Variation in the Stock of Testicular Stem Cells and in the Yield of Spermatogonial Divisions in Ram and Bull Testes *

Summary Two types of stem spermatogonia ‐ type A 0 and A 1 spermatogonia ‐ have been observed in ram and bull testes. Type A 0 spermatogonia are present in the impuberal testis. Their total number/testis does not vary greatly during life of bull. Type A 0 spermatogonia give rise to type A 1 spermatogonia which appear at the onset of spermatogenesis; their total number/testis increases during and after puberty. Total numbers of type A 0 and A1 spermatogonia/testis are not correlated in the ram while total numbers of type A 1 spermatogonia and Sertoli cells are correlated. Hemicastration performed in impuberal calves induces an increase in numbers of Sertoli cell/type A 1 spermatogonia/ testis. In adult ram, the total number of A 0 and A 1 spermatogonia decreases during the non sexual season and increase again in the sexual season. After hypophysectomy performed in adult rams, the number of A 0 spermatogonia/testis is not modified while that of A 1 spermatogonia decreases. In ram and bull, 6 spermatogonial generations were detected before the germ cells undergo meiosis. In the adult ram and bull, the type A 1 spermatogonia originate mostly after divisions of A 2 spermatogonia. Few of them arise from A 0 spermatogonia. The yield of primary spermatocytes from spermatogonial divisions is very low, one third and one half of the expected number in the bull and ram respectively. In ram, this yield is positively correlated to LH plasma levels (0.5; P = 0.05). In hypophysectomized ram, this yield is nearly equal to zero. Zusammenfassung In den Testes des Schafsbocks und Bullen können zwei Arten von Stamm‐Sperma‐togonien festgestellt werden: Typ A 0 und A 1 Typ A 0 wird bereits im präpuberalen Hoden gefunden; aus den A 0 ‐Spermatogonien entstehen die A 1 ‐Spermatogonien, die erst mit Beginn der Spermatogenese auftreten. Die Gesamtmenge der A 0 ‐Spermatogonien variiert während der gesamten Lebensdauer des Bullen nicht wesentlich; die Anzahl der A 1 ‐Spermatogonien nimmt dagegen während und nach der Pubertät zu. Beim erwachsenen Schafsbock wurde keine Korrelation zwischen A 0 ‐ und A 1 ‐Spermatogonien/ Testis beobachtet, während eine signifikante positive Korrelation zwischen der Gesamtmenge der Sertolizellen und A 1 ‐Spermatogonien/Testis besteht. Semikastration präpuberaler Kälber bewirkt eine Abnahme der Relation von A 1 ‐Spermatogonien zu Sertoli‐zellen/Testis. Während der Brunstzeit des Schafsbocks (Frühling bis Herbst) nimmt die Gesamtzahl von A 0 ‐ und A 1 ‐Spermatogonien deutlich gegenüber der Brunstpause zu. Nach Hypophysektomie ist die Anzahl der A 0 ‐Spermatogonien nicht verändert, die der A 1 ‐Sper‐matogonien nimmt ab. Sowohl bei Schafsböcken als auch bei Bullen werden 6 Spermatogoniengenerationen vor der Meiose festgestellt. Bei beiden Tierarten entsteht die Mehrzahl der A 1 ‐Spermatogonien aus dem Typ A 2 , nur wenige sind Tochterzellen von A 0 ‐Spermatogonien. Bie berechnete Anzahl von Spermatocyten, die nach den Teilungen der Spermatogonien erwartet wird, ist 3 mal (Bulle) bzw. 2 mal (Schafsbock) höher als die tatsächlich vorgefundene. Beim Schafsbock ist das Ergebnis positiv mit dem LH‐Plasma‐Spiegel korreliert (r = 0,5; p = 0,05). Nach Hypophysektomie ist die Rate der Spermatocyten fast 0. Resumé Deux types de spermatogones souches ‐ les spermatogonies A 0 et A 1 ‐ ont éte observés dans les testicules de bélier et de taureau. Les spermatogonies A 0 sont présentes dans le testicule avant le démarrage de la spermatogenése; leur nombre total/testicule ne varie pas significativement au cours de la vie chez le taureau. Les spermatogonies A 0 se divisent et donnent naissance aux spermatogonies A 1 qui apparaissent juste avant le début de la spermatogenése. Leur nombre total/testicule augmente jusqu'à l'âge adulte. Chez le bélier, les nombres totaux de spermatogonies A 0 et A 1 /testicule ne sont pas corrélés alors qu'il y a une corrélation positive (r = 0.93) entre les nombre de cellules de Sertoli et de spermatogonies A 1 Dans cette espéce, il apparaít des variations saisonniéres des nombres totaux de spermatogonies A 0 et A 1 avec une diminution au cours de la saison sexuelle et une augmentation avant la saison de reproduction. Chez le bélier adulte hypophysectomisé, le nombre total de spermatogonies A 0 /cellule de Sertoli ne varie pas significativement alors que celui de spermatogonies A 1 est réduit au l/5e de sa valeur normale. 6 générations spermatogoniales ont été observées chez le taureau et le bélier. Chez l'animal adulte, les spermatogonies A 1 sont en majeure partie issues de la division des spermatogonies A 2 , cependant quelques‐unes proviennent des spermatogonies A 0 ‐ Le rendement des divisions spermatogoniales est faible, 1/3 et 1/2 du rendement théorique chez le taureau et le bélier respectivement. Chez le bélier, il existe une corrélation positive entre ce rendement et le niveau plasmatique de LH. Aprés hypophysectomie, il n'y a pratiquement plus de spermatogonies autres que les Ao et A 1 ; le rendement est presque nul. Resumen Se han observado en testículos de toro y carnero, dos tipos de espermatogonias primitivas ‐ tipo A 0 y A 1 ‐. El tipo A 0 se encuentra en el testículo prepuberal. Su número total por testículo no varía mucho durante la vida del toro. Las espermatogonias tipo A 0 dan paso al tipo A 1 que aparece al producirse la espermatogénesis; su nümero total por testículo aumenta durante y después de la pubertad. El nümero total de espermatogonias A 0 y A 1 por testículo, no está correlacionado en el carnero, mientras que sí lo está el número de espermatogonias A 1 y células de Sertoli. La hemicastración realizada en terneros prepuberales induce a un aumento en el número de las células de Sertoli por espermatogonias tipo A 1 por testículo. En carnero adulto, el número total de espermatogonias A 0 y A 1 disminuye durante el período no sexual y aumenta otra vez en la época de celo. Después de realizar hipofisectomía en carneros adultos, no se modificó el número de espermatogonias A 0 por testículo, mientras que el de las espermatogonias A 1 disminuyó. Se detectaron 6 generaciones espermatogónicas en carnero y toro, antes de que las células germinales pasaran por la meiosis. En carnero y toro adultos, las espermatogonias tipo A 1 se originan principalmente después de divisiones de espermatogonias tipo A 2 . Pocas se producen partiendo de espermatogonias A 0 . El rendimiendo de espermatocitos primarios de las divisiones espermatogónicas es muy bajo, un tercio y la mitad, respectivamente, del número previsto para toros y carneros. En el carnero, este rendimiento está correlacionado de forma positiva a los niveles de plasma LH (0,5; P = 0,05). En carnero hipofisectomizado, este rendimiento es casi igual a cero.