Disparidad en la Capacidad Reproductiva en el Camarón Blanco del Pacífico (): Perspectivas desde los Niveles Celulares y Moleculares Ovarianos
Autores: Zhang, Jianchun; Kong, Jie; Cao, Jiawang; Dai, Ping; Chen, Baolong; Tan, Jian; Meng, Xianhong; Luo, Kun; Fu, Qiang; Wei, Peiming; Luan, Sheng; Sui, Juan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Disparidad en la Capacidad Reproductiva en el Camarón Blanco del Pacífico (): Perspectivas desde los Niveles Celulares y Moleculares Ovarianos
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Biología
Palabras clave
Camarón blanco del Pacífico
Capacidad reproductiva
Desarrollo ovárico
Mitocondrias
Análisis del transcriptoma
Expresión génica diferencial
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
El camarón blanco del Pacífico es una especie de gran importancia en la acuicultura de camarones. En la producción de larvas de camarón, se han observado variaciones notables en la capacidad reproductiva entre individuos femeninos. Algunas hembras experimentan un desarrollo gonadal lento, lo que resulta en la incapacidad de desovar, mientras que otras pasan por múltiples maduraciones y contribuyen a la mayoría del suministro larval. A pesar de los numerosos estudios que se han realizado sobre los mecanismos regulatorios del desarrollo ovárico en camarones, los factores que contribuyen a las diferencias en la capacidad reproductiva entre hembras siguen siendo poco claros. Para elucidar los mecanismos subyacentes, este estudio examinó las diferencias en las características ováricas entre grupos de alta y baja reproducción en diferentes etapas de madurez, centrándose en los niveles celular y molecular. El análisis de microscopía electrónica de transmisión reveló que la abundancia del retículo endoplásmico, ribosomas, mitocondrias y crestas mitocondriales en los oocitos de alto volumen reproductivo era significativamente mayor que la del bajo volumen reproductivo en las primeras etapas de maduración ovárica (etapas I y II). A medida que los ovarios progresaban hacia la maduración en etapas tardías (etapas III y IV), las diferencias en las estructuras internas de los oocitos entre hembras con diferentes capacidades reproductivas disminuían gradualmente. El análisis del transcriptoma identificó genes expresados diferencialmente (GEDs) relacionados con las mitocondrias entre los dos grupos, sugiriendo que los procesos de producción de energía podrían desempeñar un papel crucial en las variaciones observadas en el desarrollo ovárico. Los niveles de expresión del factor de homología ETS (EHF) y del dominio de homología PRDI-BF1 y RIZ que contiene 9 (PRDM9), que eran significativamente diferentes entre los dos grupos, se compararon utilizando qRT-PCR en individuos en diferentes etapas de maduración ovárica. Los resultados mostraron una expresión significativamente mayor del gen EHF en los ovarios de alto volumen reproductivo en las etapas de madurez II y IV en comparación con el bajo volumen reproductivo, mientras que casi no se detectó expresión en el tejido del tallo ocular del alto volumen reproductivo. El gen PRDM9 se expresó exclusivamente en el tejido ovárico, con una expresión significativamente mayor en los ovarios del alto volumen reproductivo en las cuatro etapas de madurez en comparación con el bajo volumen reproductivo. La hibridación in situ por fluorescencia comparó aún más los patrones de expresión de EHF y PRDM9 en los ovarios de individuos con diferentes niveles de fertilidad, mostrando ambos genes señales positivas más fuertes en el alto volumen reproductivo en las cuatro etapas ováricas. Estos hallazgos no solo contribuyen a nuestra comprensión de los mecanismos regulatorios involucrados en el desarrollo ovárico de los camarones, sino que también proporcionan valiosos conocimientos para el cultivo de nuevas variedades destinadas a mejorar la fecundidad de los camarones.
Descripción
El camarón blanco del Pacífico es una especie de gran importancia en la acuicultura de camarones. En la producción de larvas de camarón, se han observado variaciones notables en la capacidad reproductiva entre individuos femeninos. Algunas hembras experimentan un desarrollo gonadal lento, lo que resulta en la incapacidad de desovar, mientras que otras pasan por múltiples maduraciones y contribuyen a la mayoría del suministro larval. A pesar de los numerosos estudios que se han realizado sobre los mecanismos regulatorios del desarrollo ovárico en camarones, los factores que contribuyen a las diferencias en la capacidad reproductiva entre hembras siguen siendo poco claros. Para elucidar los mecanismos subyacentes, este estudio examinó las diferencias en las características ováricas entre grupos de alta y baja reproducción en diferentes etapas de madurez, centrándose en los niveles celular y molecular. El análisis de microscopía electrónica de transmisión reveló que la abundancia del retículo endoplásmico, ribosomas, mitocondrias y crestas mitocondriales en los oocitos de alto volumen reproductivo era significativamente mayor que la del bajo volumen reproductivo en las primeras etapas de maduración ovárica (etapas I y II). A medida que los ovarios progresaban hacia la maduración en etapas tardías (etapas III y IV), las diferencias en las estructuras internas de los oocitos entre hembras con diferentes capacidades reproductivas disminuían gradualmente. El análisis del transcriptoma identificó genes expresados diferencialmente (GEDs) relacionados con las mitocondrias entre los dos grupos, sugiriendo que los procesos de producción de energía podrían desempeñar un papel crucial en las variaciones observadas en el desarrollo ovárico. Los niveles de expresión del factor de homología ETS (EHF) y del dominio de homología PRDI-BF1 y RIZ que contiene 9 (PRDM9), que eran significativamente diferentes entre los dos grupos, se compararon utilizando qRT-PCR en individuos en diferentes etapas de maduración ovárica. Los resultados mostraron una expresión significativamente mayor del gen EHF en los ovarios de alto volumen reproductivo en las etapas de madurez II y IV en comparación con el bajo volumen reproductivo, mientras que casi no se detectó expresión en el tejido del tallo ocular del alto volumen reproductivo. El gen PRDM9 se expresó exclusivamente en el tejido ovárico, con una expresión significativamente mayor en los ovarios del alto volumen reproductivo en las cuatro etapas de madurez en comparación con el bajo volumen reproductivo. La hibridación in situ por fluorescencia comparó aún más los patrones de expresión de EHF y PRDM9 en los ovarios de individuos con diferentes niveles de fertilidad, mostrando ambos genes señales positivas más fuertes en el alto volumen reproductivo en las cuatro etapas ováricas. Estos hallazgos no solo contribuyen a nuestra comprensión de los mecanismos regulatorios involucrados en el desarrollo ovárico de los camarones, sino que también proporcionan valiosos conocimientos para el cultivo de nuevas variedades destinadas a mejorar la fecundidad de los camarones.