Proyecto de desarrollo familiar y genómica del bacalao del Atlántico

Promoción de la cría selectiva en Canadá

Bacalao del Atlántico Cooke Aquaculture Inc. El centro de perforación en alta mar de L&J en Fundy Bay de New Brunswick está clasificado por peso corporal, deformidad, sexo y etapa de maduración sexual.

La disminución de las poblaciones silvestres de bacalao del Atlántico en todo el mundo ha generado un nuevo interés en el cultivo de esta especie, y la acuicultura de bacalao se está volviendo cada vez más importante en el Atlántico canadiense. Aunque se han desarrollado la mayoría de los protocolos básicos para la cría de bacalao, la dependencia continua de recursos naturales no seleccionados limita el desarrollo de esta industria emergente.

Para promover la domesticación de esta especie, se estableció un Proyecto de Desarrollo de Genómica y Reproductores de Bacalao del Atlántico (CGP) de 18,1 millones de dólares para desarrollar programas de reproducción selectiva basados ​​en el bacalao en Terranova y Labrador y en New Brunswick, Canadá y New Hampshire. EE.UU. Paralelamente, está en marcha una iniciativa de genómica a gran escala.

El Proyecto de Desarrollo de Genómica y Reproductores del Bacalao del Atlántico es una iniciativa única de cuatro años que reúne a actores clave de la industria, universidades, gobiernos y organizaciones sin fines de lucro en la asociación de acuicultura del bacalao. El CGP es administrado por Genome Atlantic, financiado por Genome Canada, la Agencia Canadiense del Atlántico de Canadá, Fisheries and Oceans Canada, las Instituciones de Financiamiento Provincial Provincial del Atlántico, socios de la industria y agencias participantes.

Se expandieron los datos genéticos

El principal factor que limita la recuperación dirigida de la familia del bacalao es la escasez de herramientas moleculares. Antes del lanzamiento de este proyecto, solo 2.278 secuencias estaban disponibles en la base de datos GenBank de secuencias de nucleótidos para esta especie. CGP ya ha aumentado drásticamente los recursos genómicos del bacalao disponibles en las bases de datos públicas y ha proporcionado más del 94% (Gadus morhua) secuencias en GenBank.

Estas secuencias se utilizan para la genómica comparativa y para identificar polimorfismos en la familia canadiense, para desarrollar marcadores relacionados con genes para la gestión familiar y para crear herramientas para el análisis de la expresión. Los recursos son invaluables para analizar rasgos cuantitativos, identificar genes importantes en la acuicultura de bacalao canadiense y permitir la selección basada en marcadores en un programa de reproducción relacionado. Las herramientas moleculares desarrolladas bajo este programa también se pueden utilizar para estudiar las poblaciones de bacalao en cautiverio y salvaje en todo el mundo.

Asuntos relacionados

Los investigadores también trabajarán en estrecha colaboración con los investigadores de CGP y los socios de la industria para considerar cuestiones éticas, ambientales, económicas, legales y sociales relacionadas con los resultados de la investigación de CGP. Examinan cuestiones éticas relacionadas con la distribución de beneficios entre socios de investigación y marketing y otras cuestiones relacionadas con el estado de la manada de bacalao de élite del Atlántico en la legislación medioambiental canadiense.

Diseñar un programa de cría

En 2005 se pusieron en marcha dos programas regionales independientes de desarrollo de poblaciones de bacalao, utilizando las poblaciones locales de bacalao salvaje para crear familias para el futuro de la industria acuícola provincial. Para comparar la cría individual con la cría comunitaria como una estrategia de cría selectiva basada en la familia, el programa incluye familias que se reúnen en una etapa temprana de la cría (Grupo 2) o se unen después del etiquetado con un peso promedio mínimo de unos 15 g (Grupo 1). .

En las familias se realizan mediciones y evaluación genética de rasgos económicamente valiosos como crecimiento, madurez sexual, salud de los peces, tolerancia térmica e hipoxia, supervivencia, calidad del producto y rendimiento. También se evaluarán los beneficios de añadir características específicas al diseño de un programa de cría con el fin de producir bacalao sano, de alta calidad y de crecimiento rápido.

Creación de familias de bacalao

Bacalao del Atlántico Cooke Aquaculture Inc. El L&J Offshore Drilling Center en Fundy Bay, New Brunswick, se evalúa en función del peso corporal, la deformidad, el sexo y la etapa de maduración sexual.

El primer paso en el proyecto CGP fue reunir familias silvestres de varios lugares en el Océano Atlántico en Canadá y un sitio en los Estados Unidos. También se utilizó como progenitor reproductores de poblaciones previamente ubicadas en el Centro de Ciencias Oceánicas en Terranova y Labrador, Canadá, Países Bajos. En New Brunwick (NB) y New Hampshire (NH), se utilizaron poblaciones de desove circundantes, mientras que una familia manipulada expuesta a un fotoperíodo avanzado de cuatro meses envejeció en la NL

Antes del desove, se obtuvieron genotipos de cinco o seis loci de ADN de microsatélites para evaluar la asociación, y solo se cruzaron individuos no relacionados durante el desove. Los criaderos se engendraron o aparearon artificialmente para crear familias de hermanas completas y hermanastras utilizando diseños de cría de Berg y Henryon, donde ambos padres se aparean con dos madres y cada madre se aparea con dos padres. También se realizaron estudios sobre el uso de implantes de hormonas antes y durante el desove para sincronizar mejor el desove y reducir las diferencias de edad entre las familias.

Desde el inicio del proyecto, se han establecido un total de 436 familias y actualmente se están evaluando 226 familias en clases de tres años. Los conocimientos y protocolos de cultivo de bacalao desarrollados previamente por los participantes del proyecto se adaptaron, si fue necesario, para la cría exitosa de familias de bacalao.

Desarrollo temprano

Durante el primer período importante de desove de diciembre de 2005 a abril de 2006, CGP produjo 103 familias de media hermana y de tiempo completo para la cría social en jaulas marinas. Las mediciones preliminares para todas las familias del Grupo 1 se recolectaron 90 días después de la eclosión para la familia 36 NL y 105 días después de la eclosión para las 38 familias NB y 11 NH con pesos corporales medios que oscilan entre 0,18 y 0,72, 0,75 a 2,67 y 1,01 hasta 3,11 gramos. . respectivamente (P <0,0001). En NL, 1782 mediciones individuales de altura y peso mostraron que la correlación entre altura y peso fue de 0,89 (P <0,0001).

También se recopilaron datos sobre el etiquetado de crías de bacalao durante el etiquetado de 22 familias NL, 38 familias NB y 10 familias NH. En el momento del etiquetado, los datos registrados incluían el peso corporal, la longitud total, la ocurrencia y los tipos de deformaciones. Solo se etiquetaron los no individuos sanos. Teniendo en cuenta las diferencias de edad entre las familias, el peso individual y la longitud de los peces se ajustaron por edad en función de los días posteriores a la fertilización seguidos por grados-día.

Este análisis mostró una alta heredabilidad de ambos rasgos. Esto indicó que existe una variabilidad genética aditiva en las poblaciones de pedigrí de bacalao de América del Norte y que este rasgo debería responder bien a la selección. Estos resultados mostraron el potencial para mejorar las importantes características de producción comercial de la emergente industria de la acuicultura del bacalao.

Evaluación de simulacros en alta mar

Los bacalaos jóvenes se marcaron con un peso de unos 15 gramos.

En el verano de 2006, tuvo lugar la primera reubicación importante de familias de bacalao a sitios comerciales de perforación en alta mar. Aproximadamente 41,500 individuos de familias del Grupo 2 fueron colocados en una sola jaula que pesaba aproximadamente 8 gramos en julio y agosto. En noviembre de 2006, aproximadamente 5.000 familias de familias del Grupo 1 con transpondedores pasivos integrados fueron transferidos a dos sitios comerciales de perforación en alta mar en New Brunswick. Aproximadamente 3.000 personas fueron a la zona frente a la costa sur de Terranova para seguir cultivando y evaluando.

Las familias del grupo 1 se crían en jaulas durante aproximadamente 12 meses antes de la primera evaluación del peso corporal, las deformidades, el sexo y la maduración sexual. La evaluación final de la cosecha de las familias del Grupo 1 y del Grupo 2, seguida de la evaluación genética y la selección de la élite familiar, se llevará a cabo en jaulas después de aproximadamente 24 meses, asumiendo un ciclo de generación de tres años.

La identificación familiar de las familias del Grupo 2 se determina mediante análisis de ADN de microsatélites después de la cosecha. Además de las pruebas de rendimiento de las jaulas marinas, las familias también serán sometidas a pruebas de respuesta al estrés, tolerancia térmica y enfermedades basadas en laboratorio para determinar la variabilidad de estos rasgos y evaluar su potencial para la inclusión futura en un programa de selección asistido por marcadores.

Dado que las familias reproductoras anteriores continúan siendo criadas y valoradas en jaulas en alta mar, se creó una clase familiar adicional en NL y NB / NH desde diciembre de 2006 hasta febrero (232 cruces en total). La supervivencia ha sido buena hasta ahora y la evaluación está en curso.

panorama

En última instancia, los datos recopilados de todas las familias en todos los sitios se combinarán para análisis y evaluación genética. Los datos de rasgos recopilados se utilizarán para evaluar la herencia genética y los vínculos genéticos y fenotípicos, y para desarrollar procedimientos de evaluación genética.

La familia de la familia se clasifica según los resultados de la evaluación genética. Los individuos de élite seleccionarán a los socios industriales de CGP en 2009 como padres y menores de edad para que la próxima generación de familias produzca para una cultura empresarial.

(Nota del editor: este artículo se publicó originalmente en la edición de julio / agosto de 2007 de ).

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