Sistema de langostino tigre negro

La identificación de los padres adecuados fue posible con un 98 y un 92 por ciento de precisión.

Las tecnologías de marcadores de ADN pueden ayudar a realizar evaluaciones genealógicas y familiares para garantizar la eficacia de los programas de cría selectiva de langostinos tigre negro.

Los camarones, como la mayoría de las especies de acuicultura, son excelentes candidatos para un crecimiento rápido mediante la cría selectiva. Su alta fertilidad crea un vasto acervo genético del que se pueden seleccionar artistas de élite.

Uno de los principales problemas con los programas de cría de camarones es cómo rastrear el pedigrí y evaluar los medios de vida relativos de familias individuales y grupos familiares en entornos comunitarios sin etiquetar físicamente a los animales. Los marcadores moleculares permiten a los productores maximizar los beneficios de la reproducción selectiva mientras monitorean la endogamia.

La reciente domesticación del langostino tigre negro (Penaeus monodon) permite el desarrollo de programas de cría selectiva para esta especie. Las tecnologías de marcadores de ADN se pueden utilizar para realizar un seguimiento genealógico y una evaluación familiar, lo que garantiza la eficiencia de la reproducción selectiva.

huella de ADN

La toma de huellas dactilares de ADN por microsatélites tiene una amplia gama de aplicaciones en el campo de la genética, incluido el estudio de la variabilidad genética, la endogamia, la identificación de los padres, la identificación de especies y cepas, y el desarrollo de mapas de ligamiento genético de alta resolución. Por lo general, constan de secuencias de ADN repetidas de dos, tres o cuatro nucleótidos que pueden repetirse de seis a 100 veces.

Los microsatélites no suelen tener un impacto directo en las características de producción y se han utilizado ampliamente en programas de cría de numerosas especies ganaderas y acuícolas. Si los marcadores están suficientemente caracterizados para determinar el número de alelos y los rangos de tamaño, también se pueden multiplexar para crear un «panel» de huellas dactilares, con muchos marcadores (normalmente de cinco a 10), cada uno marcado con un tinte fluorescente diferente pero puntuado simultáneamente. Por tanto, los sistemas multiplex ofrecen importantes ahorros tanto de tiempo como de dinero.

Consideraciones de diseño

Con el fin de desarrollar un robusto sistema de marcadores de microsatélites monodónicos de Penaeus para su uso en la industria de la acuicultura de camarón en Australia, los autores decidieron establecer una serie de criterios estrictos para los tipos de marcadores de microsatélites utilizados. Los marcadores debían ser fáciles de puntuar, amplificados constantemente en poblaciones genéticamente diversas y adecuados para sistemas multiplex.

Con acceso a animales salvajes de aguas australianas y animales de granja de Tailandia, los autores evaluaron los criterios anteriores para crear sistemas reproducibles, de bajo costo y de alta productividad en las granjas, como la evaluación de la diversidad de los criaderos y el seguimiento parental de alto rendimiento para las familias.

Evaluación de marcadores existentes

Antes del estudio, ya había 184 microsatélites de P. monodon sospechosos en las bases de datos públicas de ADN. Estos marcadores de microsatélites se diseñaron principalmente para estudiar las estructuras de la población genética y no se utilizaron en sistemas multiplex. Más de dos tercios de los microsatélites contenían repeticiones de dinucleótidos.

Para cumplir con el primer criterio de facilidad de evaluación, los autores optaron por ignorar todos los microsatélites de dinucleótidos, centrándose más bien en las repeticiones de tri y tetranucleótidos. Se sabe que los marcadores de microsatélites con repeticiones de dinucleótidos exhiben bandas de «tartamudeo» que hacen que la estimación sea difícil y menos precisa. Otras consideraciones en la selección de marcadores fueron la idoneidad de la secuencia flanqueante para el diseño del cebador y los tamaños de producto esperados en el rango de 100-350 pb.

De los 184 marcadores disponibles públicamente, solo 19. Los autores probaron los marcadores en un pequeño panel de 15 camarones, 10 de aguas australianas y cinco de Tailandia. Siete marcadores no amplificaron el camarón australiano, lo que refleja su origen (es decir, desarrollado utilizando poblaciones asiáticas). Se dejaron doce para una evaluación adicional.

Nuevos microsatélites

Dado que solo 12 marcadores públicos de microsatélites merecen una mayor investigación, los autores decidieron aislar los nuevos marcadores. De las 42 secuencias únicas de microsatélites de tri y tetranucleótidos obtenidas, ocho secuencias se evaluaron en un pequeño panel de animales. Los siete marcadores parecían prometedores y quedaron para una evaluación adicional.

Diseño de sistemas multiplex

Los siguientes 19 marcadores candidatos se evaluaron individualmente en un panel más grande de 93 camarones australianos y 64 tailandeses para examinar el rango y el número de tamaños de alelos, su facilidad de amplificación y la confiabilidad del habla alélica. La tecnología multiplex disponible durante el estudio significó que tres tintes fluorescentes estaban disponibles para etiquetar los marcadores.

Los tintes se pueden usar más de una vez si dos marcadores etiquetados con el mismo tinte no tienen rangos de tamaño superpuestos. Según el rango de tamaño y la compatibilidad de los tintes fluorescentes, se combinaron 13 marcadores en dos sistemas multiplex con seis y siete marcadores, respectivamente, como se muestra esquemáticamente en la Figura 1.

Figura 1: Representación esquemática de dos sistemas de microsatélites. Cada barra representa el rango de tamaño y el color de un marcador de microsatélite (locus). También se muestra una imagen de gel típica con rayas (alelos) de diferentes tamaños y colores.

Estudios en curso

Usando los sistemas ahora desarrollados, los autores comenzaron a aplicarlos seriamente en las granjas. La capacidad de identificar a los padres y asignar a las crías criadas en estanques a familias y grupos familiares adecuados es el enfoque principal del trabajo actual.

Una prueba de tanque «ciega» que involucró a 120 animales de familias conocidas mostró que las madres y los padres correctos podían identificarse con una precisión del 98 y el 92 por ciento. Este fue un resultado muy prometedor, allanando el camino para que las familias de alto rendimiento fueran seleccionadas en la granja sin la necesidad de alternativas costosas, como criar familias / grupos familiares por separado o marcar animales.

Otras actividades incluyen evaluar y monitorear la diversidad genética de langostinos tigre negro domesticados en Australia frente a poblaciones silvestres, evaluar la estructura familiar y la dinámica entre estanques comerciales y comparar la diversidad genética dentro y entre diferentes poblaciones australianas e internacionales de P. monodon. .

(Nota del editor: este artículo apareció originalmente en la edición de marzo / abril de 2008 de ).

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