Histology and structure of the testicles in three species of Atelopus frogs (Anura: Bufonidae) endemic to the Sierra Nevada de Santa Marta, Colombia / Histología y estructura de los testículos en tres especies de ranas Atelopus (Anura: Bufonidae) endémicas de la Sierra Nevada de Santa Marta, Colombia

Abstract Introduction: Testicular histology constitutes one of the least explored aspects in frogs of the genus Atelopus. This taxonomic group shows an alarming population decline; therefore, its reproductive biology is one of the greatest topics of interest for its conservation. Objective: To describe the testicular morphology and the spermatogenetic lineage cells in adult males of Atelopus laetissimus, Atelopus nahumae, and Atelopus carrikeri in the Sierra Nevada de Santa Marta, Colombia. Methods: During June - July 2017 and 2018, sampling was conducted in the localities of San Lorenzo and Páramo Cebolletas, Sierra Nevada de Santa Marta (SNSM), to collect 15 adult males, 5 per species. Testes samples were fixed in Bouin to be processed by the standard paraffin-embedding technique. Histological sections (3 μm) were stained with Hematoxylin-eosin and Mallory-Heidenhain-Azan-Gomori's. For the description and photographic register of the germ cells, the photonic microscopy technique was used with the differential interference contrast system. Results: The testes are oval organs, compact, light yellow color, and with little vascularization. Externally, they are surrounded by a thin albuginea tunic constituted by regular dense connective tissue. Inside this layer, they are composed of numerous seminiferous tubules of hexagonal contour, in which germ cell cysts are distinguished at different stages of spermatogenesis (spermatogonia I and II, spermatocyte I and II, and early and late spermatids) and spermiogenesis (spermatozoa in fascicles and free spermatozoa). Separating the seminiferous structures is the interstitial tissue in which Leydig cells and blood vessels stand out. Additionally, in the cranial part of the testis, the Bidder's organ was found, formed by two distinguishable regions, the cortex and the medulla. In the cortex, there are previtellogénic oocytes of different sizes surrounded by a monolayer of flat follicular cells. For its part, the medullary region is the connective tissue that nourishes the oocytes and is constituted by blood capillaries. Conclusions: The gonads of the three species analyzed present a cystic cellular organization similar to other anurans, where all stages of spermatogenesis and spermiogenesis were identified, possibly indicating a continuous reproductive activity. Likewise, the Bidder's organ is reported for the first time in the three Atelopus species, which allows suggesting a possible sexual reversion in case of a population decrease of females as a reproductive strategy.

Resumen Introducción: La histología testicular constituye uno de los aspectos menos explorados en las ranas del género Atelopus. Este grupo taxonómico ostenta un declive poblacional alarmarte, es por ello, que su biología reproductiva resulta uno de los temas de mayor interés para su conservación. Objetivo: Describir la morfología testicular y las células del linaje espermatogénico en machos adultos de Atelopus laetissimus, Atelopus nahumae y Atelopus carrikeri en la Sierra Nevada de Santa Marta, Colombia. Métodos: Durante Junio - Julio de 2017 y 2018 se realizaron muestreos en las localidades de San Lorenzo y Páramo Cebolletas, Sierra Nevada de Santa Marta (SNSM), para recolectar 15 machos adultos, 5 por especie. Las muestras de testículo se fijaron en Bouin para ser procesadas mediante la técnica estándar de inclusión en parafina. Las secciones histológicas (3 μm) se tiñeron con Hematoxilina-eosina y Mallory-Heidenhain-Azan-Gomori's. Para la descripción y registro fotográfico de las células germinales, se utilizó la técnica de microscopía fotónica con el sistema de contraste diferencial de interferencia. Resultados: Los testículos son órganos ovalados, compactos, de color amarillo claro y con poca vascularización. Externamente, están rodeados por una delgada túnica albugínea constituida por tejido conectivo denso regular. Al interior de esta capa se componen por numerosos túbulos seminíferos de contorno hexagonal, en los que se distinguen quistes de células germinativas en diferentes etapas de la espermatogénesis (espermatogonia I y II, espermatocito I y II y espermátidas tempranas y tardías) y espermiogénesis (espermatozoides en fascículos y espermatozoides libres). Separando las estructuras seminíferas se halla el tejido intersticial en el que se destacan las células de Leydig y los vasos sanguíneos. Adicionalmente, en la parte craneal del testículo se encontró el órgano de bidder formado por dos regiones diferenciables, la corteza y la medula. En la corteza se aprecian ovocitos previtelogénicos en diferente tamaño rodeados por una monocapa de células foliculares planas. Por su parte, la región medular es el tejido conectivo que nutre los ovocitos y está constituido por capilares sanguíneos. Conclusiones: Las gónadas de las tres especies analizadas presentan una organización celular quística de manera similar con otros anuros, donde se identificó todos los estadios de la espermatogénesis y espermiogénesis indicando posiblemente una actividad reproductiva continua. Así mismo, se reporta por primera vez el órgano de bidder en las tres especies de Atelopus, lo cual permite sugerir una posible reversión sexual en caso de una disminución poblacional de las hembras como una estrategia reproductiva.

Masculinization of South American catfish (Rhamdia quelen) through dietary administration of 17α-methyltestosterone / Masculinización del pez Liso (Rhamdia quelen) mediante suministro dietario de 17α-metiltestosterona / Masculinização do Jundiá (Rhamdia quelen) através da administração dietética de 17α-metiltestosterona

Abstract Background: Production of monosex cultures of females is desirable in commercial aquaculture of certain species due to their higher growth rate. Ideally, females should be free of exogenous hormones. The initial step to produce hormone-free all-female offspring is masculinization of normal females to create sex reversed animals, called neomales, which are then be bred with normal females obtaining all-female offspring. Objective: To masculinize Rhamdia quelen fry by adding 17α-methyltestosterone (MT) hormone to the feed. Methods: Larvae of R. quelen were fed diets supplemented with 60, 80, or 100 mg MT/kg feed for 21 days. A control group was fed the same diet free of MT. At 150 days post-hatching, 30 fish of each treatment group were euthanized to evaluate gonadal changes using histological techniques. Results: MT significantly affected the differentiation of female gonads in the 60 and 80 mg MT/kg feed groups. Sex reversal was observed in all MT treatment groups, with 50, 40, and 20% neomales produced with 60, 80, and 100 mg MT/kg feed, respectively. Intersex gonads were observed only in the masculinization treatment groups. Inhibitory effects on gonadal development of females and males were observed at the highest MT doses. Conclusion: Dietary administration of MT effectively masculinizes R. quelen fry; however, the lowest dose of 60 mg/kg feed is recommended, since higher doses have inhibitory effects on gonadal development in both sexes.

Resumen Antecedentes: Debido a su mayor tasa de crecimiento, la producción de peces femeninos monosexo es deseable en acuicultura comercial de determinadas especies. Idealmente, las hembras deben estar libres de hormonas exógenas. El paso inicial para generar descendencia femenina libre de hormonas es la masculinización de hembras genéticas para producir animales sexualmente revertidos, llamados neomachos, los cuales se aparean luego con hembras genéticas para producir descendencia femenina. Objetivo: Masculinizar larvas de Rhamdia quelen con 17α-metiltestosterona (MT) incorporada en el alimento. Métodos: Larvas de R. quelen fueron alimentadas con dietas suplementadas con 60, 80 y 100 mg de MT/kg de alimento durante 21 días. Un grupo control recibió la misma dieta, sin MT. A los 150 días pos-eclosión, 30 peces de cada tratamiento fueron eutanasiados para evaluación gonadal mediante técnicas histológicas. Resultados: La MT afectó significativamente la diferenciación de las gónadas femeninas en las dosis de 60 y 80 mg MT/kg de alimento. El cambio de sexo se observó en los tratamientos con las dosis de 60, 80 y 100 mg MT/kg alimento, con 50, 40 y 20% de neomachos, respectivamente. En los tratamientos de masculinización se observaron gónadas intersexuales. En las dosis más altas de MT se observó inhibición del desarrollo gonadal de hembras y machos. Conclusiones: El suministro dietario de MT masculinizó las larvas de R. quelen. Se recomienda usar 60 mg/kg, ya que dosis mayores tienen efectos inhibidores en el desarrollo gonadal para ambos sexos.

Resumo Antecedentes: O cultivo monossexo feminino é desejável na aquicultura comercial de determinadas espécies devido à maior taxa de crescimento. Idealmente, as fêmeas devem ser livres de hormônios exógenos. O passo inicial para gerar descendências femininas livres destes hormônios é a masculinização de fêmeas normais para produzir animais revertidos sexualmente, os chamados neomachos. Os neomachos podem então ser cruzados com fêmeas normais para a produção de descendências femininas. Objetivo: Masculinizar larvas de R. quelen utilizando o hormônio 17α-metiltestosterona (MT) incorporado no alimento. Métodos: Larvas de R. quelen foram alimentadas com dietas suplementadas com MT nas doses de 60, 80 ou 100 mg/kg de alimento durante 21 dias. Um grupo controle foi alimentado com dieta similar livre de MT. Aos 150 dias pós-eclosão, 30 peixes de cada grupo de tratamento foram eutanasiados para avaliação gonadal através de técnicas histológicas. Resultados: O uso de MT afetou significativamente a diferenciação das gônadas femininas nas doses 60 e 80 mg/kg de alimento. A reversão sexual foi observada em todos os grupos tratados com MT, gerando 50, 40 e 20% de neomachos nas doses 60, 80 e 100 mg MT/kg de alimento, respectivamente. Gônadas intersexuais foram observadas somente nos tratamentos masculinizantes. Nas maiores doses de MT, efeitos inibitórios de desenvolvimento gonadal foram observados em fêmeas e machos. Conclusão: A administração dietética de MT efetivamente masculinizou larvas de R. quelen. No entanto, a dose mais baixa de 60 mg/kg de alimento é recomendada devido aos efeitos inibitórios das doses mais elevadas de MT no desenvolvimento gonadal de ambos os sexos.

Sex-determinatinn systems and their evolution: mammlss / Sistemas de determinación de sexo y su evolución: caso mamíferos

Sex-determination methods are very diverse as they have become an enduring research field. Understanding the causes of gonadal development and elucidating the main factors involved in sex-determination of offspring required relating information from far-ranging areas such as cytology, embryology, morphology, molecular biology and even ecology and evolution. This article presents an overview of sex-determination in placental mammals, encompassing several levels of biological organization. The importance of the underlying molecular tools in the context of sex-determination assays and their implications in conservation genetics is also discussed.

Los sistemas de determinación de sexo son muy diversos y en consecuencia se ha aumentado la investigación en este campo. Entender el desarrollo gonadal y elucidar los factores involucrados en la determinación de sexo de la descendencia ha requerido tomar información de aéreas como: citología, embriología, morfología, biología molecular e incluso de ecología y evolución. Este artículo presenta una visión de los mecanismos de determinación de sexo en mamíferos placentarios, abarcando algunos niveles de organización biológica. También se discute la importancia de las herramientas moleculares en las pruebas de determinación del sexo y sus implicaciones en conservación genética.

Exposure of Red Tilapia (Oreochromis spp.) eggs to 17 α-Methyltestosterone and the sex ratio of the fish offspring / Inmersión de ovas de tilapia roja (Oreochromis spp.) en diferentes estadíos de fertilización en una solución de 17 α- metiltestosterona y la proporción fenotípica del sexo / Efeito da imersão de ovas de tilápia vermelha (Oreochromis spp.) em diferentes fases de fertilização numa solução de 17α- metiltestosterona sobre a proporção fenotípica do sexo

This study evaluated the proportions of sex reversals which occurred after red tilapia (Oreochromis spp.) eggs were immersed into various solutions of 17 α-Methyltestosterone (0, 800 and 1200 ug/L of water). Two fertilization stages of the eggs, i.e., reflecting clear or dark colors, were included in this study. Besides sex proportions, other parameters studied included hatching, fry and fingerling survival, final weight and length. There were no significant differences between the sex proportions obtained relative to hormone concentration or egg color (49.59% males from dark eggs and 46.36% males from light eggsversus the control, which had 55.24% males). In contrast, the percentage of hatching was significantly higher in dark eggs (60.27% ± 11.52). Survival of fry was higher when born from dark eggs compared with clear eggs (51.74% ± 27.01 versus 28.97% ± 1.52, respectively). Fingerling survival was not related to the color of the eggs (59.28% ± 23.73 versus 65.58% ± 9.01 for initially dark and clear eggs, respectively). However, surviving males were longer and heavier (6.75 cm ± 1.29 and 5.45 g ± 3.09) than females. This data suggest a possible interaction between hatching, survival, and egg color.

Este trabajo tuvo como objetivo evaluar la reversión sexual por inmersión de ovas de tilapia roja (Oreochromis spp.) clasificadas por estadíos de fertilización (color de ovas claras y oscuras) a diferentes hormonales 0, 800 y 1200 μg de 17 α- Metil Testosterona (17αMT/L) por litro de agua. El trabajo fue realizado en la estación piscícola de la Universidad de Antioquia, midiendo como variables: proporción sexual, porcentaje de eclosión, sobrevivencia en larva y alevinaje, peso final, longitud total. Para porcentaje de reversión sexual no se encontró diferencia significativa (p>0.05) con respecto a las concentraciones hormonales y al color de ovas, cuyos valores promedio fueron 49.59% de machos para ovas oscuras y 46.36% de machos para ovas claras, respecto al tratamiento testigo que tuvo 55.24% de machos. Para los demás parámetros, tales como porcentaje de eclosión, se encontró diferencia altamente significativa (p<0.01) con respecto al color de las ovas siendo mayor la eclosión en ovas de color oscuro con un valor de 60.27 ± 11.52%. Para sobrevivencia en larva se encontró diferencia significativa (p<0.05) hallándose 51.74 ± 27.01% para las larvas provenientes de ovas oscuras y 28.97 ± 1.52% para las provenientes de ovas claras. Para sobrevivencia en la etapa de alevinaje, no hubo diferencia significativa (p>0.05) con respecto al color de las ovas, encontrándose 59.2 ± 23.73% para los animales provenientes de ovas oscuras y de 65.58 ± 9.01% para los animales provenientes de ovas claras. En las variables peso y longitud se observó diferencia altamente significativa (p<0.001) con respecto al sexo siendo de mayor tamaño y peso los machos con una media de 6.75 ± 1.29 cm y 5.45 ± 3.09 g, respectivamente.

Este estudo teve como objetivo avaliar a reversão sexual por imersão em ovas de tilápia vermelha (Oreochromis spp.), classificadas por fases da fecundação (ovas de cores claras e escuras), com diferentes concentrações hormonais, 0, 800 e 1200 μg17α MT / L de água. Este trabalho foi realizado na Estação Piscícola da Universidade de Antioquia, medindo variáveis, tais como: percentagem de Eclosão, percentagem de Sobrevivência das larvas e alevinagem, Peso fim, Comprimento total, e proporção sexual. Para a variável Eclosão, foi encontrada uma diferença altamente significativa (p<0.01), sendo maior a quantidade de ovas escuras, com uma média de 60.27% e um desvio padrão de ± 11.52%. Na sobrevivencia das larvas não foi encontrada diferença significativa (p<0.05) com respeito a cor das ovas, havendo uma média de 51.74% e um desvio padrão de ± 27.01% para as larvas das ovas escuras; uma média de 28.97% e com desvio padrão de ± 1.52% para as larvas das ovas claras. Durante a etapa da alevinagem não houve diferença significativa (p>0.05), encontrado uma média de 59.28% e um desvio padrão de ± 23.73% para os animais provenientes de ovas escuras; uma média de 65.58% e um desvio padrão de ± 9.01% para animais provenientes de ovas claras. Nas variáveis Peso e Comprimento, foi observada diferença altamente significativa (p <0.001); sendo os machos, de maior tamanho e peso, com uma média de 6.75 centímetros e um desvio padrão de ± 1.29 cm para a variável comprimento. Para a variável peso, ocorreu uma média de 5.45 gr e um desvio de ± 3.09 g. Para a Reversão, não foi encontrada diferença significativa (p>0.05), no que diz respeito ao concentrações hormonais e a cor das ovas.

Estandarización del manejo y la criopreservación de semen de hembras masculinizadas de trucha arco iris (Oncorhynchus mykiss) / Padronizar a gestão ea criopreservação de sêmen de fêmeas de truta arco-íris (Oncorhynchus mykiss) sob masculinização / Standardization of handling and freezing sperm from masculinized females of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss)

La demanda de líneas monosexo hembras en la producción de trucha ha incrementado significativamente en los últimos años, por lo que se han desarrollado tecnologías para estandarizar este proceso como el uso de semen de hembras genéticas sometidas a reversión sexual. El objetivo de la presente investigación fue estandarizar la maduración in vitro y la criopreservación de semen de hembras masculinizadas (neomachos XX) de trucha arco iris (Oncorhynchus mykiss) como estrategia para producir descendencias 100% hembras de reproductores colombianos. Para la obtención del semen los neomachos fueron sacrificados y el semen recuperado fue sometido a proceso de maduración con plasma seminal de machos normales o plasma seminal artificial. Para la criopreservación del semen se probaron los crioprotectores dimetilsulfóxido 10% y metanol 10%. En el experimento se evaluron la movilidad post maduración y post descongelación y la fertilidad del semen. El proceso de maduración tuvo un efecto significativo sobre el porcentaje de movilidad (p<0.05), al obtener los mejores valores con el plasma seminal artificial (55 ± 10.4% espermatozoides móviles). Los mayores valores de movilidad postdescongelación (29.9 ± 13.3%) al igual que la mejor fertilidad (26.33 ± 7.53%), se registraron con el protocolo de dimetilsulfóxido al 10%.

The demand of monosex female stocks in production of trout has significantly increased during the past years, which has led to develop new technologies to standardize this process. The usage of semen of genetic females submitted to sexual reversion is a good choice. The objective of this research was to develop a methodology to mature in vitro and cryopreserved semen of sex-reversed rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) females as strategy to produce lineage 100% Colombian trout female. The semen was directly obtained from the gonads after its surgical extraction of the slaughtered individuals, later it was submitted to maturation process implementing seminal plasma of normal males and artificial plasma. The semen was cryopreserved in two extender dimetyhyl sulfoxide 10% and methanol 10%. Postmaturation, postcriopreservation movility and sperm fertility were evaluated. �Maturation process had a significative effect on movility, the highest movility was obtained with artificial seminal plasma (55 ± 10.4 %). Highest post criopreservation movility (29.9 ± 13.3%) and highest fertility rates (26.33 ± 7.53 %) were obtained with dimetyhyl sulfoxide 10%.

A procura de linhas monosexo fêmeas na produção de trutas tem aumentado significativamente nos últimos anos, de modo tecnologias foram desenvolvidas com a finalidade de padronizar este processo como o uso do esperma de genética feminina submetido a reversão sexual. O objectivo do presente inquérito foi para uniformizar a maturação in vitro e criopreservação de sêmen masculinização de fêmeas (neomachos XX) trutas arco-íris (Oncorhynchus mykiss) como uma estratégia para produzir descendentes de 100% do sexo feminino dos jogadores colombianos. Para a obtenção do esperma neomachos foram mortas e sêmen foi recuperado submetida a maturação processo normal de plasma seminal plasma seminal masculina ou artificiais. Para a criopreservação de sêmen foi testado crioprotectores dimethylsulphoxide 10% e 10% de metanol. O experimento foi evaluron mobilidade pós maturação e pós descongelamento e fertilidade do sêmen. O processo de maturação teve um efeito significativo sobre a porcentagem de mobilidade (p<0.05), para obter os melhores valores com artificial seminal plasma (55 ± 10.4% esperma). Os maiores valores de mobilidade postdescongelación (29.9 ± 13.3%), bem como a melhor fertilidade (26.33 ± 7.53%), foram registrados com o protocolo de dimethylsulphoxide a 10%.

Aplicação de métodos diretos e indiretos para produção de populações monossexuais na tilapicultura / Direct and indirect methods applied to the production of monosexual populations in tilapia breeding programs

No cultivo de tilápias, as espécies ao gênero Oreochromis apresentam maior importância devido a sua fácil adaptabilidade às condições de cultivo, rusticidade, altas taxas de crescimento e também à grande aceitação de sua carne pelo mercado consumidor. Apesar de suas vantagens, um grande problema existente com relação ao cultivo destes peixes está relacionado com sua maturidade sexual precoce e elevada prolificidade, o que pode levar à ocorrência de superpopulação em condições de cultivo. Este fato pode provocar grandes prejuízos aos cultivos devido à redução das taxas de crescimento dos animais envolvidos na reprodução, competição dos filhotes com os adultos pelo alimento e, em casos extremos, mortalidade devido à queda de qualidade da água. Tendo em vista esta problemática, diversas técnicas de produção de propulações monosexo têm sido estudadas. Dentre estas técnicas pode-se considerar aquelas que fazem o controle endógeno direto e indireto do sexo fenotípico. As técnicas de controle direto são aquelas que envolvem a masculinização, feminilização ou esterilização a partir da utilização de hormônios, antiestrógenos, inibidores enzimáticos e compostos esterilizantes. Os tratamentos indiretos utilizam manipulação ambiental, genética ou endócrina para a produção de indivíduos com gametas monosexuais. Atualmente a técnica mais difundida é o método direto, onde se utilizam tratamentos com o hormônio 17 a metiltestosterona incorporado à ração. Contudo, já existe uma tendência de utilização das técnicas indiretas e diretas que não utilizam hormônios esteróides, devido à preocupação do mercado consumidor com a utilização dos hormônios esteróides nestes cultivos.