Morphological Changes in Astacus Astacus Gonads During the Reproductive Cycle

Abstract

The reproductive cycle of Astacus astacus was described by the external observation of the gonads, recording changes in the gonadosomatic index (GSI) and by the histological analysis of the reproductive organs. A total of 37 males and 13 females of Astacus astacus were collected from the Vukovina gravel pit located at northwest Croatia from May 2003 until January 2004. All crayfish were mature with total body lengths between 7.84 and 13.7 cm and weights between 16 and 125 g. There was a pronounced difference between the GSI values of the sexes. GSI fluctuated within a very small range (between 0.2 and 1.5%) in males while in females it increased up to 12.3% during the mating season. The external appearance of the testes and ovaries during the reproductive cycle was compared with the histological sections of germ cells in the testes, the vas deferens and ovaries. Besides the germinative cells, the morphological changes in testis and vasa deferentia of A. astacus extended also to the connective tissue and secretory epithelium. The maturation of germinative cells was synchronized, both in testes and ovaries. Key-words:Astacus astacus, reproductive cycle, gonadosomatic index, gonads, histology. LES CHANGEMENTS MORPHOLOGIQUES DES GONADES D'ASTACUS ASTACUS PENDANT LE CYCLE REPRODUCTIF RÉSUMÉLe cycle reproductif d'Astacus astacus a été décrit par l'observation externe des gonades, en enregistrant les changements de l'indexe gonadosomatique (GSI), et par l'analyse histologique des organes reproductifs. De mai 2003 à janvier 2004, 37 mâles et 13 femelles d'Astacus astacus ont prélevées dans une mine de gravier près de Vukovina qui se trouve au Nord Ouest de la Croatie. Toutes les écrevisses récoltées étaient mûres, mesuraient de 7,84 à 13,7 cm de longueur totale et pesaient de 16 à 125 g. Il y a une différence accentuée entre les valeurs de GSI des deux sexes. Chez les mâles les valeurs de GSI ont oscillé sur une toute petite amplitude (entre 0,2 et 1,5%) tandis que chez les femelles il a atteint 12,3% pendant la période reproductive. L'apparence externe des testicules et des ovaires pendant le cycle reproductif a été comparée aux coupes histologiques des cellules germinatives dans les testicules, les canaux déférents et les ovaires. Des changements morphologiques sont observés sur les testicules, les canaux déférents et les ovaires et s'étendent au tissu connectif et à l'épithélium sécréteur. La maturation des cellules germinatives est synchronisée dans les testicules aussi bien que dans les ovaires.

Studies of Annual Gonadal Development and Gonadal Ultrastructure in Spiny-Cheek Crayfish (Orconectes Limosus)

“…HUNER (1993) found I G -values of Orconectes rusticus (Girard) and Orconectes immunis (Hagen) females of 4% and 5.9%, respectively. LUCIĆ et al (2006) found I G -values of A. astacus males and females of 0.2-1.53% and 0.47-12.3%, respectively. I G -values of 0.4-4.0% towards ovulation were found for P. leniusculus (KOZÁK et al, 2002) and for Cherax albidus (Clark) (McRAE and MITCHELL, 1995;MITCHELL and COLLINS, 1995).…”

“…Then the colour changed from yellow to orange in August and September. From October to spawning in April, the ovary was brown and I G increased, which is different from astacid species (VOGT, 2002;LUCIĆ et al, 2006). Average size of O. limosus oocytes ranged from 1.4 to 1.8 mm which was comparable with 1.8 mm for P. clarkii (ANDO and MAKIOKA, 1998) and 1.2 mm for P. leniusculus (KOZÁK et al, 2002).…”

Descripcion histologica y caracterizacion de los estados de madurez gonadal de hembras de Cryphiops caementarius (Molina, 1782) (Decapoda: Palaemonidae)

“…La particular organización de estas células de acuerdo a características morfológicas similares, al interior de los conos de maduración, ha sido previamente reportada por Meeratana & Sobhon (2007) para M. rosenbergii, sugiriendo una maduración sincrónica de los gametos, que progresa a medida que los ovocitos se alejan del centro del ovario. Esta sincronía en la maduración ocurre de igual manera en otros crustáceos (Bell & Ligthner, 1988;Abdu et al, 2000: Elorza & Dupré, 2000Lucić et al, 2006;Vazquez et al, 2008), encontrándose dominancia de ovocitos previtelogénicos o vitelogénicos de acuerdo al estado de desarrollo de la gónada. Por otro lado, la identificación de estados de desarrollo de los ovocitos mediante características histológicas, histoquímicas y patrones de acumulación de vitelo ha sido previamente utilizada por otros autores.…”

“…El cambio de tamaño en los ovocitos se debe principalmente a la rápida incorporación de vitelo proteínico y gotas de lípidos, las cuales aparecen en primera instancia hacia la periferia del citoplasma (Abdu et al, 2000;Lucić et al, 2006;Meeratana & Sobhon, 2007), marcando en algunos casos como en este, la etapa final del estado de previtelogenesis y el inicio de la vitelogénesis temprana. En algunas especies como C. quadricarinatus, donde el ciclo de madurez fue dividido en dos grandes etapas (vitelogénesis primaria y secundaria), la aparición de estas gotas de lípidos señala el final de la vitelogénesis primaria (Abdu et al, 2000).…”

Morphology and ultrastructure of the somatic cells in Astacus leptodactylus ovary

“…Although the structure of the ovarian wall is considered to be important in releasing mature oocytes from the ovary during spawning, it has received little attention. Several studies reported the absence of muscular layers in crustacean ovaries (Adiyodi and Subramoniam, 1983), like in Orconectes nais (Beams and Kessel, 1963), Astacus astacus (Lucić et al, 2006) and A. leptodactylus ( € Uniş and Erkan, 2012). Others reported an ovarian muscle sheath, for example, in Homarus americanus (Talbot, 1981a;Dongfa et al, 2001), Procambarus clarkia (Ando and Makioka, 1998), Procambarus fallax f. virginalis (Vogt et al, 2004), Cambaroides japonicas (Nakata and Goshima, 2004) and Cherax quadricarinatus (Vazquez et al, 2008).…”