Control reproductivo y larvario del catan (Atractosteus spatula)

González Lázcarí, Martín (2006) Control reproductivo y larvario del catan (Atractosteus spatula). Doctorado thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

El catan (Atractosteus spatula) es el pez dulceacuícola de mayor tamaño en las aguas continentales del Golfo de México. Estos peces han sido capturados tradicionalmente en la región Noreste del país, en donde son muy apreciados tanto por la calidad de su carne como por su tamaño. Como consecuencia de la sobrepesca comercial y deportiva, las poblaciones de catán han declinado drásticamente. Adicionalmente, las capturas se realizan durante su temporada natural de reproducción, afectando el reclutamiento de nuevos juveniles. Las áreas de anidación también han sido dañadas por la expansión agrícola y urbana, así como por la construcción de presas. Desde 1982 se han emprendido varios esfuerzos para controlar la reproducción en cautiverio y poder obtener una producción satisfactoria de larvas. Dentro de los aspectos que han impedido este objetivo se encuentran su corta temporada reproductiva, restringida a una sola semana en el año, la edad promedio de los reproductores, estimada en 15 años, la imposibilidad de canular a las hembras no para determinar su madurez sexual, pero el principal problema es la imposibilidad para distinguir hembras de machos, lo que evita establecer una proporción adecuada para una fertilización óptima. Por otra parte, como consecuencia del rápido crecimiento de las larvas, el suministro de una densidad adecuada de presas vivas resulta difícil, lo que ha provocado que las larvas sean liberadas en etapas tempranas, con menos probabilidades de sobrevivencia, para evitar el canibalismo. Dentro de este contexto, una parte de esta investigación estuvo dirigida a la determinación de la vitelogenina (VTG), molécula precursora del vitelo y característica de hembras en etapa reproductiva. La vitelogenina plasmática fue aislada y purificada por medio de cromatografía de filtración en gel, precipitación selectiva con EDTA-MgCl2, y electro- elusión. Las moléculas purificadas fueron caracterizadas por su peso molecular y grupos prostéticos. Se generaron anticuerpos policlonales y se obtuvieron IgGs por medio de cromatografía en proteína “A”. Con los antígenos y anticuerpos purificados, se llevaron a cabo pruebas de reacción cruzada lo que permitió el reconocimiento de hembras y machos permitiendo el establecimiento de proporciones adecuadas para la reproducción. Se probaron diferentes protocolos hormonales para la inducción de la maduración y el desove, siendo los factores liberadores de gonadotropinas los que dieron mejores resultados. Se desarrollo un ELISA competitivo el cual fue sometido a pruebas de control de calidad. El inmunoensayo fue validado determinando concentraciones de VTG en plasma y mucus de hembras maduras. y evaluando los protocolos hormonales. La cuantificación de VTG por ELISA constituye una alternativa práctica, confiable y rápida para identificar el género de los adultos de catan sin sacrificarlos y puede usarse como un marcador del progreso de la madurez sexual. En otra parte de la investigación se establecieron las mejores condiciones para el cultivo de larvas y juveniles y se definió una estrategia de alimentación para alcanzar un crecimiento óptimo. Finalmente, por medio de la captura de juveniles silvestres y juveniles cultivados se estableció un nuevo lote de reproductores. Abstract Alligator gar (Atractosteus spatula) is the largest freshwater fish inhabiting rivers draining into the Gulf of Mexico. These fishes have traditionally been harvested in the northeast region of Mexico, where they are highly appreciated for their size and the quality of their meat. As a consequence of commercial and sport overfishing, gar populations have drastically declined. Additionally, harvest occurs during their natural reproductive season, thus affecting the recruitment of juveniles. Spawning grounds have also been damaged by urban and agricultural expansion and the construction of dams. Since 1982 several efforts have been made to accomplish their reproduction in captivity to overcome the limited supply of larvae. Several aspects have hindered the successful reproduction of adult alligator gar, such as their short natural reproductive season, restricted to only a week per year, the mean age of the breeders, estimated in 15 years, the fact that females cannot be cannulated to determine their sexual maturity and first and foremost because of the impossibility to distinguish males from females, which prevents the establishment of an adequate sex proportion required for optimal fertilization. Furthermore, as a consequence of the high growth rate of larvae, maintaining adequate live prey density to prevent cannibalism is difficult. Therefore, larvae have been released at young ages to prevent cannibalism due to high culture densities. Release of smaller, younger larvae rather than larger, older larvae results in reduced survival. Within this context, a part of this research was aimed to the determination of vitellogenin, which is the precursor of yolk and thus specific of females in reproductive stage. Plasmatic vitellogenin (VTG) was isolated and purified by means of three sequential steps including gel filtration chromatography, selective EDTA-MgCl2 precipitation, and electroelusion. The purified molecules were characterized by their molecular weight and their prosthetic groups. Polyclonal antibodies were raised in rabbits using the purified molecules and IgG’s were obtained by Protein “A” chromatography. With both purified antibodies and antigens, cross reaction tests were performed which allowed the straightforward separation of males from females to establish the adequate proportions for reproduction. Different hormonal protocols were used to induce maturation and spawning. Among the hormones used gonadotropin releasing factors showed the best results. A competitive ELISA was developed and submitted to a set of control quality tests. The immunoassay was validated by measuring VTG concentrations in plasma and mucus of gar females. Furthermore, the ELISA was used to evaluate hormonal protocols. Quantification of VTG by ELISA constitutes a practical, reliable and quick alternative to identify the gender of alligator gar adults without their sacrifice and can be used as a definitive marker for the onset and progress of maturation in female alligator gar. In another part of this research the best culture conditions for larvae and juveniles were established and a feeding strategy to achieve best growth was defined. Finally, from wild captured and captive reared juveniles a new broodstock was formed. This research provides a basis for mass production of larvae for repopulation experiments and for the culture of commercial-size alligator gar

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