Cultura monosessale e inversione sessuale nei pesci | Genetica

In questo articolo discuteremo del significato e dei vantaggi della cultura Monosex o dell'opposizione sessuale.

Significato di Monosex Culture o Sex Reversal:

Il sesso nei pesci è geneticamente determinato dai cromosomi sessuali. I cromosomi si distinguono come cromosomi autosomici e sessuali. Tuttavia, questa distinzione sulla base citologica è difficile in quanto i cromosomi nei pesci sono minuscoli e di solito numerosi.

La chiara distinzione è stata osservata nei pesci di alto mare, Bathylegus wesenthi, dove i cromosomi X nel suo cariotipo sono più grandi dei cromosomi Y, che è breve.

Nei mammiferi la femmina è omogamica (XX) e il maschio è eterogametico. Negli uccelli prevale il sistema, femmina (WY) e (XY) maschile (YY). Nei pesci entrambi i sistemi sono presenti ma il sistema non è differenziato al momento della schiusa fino a quando le gonadi non sono differenziate.

Un fenomeno interessante è stato osservato che il sesso nei pesci può essere invertito, il maschio può essere convertito in femmina funzionalmente e la femmina può anche essere convertita in maschio funzionale, questo è noto come inversione del sesso o cultura monosessuale.

Questo può essere fatto artificialmente con il trattamento da parte di ormoni maschili, androgeni (inclusi testosterone e steroidi androgeni C 19) e ormoni femminili, estrogeni. Gli estrogeni sono C 18 steroidi. Anche se l'inversione di sesso ha molti vantaggi nell'attività di piscicoltura, i grandi svantaggi sono che tali pesci trattati con ormoni non possono essere utilizzati per il consumo umano e per la regolamentazione governativa sull'uso di sostanze chimiche nei pesci.

Il vantaggio è che nei pesci maschi generalmente crescono più velocemente delle femmine. Il pesce gatto maschio ha una media del 15%. più grande della femmina

In molti pesci il sesso è invertito nel modo seguente:

Nella trota arcobaleno, salmone atlantico, salmone Coho, tilapia, pesce d'oro e carpa erbivora, il sesso può essere invertito con la somministrazione di ormoni sessuali nelle prime fasi di sviluppo. L'erba femmina o i pesci che sono omogamici sono trattati con ormone maschile, metil-testosterone MT.

MT che provoca l'inversione del sesso del pesce femmina in maschio fenotipico con genotipo sessuale come XX. Questo sesso invertito è maschio fenotipico ma genotipicamente femminile (XX) e quando tali pesci sono incrociati con femmine normali (XX) dovrebbe produrre solo XX progenie (Fig. 46.1).

Shelton (1982) ha fatto esperimenti nel 1977, 1978, 1979, secondo i suoi esperimenti ha ottenuto il maschio inverso del sesso maturo (XX - maschio) e il pesce monosessuale presumibilmente cresciuto da 8000 a 10.000. Yamamoto (1969) ottenne anche con successo monosex in Lebestes e Oryzias.

Ha usato l'androsterone per trasferire la femmina (XX) in maschio funzionale (XX). Ha anche riferito che il sesso del maschio può essere invertito come funzionale fenotipico femminile con genotipo XY mediante trattamento con ormoni femminili.

Pandian e Kiran Kumar (2003) hanno riportato che il peptide neuroendocrino può indurre l'inversione del sesso in teleostei di tipo ibrido e protoginoso, simile agli steroidi androgeni e anti-estrogenici. Notò che invece della somministrazione di integratori alimentari, sarebbe più potente indurre l'inversione del sesso se i metaboliti del 17-metil-testosterone (MT) venissero fatti circolare nell'acqua di coltura.

Secondo lui, sarebbe 200-1000 volte più economico e il 90-95% di steroidi verrebbe eliminato entro 1-2 settimane. Tuttavia, l'inversione del sesso nel salmone chinook, O. tshawytscha richiede un'integrazione alimentare. Tra i pesci si trova l'ermafroditismo in molte specie.

Può essere protoandro, protogino o sincrono. L'inversione del sesso in alcuni pesci della barriera corallina è stata riportata in Labroides dimidiatus. Questo pesce è un ectoparassita ed è noto come pesce più pulito perché rimuove l'ectoparassita dalla pelle.

La somministrazione di ormoni può essere a base di uova, alevins o avannotti. Sono immersi in acqua contenente steroidi a 200 ug / 1. Donaldson e Hunter (1982) hanno dato un trattamento di 2 ore di durata di 7 giorni. Gli avannotti sono stati nutriti per i primi 90 giorni, una dieta contenente 5 mg / kg di estradiolo o 10 mg / kg di metil-testosterone.

Il gruppo trattato con estrogeni e androgeni conteneva il 97% di successo e si riposava come pesce sterile. Entrambi i gruppi hanno un tasso di maturazione simile. I pesci sterili crescono ad un ritmo più lento. Il Monosex può anche essere ottenuto dalla ginogenesi. I teleostei carassi e vivipari come Poecilia possono produrre forme femminili esclusive mediante la ginogenesi. Si verificano anche naturalmente nella popolazione.

Il problema del trattamento ormonale può essere risolto nella femmina omogamica (XX) quando possono essere invertiti al maschio funzionale e se si riproducono con una femmina normale (XX), con conseguente ottenimento di tutta la popolazione femminile senza il trattamento con ormoni. Questo è dispendioso in termini di tempo e costoso.

Recentemente, l'androgenesi indotta, cioè la progenie con solo un genoma paterno, è stata utilizzata per la produzione di tutta la progenie maschile senza l'uso di steroidi per l'inversione del sesso. A Auburn Univ., In collaborazione con l'Università dell'Oklahoma.

YY-maschio (super-maschi) in tilapia e canale pesce gatto potrebbe essere ottenuto dal trattamento con estrogeni, ma androgenesi offre l'induzione diretta per la conversione di super-YY maschile senza trattamento chimico e senza la necessità di test di progenie.

Nel corso di esperimenti con ormoni steroidi sessuali, sono stati ottenuti risultati peculiari. Alcuni pesci gatto se trattati con ormoni steroidi sessuali nella loro dieta. Quando questi pesci iniziano a prendere da mangiare, le gonadi di tutti i pesci hanno sviluppato ovaie che hanno dato origine a tutte le popolazioni femminili. Shelton, (1997). Mayer (1995) Kocher, 1997; Kocher, 2001; McConnell, 2000.

Tuttavia, la paradossale risposta della femminilizzazione agli androgeni era inaspettata, metà della popolazione ittica sviluppava testicoli e si sviluppava in femmine sia maschili che invertite (con genotipo sessuale come XY). L'accoppiamento delle femmine con maschi normali (sesso genotipo XY) ha trovato super maschio (genotipo sessuale come YY) (Fig. 46.2).

Vantaggi della cultura Monosex o inversione sessuale:

1. La coltura di Monosex è una soluzione alla sovrappopolazione causata da un'alta fecondità.

2. La cultura di Monosex ha il vantaggio quando uno dei sessi ha caratteristiche di produzione superiori, un tasso di crescita migliore o un valore di marketing superiore.

I super-maschi (YY) sono accoppiati con femmine normali (XX), la progenie di tutti questi maschi YY produrrà quasi il 100% di maschi (Fig. 46.3).