ABSTRACT
Abstract Background: Tilapia is the most farmed fish in Colombia. However, the genetic diversity and structure of broodstocks in the hatcheries of Antioquia province remains unknown. Objective: To analyze the genetic diversity and structure of one Nile and three red tilapia broodstocks in Antioquia, Colombia. Methods: Fish were genotyped using 24 microsatellite markers of 13 linkage groups in five multiple reactions. Genetic diversity metrics were estimated and null alleles were detected. Analysis of Molecular Variance and analysis of number of clusters were used to describe the relationship between broodstocks. Results: Two microsatellites could not be amplified, and 22 were polymorphic. Average number of alleles per locus ranged 5.77 to 7.91. Locus UNH211 had the most alleles (17), whereas OMO032 had the fewest (4). Except for GM234 and OMO032, the analyzed loci had at least one private allele per population. Average effective number of alleles (3.37-4.03) was always less than the number of observed alleles. Significant deviations from Hardy-Weinberg equilibrium with heterozygote deficiencies were registered. Nine markers showed evidence of null alleles. The expected heterozygosity (0.65 to 0.67 per broodstock) was significantly higher than the observed heterozygosity (0.601 to 0.649) in the four populations. The fixation index for all broodstocks (excluding null alleles) was 0.0766 (95% confidence interval, 0.05092 to 0.10289). According to the molecular variance analysis, the greatest variation was between individuals rather than between groups of broodstocks or individuals within broodstocks. The genetic distance between the Nile and red broodstocks ranged from 0.43 to 0.54. Conclusions: Overall, these findings provide baseline information about the genetic diversity and structure of tilapia broodstocks in Antioquia, Colombia, useful for the management of hatcheries.
Resumen Antecedentes: La tilapia es el pez más cultivado en Colombia; sin embargo, hay gran desconocimiento sobre la estructura genetica actual de los reproductores. Objetivo: Analizar la diversidad y estructura genética de los reproductores de tres granjas de tilapia roja y una de tilapia Nilótica en Antioquia, Colombia. Métodos: Se utilizaron 24 microsatélites de 13 grupos de ligamiento amplificados en cinco reacciones múltiples. Se calcularon diferentes medidas de diversidad y se detectaron alelos nulos. Se utilizó un análisis de varianza molecular y uno de número de grupos para describir las relaciones entre las granjas de reproductores. Resultados: Dos marcadores no fueron amplificados y los 22 restantes fueron polimórficos. El promedio de alelos por locus varió entre 5,77 y 7,91. El mayor número de alelos (17) se encontró en el locus UNH 211, mientras que el menor se observó en OMO032 (cuatro). Veinte loci presentaron por lo menos un alelo privado. El número de alelos efectivos promedio fue menor al número de alelos observado y estuvo entre 3,37 y 4,03. Se registraron desviaciones significativas en el equilibrio Hardy-Weinberg, en su mayoría con deficiencias de heterocigotos. Se encontraron evidencias de alelos nulos en nueve marcadores. La heterocigosidad observada estuvo entre 0,601 y 0,649. El índice de fijación fue de 0.0766 (intervalo de confianza de 95%, entre 0,05092 y 0,10289). Según el análisis de varianza molecular, la mayor fuente de variación se encontró entre individuos. El valor de la distancia de Nei entre los reproductores Nilóticos y rojos estuvo entre 0,43 y 0,54. Conclusión: Los resultados de la presente investigación proveen una línea base acerca de la diversidad y estructura genética de los reproductores de tilapia en Antioquia, Colombia, y son útiles para el manejo de granjas dedicadas a la reproducción de tilapia.
Resumo Antecedentes: A tilápia é o peixe mais cultivado na Colômbia. É importante examinar a diversidade genética de peixes reprodutores. Objetivo: Avaliar a diversidade e estrutura genética de três estoques de reprodutores de tilápias vermelhas e um de tilápia Nilótica em Antioquia, Colômbia. Métodos: Utilizaram-se 24 microssatélites de 13 grupos de ligação em cinco reações múltiplas. Métricas de diversidade genética foram estimadas e alelos nulos foram detectados. Análise da Variância Molecular e análise do número de clusters foram utilizados para descrever a relação entre os estoques. Resultados: Dois marcadores não foram amplificados e vinte e dois microssatélites analisados mostraram-se polimórficos. O número médio de alelos por locus variou entre 5,77 e 7,91. O Locus UNH211 apresentou o maior número de alelos (17), enquanto o OMO032 apresentou o menor número (4). Exceto GM234 e OMO032, os loci analisados mostrou um pelo menos um alelo privado por população. O número efetivo médio de alelos (3,37-4,03) foi sempre menor do que o número de alelos observados. Foram observados desvios significativos do equilíbrio Hardy-Weinberg e deficiência de heterozigotos. Nove loci mostraram evidências de alelos nulos. A heterozigosidade esperada (0,6504-0,6748 por população) foi significativamente maior do que a heterozigosidade observada (0,601-0,649). O índice de fixação foi de 0,0766 (intervalo de confiança de 95%, 0,05092-0,10289). De acordo com a análise da variância molecular, a maior variação foi entre indivíduos. Adistância genética entre o Nilo e os reprodutores vermelhos variou de 0,43 a 0,54. Conclusão: No geral, esses resultados fornecem informação básica sobre sobre diversidade e estrutura genética de reprodutores de tilápia em Antioquia, Colômbia, e são significativos para o manejo de plantéis de reprodutores.
ABSTRACT
Background: cytochrome P450 aromatase enzyme (aromP450) is a key enzyme in the conversion of androgens into estrogens, a crucial step in the control of sexual differentiation in fish. Objective: the aim of this study was to evaluate the efficiency of two aromatase inhibitors (AIs) as an alternative method for the masculinization of red tilapia (Oreochromis spp.). Methods: Letrozole (LT) and Exemestane (EM) aromatase inhibitors were used at two experimental doses (25 and 100 mg/Kg). Five days post-hatching larvae (5 dph) were fed the inhibitors for 30 days (35 dph). The control treatments consisted of 17α metil testosterone (MT) at a concentration of 60 mg/ Kg (positive control) and food with 300 ml/Kg ethanol (negative control). On 60 dph, gonadal extraction of fishes was performed for histological processing and staining with hematoxylin-eosin for analysis. Results: there were no significant differences (p>0.05) between any compound and implemented doses with the controls in terms of larval survival. Percentage of male fish increased for LT, EM, and MT (positive control), which showed significant differences (p<0.05) with the negative control. The dose analysis showed significant differences (p<0.05) for 100 mg/Kg dose and positive control with 25 mg/Kg dose and negative control; there were also differences between 25 mg/Kg dose and negative control. Conclusions: our results suggest that oral administration of third generation AIs (Type I or Type II) is effective for increasing the proportion of males without differences between inhibitor types. There is also a direct effect of the dose on male proportion. Suppression of aromatase activity allows guiding sexual differentiation towards final testicular development.
Antecedentes: la citocromo P450 aromatasa (aromP450) es una enzima clave en la conversión de andrógenos a estrógenos; un paso crucial en el control de la diferenciación sexual en peces. Objetivo: evaluar la eficiencia de dos inhibidores de la aromatasa (IAs) como método alternativo para la masculinización de tilapia roja (Oreochromis spp.). Métodos: se evaluaron los inhibidores de la aromatasa, letrozol (LT) y exemestano (EM), a dos dosis experimentales de 25 y 100 mg/Kg. Larvas de 5 días post eclosión (dpe) fueron alimentadas durante 30 días (35 dpe) con los tratamientos. Como testigos se implementaron 17α metil testosterona (MT) a una concentración de 60 mg/Kg (control positivo), y alimento con etanol 300 ml/Kg (control negativo). El día 60 dpe se realizó extracción gonadal de los peces para procesamiento histológico y tinción con hematoxilina-eosina para su análisis. Resultados: no hubo diferencias significativas (p>0,05) entre ninguno de los tratamientos y los controles para la variable sobrevivencia larvaria. La proporción de machos aumentó con la implementación de LT, EM y MT (control positivo), los cuales presentaron diferencias significativas (p<0,05) con el control negativo. Hubo diferencias significativas (p<0,05) entre la dosis de 100 mg/Kg y el control positivo con la dosis de 25 mg/Kg y el control negativo; también se presentaron diferencias entre las dosis de 25 mg/kg y el control negativo. Conclusiones: nuestros resultados sugieren que el suministro vía oral de IAs de tercera generación, tipo I o tipo II, es eficiente en aumentar la proporción de machos en los grupos tratados, sin diferencias entre el tipo de inhibidor, pero con un efecto directo de la dosis sobre la proporción de machos. La supresión de la actividad de la aromatasa, permitió orientar la diferenciación sexual hacia el desarrollo testicular.
Antecedentes: a enzima aromatase citocromo P450 (aromP450) é uma enzima chave na conversão de andrógenos em estrógenos, um passo fundamental no controle da diferenciação sexual em peixes. Objetivo: avaliar a eficiência de dois inibidores da aromatase (AIs), como um método alternativo para a masculinização da tilápia vermelha (Oreochromis spp.). Métodos: avaliaram-se os inibidores da aromatase, letrozol (LT) e exemestano (EM), em duas doses experimentais de 25 e 100 mg/Kg. Larvas 5 dias pós-eclosão (dpe) foram alimentadas durante 30 dias (35 dpe) com os tratamentos. Como testemunho, controle positivo, se implementaram 17α metil testosterona (MT) a uma concentração de 60 mg/Kg e como controle negativo alimento com etanol 300 ml/Kg. No dia 60 dpe extraíram-se as gônadas dos peixes para processamento histológico e coloração com hematoxilina-eosina para sua analise. Resultados: não houve diferenças significativas (p>0,05) entre os tratamentos e os controles para a variável sobrevivência larvária. A percentagem de machos foi aumentada com a utilização de LT, EM e MT (controle positivo), com diferenças significativas (p<0,05) comparados com o controle negativo. A análise da dose mostrou diferenças significativas (p<0,05) entre a dose de 100 mg/Kg e o controle positivo com a dose de 25 mg/Kg e o controle negativo; também apresentaram diferenças entre a dose de 25 mg/kg e o controle negativo. Conclusões: nossos resultados sugerem que o fornecimento oral de IAs de terça geração, tipo I ou II, são eficientes para aumentar a proporção de machos nos grupos tratados, sem diferenças entre o tipo de inibidor, porem com efeito direto da dose sobre a proporção de machos. A supressão da atividade da aromatase permitiu orientar a diferenciação sexual até um desenvolvimento testicular final.