Genética

Uso de la genómica para criar ostras del Pacífico resistentes a enfermedades

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By Milthon Lujan

Diagrama de flujo para la implementación de la selección genómica para resistencia a Vibrio en la ostra del Pacífico, Crassostrea gigas. Fuente: Yang et al., (2024). Aquaculture
Diagrama de flujo para la implementación de la selección genómica para resistencia a Vibrio en la ostra del Pacífico, Crassostrea gigas. Fuente: Yang et al., (2024). Aquaculture

A medida que crece la población mundial, también crece la demanda de proteínas. La acuicultura, especialmente la ostra del Pacífico, tiene un inmenso potencial para satisfacer esta necesidad. Sin embargo, una enfermedad mortal llamada «síndrome de mortalidad estival» causada por varias bacterias Vibrio está asolando las granjas de ostras y provocando importantes pérdidas económicas.

En este sentido, los científicos de la Ocean University of China y del Laoshan Laboratory realizaron selección genómica de ostras del Pacífico (Crassostrea gigas) para el mejoramiento genético de la resistencia a Vibriosis.

Limitaciones de la reproducción tradicionales

Los programas de cría se han centrado en mejorar el crecimiento, el color y la composición de nutrientes de las ostras. Si bien algunos esfuerzos han abordado la resistencia a las enfermedades, no han sido particularmente efectivos, especialmente contra la vibriosis.

Asimismo, los métodos de selección tradicionales que se basan en observaciones fenotípicas son lentos e ineficientes para rasgos complejos como la resistencia a enfermedades.

Si bien los programas de cría tradicionales han mejorado rasgos de las ostras como la tasa de crecimiento y el color de la concha, no han sido eficaces contra la resistencia a Vibrio. Aquí es donde interviene la selección genómica.

La solución genómica

El estudio introduce un punto de inflexión: la selección genómica. Esta técnica avanzada utiliza toda la composición genética de una ostra para predecir su potencial de resistencia a enfermedades, eliminando la necesidad de desafíos de enfermedades desafiantes y que consumen mucho tiempo.

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Los científicos realizaron el primer estudio de selección genómica para criar ostras del Pacífico resistentes a Vibrio. Ellos identificaron marcadores genéticos clave asociados con la resistencia y los utilizaron para predecir el valor genético de las ostras candidatas. Es importante destacar que estudios anteriores emplearon la selección genómica de ostras para el crecimiento e identificaron los genes de la resistencia al herpesvirus.

Cómo funciona:

  1. Identifique al culpable: El estudio señala a Vibrio alginolyticus como el principal culpable de la mortalidad de verano en las granjas de ostras chinas.
  2. Construcción del modelo de predicción: Al analizar el ADN de ostras con niveles de resistencia conocidos, los científicos construyeron cuatro modelos de predicción diferentes.
  3. Encontrar el mejor modelo: Utilizando una técnica inteligente llamada validación cruzada, los investigadores identificaron el modelo más preciso para predecir la resistencia.
  4. Cría de las «Super Ostras»: Se criaron ostras con una alta resistencia prevista (basada en el mejor modelo), creando una nueva generación con defensas potencialmente más fuertes.
  5. Poniéndolo a prueba: Esta nueva generación fue expuesta a V. alginolyticus para confirmar si la predicción genómica era cierta.

Los resultados

El estudio demostró con éxito la efectividad de la selección genómica en la cría de ostras resistentes a la vibriosis. Esta es la primera vez que se utiliza esta técnica para este propósito específico, allanando el camino para una industria ostrícola más saludable y sostenible.

La descendencia de padres seleccionados en función de su resistencia prevista mostró tasas de supervivencia significativamente más altas cuando se expusieron a Vibrio en comparación con la descendencia de un grupo de control. Esto demuestra la eficacia de la selección genómica en la cría de ostras resistentes a enfermedades.

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Los beneficios para la industria acuícola

Los hallazgos del estudio tiene los siguientes impactos potenciales para la industria acuícola:

  • Cría más rápida: En comparación con los métodos tradicionales, la selección genómica puede acelerar significativamente el desarrollo de cepas de ostras resistentes a enfermedades.
  • Pérdidas reducidas: Al cultivar ostras resistentes, los acuicultores pueden minimizar las pérdidas debido a los brotes de vibriosis, lo que aumenta su estabilidad económica.
  • Acuicultura sostenible: Este enfoque promueve una industria acuícola más sostenible y respetuosa con el medio ambiente al reducir la dependencia de antibióticos y otros tratamientos.

Conclusión

“Estimamos la heredabilidad genómica de la resistencia a la infección por Vibrio en C. gigas utilizando marcadores SNP de todo el genoma. Los resultados mostraron que la heredabilidad fue de nivel bajo a moderado, lo que implica potencial de mejoramiento genético”, concluyeron los científicos.

Esta investigación allana el camino para desarrollar variedades de ostras resistentes a Vibrio de forma más rápida y eficiente que nunca. Esto no sólo beneficia a los criadores de ostras, sino que también garantiza una fuente sostenible y saludable de proteínas para las generaciones futuras.

Además, si perfeccionamos aún más las técnicas de selección genómica y las aplicamos a otras enfermedades, podremos garantizar un suministro saludable y abundante de estos deliciosos y nutritivos bivalvos para las generaciones venideras.

El estudio fue financiado por National Key Research and Development Program of China, el Key Research and Development Program of Shandong Province, National Natural Science Foundation of China y el Agriculture Research System of China Project.

Contacto
Shikai Liu
Key Laboratory of Mariculture (Ocean University of China)
Ministry of Education, and College of Fisheries, Ocean University of China, China.
Email: liushk@ouc.edu.cn

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Referencia (acceso abierto)
Yang, B., Zhi, C., Li, P., Xu, C., Li, Q., & Liu, S. (2024). Genomic selection accelerates genetic improvement of resistance to Vibriosis in the Pacific oyster, Crassostrea gigas. Aquaculture, 740679.