The spawning method affects the reproductive efficiency of piracanjuba fish (Brycon orbignyanus) in restocking programs / El método de desove afecta la eficiencia reproductiva de piracanjuba (Brycon orbignyanus) en programas de repoblación / O método de desova afeta a eficiência reprodutiva de piracanjuba (Brycon orbignyanus) em programas de repovoamento

Abstract Background: Preserving the genetic diversity of wild fish is an important consideration for restocking programs, as inbreeding can compromise progeny survival as well as impact the resilience of natural populations. Objective: To evaluate the influence of spawning method: semi-natural (SN) or strip-spawning (ST), and the number of breeders (1♀:3♂ and 2♀:6♂) on the reproductive efficiency and genetic diversity of B. orbignyanus progeny destined for restoration of wild stocks. Methods: Rates of fertilization, hatching and broodfish mortality were recorded. For genetic evaluations (allele frequency, observed and expected heterozygosity, Shannon index, inbreeding coefficient, molecular variance analysis, and genetic differentiation), breeders (n=24), and their progenies (90 larvae/treatment) were sampled and analyzed using eight microsatellite markers. Results: Higher fertilization and hatching rates, and lower broodfish mortality were observed for the SN method (p<0.05), whereas the number of breeders did not affect these parameters (p>0.05). Interaction between spawning method and number of breeders was not significant (p>0.05). The amplified microsatellite loci produced a total of 30 alleles, with sizes between 80 and 225 bp and their frequencies indicated an increase (p<0.05) of genetic diversity in the progenies, but low genetic differentiation between treatments (p>0.05). Conclusion: The spawning methods and number of breeders tested increased equally the genetic diversity of the progeny, with low genetic differentiation between treatments. In contrast, rates of fertilization, hatching and brood fish mortality revealed that the SN method resulted in the best reproductive efficiency due to the handling stress and injuries caused by ST. Thus, SN proves to be the most suitable spawning-method for B. orbignyanus in restocking programs.

Resumen Antecedentes: Mantener la diversidad genética de los peces salvajes es una consideración importante para los programas de repoblación, ya que la endogamia puede comprometer la supervivencia de la progenie y afectar la supervivencia de las poblaciones naturales. Objetivo: Evaluar la influencia del método de desove (seminatural - SN o en franjas - ST) y el número de reproductores (1♀:3♂ y 2♀:6♂) sobre la eficiencia reproductiva y la diversidad genética de progenies de B. orbignyanus destinados a la restauración de poblaciones silvestres. Métodos: Se monitorearon las tasas de fertilización, eclosión y mortalidad de reproductores. Para las evaluaciones genéticas (frecuencias alélicas, heterocigosidad observada y esperada, índice de Shannon, coeficiente de endogamia, análisis de varianza molecular y diferenciación genética) los reproductores (n=24) y su progenie (90 larvas/tratamiento) se muestrearon y analizaron utilizando ocho marcadores microsatélites. Resultados: La interacción entre el método de desove y el número de reproductores no fue significativa (p>0,05). Se obtuvieron mejores tasas de fecundación y eclosión (p<0,05), y una menor mortalidad de reproductores (p<0,05) con el método SN, mientras que el número de reproductores no tuvo efecto (p>0,05). Los loci de microsatélites amplificados produjeron un total de 30 alelos con tamaños entre 80 y 225 pb, y sus frecuencias indicaron un aumento (p<0,05) en la diversidad genética de las progenies, pero una baja diferenciación genética entre tratamientos (p>0,05). Conclusión: Los métodos de desove y el número de reproductores evaluados aumentaron de la misma manera la diversidad genética de las progenies, con baja diferenciación genética entre tratamientos. En contraste, las tasas de fecundación, eclosión y mortalidad de peces reproductores revelaron que el SN tuvo la mejor eficiencia reproductiva, un hecho relacionado con el estrés del manejo y las lesiones causadas por el ST. Por lo tanto, el SN demuestra ser el método de desove más adecuado para B. orbignyanus en los programas de repoblación.

Resumo Antecedentes: A manutenção da diversidade genética dos peixes selvagens é uma importante consideração para programas de repovoamento, já que a endogamia pode comprometer a sobrevivência da progênie, além de impactar na resiliência das populações naturais. Objetivo: Avaliar a influência do método de desova (semi-natural - SN ou por extrusão - ST) e número de reprodutores (1♀:3♂ e 2♀:6♂) na eficiência reprodutiva e na diversidade genética de progênie de B. orbignyanus destinados à recuperação de estoques selvagens. Métodos: Taxas de fertilização, eclosão e mortalidade de reprodutores foram monitorados. Para avaliações genéticas (frequências alélicas, heterozigosidade observada e esperada, índice de Shannon, coeficiente de endogamia, análise de variância molecular e diferenciação genética), reprodutores (n=24) e sua progênie (90 larvas/tratamento) foram amostrados e analisados utilizando oito marcadores microssatélites. Resultados: Interação entre método de desova e número de reprodutores não foi significante (p>0,05). Melhores taxas de fertilização e eclosão (p<0,05), e menor (p<0,05) mortalidade de reprodutores foram observados para o método SN, enquanto que o número de reprodutores não afetou esses parâmetros (p>0,05). Os loci microssatélites amplificados produziram um total de 30 alelos, com tamanhos entre 80 e 225 pb e suas frequências indicaram aumento (p<0,05) da diversidade genética nas progênies, mas baixa diferenciação genética entre os tratamentos (p>0,05). Conclusão: Os métodos de desova e números de reprodutores avaliados aumentaram igualmente a diversidade genética das progênies, com baixa diferenciação genética entre tratamentos. Em contraste, as taxas de fecundação, eclosão e mortalidade de reprodutores revelaram que SN obteve a melhor eficiência reprodutiva, fato relacionado com o estresse de manipulação e injurias causadas por ST. Por isso, SN se mostrou como o método de desova mais adequado para B. orbignyanus em programas de repovoamento.

Genetic diversity of Piracanjuba populations in fish stocking programs in the Tietê River, Brazil / Diversidad genética de poblaciones de Piracanjuba del programa de repoblamiento del Río Tietê, Brasil / Diversidade genética de populações de Piracanjuba do programa de repovoamento do Rio Tietê, Brasil

Abstract Background: Piracanjuba (Brycon orbignyanus) is a fish species highly affected by anthropogenic actions such as overfishing, water pollution, and hydroelectric developments. This species is currently considered in danger of extinction. Objective: To analyze the genetic diversity of a natural population (NP) and two captive broodstocks (SA and SB) of B. orbignyanus. Methods: Samples of caudal fins (NP: 24, SA: 30, and SB: 30) were collected. DNA was extracted and amplified for six RAPD primers and four microsatellite loci. Results: Sixty polymorphic fragments and 17 microsatellite alleles were detected. High intrapopulation heterozygosity (NP: 0.692, SA: 0.724, and SB: 0.686) was observed. Thirty-eight fragments and six alleles were shared among NP, SA, and SB. The FIS and Shannon's Index of diversity revealed a lack of inbreeding within groups. AMOVA analyses and FST indicated very high (NP vs SA and SB) and small (SA vs SB) genetic differentiation, confirmed by genetic distance and identity, number of migrants and a dendrogram, which revealed the formation of two genetic groups. Conclusions: The two marker types showed similar variability. The groups have adequate genetic variability, with high differentiation between NP and SA-SB, and similarity between broodstocks.

Resumen Antecedentes: Piracanjuba (Brycon orbignyanus) es una especie de pez fuertemente impactada por acciones antrópicas como sobrepesca, contaminación del agua y proyectos hidroeléctricos. Esta especie está considerada en peligro de extinción. Objetivo: Analizar la diversidad genética de una población natural (NP) y de dos lotes de reproductores (SA y SB) de B. orbignyanus en cautiverio. Métodos: Se colectaron 84 muestras de aleta caudal (NP: 24, SA: 30 y SB: 30). El ADN fue extraído y amplificado para seis cebadores RAPD y cuatro loci microsatélites. Resultados: Se obtuvieron 60 fragmentos polimórficos y 17 alelos microsatélites. Se observó alta heterocigosidad intra-poblacional (NP: 0,692; SA: 0,724 y SB: 0,686). Treinta y ocho fragmentos y seis alelos fueron compartidos entre NP, SA y SB. Los valores de FIS e índice de Shannon mostraron ausencia de endogamia entre los grupos. Los análisis de ANOVA y FST indicaron alta (NP vs SA y SB) y pequeña (SA vs SB) diferenciación genética; resultados confirmados por la distancia e identidad genética, número de migrantes y dendograma, evidenciando la formación de dos grupos genéticos. Conclusiones: Los grupos poseen adecuada variabilidad genética, con alta diferenciación entre NP vs SA-SB y similitud entre los lotes de reproductores.

Resumo Antecedentes: Piracanjuba (Brycon orbignyanus) é uma espécie peixe fortemente impactada por ações antrópicas como sobrepesca, poluição e construção de hidrelétricas. Atualmente, essa espécie engloba a lista de peixes que correm perigo de extinção. Objetivo: Analisar a diversidade genética de uma população natural (NP) e de dois estoques de reprodutores em cativeiro (SA e SB) de B. orbignyanus. Métodos: Foram coletadas amostras de nadadeira caudal de 84 indivíduos (NP: 24, SA: 30 e SB: 30). O DNA foi extraido e amplificado para seis primers RAPD e quatro loci microssatélites. Resultados: Foram obtidos 60 fragmentos polimórficos e 17 alelos microssatélites. Foi observada uma alta heterozigosidade intra-populacional (NP: 0,692; SA: 0,724 e SB: 0,686). Trinta e oito fragmentos e seis alelos foram compartilhados entre NP, SA e SB. Os valores de FIS e índice de Shannon demonstraram ausência de endogamia entre os grupos. As análises de AMOVA e FST indicaram alta (NP vs SA e SB) e pequena (SA vs SB) diferenciação genética, resultados confirmados pela distância e identidade genética, número de migrantes e dendrograma, que evidenciaram a formação de dois grupamentos genéticos. Conclusões: Os grupos possuem adequada variabilidade genética, com alta diferenciação entre NP e SA-SB e similaridade entre os estoques de reprodutores.

Interactive effects of genotype x environment on the live weight of GIFT Nile tilapias

ABSTRACT In this paper, the existence of a genotype x environment interaction for the average daily weight in GIFT Nile tilapia (Oreochromis niloticus) in different regions in the state of Paraná (Brazil) was analyzed. The heritability results were high in the uni-characteristic analysis: 0.71, 0.72 and 0.67 for the cities of Palotina (PL), Floriano (FL) and Diamond North (DN), respectively. Genetic correlations estimated in bivariate analyzes were weak with values between 0.12 for PL-FL, 0.06 for PL and 0.23 for DN-FL-DN. The Spearman correlation values were low, which indicated a change in ranking in the selection of animals in different environments in the study. There was heterogeneity in the phenotypic variance among the three regions and heterogeneity in the residual variance between PL and DN. The direct genetic gain was greater for the region with a DN value gain of 198.24 g/generation, followed by FL (98.73 g/generation) and finally PL (98.73 g/generation). The indirect genetic gains were lower than 0.37 and greater than 0.02 g/generation. The evidence of the genotype x environment interaction was verified, which indicated the phenotypic heterogeneity of the variances among the three regions, weak genetic correlation and modified rankings in the different environments.

Genetic parameters in female reproductive traits of Nile tilapia (Oreochromis niloticus)

ABSTRACT Genetic parameters for reproductive traits in female Nile tilapia were estimated in this study using Bayesian inference method. The data set presented information from 451 Nile tilapia females that were evaluated at two different places in Maringá - Paraná - Brazil (hapas of 1 and 10 m³) and at one location in Alfenas - Minas Gerais - Brazil. A spawning examination was conducted once a week from October 2012 to March 2013 for a total of 23 weeks of evaluation. Single-trait analyses for spawning success, multiple spawning, spawning frequency, and volume of eggs/female were performed by using the software MTGSAM Threshold. The heritability estimates were 0.14, 0.16, 0.53, and 0.08 for spawning success, multiple spawning, spawning frequency and volume of eggs/female, respectively, indicating it is possible to achieve a substantial genetic gain using these reproductive traits as selection criteria.

Efeito de diferentes níveis de vitamina e sobre a ocorrência de Ectoparasitas em larvas de Tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus) no processo de reversão sexual / The effect of different levels of vitamin e on the occurrence of Ectoparasites on Nile Tilapia (Oreochromis niloticus) larvae during sexual reversion

De dezembro de 1999 a janeiro de 2000, foi avaliado o efeito de diferentes níveis de vitamina E na ração de larvas de O. niloticus durante o processo de reversão sexual, observando-se a ocorrência de ectoparasitas, sobrevivência, peso médio, comprimento total médio e biomassa total das larvas. O experimento foi conduzido no distrito de Floriano, na Estação de Piscicultura da Universidade Estadual de Maringá, UEM-CODAPAR. As unidades experimentais eram compostas de caixas de cimento amianto de 250 litros, sendo que cada uma iniciou o experimento com 200 larvas em um volume de 100 litros. Estas caixas estavam localizadas em uma estufa revestida lateralmente por lona plástica e com cobertura de sombrite (50 por cento de luminosidade). As larvas foram submetidas a quatro tratamentos: T1 (25), T2 (250), T3 (500) e T4 (750) mg de vitamina E/kg de ração com 60mg de 17a-metiltestosterona/kg de ração. Cada tratamento tinha quatro repetições. Semanalmente foram aferidos os parâmetros físicos e químicos da água. No início do experimento, foi estimada a ocorrência de ectoparasitas de 50 larvas, naturalmente infectadas e posteriormente, a cada semana, foi estimada a ocorrência em 20 larvas por tratamento. Ao final do experimento foram medidos e pesados 100 peixes e contados todos os peixes por unidade experimental. No inicio as larvas apresentavam 9,8 mm de comprimento total e 0,02 g de peso médio, sendo que a ocorrência de ectoparasitas foi de 100,0 por cento. Ao final do experimento não foi encontrarada diferença significativa entre os tratamentos, quanto à ocorrência de ectoparasitas. Em relação aos grupos de ectoparasitas, houve diferença significativa para os monogenéticos, entre T2 (43,8 por cento) e T3 (21,3 por cento). Não foi encontrado diferença significativa para biomassa total e sobrevivência dos peixes.