Evaluación del desempeño reproductivo a través de la expresión de los genes Cg-Foxl2, OyVlg, og- TGF-β y vtg en diferentes cruzas de Crassostrea gigas sometidas a diferentes temperaturas

Abstract

El ostión del Pacífico, Crassostrea gigas (Thunberg, 1793) es una especie diseminada en el mundo para su cultivo, y en México fue primero introducido en 1973 en Baja California y posteriormente a Baja California Sur, Sonora y Sinaloa. Su producción llegó a alcanzar las 3282 t en 1995, pero a partir de 1997 la producción disminuyó en asociación a altas mortalidades, adscritas tanto a patógenos como condiciones ambientales extremas durante años de El Niño. Respecto a esto último, en otras especies de cultivo se han encontrado interacciones significativas entre el genotipo y el ambiente, y se conoce además, que algunas poblaciones de organismos acuícolas presentan adaptaciones a las condiciones ambientales imperantes en sus zonas particulares de origen. En este contexto, es importante desarrollar conocimiento para ser aplicado en programas de selección de C. gigas cuando esta especie es cultivada en los diferentes ambientes del Noroeste de México. En particular, se sabe que el proceso gametogénico de esta especie es más acelerado cuando las temperaturas son mayores, y que este proceso gametogénico acelerado afecta el crecimiento. Sin embargo, no se conoce si existen diferencias genéticas en esa respuesta reproductiva. Este conocimiento puede ser logrado a través del análisis de expresión génica de algunos genes asociados a la gametogénesis, como es el caso de Cg-Foxl2, OyVlg, og-TGF-β y vtg, mediante la comparación de diferentes grupos genéticos de ostión. En el presente estudio se evaluó la expresión de estos genes en asociación al desarrollo gonádico de diferentes grupos genéticos de ostión C. gigas sometidos a diferentes temperaturas. Para ello se usaron dos cruzas de ostión derivadas del cruzamiento entre líneas de Estados Unidos (EU), Chile (CL) y Australia (AU): 1) la cruza F1(CH:EU) x AU, con un 50% de sus genes derivados de la línea AU y 25% de cada una de las otras dos líneas; y 2) la cruza EU x F1(CH:AU), con un 50% de sus genes derivados de la línea EU, y 25% de cada una de las otras dos líneas. Las cruzas fueron producidas en condiciones de laboratorio y preengordadas en la Laguna San Ignacio, BCS. Posteriormente se llevaron al Laboratorio de Genética y Mejoramiento Animal Acuícola del CIBNOR donde se mantuvieron en condiciones experimentales controladas durante 30d, a temperaturas de 19, 23, 27 y 31ºC (n=100 ostiones por cruza y temperatura). Al concluir el experimento se hicieron biometrías y se tomó tejido gonadal para análisis histológico y de expresión génica cuantitativa. Con base en la histología, los organismos se clasificaron por sexo y estadio de desarrollo gametogénico. Finalmente mediante qPCR se analizó la expresión de los genes Cg-Foxl2, OyVlg y og-TGF-β en ostiones indiferenciados, en machos en estadio III y IV, y en hembras en estadio I y III. El gen vtg fue analizado en ostiones indiferenciados y en hembras I y III. Los resultados obtenidos mostraron diferencias estadísticas al comparar las variables de crecimiento entre las cruzas, la cruza F1(CH:EU) x AU presentó los promedios más altos mientras que la cruza EU x F1(CH:AU) presentó valores inferiores. Sin importar la cruza, se vio una disminución en la biomasa en las temperaturas más altas, acompañada de un amento en el estadio de desarrollo gonádico y en el índice de área gonadal (IAG). La cruza F1(CH:EU) x AU presentó un desarrollo gametogénico más acelerado que EU x F1(CH:AU). En general el desarrollo gonádico fue mayor en las temperaturas elevadas (27°C y 31°C) que en las temperaturas bajas (19°C y 23°C). Las cruzas presentaron diferencias significativas sólo en la temperatura de 23°C. El índice de madurez ovárica (IMO), estimado a través del número y tamaño de los ovocitos, mostró tener una relación más clara con la madurez gonádica que el IAG calculado, aunque el IAG e IMO estimado solamente en hembras en estadio FIII mantenidas a 31°C permiten concluir que un mayor IAG/IMO se asocia con una mayor expresión génica de los genes vtg, Oyvlg (vasa) y Cg-Foxl2. Adicionalmente, los valores de expresión de Cg-Foxl2 indicaron que este gen es un buen indicador del sexo una vez que se encontraron diferencias significativas entre machos y hembras. Por su parte el gen Oyvlg probó ser un buen indicador del IAG e IMO, así como de la velocidad del desarrollo gonádico una vez que presentó mayor expresión en la cruza F1(CH:EU) x AU misma que tiene un desarrollo gonádico más rápido y una tendencia a mayor área gonadal y madurez ovárica. De manera similar el gen vtg puede considerarse como un buen indicador de madurez en hembras ya que es en estadios FIII cuando presenta la mayor expresión. El gen og-TGF-β presentó una amplia variación sin diferencias significativas. En conclusión, los resultados muestran que la cruza EU x F1(CH:AU) presenta un desarrollo gonádico más lento que la cruza F1(CH:EU) x AU bajo las mismas condiciones experimentales, y que la expresión génica de Cg-Foxl2, Oyvlg y vtg refleja tales diferencias entre cruzas, permitiendo contar con marcadores génicos que podrían ser utilizados en futuros programas de selección de esta especie.