Genetic improvement and selection in shellfish: A review based on oyster research and production P. Boudry, M. Barré and A. Gérard IFREMER- Laboratoire de Génétique, Aquaculture et Pathologie (GAP) BP 133,17390 La Tremblade, France Genética e Selecção 2009/2010 Ana Cristóvão, nº 24973 Susana Ferreira, nº 25009 Diego de la Cruz, nº 38391 Marta Gonçalves, nº 13916 Introdução • O cultivo de bivalves é de grande importância em aquacultura marinha. • Tradicionalmente esta aquacultura tem como base as espécies selvagens. Introdução • Para controlar doenças ou aumentar a produtividade, várias abordagens podem ser seguidas. - Introdução de novas espécies: Identificar espécies adequadas e avaliar o seu impacto ecológico; - Poliploides: Comparar o comportamento dos triploides em relação aos diploides; - Hibridização: Apesar de ocorrer cruzamento entre espécies, há poucos dados disponíveis sobre a sua performance ou fertilidade. - Selecção: A variação da hereditariedade deve ser demonstrada para resistência a doenças e crescimento. Introdução de novas espécies • A introdução de novas espécies de bivalves em aquacultura ocorreu frequentemente no passado. Introdução de novas espécies • Ostra-Portuguesa: Crassostrea angulata - Introduzida em França (1868) tornando-se a principal espécie de ostra na Europa até aos anos 70. - Esta foi afectada por uma doença viral (1967-1972); - 1970 para combater a crise e manter a indústria foi introduzida a C. gigas, provenientes do Japão e Canadá. - C. angulata permaneceram apenas nas costas sul de Portugal e Espanha. Introdução de novas espécies • PCR-amplified DNA mitocondrial, para verificar a diferenciação genética entre as duas espécies. • C. angulata de Portugal e Espanha fazem cluster com as Taiwan. • Estes resultados dão uma nova perspectiva para o estudo dos caracteres anteriormente descritos como uma variação entre C. gigas e C. angulata, tais como o crescimento e a susceptibilidade a doenças. Poliploidização • A introdução de triploidia foi registada em várias espécies, tais como: - Mexilhões, Ostra, Vieiras e Amêijoas. • A triploidia é geralmente induzida em ovos fertilizados, durante a Meiose I ou II, pela inibição da formação do corpo polar I ou II. Poliploidização • O método mais utilizado é o tratamento dos ovos fertilizados com cytochalasin B. • Outros métodos são baseados em: choque térmico, choque de pressão e tratamento químico (6-dimethylaminopurine (6-DMAP). • Um método alternativo é o cruzamento entre tetraploides e diploides, para obter triploides. • Casos de sucesso de triploidia: C. gigas e M. galloprovincialis. Poliploidização Triploides têm melhor performance que os diploides, porquê? • A triplodia induz a esterilidade e reduz a gemetogénese: A energia gasta para a reprodução passa a ser utilizada para o crescimento. • A triploidia induz altos níveis de heterozigosidade: Caracter que se relaciona com o crescimento em bivalves. Para O. edulis o crescimento é mais rápido durante a meiose I dos triploides do que na meiose II dos triploides ou dos diploides. Poliploidização • Comparação entre C. gigas Diploides e triploides. IFREMER (1992) Hibridização • Os estudos entre hibridização de espécies divide-se em dois grupos: – Hibridização entre espécies com distribuição geográfica natural adjacente. Neste caso, a maioria dos estudos lida com a manutenção de zonas híbridas (ex: quantificação de fluxo genético dos híbridos). – Hibridização entre espécies bastante relacionadas com introdução de espécies em novas áreas geográficas, ou cruzamentos experimentais: estes casos são pouco estudados devido à falta de marcadores genéticos. Quando tais marcadores existem, fornecem uma forma de avaliar o estado dos híbridos Hibridização Selecção • Na maioria dos estudos, os resultados são baseados numa única geração de selecção, e a variabilidade genética nas populações seleccionadas é, por vezes, limitada. Além disso, na maioria dos estudos, o controle inadequado da variação ambiental conduz a valores de herditabilidade reduzidos. • A Selecção Natural ainda não nos leva a níveis de tolerância economicamente significativos. Isto pode-se dever ao facto de que a infestação espontânea só induzir a mortalidade em ostras com 3 a 4 anos de idade. • Os produtores reduzem as perdas pois vendem os seus stocks antes dos 3 anos, e porque na França a semente vem de progenitores cultivados, as infestações não levam a pressões de selecção fortes. Selecção • Em 1985, um programa foi iniciado para seleccionar a resistência à bonamiose baseada: – No facto que a bonamiose está presente em todos os locais de produção enquanto que a marteliose só está presente nos estuários; – A habilidade para purificar o parasita Bonamia e para infectar ostras (ainda não está disponível para a marteliose), o que permite o ciclo de selecção seja encurtado. Figura: O Parasita bonamia provoca o escurecimento das brânquias da Ostra Conclusões • Introduções passadas de espécies de ostra tiveram um importante impacte económico. O seu impacte ecológico no ambiente ainda não foi avaliado correctamente. • Algumas razões para que a introdução de espécies exóticas de interesse em aquacultura possam vir a ser menos frequentes, passam ser citadas: – Crescimento da consciência ambiental. – Introdução acidental de pragas levou a impactes ambientais e económicos negativos – O risco de introdução de doenças exóticas com consequências catrastróficas em locais de cultivo de ostras, por exemplo, o parasita Bonamia transferido da Nova Zelândia, T. chilensis, para a ostra europeia Ostrea edulis através de stocks de O. edulis introduzidos dos USA. – A introdução das espécies mais importantes em termos de crescimento (Crassostrea gigas, ßudítapes philippinarum) já foi realizada intencionalmente ou acidentalmente. No entanto ainda existe potencial para a introdução de espécies de crescimento rápido, espécies Pectinideae como Argopecten irradians ou Patinopecten yessoensís, na Europa.