Design conceptualisation & Requirements

Los resultados de los programas de mejora genética en especies animales domésticas son muy notables, alcanzándose tasas anuales de progreso genético del orden del 1-3% de la media. Aunque la tasa de progreso genético pueda parecer pequeña en relación con las atribuibles a los avances conseguidos en nutrición o manejo, debe tenerse en cuenta que, a diferencia de estos últimos, la ganancia genética es continua, acumulativa y permanente (López-Fanjul y Toro, 2007). A pesar de que las estrategias genéticas en acuicultura no son abundantes, actualmente han sido implantados con éxito programas de mejora genética en salmónidos, ciprínidos, tilapia y pez gato (Gjedrem, 1997; Gjedrem y Thodesen, 2005). Sin embargo, en dorada han sido muy escasas las estrategias genéticas sobre los núcleos de reproductores y descendientes, y la industria optimiza su producción a través de factores de manejo como la alimentación, la cría, la reproducción o la prevención de enfermedades. Esto es debido en parte, al alto costo que supone para las empresas organizar su producción con criterios genéticos, a las características biológicas de la dorada, al desconocimiento de la determinación genética de los caracteres y a la falta de metodología que conjugue los intereses de producción con la explotación de la variación genética de éstos. Para poder implementar un programa de mejora genética en dorada sería necesario, tener en cuenta las condiciones industriales e intereses de producción en cada una de sus fases como son la determinación de la matriz de parentesco, la definición de los caracteres objeto de la selección, la estima de parámetros genéticos y la cuantificación de la interacción genotipo x ambiente (GxA).

La dorada es una especie que permite el establecimiento de cruces individuales viables (Knibb et al., 1998; Montero et al., 2001), sin embargo su implantación dentro del contexto de la industria presenta muchos problemas debido a que magnifica los costes de producción en términos de recursos humanos e infraestructura. Esto, unido a la imposibilidad de normalizar la fecundación in vitro mediante la obtención de esperma y óvulos por masaje abdominal, hace que la estrategia más extendida para garantizar las necesidades de mercado y costes de producción en las empresas sean las puestas masales, a partir de lotes de reproductores constituidos por un elevado número de peces, entre 40 y 60 animales aproximadamente. Desde el punto de vista genético, esta estrategia presenta la ventaja de que minimiza las fuentes de parecido por ambiente común entre los miembros de la misma familia (Herbinger et al., 1999), lo que proporciona precisión en las estimas, pero también presenta el inconveniente de que imposibilita conocer la genealogía de los peces, que es un requisito indispensable para estimar parámetros genéticos. Por consiguiente, en especies con este tipo de producciones, para determinar las relaciones familiares de los peces, requeridas en un programa de mejora, es necesaria la conjunción de marcadores físicos y moleculares (Wesmajervi et al., 2006).

El sistema de marcaje físico e individual de los peces es de gran utilidad para el reconocimiento de los mismos a lo largo de la cría y el engorde. Además, es importante su implementación desde estadios tempranos del desarrollo con el fin de posibilitar el reconocimiento de la genealogía a lo largo de la producción y permitir así estimas de correlaciones genéticas y toma de decisiones en la elaboración de índices de selección para la evaluación genética de los peces. El sistema Passive Implant Transponder (PIT) ha sido ampliamente utilizado en peces por tener poco o ningún efecto sobre el crecimiento y la supervivencia de éstos

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(Prentice et al., 1989). Sin embargo, para su implementación en esquemas de selección genética es necesaria su optimización en cada especie, debido a las distintas características biológicas. En dorada no existen estudios de marcadores físicos del sistema PIT, y menos aun a tallas pequeñas, con el fin de minimizar las fuentes de parecido debido al ambiente común que sufren los peces provenientes de distintos lotes de reproductores, cuando estos son criados de manera separada a lo largo del desarrollo.

Por otro lado, los marcadores moleculares como los microsatélites han sido ampliamente utilizados para reconstruir las relaciones familiares en diferentes especies de peces, tanto en poblaciones de cultivo como en poblaciones naturales (Chistiakov et al., 2006), a través de su conjugación con paquetes bioinformáticos (Fernández y Toro, 2006). Sin embargo, su implementación a nivel industrial, constituye un obstáculo para las empresas debido al alto coste económico, ya que, entre otras causas, el genotipado de los peces es llevado a cabo normalmente de manera individual para cada marcador. En este sentido, el desarrollo de PCR múltiplex son de gran utilidad ya que permiten reducir los costes económicos por reacción y optimizar los análisis de reconstrucción de genealogía y variabilidad genética de las poblaciones de cultivo (Neff et al., 2000; Wesmajervi et al., 2006). Sin embargo, en dorada no existen reacciones múltiplex con un número adecuado de marcadores que sea eficaz bajo condicionantes de producción.

Todo esto ha dado lugar a que no existan prácticamente estimas de parámetros genéticos en dorada, salvo las de heredabilidad realizada llevadas a cabo por Knibb et al. (1997) para el peso al sacrificio, la heredabilidad para el cortisol plasmático post-estrés de confinamiento mediante cruces familiares por

Montero et al. (2001), y la estimada, a escala experimental, para las deformidades de lordosis y opérculo, por Castro et al. (2008). A pesar de ello, la industria de dorada está interesada en caracteres que son comunes para la mayoría de las especies de peces bajo explotación comercial, ya que los programas de mejora genética en piscicultura comparten una serie de objetivos de selección, entre los que se incluyen tanto los que influyen sobre el beneficio comercial como los que determinan el coste de producción, así como aquellos que condicionan las preferencias del consumidor. En este sentido, en acuicultura suelen tenerse en cuenta el crecimiento, la edad a la madurez sexual, la resistencia a enfermedades y la calidad del pez y de la carne (López-Fanjul y Toro, 2007).

Al mismo tiempo, el sistema de producción de dorada presenta claras diferencias ambientales. Los alevines son preengordados y engordados fundamentalmente en jaulas situadas en el Mar Mediterráneo o en el océano Atlántico, y en coordenadas geográficas muy diferentes, como es el caso de Canarias donde las temperaturas son más elevadas y estables a lo largo de todo el año frente al Mediterráneo. Sin embargo, también se engordan alevines de dorada con el sistema de esteros o tanques en tierra, propio del sur de España. Todas estas variaciones existentes en los sistemas de producción y la localización de las instalaciones de dorada imprimen resultados muy dispares a los diferentes caracteres de interés para los piscicultores. Por lo que es de utilidad estimar las interacciones GxA, ya que si éstas existen, pueden limitar o incluso perjudicar el progreso genético (Saillant et al., 2006; Dupont-Nivet et al., 2008).

Teniendo en cuenta todo esto, el objetivo del presente estudio es estimar por primera vez para dorada, y bajo condiciones industriales, heredabilidades, correlaciones genéticas e interacciones GxA, para aquellos caracteres de interés

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económico para las empresas, a partir de peces criados en dos sistemas de producción diferentes (jaulas y tanques) y descendientes de un lote de reproductores industrial. A la vez que se pretenden desarrollar las herramientas necesarias para estimar estos parámetros genéticos, que permitan respetar la idiosincrasia del sistema de producción que utiliza la industria para esta especie, como son el sistema de marcaje físico PIT y reacciones de PCR múltiplex robustas.

2. EVALUACIÓN DEL SISTEMA DE MARCAJE PIT