Study of the second generation of gilthead sea bream (Sparus aurata L.) within the genetic improvement program Progensa for commercial interest traits and implementation of new industrial enabling technologies under culture conditions

Resumen

La dorada (Sparus aurata L.), es una de las especies más importantes de la acuicultura Mediterránea. En el último quinquenio, la implementación de programas de mejora genética ha atraído la atención de productores al objeto de contribuir al crecimiento sostenible y competitivo de las empresas. La implementación de programas de mejora genética en dorada introduce costes a través de la racionalización de la producción, a la vez que muestra poco progreso a corto plazo, pero sin embargo es sabido que se trata de una herramienta que tiene beneficios continuos, acumulativos y permanentes para la industria. El principal objetivo del presente estudio ha sido estudiar la segunda generación del programa de mejora genética PROGENS A®, para implementar y estudiar caracteres tecnológicos no invasivos (KET’s), y diferentes modelos de gestión de reproductores que permitan mejorar la contribución familiar. Se estudian las correlaciones genéticas entre las KET’s y caracteres biológicos de interés comercial, bajo condiciones industriales de cultivo, con el fin de identificar metodologías nuevas para la evaluación genética masiva, preciso y económica de animales. Las interacciones Genotipo-Ambiente son consideradas para los caracteres KET’s y caracteres biológicos, en dos sistemas de cultivo: jaulas y esteros. Se han estudiado tres diferentes modelos de puesta masal, de acuerdo con el número de días de puesta. Un día (a pequeña escala 1DS, y a gran escala 1DL), dos días (2DL) y cuatro días (4DL) consecutivos bajo condiciones industriales, con el fin de optimizar la estructura de cría de manera factorial. Todas las puestas fueron cultivas de manera similar utilizando diferente número de reproductores y proporción de sexos. En el muestreo, se estimaron valores de crecimiento mediante el peso, la longitud, el factor de condición y la tasa específica de crecimiento. Los genotipos y la matriz de parentesco fueron estimados mediante el uso de marcadores microsatélites en reacciones múltiples de PCR, interespecíficas (RimA) y específicas (SMsa1). En el modelo 1DS, se constituyeron tres lotes de reproductores independientes, de cada uno de los cuales se obtuvo un puesta. En total, se utilizaron 18 reproductores entre los tres lotes (6 reproductores por cada uno), de los cuales 17 contribuyeron a alguna de las puestas masales (94%), para producir un total de 21 familias de hermanos completos y 16 familias de medios hermanos (maternas y paternas). En el modelo 1DL, compuesto por 66 reproductores, sólo 28 peces (42%), 17 hembras y 11 machos, contribuyeron a la puesta. Se Resumen español 112 produjo un total de 89 familias de hermanos completos de las que 24 fueron de medios hermanos (8 paternas y 16 maternas). En el modelo 2DL, contribuyeron 139 reproductores (67%), y se establecieron 297 familias de hermanos completos y 105 de medios hermanos (52 paternas y 53 maternas). En el modelo 4DL, constituido por 123 reproductores, 83 peces (67%), 40 hembras y 43 machos, contribuyeron a producir un total de 201 familias de hermanos completos, de las que 59 fueron de medios hermanos (32 paternas y 27 maternas). Se estudió la existencia de variabilidad genética aditiva en caracteres biológicos y sus equivalentes desarrollados mediante tecnologías de ingeniería o caracteres tecnológicos, así como sus correlaciones genéticas con otros caracteres de crecimiento, rendimiento, carcasa y calidad de la carne, a través de poblaciones de descendientes provenientes de reproductores establecidos en dos centros de investigación (PCTM en las Islas Canarias, IFAPA en Andalucía). Estos pertenecen a la segunda generación del programa de mejora genética PROGENSA (denominada INNOTECSS), y fueron marcados individualmente mediante PIT, y remitidos a ambos centros de investigación y empresas del sector (ADSA y PIMSA). A la talla de sacrificio, los peces fueron muestreados para crecimiento, carcasa, calidad de la carne y los caracteres tecnológicos, estos últimos mediante el programa IMAFISH. Muestras de las aletas caudales de los peces fueron cogidas y conservadas en etanol para los análisis de pedigrí. El genotipado y la asignación de parentesco fueron inferidos mediante la caracterización genética de todos los reproductores y los descendientes, usando la múltiple de PCR SMsa-1 (Super Múltiple Sparus aurata), conteniendo 11 marcadores microsatélites específicos. Se estimaros los parámetros genéticos (heredabilidad y correlación genética y fenotípica) para caracteres de crecimiento, rendimiento, calidad de la carne y la morfología. A la talla de sacrificio, se estudió también la interacción genotipo-ambiente (GxE), entre los dos sistemas de engorde (ADSA, jaula; PIMSA, estero). Las heredabilidades estimadas oscilaron entre 0,09 y 025 para el crecimiento, 0,04 y 0,35 para la carcasa, 0,08 y 0,27 para la composición corporal y 0,04 y 0,40 para los caracteres tecnológicos, que fueron las estimas más altas. Las estimas de las correlaciones genéticas para los caracteres de crecimiento fueron principalmente medias y altas, siendo medias para la carcasa. Para la composición corporal, fueron negativas y altas para la humedad frente al contenido en lípidos, negativa y baja para el contenido en proteínas y la humedad o lípidos, y altas para los caracteres tecnológicos. Las correlaciones genéticas entre Resumen español 113 la carcasa y los caracteres de crecimiento fueron medias y altas, excepto para el rendimiento del filete frente a la longitud que fue baja. Dichos valores fueron bajo – medios entre los caracteres de composición y los de crecimiento, excepto con la humedad que fueron medias y negativas. Para los caracteres tecnológicos, todas las correlaciones genéticas con el crecimiento fueron media-altas. Para los caracteres tecnológicos con los de la carcasa los valores fueron altos, mientras que para con el peso del filete y el rendimiento filete fueron bajos. Los caracteres tecnológicos mostraron correlaciones genéticas medias con los contenidos en proteína y lípidos, y medias y negativas con la humedad. Las interacciones genotipo-ambiente de todos los caracteres, a la talla de sacrificio, fueron medidas considerando los dos sistemas de cultivo de dorada, jaula y esteros en las Islas Canarias Andalucía, respectivamente. Las estimas fueron principalmente medias-altas para todos los caracteres (entre 0,46 y 1), excepto para FHA y FHB, los cuales fueron bajos (0,05 y 0,16, respectivamente). Todos los resultados revelaron que el uso de puestas masales de días consecutivos permite maximizar la estructura familiar factorial, a través del incremento del número de reproductores que contribuyen a la descendencia y de familias de hermanos completos y medios hermanos, el control de la consanguinidad y la ganancia genética, por lo que es recomendable su uso en el diseño de programas de mejora genética en dorada. Los datos también ponen de relieve que los caracteres tecnológicos no invasivos (KET’s), mostraron mejor variación genética aditiva que los caracteres biológicos, a la vez que una mayor precisión, lo que los erige como herramientas que pueden ser utilizadas en programas de mejora genética de dorada, permitiendo así un mayor respuesta a la selección para el crecimiento y la morfología de los peces, a través del incremento de la exactitud de la estima para los valores mejorantes y las tasas de respuesta a la selección.