As construções de barragens, pesca predatória, poluição do habitat e introdução de espécies exóticas são fatores que afetam a reprodução de algumas espécies de peixes e, consequentemente a redução da população selvagem no ambiente. Dessa forma, dois experimentos foram conduzidos para avaliar os efeitos da criopreservação no sêmen de uma espécie modelo animal (Prochilodus lineatus) e de uma espécie ameaçada de extinção (Chirostoma estor). O experimento 1 foi conduzido para avaliar os efeitos da suplementação de diferentes doses de melatonina na criopreservação do sêmen de Prochilodus lineatus. Foram utilizados 18 machos (6 pools de sêmen x 3 machos) e 2 fêmeas de P. lineatus. O meio crioprotetor foi suplementado com 2,00; 2,75; 3,50 e 4,25 mM de melatonina (MEL) e adicionalmente um grupo controle (sem adição de melatonina), totalizando 5 tratamentos e 10 replicatas por tratamentos. Amostras criopreservadas com 2,00 mM MEL exibiram maior taxa de motilidade (93%), em relação aos outros tratamentos com adição de melatonina (64–69%). O tratamento controle e 2,00 mM MEL resultaram em maior integridade de membrana (78%) se comparado a 4,25 mM MEL (65%). Em relação ao estresse oxidativo, menor peroxidação lipídica ocorreu nas amostras criopreservadas com 2,75 mM e 3,50 mM MEL (0,72-0,81 μM de MDA equivalentes), em comparação com o controle (2,12 μM de MDA equivalentes). Enquanto maior atividade enzimática da catalase ocorreu no controle (3,24 U-CAT/mg de proteína). Maiores taxas de fertilização e eclosão ocorreram em 2,75 mM MEL (27% e 17%, respectivamente) em comparação com 4,25 mM MEL (5% e 6%, respectivamente). Por sua vez, no experimento 2, avaliaram-se os efeitos de diluidores e crioprotetores na criopreservação do sêmen de Chirostoma estor. Foram utilizados 42 machos (6 pools de sêmen x 7 machos) e 3 fêmeas de C. estor. Os diluidores comerciais testados foram: BTS™, MIII™ e Androstar Plus™ e os crioprotetores testados foram: dimetilsulfóxido (DMSO) e metil glicol (MG), constituindo em um experimento fatorial de 3 x 2 (3 diluidores x 2 crioprotetores), totalizando 6 tratamentos e 3 replicatas. Os tratamentos MIII™+MG (40%) e Androstar Plus™+MG (48%) apresentaram as maiores taxas de motilidade (20–30%) que os demais tratamentos. Não foram observadas diferenças quanto a duração de motilidade (114–222 s) e integridade de membrana (54–60%). Somente para a taxa de fertilização houve interação significativa entre o diluidor e crioprotetor. O crioprotetor MG permitiu taxas de fertilização independente do diluidor (12–20%), e apenas em amostras criopreservadas em Androstar Plus™+DMSO (14%) foi possível obter taxas de fertilização. Em conclusão, para obter maior qualidade do esperma após o descongelamento, 2,00 mM de melatonina pode ser suplementada ao meio de criopreservação de Prochilodus lineatus, enquanto o sêmen de Chirostoma estor pode ser criopreservado nos diluidores comerciais MIII™ e Androstar Plus™, associado ao crioprotetor metil glicol.