Transcriptomic analysis of Chaetoceros muelleri in response to different nitrogen concentrations reveals the activation of pathways to enable efficient nitrogen uptake.

Nitrogen is the principal nutrient deficiency that increases lipids and carbohydrate content in diatoms but negatively affects biomass production. Marine diatom Chaetoceros muelleri is characterized by lipid and carbohydrate accumulation under low nitrogen concentration without affecting biomass. To elucidate the molecular effects of nitrogen concentrations, we performed an RNA-seq analysis of C. muelleri grown under four nitrogen concentrations (3.53 mM, 1.76 mM, 0.44 mM, and 0.18 mM of NaNO3). This research revealed that changes in global transcription in C. muelleri are differentially expressed by nitrogen concentration. "Energetic metabolism", "Carbohydrate metabolism" and "Lipid metabolism" pathways were identified as the most upregulated by N deficiency. Due to N limitation, alternative pathways to self-supply nitrogen employed by microalgal cells were identified. Additionally, nitrogen limitation decreased chlorophyll content and caused a greater response at the transcriptional level with a higher number of unigenes differentially expressed. By contrast, the highest N concentration (3.53 mM) recorded the lowest number of differentially expressed genes. Amt1, Nrt2, Fad2, Skn7, Wrky19, and Dgat2 genes were evaluated by RT-qPCR. In conclusion, C. muelleri modify their metabolic pathways to optimize nitrogen utilization and minimize nitrogen losses. On the other hand, the assembled transcriptome serves as the basis for metabolic engineering focused on improving the quantity and quality of the diatom for biotechnological applications. However, proteomic and metabolomic analysis is also required to compare gene expression, protein, and metabolite accumulation.

Maturation of native oyster Crassostrea gasar at different diets in the laboratory / Maturação da ostra nativa Crassostrea gasar submetida a diferentes dietas em laboratório

This study evaluated the influence of different microalgae diets on gonadal tissue maturation in the native oyster Crassostrea gasar in the laboratory, between March and May 2010, totalizing 60 days. Ninety-six oysters, collected from an experimental farm located on Florianópolis/SC, were transferred to the laboratory and maintained in three different diet treatments: Isochrysis galbana, Chaetoceros müelleri and a mix diet of both species in a 1:1 ratio. The oysters were conditioned in 3 L experimental units at a water flow rate of 300 mL min-1 and constant aeration. Food was provided in a continuous flow system, at a density of 16 x 104 cells mL-1. The mean water temperature and salinity during the experimental period were 24.36 ± 1.23 ºC and 29.4 ± 3.08, respectively. Fortnightly, six oysters randomly sampled from each treatment were examined for histological analysis. The condition index was analyzed at the beginning and the end of the experiment. The initial mean height and weight of the oysters were 68.25 ± 6.73 mm and 60.89 ± 14.19 g, respectively, and the final mean height and weight were 69.20 ± 5.97 mm and 70.04 ± 17.42 g, respectively. The sex ratio for the treatments was 1.2 males for each female and 19.5% of the oysters were considered indeterminate. The condition index was not affected by treatments and there was no improvement on the gonadal tissue maturation of t

Este estudo avaliou a influência de diferentes dietas microalgais sobre a maturação do tecido gonádico da ostra nativa Crassostrea gasar em laboratório, entre março e maio de 2010, totalizando 60 dias. Noventa e seis ostras, coletadas em cultivo experimental localizado em Florianópolis/SC, foram transferidas para o laboratório e submetidas a três tratamentos de alimentação: Isochrysis galbana, Chaetoceros müelleri e uma dieta mista das duas espécies na proporção de 1:1. As ostras foram acondicionadas em unidades experimentais de 3 L com vazão de 300 mL min-1 de água e aeração constante. A alimentação foi fornecida em sistema de fluxo contínuo, na densidade de 16 x 104 células mL-1. A temperatura e salinidade média da água durante o período experimental foram 24,36 ± 1,23 ºC e 29,4 ± 3,08, respectivamente. Quinzenalmente, foram realizadas análises histológicas de seis indivíduos amostrados aleatoriamente de cada tratamento. O índice de condição foi calculado no início e no fim do experimento. A altura e peso inicial das ostras foram 68,25 ± 6,73 mm e 60,89 ± 14,19 g, respectivamente, e a altura e peso final foram 69,20 ± 5,97 mm e 70,04 ± 17,42 g, respectivamente. A proporção sexual dos tratamentos foi 1,2 machos para cada fêmea e 19,5% das ostras foram consideradas indeterminadas. O índice de condição não foi afetado pelos tratamentos e não houve melhora na maturação do tecido

Maturação da ostra nativa Crassostrea gasar submetida a diferentes dietas em laboratório / Maturation of native oyster Crassostrea gasar at different diets in the laboratory*

This study evaluated the influence of different microalgae diets on gonadal tissue maturation in the native oyster Crassostrea gasar in the laboratory, between MarchandMay 2010, totalizing60 days. Ninety-six oysters, collected from anexperimental farm located on Florianópolis/SC,were transferred to the laboratory and maintained in three different diet treatments:Isochrysisgalbana, Chaetocerosmüelleriand a mix diet of both speciesin a 1:1 ratio. The oysters were conditioned in 3Lexperimental units at a water flow rate of 300 mLmin-1and constant aeration. Food was providedin a continuous flow system, at a density of16x104cells mL-1. The mean water temperature andsalinity during the experimental period were 24.36 ± 1.23ºC and 29.4 ± 3.08, respectively. Fortnightly,six oysters randomly sampled from each treatment were examined for histological analysis. The condition index was analyzedat the beginning and the end of the experiment. The initial mean height and weight of the oysters were 68.25 ± 6.73 mm and 60.89 ± 14.19g, respectively, and the final mean height and weight were 69.20 ± 5.97 mm and 70.04 ± 17.42 g, respectively.The sex ratio for the treatments was 1.2 males for each female and 19.5% of the oysters were considered indeterminate. The condition index was not affected by treatmentsandthere was no improvement on the gonadal tissue maturation of the native oyster C. gasarsubjected to different microalgae diets during the conditioning period.(AU)

Este estudo avaliou a influência de diferentes dietas microalgais sobre a maturação do tecido gonádico da ostra nativa Crassostrea gasarem laboratório, entre março e maio de 2010, totalizando60 dias. Noventa e seis ostras, coletadas em cultivo experimental localizado em Florianópolis/SC, foram transferidas para o laboratório e submetidas a três tratamentos de alimentação: Isochrysisgalbana, Chaetocerosmüellerie uma die Este estudo avaliou a influência de diferentes dietas microalgais sobre a maturação do tecido gonádico da ostra nativa Crassostrea gasarem laboratório, entre março e maio de 2010, totalizando60 dias. Noventa e seis ostras, coletadas em cultivo experimental localizado em Florianópolis/SC, foram transferidas para o laboratório e submetidas a três tratamentos de alimentação: Isochrysisgalbana, Chaetocerosmüellerie uma dieta mista das duas espécies na proporção de 1:1. As ostras foram acondicionadas em unidades experimentais de 3 L com vazão de 300 mLmin-1de água e aeração constante. A alimentação foi fornecida em sistema de fluxo contínuo, na densidade de 16x104célulasmL-1. A temperatura e salinidade média da água durante o período experimental foram 24,36 ± 1,23ºC e 29,4 ± 3,08, respectivamente. Quinzenalmente, foram realizadas análises histológicas de seis indivíduos amostrados aleatoriamente de cada tratamento. O índice de condição foi calculado no início e no fim do experimento. A altura e peso inicial das ostras foram68,25 ± 6,73 mm e 60,89 ± 14,19g, respectivamente, e a altura e peso final foram 69,20 ± 5,97 mm e 70,04 ± 17,42 g, respectivamente. A proporção sexual dos tratamentos foi1,2 machos para cada fêmea e 19,5% das ostras foram consideradas indeterminadas. O índice de condição não foi afetado pelos tratamentos e não houve melhora na maturação do tecido gonádico da ostra nativa C. gasar submetida a diferentes dietas microalgais durante o período de acondicionamento.