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Universidad Católica del Norte Magister en Acuicultura 2008 ‐ 2009 Cultivo de Moluscos y Crustáceos Aplicación de Técnicas de Poliploidía para la Obtención de Triploides de almeja (Venus antiqua) Alumno Avelino Muñoz Manterola Coquimbo, Mayo de 2008

Aplicación de Técnicas de Poliploidía para la  Obtención de Triploides de almeja (Venus antiqua) 

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Universidad Católica del Norte Magister en Acuicultura   2008 ‐ 2009           Cultivo de Moluscos y Crustáceos  Aplicación de Técnicas de Poliploidía para la  Obtención de Triploides de almeja (Venus antiqua)                      Alumno  Avelino Muñoz Manterola        Coquimbo, Mayo de 2008 Cultivo de Moluscos y CrustáceosProducción de Triploides de Almeja (Venus antiqua)Contenido    Introducción ...................................................................................

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Universidad Católica del Norte Magister en Acuicultura  

2008 ‐ 2009      

Cultivo de Moluscos y Crustáceos  

Aplicación de Técnicas de Poliploidía para la Obtención de Triploides de almeja (Venus antiqua)  

     

      

Alumno Avelino Muñoz Manterola 

   

Coquimbo, Mayo de 2008 

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Cultivo de Moluscos y Crustáceos Producción de Triploides de Almeja (Venus antiqua)

2 Magister en Acuicultura, Universidad Católica del Norte, Coquimbo ‐ Chile 

Contenido 

 

Introducción ............................................................................................................. 3 

Objetivos .................................................................................................................. 4 

Objetivo General ................................................................................................... 4 

Objetivos Específicos ............................................................................................. 4 

Antecedentes Generales .......................................................................................... 5 

Nombre científico .................................................................................................. 5 

Distribución ........................................................................................................... 5 

Biología ‐ historia de vida ...................................................................................... 5 

Técnicas de Producción ......................................................................................... 5 

Estado del Arte ...................................................................................................... 6 

Obtención de Gametos y Cultivo larval .................................................................. 12 

Obtención de gametos ........................................................................................ 12 

Fecundación ........................................................................................................ 12 

Cultivo larval........................................................................................................ 13 

Métodos de Aplicación ........................................................................................... 15 

Método de Triploidización Propuesto ................................................................. 17 

Métodos de Verificación ........................................................................................ 20 

Recuento de Cromosomas .................................................................................. 21 

Recuento de Nucleolos ....................................................................................... 21 

Citometría de Flujo .............................................................................................. 22 

Resultados Esperados ............................................................................................ 23 

Bibliografía ............................................................................................................. 24 

 

 

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Cultivo de Moluscos y Crustáceos Producción de Triploides de Almeja (Venus antiqua)

3 Magister en Acuicultura, Universidad Católica del Norte, Coquimbo ‐ Chile 

Introducción  

La almeja Venus antiqua de amplia distribución en Chile, ha sido sometida a una intenso esfuerzo de pesca  por lo que las capturas han disminuido drásticamente en  los últimos años. Por  tal motivo  se ha  realizado un esfuerzo  interesante por parte  de  algunas  instituciones  como  el  Instituto  de  Fomento  Pesquero  y  de  la Universidad de Valparaíso en el desarrollo de  técnicas de producción controlada de  juveniles  con  resultados auspiciosos que permiten  visualizar a  corto plazo  la iniciación de actividades de acuicultura comercial a gran escala  de esta especie y de  otras  variedades  de  almejas  nativas.  Venus  antiqua  por  sus  características organolépticas  se  asimila  a  dos  tipos  de  almejas  de  alto  valor  comercial, Mercenaria mercenaria  y Venus gallina.  La primera se cultiva comercialmente en la  costa  del Atlántico  y Golfo  de México  de USA  siendo  los  principales  Estados productores Florida y Virginia con producciones valoradas en unos U$ 50 millones anuales  con ejemplares  idealmente de unos 35 mm de  longitud,  talla que es  la más valorada.   El  precio  a  productor  en USA alcanza a unos U$ 0.15 la unidad observándose  un  precio  a  público  a  U$  0.53  la  unidad  en  supermercados    de Wiilliamsburg, Virginia en Noviembre de  2005. 

El  presente  trabajo  propone  la  producción  de  ejemplares  triploides  en  una primara  fase por medio de  inducción química y producir  líneas reproductoras de hembras  triploides   para  luego establecer un stock  reproductor  tetraploide. Una vez obtenidos  los ejemplares  tetraploides  se puede establecer una base para  la producción  de  juveniles  100%  triploides  sin  la  inducción  química  sino  que solamente por cruzas selectivas entre machos diploides con hembras tetraploides. Triploides  y  tetraploides    son  aquellos  organismos  con  tres  y  cuatro  sets  de cromosomas  respectivamente.  Los  moluscos  triploides  tales  como  ostiones  y almejas,  son  de  gran  interés  para  la  acuicultura  ya  que  son mayoritariamente estériles y como consecuencia de esto poseen una mayor  tasa de crecimiento y rendimiento en carne que sus símiles diploides. La producción de tetraploides es de  suma  importancia  ya  que  no  son  estériles  y  en  el  cruzamiento  de machos normales diploides  con hembras tetraploides  se consiguen ejemplares en un 100 % triploides. 

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4 Magister en Acuicultura, Universidad Católica del Norte, Coquimbo ‐ Chile 

Objetivos  

Objetivo General Aplicación de métodos biotecnológicos para la obtención de ejemplares triploides de  almeja  (Venus  antiqua)  técnica  y  económicamente  rentables  para  el mejoramiento de tasas de crecimiento y factor de condición en la fase de engorda factibles de ser transferidos al sector productivo con  la finalidad de aumentar su competitividad  con  la  incorporación  al mercado  de  nuevos  productos  de mejor calidad. 

Objetivos Específicos • Definir  y  aplicar  técnicas  de  inducción  química  de  triploidía  en  almeja 

(Venus antiqua) en base a manipulación cromosómica. 

• Identificación e  inducción al desove de hembras  triploides, anormalmente fértiles e inducción de tetraploidía en los huevos por acción química. 

• Evaluar parámetros de sobrevivencia, crecimiento y factor de condición en ejemplares triploides y normales de almejas en condiciones de cultivo. 

  

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5 Magister en Acuicultura, Universidad Católica del Norte, Coquimbo ‐ Chile 

Antecedentes Generales  

Nombre científico Venus antiqua (King & Broderip, 1831) 

Distribución  Perú‐Puerto Williams (Chile), Uruguay a Islas Malvinas (Zagal et al. 2001). 

Biología ­ historia de vida  Molusco bivalvo, que presenta una concha gruesa, de coloración blanquecina‐gris, a  veces  con  manchas  café.  La  superficie  externa  presenta  estrías  radiales  y concéntricas definidas. Seno paleal anguloso y  corto, no alcanza un  tercio de  la longitud  total  de  la  concha.  Longitud máxima  8.4  cm  (Zagal  et  al.  2001).  Vive semienterrada en fondos arenosos del  intermareal y submareal alcanzando 40 m de profundidad. Se alimenta filtrando plancton y detritus de  la columna de agua. Es  depredada  por  moluscos  gastrópodos,  aves  y  el  hombre.  Presenta  sexos separados. La primera madurez sexual ocurre a 3.6‐4.0 cm de  longitud en ambos sexos. En Metri, el  ciclo  reproductivo de esta especie presenta dos periodos de desove  durante  el  año  (Zagal  et  al.  2001).  Se  consume  fresco  y  conservas.  El desembarque  de  "almejas"  alcanzó  su  máximo  (43.761  t)  en  el  año  1988.  El promedio  de  extracción  entre  1998  y  2002  fue  de  17.895  t.  Las  estadísticas pesqueras incluyen los datos de otras especies (Osorio, 2002). 

Técnicas de Producción Las  técnicas  de  producción  de  semillas  y  de  cultivo  de  almejas  están  bien desarrolladas en países  como  Italia  y USA. En USA  se desarrolló  fuertemente el cultivo de almejas como consecuencia del desarrollo de    técnicas de producción de semillas en sistemas controlados y de siembra y engorda en playas de  la zona intermareal, originadas  y  perfeccionadas  a nivel  comercial  por  el  Eastern  Shore Laboratory en Wacahpreague perteneciente al  VIMS (Virginia Institute of Marine Science)  a principios de los años 80. 

La  experiencia  en  Chile  con  la  almeja  Venus  antiqua    indica  que  la  primera madurez se produce a  los 32 mm de  longitud y se tiene que un ejemplar de talla 

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comercial para el mercado de exportación de 40 mm de longitud se obtiene a los  26 meses de cultivo. En los mercados mundiales la demanda de almejas es por las  de  una  talla  de  entre  30  y  40  mm    lo  que  requiere  en  forma  obligatoria  la producción de  semillas en ambiente  controlado debido a que el aumento en  la demanda  de  almejas  en  Chile  motivó  un  aumento  del  esfuerzo  de  pesca  desproporcionado en  relación  con  la abundancia del  recurso,  lo que obligó a  la autoridad  pesquera  a  establecer  una  talla mínima  de  extracción  de  55 mm  de longitud de valvas para todas  las variedades de almejas    (D. S. Nº 683 del 14 de Enero  de  1981)    Por  lo  tanto  las  únicas  almejas  liberadas  de  esta  norma  son aquellas producciones provenientes de la acuicultura.  

Por otro  lado,  es  importante hacer notar que hay un nicho  interesante para  el mercado de la almeja chilena en estado vivo, fresca en su concha tanto en la CEE como en el mercado de USA. Este último país importó durante el año 2005  U$ 24 millones en almejas frescas refrigeradas en su concha desde diferentes países con un  precio  medio  de  U$  10.94  por  kilo  con  valores  que  fluctuaron  entre  U$ 33.14/kg para almejas de las Islas Marshall y U$ 1.58 /kg para las provenientes de Vietnam. Como ejemplo  se puede  indicar que el precio en playa para  la almeja Quahog  (Mercenaria mercenaria)  en  el  Estado  de  Virginia    (Eastern  Shore)  en Noviembre de 2005 fue de U$ 0.18  por unidad y en supermercados de la ciudad de Williansburg en el mismo Estado y misma  fecha el  precio a público observado fue de U$ 0.53 por unidad (Hernández J. M. 2005)  Estos precios indican que existe un  potencial  de  desarrollo  enorme  más  todavía  si  Chile  es  el  único  país Sudamericano que cuenta   con un Convenio de Entendimiento entre el Food and Drugs Administration y el Servicio Nacional de Pesca   de Chile   para autorizar  la exportación de mariscos  frescos vivos. 

Estado del Arte La triploidización  es una herramienta de manejo genético que consiste en inhibir el proceso   de meiosis   en  la maduración del huevo que ocurre  inmediatamente después de la fecundación  e induce una dotación cromosómica de 3n  frente a los 2n  normal  de  las  células.  La  aplicación  de  manipulaciones  cromosómicas  en moluscos  se  inició  a mediados  de  la  década  de  los  80,  observándose  que  su aplicación    producía  ventajas  similares  a  lo  ocurrido  con  los  peces  ya  que  se 

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observa  un  incremento  en  el  crecimiento  somático  al  no  distraer  energía metabólica  en  la  producción  de  gametos.  En  bivalvos  es  posible  inducir  la triploidización del huevo por bloqueo, en el proceso  de la meiosis, de los cuerpos polares por medio de agentes físicos o químicos. 

La triploidia es una condición genética en la cual hay tres sets de cromosomas en vez de dos que es  lo normal. Un gran número de especies agrícolas de consumo común han   sido mejoradas utilizando  la  triploidización  tal es el caso de sandías sin  semillas,  plátanos  y  naranjas  tipo  navel    como  ejemplo.   Ostras  triploides  y otros  bivalvos  son  en  general    reproductivamente  estériles,  incapaces  de  tener una maduración sexual normal. Esto tiene ventajas para mejorar  la calidad de  la carne,  especialmente  en  verano  y  se  mejoran  las  tasas  de  crecimiento comparados  con    diploides  normales  y  este  fenómeno  es  conocido  como “polyploid gigantism”  (Gong N. et al 2004).  

Por efecto de   una mutación espontánea  la triploidización ocurre en  forma poco frecuente en casi todas las especies del reino animal, mientras que en algunas de ellas el  fenómeno es  letal. Asociada con anormalidades  severas en mamíferos y aves la triploidía es viable y hasta morfológicamente irreconocible desde el punto de vista  fenotípico en comparación con   animales diploides normales en muchas especies  de  invertebrados,  anfibios  y  peces  (Fankhauser,  1945  )  Los  animales  triploides  son  estériles  pero  existen  posibilidades  de  encontrar  ejemplares hembras  viables  , que  son  la base para  la  formación de un plantel  reproductor tetraploide 4n al cruzar hembras 3n con machos 2n y realizar  la supresión   de  la expulsión  de  uno  de  los  cuerpos  polares  en  la  fase  de  la  división  mitótica lográndose una descendencia  tetraploide 4n    la cual por  ser  sexualmente viable servirá  de  base  para  implementar  un  plantel  reproductor  para  la  producción individuos  triploides  por  cruzas  normales  con  hembras  2n  normales  y  sin  la adición de agentes químicos al proceso. (Guo et al. 2000) (Zebal R.  com.per. 2007) 

Existen  varios métodos    principales  descritos  para  la  inducción  de  triploidía  en moluscos  bivalvos.    Estos  consisten  en  tratar  los  huevos  con  shock  térmico, inmersión en solución de Citocalasina B  (Wada el al 1989) o también en inmersión en 6‐dimethylaminopurine   (Wenshan et al. 2004) a varios  intervalos después de 

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la fecundación con el fin de inhibir la expulsión de los Cuerpos Polares 1 y 2 (PB1 y PB2).  Para  la  determinación  del  éxito  del  proceso  se  emplean  técnicas  de citometría  de  flujo  (Huiping  et  al.  2004)  o  selección  por  tamaño mediante  la utilización  de  tamizado  en mallas  de  diferentes  aberturas  (Zebal  R.  com.  per. 2007) ya que los huevos triploides son de app. un 30% de mayor tamaño que los huevos normales 2n. En experiencias con ostras C. gigas triploides se encontró, al cabo  de  26 meses  de  cultivo,  que  ejemplares  triploides  obtuvieron  un  30%  de ganancia en rendimiento de carne respecto a ejemplares diploides normales  (4Cs Breeding Tech. Inc 2006) 

En  Japón  se han    realizado   experiencias   de  inducción   de    triploidía     en ostra perlífera  Pinctada  funcata    (Wada  et  al.  1989)  para  el  efecto  huevos  de  ostra perlífera    se  trataron  con    shocks  térmicos de  frío,  calor  y  citocalasina B  (CB) a diferentes  intervalos  de  tiempo  después  de  la  fecundación  para  inducir  la triploidía..  Los  dos  primeros  tratamientos  fueron  inefectivos  al  producir  daños afectando el desarrollo de los huevos con altas mortalidades y crecimiento de las larvas. El tratamiento más efectivo encontrado en esta experiencia consistió en la inmersión de los huevos en una solución con 0.5 mg/lt  de  CB por 20 a 50 minutos después  de  la  fecundación  lo  que  entregó  un  100%    de  juveniles  triploides.  En  otra experiencia con baños  en una solución con 0.1 mg/lt  de CB  en tratamientos con los mismos intervalos de tiempo  se obtuvo un 80% de triploides a los 3 meses de cultivo.      

En experiencias con abalón  Haliotis rubra  (Weshan et al 2004)  la triploidización se realizó utilizando como  inductor 6‐dimethylaminopurine (6‐DMPA) tomándose como  signo de  calidad de  triploide  la  inhibición del  segundo  cuerpo polar en  la división meiótica. Esta condición se constató mediante análisis en citometría   de flujo.  Tratamientos  con  6 DMPA  en  dosis  de  100 mg/lt  produjeron  los mejores resultados  con  tratamiento    de  los  huevos  a  los  15‐20 minutos  después  de  la fertilización   y con una duración de 30 minutos. Se obtuvo un 93% de  triploides con una supervivencia de 43 %. 

En Chile  se han  realizado  experiencias de  inducción  de triploidía en Ostión del Norte  y ostra Japonesa, por medio de inductores químicos y físicos (Von Brand E. 

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9 Magister en Acuicultura, Universidad Católica del Norte, Coquimbo ‐ Chile 

1998, 2002; Toro  Jorge et al 1995) Choro Zapato  (Lepez  I. 2001)   con resultados experimentales prometedores. Sin embargo el mayor escollo para desarrollar una línea  de  reproductores  triploides  fértiles  para  poder  obtener  en  forma masiva semillas triploides pasa por la obtención de huevos o espermios triploides viables para poder inducir la tetraploidía por cruzas normales de hembras 2n con machos 4n o viceversa machos 2n con hembras 4n sin tener que utilizar agentes químicos o físicos para el objeto (McCombie et al. 2005).   

En análisis histológicos realizados a gónadas de ejemplares triploides de Ostión del Norte (Lorhman K. et al 2005) se encontraron anomalías morfológicas tanto en las gónadas  masculinas  como  femeninas,  suponiéndose  su  infertilidad  lo  que  no permitiría  en  principio  lograr  ejemplares  tetraploides    por  inducción  química  o física. Respecto a este punto es  interesante  indicar de que en  los  inicios de  los trabajos en triploidía en C. virginica llevados a cabo por la University of Maine en 1978 y  luego aplicados a C. gigas en el Estado de Washington a principios de  los 80  (Zebal R. com. per. 2007.)   se asumió que las gónadas de aspecto anormal  con manchas oscuras eran esencialmente estériles. Fue solamente después de realizar “strip  spawning”    en  forma masiva  en  hembras  triploides  que  se  descubrió  un pequeño porcentaje de hembras mutantes fértiles y viables. De esta observación nació  el método  de  3n  strip  spawn/1st  PB  para  inducir  tetraploidía  en  ostras (Zebal R. com. per. 2007)  (Desove   por disección   e  inhibición del Primer Cuerpo Polar).  Solamente  la  observación  de  gran  cantidad  de  ejemplares  triploides  y paciencia  pueden    lograr  descubrir  los  pocos  ejemplares mutantes  que  pueden existir en  la población triploide  (Zebal R. com. per. 2007) ya que por ejemplo de 200‐300 millones de huevos obtenidos de hembras 3n, por medio de separación por tamaño y observación microscópica no se logran separar más de 5.000 huevos 3n factibles de ser fertilizados con espermios 2n para inducir la tetraploidía ( Zebal R. com. per. 2007). Los huevos obtenidos por striping y no por  inducción natural del  desove necesitan un  estímulo para  activarlos  y  así  permitir  su  fecundación. (Zeba R. Com.per. 2007; Allen Robert 1953) ya que de no realizar esta acción es difícil  lograr  resultados  medianamente  exitosos.  Este  último  autor  utiliza diferentes  agentes  para  realizar  la  activación  del  huevo  en  la  almeja  surf‐clam Spisula solidísima con agentes partenogénicos tales como irradiación ultravioleta, 

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10 Magister en Acuicultura, Universidad Católica del Norte, Coquimbo ‐ Chile 

aumento de la concentración del ión K en el agua de mantención, protamina entre otras, observándose buenas respuestas al aumento en la concentración del ión K.  

El éxito para  la producción en forma comercial y masiva de triploides en bivalvos  marinos se basa en la  metodología  denominada cruza  diploide – tetraploide  que consiste en el cruzamiento de una hembra diploide (2n) con un macho tetraploide (4n) logrando individuos 100% triploides. (Zebal R. com. per.2007) 

Este método se basa en que  los  individuos tetraploides son fértiles   y en  la cruza con animales normales 2n  se obtienen descendientes triploides en forma directa sin  la aplicación de químicos y con un mayor porcentaje de éxito en el proceso. Para  utilizar  este  método    hay  que  establecer  un  plantel  de  reproductores tetraploides (Zebal R. 2007; Luo X. et al.2000) 

Para  la  obtención  de  ejemplares  tetraploides  en  C.  gigas  se  han  realizado experiencias  con    cruzamiento    de  hembras  diploides  (2n)  con    machos tetraploides  (4n)  (McCombie et al 2005) por medio de  la  inhibición del PB2   por medio de CB Citocalasina B( 2n x 4n +CB ). El método presenta dificultades ya que normalmente  los  ejemplares  triploides  son  infértiles  pero  existen  ejemplares mutantes  que  son  fértiles  y  que  deben  ser  identificados  por  observación microscópica  para  separarlos  y  utilizarlos  como  reproductores  en  base  a observación  de  gran  número  de  ejemplares  examinados.  Esta metodología  ha dado resultados satisfactorios. Asimismo se han obtenido resultados positivos en cruzas  4n  x  2n  +  CB  (hembras  en  primer  lugar)  (McCombie  et  al.  2005).  Esta metodología  se  basa  en  que  si  se  eligen      los  huevos    de mayor  tamaño  se obtienen mayores posibilidades de éxito (Zebal com. per. 2007).  

En almeja Mercenaria sp. se han realizado experiencias de tetraploidización (Guo et  al.  2001)  con  resultados  negativos,  ya  que  en  inducción  de  triploidía  por bloqueo PB1 y  PB2 y se obtuvo un 100% de éxito con el bloqueo de PB2.  Luego con  los  ejemplares  triploides  obtenidos  se  trató  de  obtener  tetraploides  por inhibición de PB1    lográndose un buen éxito en  la obtención de  larvas pero estas no sobrevivieron al estado de juveniles.  

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Cultivo de Moluscos y Crustáceos Producción de Triploides de Almeja (Venus antiqua)

11 Magister en Acuicultura, Universidad Católica del Norte, Coquimbo ‐ Chile 

Los  resultados de las investigaciones realizadas en Chile en el cultivo de la almeja por  Institutos  y  Universidades  permiten  afirmar  que  en  los  próximos  años  se producirá  un  crecimiento  espectacular  en  esta  actividad  y  la  consiguiente necesidad  de  semillas  de  buena  calidad  que  abastezca  la  industria.  Hay  que considerar que a nivel mundial el cultivo de diferentes especies de almejas es una industria  que  tiene más  de  20  años  con  técnicas  desarrolladas  y  comprobadas tanto para la producción de semillas en hatcheries como en técnicas de cultivo en playa. 

El  incrementar  las  tasas  de  crecimiento  y  factor  de  condición  en  especies sometidas a procesos de cultivo conllevan directamente a una mejora en las tasas de rentabilidad de la operación al disminuir la inversión  por la anticipación de los flujos de caja positivos y disminución del capital de trabajo de la empresa. 

 

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Cultivo de Moluscos y Crustáceos Producción de Triploides de Almeja (Venus antiqua)

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Obtención de Gametos y Cultivo larval  

La obtención de gametos y el cultivo de  larvas de Venus antiqua para realizar  la experiencia  y  determinar  el  éxito  de  los  tratamientos  que  se  aplicarán  serán obtenidos  desde  reproductores  silvestres  los  cuales  serán  acondicionados  e inducidos al desove de acuerdo a  la metodología descrita por Matus (2006) para M. edulis. 

Obtención de gametos La  inducción  al  desove  se  realizará  por medio de la técnica de shock térmico, la que consiste  en  someter  a  los  reproductores, previamente  seleccionados,  a  cambios bruscos  de  temperatura,  provocando  un estrés,  que  estimula  la  evacuación  de gametos.  Para  ello,  los  reproductores  se ubicarán en una bandeja de 20 L con agua de mar  filtrada  a 1μm,  esterilizada  con  luz ultravioleta  (UV) y  temperada a ±17  °C. Después de 30 minutos,  se  cambiará el volumen  total, por agua a 19  °C,  la que  se mantendrá por otros 30 minutos,  se efectuara un tercer cambio con agua a 21 °C, manteniéndose por unos 30 minutos más, al cabo del cual debiera producirse el desove. 

Fecundación Los gametos, tanto de machos como de hembras se colectaran en forma separada y luego se evaluarán y contabilizaran utilizando un microscopio. Se utilizará como criterio  de  buena  calidad,  la  forma  esférica  de  los  ovocitos  y  tamaño  y  la  alta movilidad de los espermatozoides. Los ovocitos se tamizaran con una malla de 60 μm, posteriormente  se depositaran en un  recipiente con agua de mar  filtrada y esterilizada  con  luz  UV;  la  fecundación  se  realizara  agregando  los espermatozoides, en relación 1:5 (ovocito: espermio). 

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Cultivo de Moluscos y Crustáceos Producción de Triploides de Almeja (Venus antiqua)

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Los  huevos  que  se  obtengan,  en  un  tamiz  de  75  μm,  se  depositaran  en  un estanque de 500 L de forma cónica a una densidad final de 20 huevos/mL, en agua de mar a 17°C (temperatura del agua en el ambiente), filtrada a 1μm y esterilizada con luz UV. 

Cultivo larval Transcurridas  las primeras 48 hrs. después de  la  fecundación, aparecerán  larvas tipo o en forma de D, las que serán seleccionadas a través de tamices de 90, 60 y 44  μm  de  abertura  de malla.  El  primer  tamiz  (90  μm)  se  utilizará  para  retener partículas grandes y basura; en el  tamiz de 60  μm quedarán  las  larvas en buen estado; y en el tamiz de 44 μm se retendrán  los ovocitos no fecundados y  larvas deformes,  las  que  se  eliminarán.  Las  larvas  retenidas  en  el  tamiz  de  60  μm  se contarán  tomando  una  alícuota  y  observándolas  por medio  de  un microscopio. Inmediatamente  se  dejarán  en  un  estanque  de  500  L,  a  una  densidad  de  2 larvas/mL, con agua de mar filtrada (1μm), esterilizada con luz UV, temperatura a 17°C y serán alimentadas diariamente con  la microalga  Isochrysis galbana  (clone T‐Iso) a una concentración de 50.000 cél/mL. Los cambios de agua y  limpieza de estanques de cultivo se efectuarán cada dos días. 

 

 

 

 

 

 

 

                              

                              Embriones (44 um)                                           Larva D (62 um) 

 

 

 

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Cultivo de Moluscos y Crustáceos Producción de Triploides de Almeja (Venus antiqua)

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                            Larvas Pediveligeras (230 um)                         Postlarvas (400 a 600 um) 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                       Semillas                                                            “Baby Clams” 

 

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Cultivo de Moluscos y Crustáceos Producción de Triploides de Almeja (Venus antiqua)

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Métodos de Aplicación  

Los  triploides  se  producen  al  impedir  la  meiosis  del  huevo  para  que  éste permanezca  en  estado  diploide  (2n).  Cuando  los  espermatozoides  en  fase haploide (1n) fecundan un huevo diploide el resultado es un animal triploide. 

Para  el  bloqueo  de  la  salida  de  polocitos,  se  han  utilizado  tanto  tratamientos físicos  como  químicos.  Los  tratamientos  físicos  se  refieren  principalmente  a  la aplicación de temperaturas y altas presiones que inhiben la salida de los polocitos (Arai  et  al.,  1986).  Dentro  de  los  químicos  se  ha  utilizado  citocalacina  B, (Beaumont & Fairbrother, 1991; Nell, 2002; Liu et al., 2004) y en los últimos años la 6‐Dimetil‐amino purina  (6‐DMAP)  (Desrosiers et al., 1993; Gérard et al., 1994; Nell et al., 1996; Zhang et al., 1998; Liu et al., 2004) 

Se puede evitar que los huevos de los bivalvos pasen por la meiosis y alcancen la fase haploide sometiéndolos a un  tratamiento  térmico o químico. Al principio  la mayoría  de  los  triploides  se  producían mediante  el  tratamiento  químico  de  los huevos  con  la  Citocalasina  B.  Los  huevos  de  las  hembras  se  obtenían manualmente y se fecundaban con espermatozoides. Se mantenían a los gametos separados hasta que estuvieran listos para la fecundación para controlar de cerca el  proceso  y  después  de  la  aparición  del  primer  cuerpo  polar,  se  aplicaba  la citocalasina  B  en  los  huevos  fecundados,  impidiendo  así  la  meiosis.  De  esta manera,  los  huevos  permanecían  en  el  estado  diploide  y  con  el  juego  de cromosomas  del  macho,  dando  como  resultado  un  embrión  triploide.  Con  el tiempo  se  ha  conseguido  perfeccionar  la  técnica  con  un  nivel  de  éxito  en  la producción de triploides del 90%. 

 

 

 

 

 

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Sin  embargo  este método plantea dos  problemas;  en primer  lugar, no produce triploides  en  el  100%  de  los  casos  y  en  segundo  lugar,  la  citocalasina  B  es cancerígena y –aunque sólo se utilice en la fecundación de los animales y presente pocas  posibilidades  de  acumular  toxicidad–  el  público  ha  expresado  su preocupación. Ya no suele emplearse este método químico en  los criaderos para producir ostras triploides. 

Ahora  algunos  criaderos  prefieren  el método  del  choque  térmico.  Los  huevos fecundados normalmente se mantienen a 25 °C, pero se  les somete a un cambio brusco  de  temperatura  a  32  °C  durante  dos  minutos  y  luego  se  restaura  la temperatura a 25 °C. El choque térmico se aplica después de la emisión del primer cuerpo  polar,  unos  veinte  minutos  después  de  la  fecundación.  Este  método también se ha perfeccionado y el nivel de éxito en la producción de triploides es el mismo que con el  tratamiento químico, es decir un promedio de éxito del 90%. Tanto el método químico como el térmico son efectivos, pero la mayor desventaja es que raramente se consiguen triploides en el 100% de  los casos. Se necesitaba un método que pudiera producir triploides constantemente con cada selección en 

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el 100% de los casos. Las investigaciones realizadas en Europa y los Estados Unidos han  ayudado  al  desarrollo  de métodos  para  producir  ostras  tetraploides  (4n). Hasta la fecha sólo se han producido machos tetraploides y como el método está patentado,  se  conocen pocos detalles.  Sin  embargo  se puede  llegar  a  acuerdos con  las  empresas  que  producen  tetraploides  para  obtenerlos  y  utilizarlos  en  el criadero  como  reproductores.  Cuando  se  cruzan  con  ostras  diploides  siempre producen  triploides. El método es efectivo y probablemente  llegará a emplearse de  manera  extensiva  por  los  criaderos  y  la  industria  de  engorde  conforme aumente la disponibilidad de tetraploides. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Método de Triploidización Propuesto Para la inducción de la triploidía se debe bloquear la meiosis I y II  del huevo recién fertilizado   debido a que  los gametos se  liberan previos a  la expulsión del primer polocito.   Este proceso se obtiene utilizando elementos químicos o  físicos    tales como  presión  y  temperatura.  En  el  caso  nuestro  se  realizarán  las  pruebas utilizando dos agentes químicos que han resultado  eficientes  en  lograr triploidía en moluscos estos son Citocalasina B (CB) y 6‐Dymetilaminopurine  (6‐DMPA). 

 

Célula diploide

2n=4

Ovocito con la meiosis detenida

Metafase de la 1ª división meiótica

Fecundación y reanudación de la

Meiosis

Anafase de la 1ª división meiótica y

eliminación del primer corpúsculo polar

Metafase de la 2ª división meiótica

Anafase de la 2ª división meiótica con

bloqueo de la eliminación del

segundo corpúsculo polar

Cigoto con la dotación

cromosómica normal para la especie 2n=4

MECANISMO DE OBTENCIÓN DE TRIPLOIDES

Anafase de la 2ª división meiótica sin

bloquear la eliminación del

segundo corpúsculo polar

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Después  de  fertilizados  se  procederá  a  realizar  inmersiones  de  los  huevos  de almejas en Citocalsina B  (CB) en soluciones  de 0.5 mg/lt  y 1mg/lt por tiempos de 25  y 40 minutos, y en 6‐DMPA en soluciones de 50mg/lt y 100mg/lt por tiempos de 15 y 20 minutos.  

Una  vez    que  el  porcentaje  de  triploidización  alcance  niveles  adecuados  se continúa con el batch en cultivo. Llegado el estado de larva tipo D se seleccionan las  larvas  tamizándolas  con mallas  de  90,  62,  y  44 micrones    desechando  los tamizados de 90 y 44 micrones por corresponder probablemente a  impurezas de mayor tamaño y a huevos no fecundados. El paso siguiente consiste en el  conteo de  las  larvas  con  la  ayuda  de  una  cámara  Sedgewick  y  dejar  densidades  de  2 larvas/ml en estanques de 500  lts. Con agua de mar filtrada a 1 micrón y adición de microalgas  a  razón  de    50.000  cel/ml.  Al  cabo  de  unos  20  días  se  inicia  el proceso  de  metamorfosis  con    la  aparición  de  la  disoconcha    y  las  larvas  se tamizan  a  250 micrones  para  retener  las  de mejor  crecimiento  y  continuar  el cultivo.  Cuando  las  semillas  alcanzan  una  talla  de    1 milímetro  se  trasladan  al sistema de nursery. 

Las etapas definidas en el proceso de obtención de triploides son las siguientes: 

• Etapa 1: Producción de triploides por inducción química desde huevos 2n 

• Etapa 2: Generación de stock de reproductores triploides por identificación y selección de ejemplares 3n anormales, funcionalmente fértiles. 

• Etapa 3:  generación de  stock de  reproductores  tetraploides a partir de  la fertilización de gametos 3n + n. 

• Etapa 4: Obtención de ejemplares 100% triploides a partir de la fertilización de gametos 2n + n 

La siguiente secuencia describe  las etapas antes mencionadas hasta  la obtención de triploides por cruzamiento de gametos 2n + n: 

 

 

 

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Métodos de Verificación  

La verificación de  los efectos de  la aplicación de  los métodos de Triploidización y tetraploidización  pueden  ser  evaluados  por  varios métodos,  entre  los  cuales  se encuentran  el  recuento  directo  de  cromosomas,  recuento  de  nucléolos  o  por citometría de  flujo,  la aplicación de cualquiera de estos procedimientos entrega resultados confiables para  la evaluación  final de  la dotación cromosómica de  los ejemplares tratados. 

Recuento de Cromosomas  

 

 

 

 

 

 

                                           2n                                                                                3n 

Recuento de Nucleolos  

 

 

 

 

 

 

                                          2n                                                                                  3n 

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Cultivo de Moluscos y Crustáceos Producción de Triploides de Almeja (Venus antiqua)

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Citometría de Flujo  La Citometría de Flujo  (CMF) es una  técnica de análisis celular multiparamétrico cuyo  fundamento  se  basa  en  hacer  pasar  una  suspensión  de  partículas (generalmente células) alineadas y de una en una por delante de un haz de  láser focalizado.  El  impacto  de  cada  célula  con  el  rayo  de  luz  produce  señales  que corresponden  a  diferentes  parámetros  de  la  célula  y  que  son  recogidos  por distintos detectores. Estos convierten dichas señales en señales electrónicas que posteriormente  serán digitalizadas para permitir  la medida  simultánea de varios parámetros en una misma célula. Estos parámetros son: 

• Parámetros  relacionados  con  características  intrínsecas de  la  célula,  como su tamaño y la complejidad de su núcleo y citoplasma.  

• Parámetros  relacionados  con  características  antigénicas  de  cada  célula (inmunofenotipo).  

    Por  lo  tanto  la  CMF  es  capaz  de  identificar  una  célula  por  medio  de  sus características  antigénicas  y/o por  sus  características morfológicas de  tamaño  y complejidad. (www.citometriadeflujo.com) 

 

 

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Cultivo de Moluscos y Crustáceos Producción de Triploides de Almeja (Venus antiqua)

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Resultados Esperados  

• Desarrollo    y  validación de una  técnica para  la  producción de  ejemplares 

triploides de almeja  (Venus antiqua) por medio de  la  técnica de cruzas de 

ejemplares 2n con 4n. 

• Definición de métodos de selección de  triploides  fértiles de almeja  (Venus 

antiqua). 

• Generación  de  planteles  de  reproductores  de  almeja  (Venus  antiqua) 

triploides y tetraploides seleccionados. 

• Producción  de  ejemplares  triploides  con mejores  tasas    de  crecimiento  y 

factor de condición con el objeto de mejorar  los  índices de rentabilidad de 

la industria 

 

 

 

 

 

 

 

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Cultivo de Moluscos y Crustáceos Producción de Triploides de Almeja (Venus antiqua)

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Bibliografía  

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26 Magister en Acuicultura, Universidad Católica del Norte, Coquimbo ‐ Chile 

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Zebal Ron, 2005 Comunicación personal.