduct showed a typical
morphology of the pleating of the tunica mucosa. The number of the primary folds per 1000
µm in the cross-section was significantly larger in the Infundibulum, where it amounted to
8,81 ± 3,02, than in any other section of the oviduct. It was above all in the magnum and in
the uterus, where the number of the primary folds significantly descended during the laying
period below those of the other periods of the reproductive cycle. The changes in these
sections were obviously connected with the peripheral concentrations of estradiol-17beta and
progesterone. They probably resulted from the number and activity of the glands of the
lamina propria. All sections of the oviduct except the vagina showed a single-layer till
pseudostratified columnar epithelium, consisting of goblet cells and ciliated cells. Its average
thickness was between 19,29 ± 4,93 µm in the Infundibulum and 20,90 ± 7,91 µm in the
magnum. Going further into the uterus, the mean thickness of the epithelium significantly
increased up to 30,46 ± 4,16 µm. Inside the vagina, there was a multi-layer columnar
epithelium, which was - measuring 53,16 ± 10,12 µm – significantly thicker than in any other
section of the oviduct. In the lamina propria, except in the Infundibulum and in the vagina,
tubular glands could be found, which did not possess any exit ducts and showed
morphological changes during the respective cycle periods. Inside the lamina propria of the
proximal vagina, invaginations of the epithelium are situated, which serve to store
spermatozoa and are called sperm-storage-tubules (SST). They could be histologically
presented in nine animals. Up to the time after the ducks laid their sixth egg, spermatozoa
could be found in the SST. This fact proves, that spermatozoa can be stored in the SST of
muscovies for at least five days. In none of the animals, could spermatozoa be found in the
lumen of the oviduct. As all organ samples were taken at the same time of the day, these
findings suggest a discontinuous release of the sperms from the SST. The present study
results are intend to be a basis for the enhancement of the efficiency of the production of
muscovies and a starting point for further studies to establishing biotechnical methods to
influence the reproductive cycle in this species.