Estrategias de trazabilidad genética y análisis de parentesco en camarón blanco Penaeus (Litopenaeus) vannamei.

Abstract

El camarón blanco Penaeus (Litopenaeus) vannamei es una de las especies acuícolas más importantes a nivel mundial y la más importante en México por su valor comercial. En el país, la tasa crecimiento en los últimos 10 años fue del 4.56% sin embargo, su producción ha sufrido afectaciones importantes, principalmente por la presencia de enfermedades. Se ha demostrado que la implementación de programas de mejoramiento genético incrementa la producción a través del desarrollo de líneas genéticamente mejoradas, en las cuales las características seleccionadas son acumulativas y permanentes. Estos programas requieren monitorear la diversidad genética, necesaria para optimizar los caracteres económicamente importantes. Asimismo, se requiere el seguimiento del pedigrí de los individuos, esencial para definir esquemas selectivos de entrecruzamiento y evitar la pérdida de variabilidad a través de las generaciones de cultivo, ya que deficiencias en el manejo pueden llevar a la depresión por endogamia, afectando el desempeño de los organismos. Por otro lado, la caracterización e identificación genética de líneas de cultivo permiten conocer su estado genético, así como la posible trazabilidad y autentificación de origen de los productos acuícolas, esto es importante por cuestiones de seguridad alimentaria, así como para evitar prácticas fraudulentas. El objetivo de este trabajo fue la caracterización genómica de poblaciones de cultivo en México y la evaluación de estrategias de trazabilidad y análisis de parentesco en P. vannamei mediante el desarrollo e implementación de paneles de SNPs (polimorfismos de una base) de baja densidad. Se desarrollaron paneles de SNPs con las técnicas 2bRAD y GT-Seq. La caracterización genómica de lotes de cultivo con este último permitió distinguir hasta seis grupos genéticos con diferentes orígenes de importación en México, y una clara diferenciación genética entre el lote de cultivo con origen en México y los lotes con origen de importación; además, se observó similitud entre los perfiles genéticos de algunos lotes de cultivo y poblaciones silvestres, lo que indicaría la posible introgresión de organismos de cultivo a las poblaciones naturales. En la validación del panel de SNPs para trazabilidad, se logró la asignación del 46% de las muestras “ciegas” a los cinco grupos genéticos de origen conocido previamente reportados para México; la falta de asignación del resto de los individuos, se debió a distintas razones, entre las cuales fue la falta de muestras de referencia para algunos orígenes (como en el caso del lote de importación de Hawái), así como los cambios en las frecuencias alélicas debido a diferentes tipos de manejo dentro y entre los laboratorios de producción, lo que dificulta este tipo de análisis. Sin embargo, este panel puede ser utilizado para verificar el origen declarado de un lote de cultivo con la presunta población de origen. El panel de SNPs también fue validado para análisis de parentesco con hasta el 100% de asignación de la progenie a ambos padres, así como con la asignación correcta de las familias esperadas; esto aunado a la estandarización de genotipificación enfocada a reducir el tiempo y costo de análisis, lo convierte en una buena opción para los productores de camarón que requieran estos análisis. Por lo que, este panel puede cumplir tres objetivos en una sola reacción multiplex con la misma plataforma de obtención de genotipos (GT-seq): 1) para estudiar la estructura genética y la asignación de muestras a una población de referencia, 2) para análisis de parentesco (asignación de progenie a ambos padres y asignación de familias), y 3) identificación de sexo. Por otra parte, el panel de SNPs desarrollado con 2bRAD es una herramienta para futuros análisis que requieran paneles de SNPs de alta densidad, como estudios de asociación a lo largo del genoma (GWAS) y Selección Genómica en P. vannamei, los cuales nos permitirían conocer la arquitectura genética de caracteres económicos de interés, así como optimizar estrategias selección.