Macro y micro-hibridación: el futuro de la cría de peces

La acuicultura moderna enfrenta una presión constante: producir más proteína de alta calidad de forma sostenible. Para lograrlo, la industria depende críticamente de la mejora genética para desarrollar peces que crezcan más rápido, resistan enfermedades y se adapten mejor a diversos entornos.

Durante décadas, los investigadores han utilizado diversas herramientas, desde la cría selectiva tradicional hasta la hibridación a distancia y la gynogénesis. Sin embargo, cada técnica tiene limitaciones importantes.

Un reciente y exhaustivo estudio de revisión publicado en Reviews in Aquaculture por investigadores de la Hunan Normal University, propone un marco conceptual innovador que integra dos campos (la hibridación a distancia y la gynogénesis) bajo un nuevo paradigma. Introducen las teorías de la macro-hibridación y la micro-hibridación, ofreciendo un enfoque más preciso y eficaz para el mejoramiento genético de los peces.

Conclusiones clave

• El artículo propone dos nuevas teorías de mejora genética: macro-hibridación y micro-hibridación.
• La macro-hibridación (alogénies) genera cambios fenotípicos significativos y linajes fértiles alotetraploides y alodiploides a partir de la hibridación a distancia.
• La micro-hibridación (auto-progenies) produce cambios morfológicos sutiles, pero mejora el crecimiento y la resistencia al estrés al incorporar fragmentos de ADN paterno en un genoma mayormente materno.
• La micro-hibridación puede derivarse tanto de la hibridación a distancia como de la gynogénesis inducida por esperma heterólogo.
• La gynogénesis ejerce una alta presión selectiva (homocigosidad + esperma heterólogo + choque térmico), lo que ayuda a seleccionar variaciones genéticas efectivas.
• Estas teorías resuelven retos clave de la hibridación (baja supervivencia, infertilidad) y de la gynogénesis (baja supervivencia, falta de machos).

Los retos de las técnicas actuales

Antes de definir los nuevos conceptos, el estudio de Liu et al. revisa el panorama actual de la mejora genética en peces, señalando las barreras que estas nuevas teorías buscan superar:

• Cría selectiva: Es la base de la mejora, pero es lenta, costosa y limitada por la diversidad genética disponible, con riesgos de endogamia.
• Poliploidía (Inducida): El uso de choques físicos (frío, calor) o químicos para crear triploides o tetraploides tiene limitaciones significativas, como el riesgo teratogénico y la dificultad para establecer líneas tetraploides fértiles.
• Edición génica (CRISPR): Aunque prometedora para eliminar espinas intramusculares o crear poliploides, sus riesgos sistémicos aún no están suficientemente evaluados y enfrenta barreras de aceptación social.
• Hibridación a distancia: Es muy eficaz (responsable del 68% de las nuevas variedades de peces híbridos aprobadas en China hasta 2024), pero sufre de tres grandes retos: baja tasa de supervivencia, dificultades reproductivas (esterilidad) y problemas de identificación.
• Gynogénesis: Este proceso, donde el esperma de otra especie solo activa el óvulo sin contribuir genéticamente (o eso se creía), es útil para crear poblaciones homocigotas. Sin embargo, sufre de dos problemas graves: tasas de supervivencia extremadamente bajas (a menudo por debajo del 5% o 10%) y la dificultad de expandir la población, ya que suele producir solo hembras.

Macro-hibridación: diseñando grandes cambios

La primera teoría propuesta es la macro-hibridación. Este concepto se basa en la hibridación a distancia tradicional, pero la define y optimiza.

La macro-hibridación se refiere a la creación de «alogénies» (progenie alógama) derivadas de la hibridación a distancia.

• Cómo funciona: Se diseñan cruces entre especies parentales cuyos números de cromosomas son compatibles o muy cercanos.
• El resultado: Esta compatibilidad cromosómica permite la formación de líneas de peces fértiles, ya sean alo-diploides (que contienen un conjunto de cromosomas de cada padre, AB) o alo-tetraploides (dos conjuntos de cada padre, AABB). Estos linajes pueden autogenerarse establemente.
• Efecto principal: La macro-hibridación induce cambios fenotípicos (morfológicos) significativos en la descendencia.

Esta estrategia ya ha demostrado su éxito en el desarrollo de variedades superiores. Ejemplos notables del equipo de investigación incluyen la serie de la carpa cruciana Hefang (un cruce de carpa blanca japonesa y carpa roja) y la serie del besugo Hefang (híbrido de Megalobrama amblycephala y Culter alburnus).

Micro-hibridación: mejoras sutiles pero poderosas

La micro-hibridación es quizás el concepto más innovador del estudio. Se refiere a la creación de «auto-progenies» (progenie autógama).

El descubrimiento clave es que, aunque esta progenie posee un genoma predominantemente derivado de la madre, también contiene pequeños fragmentos de ADN que se originan del padre.

• Cómo funciona: La micro-hibridación se puede lograr por dos vías:
  • Hibridación a distancia: Cruzando padres con números de cromosomas iguales o diferentes, donde el genoma materno predomina, pero se insertan fragmentos paternos.
  • Gynogénesis Inducida por Esperma Heterólogo: Utilizando esperma de una especie diferente (inactivado) para activar el óvulo, seguido de un choque térmico (frío o calor) para duplicar los cromosomas maternos.
• Efecto principal: A diferencia de la macro-hibridación, los cambios morfológicos son sutiles y la progenie se parece mucho a la madre. Sin embargo, la inserción de esos pequeños fragmentos de ADN paterno genera mejoras significativas en la tasa de crecimiento y la resistencia al estrés.

La gynogénesis como una poderosa herramienta de selección

El estudio de Liu et al. redefine la gynogénesis inducida. Tradicionalmente vista solo como una forma de crear homocigotos, los autores argumentan que es un poderoso motor de selección y micro-hibridación.

El proceso de gynogénesis artificial ejerce una presión selectiva intensa combinada por tres factores:

• El «efecto de homocigosidad»: La duplicación del genoma materno expone y purga alelos recesivos deletéreos (letales o causantes de enfermedades).
• El «efecto del esperma heterólogo»: Esta es la micro-hibridación. Se considera una forma de variación genética donde se insertan fragmentos de ADN paterno, eliminando rasgos desfavorables y preservando los ventajosos.
• El «efecto del choque térmico»: El estrés del frío o calor elimina a los individuos más débiles, seleccionando solo a los más resistentes.

La combinación de estos tres factores es tan intensa que el equipo de investigación la equipara a 8-10 generaciones de selección tradicional.

Las tasas de supervivencia son extremadamente bajas, oscilando entre el 0.01% para el pez mandarín y un máximo del 10% para la carpa herbívora, pero los pocos individuos que sobreviven son una élite genética: exhiben mayor resistencia al estrés, a las enfermedades y un crecimiento acelerado.

Resolviendo el problema de las «poblaciones solo hembras»

Uno de los mayores inconvenientes de la gynogénesis (en especies con sistema XX) es que solo produce hembras, lo que impide la cría a gran escala.

El nuevo marco tecnológico de micro-hibridación resuelve esto mediante la integración de retro-cruces (back-cross) y auto-cruces (self-cross).

La estrategia es la siguiente:

• Se crea la hembra ginogenética original (con el efecto micro-híbrido).
• Esta hembra se cruza con un macho normal (salvaje) de su especie para producir una generación F1 (que ahora incluye machos).
• La F1 se autocruza para producir la F2.
• Los machos de la F1 o F2 (que portan los rasgos mejorados) pueden ser retrocruzados con las hembras ginogenéticas originales para amplificar el efecto microhíbrido en la población.

Esta metodología permite expandir rápidamente la población y ha demostrado que los rasgos ventajosos (como el crecimiento rápido o la resistencia) se heredan de forma estable.

Conclusión: un nuevo manual para la cría de peces

El trabajo de Liu et al. (2025) representa un avance significativo al unificar la hibridación a distancia y la gynogénesis bajo un mismo techo teórico. Las teorías de macro-hibridación y micro-hibridación no son solo académicas; son un manual de aplicación práctica.

Este enfoque permite a los mejoradores genéticos ser más precisos:

• Si se buscan cambios fenotípicos drásticos y la creación de nuevos linajes tetraploides fértiles, se debe usar la macro-hibridación.
• Si el objetivo es mejorar rasgos específicos como el crecimiento o la resistencia al estrés sin alterar drásticamente la morfología de la especie, la micro-hibridación (especialmente vía gynogénesis) es la herramienta indicada.

Al establecer estas tecnologías, el equipo de investigación ha logrado superar los tres desafíos clave de la hibridación distante (supervivencia, reproducción, identificación) y los dos problemas principales de la gynogénesis (baja supervivencia y expansión de la población). Este marco conceptual y técnico proporciona una base sólida para la próxima generación de innovación genética en la acuicultura.

Contacto
Shaojun Liu
Engineering Research Center of Polyploid Fish Reproduction and Breeding of the State Education Ministry, College of Life Sciences, Hunan Normal University
Changsha, China
Email: lsj@hunnu.edu.cn

Referencia (acceso abierto)
Liu, Q., Liao, A., Tao, M., Qin, Q., Luo, K., Zhang, C., Wang, S., Zhou, Y., Hu, F., Wang, Y., Wu, C., Li, W., Liu, Q., Tang, C., Wang, J., Zhao, R., & Liu, S. (2026). Macro-Hybrid and Micro-Hybrid of Fish. Reviews in Aquaculture, 18(1), e70106. https://doi.org/10.1111/raq.70106

Milthon Lujan

Editor de la revista digital AquaHoy. Biólogo Acuicultor titulado por la Universidad Nacional del Santa (UNS) y Máster en Gestión de la Ciencia y la Innovación por la Universidad Politécnica de Valencia, con diplomados en Innovación Empresarial y Gestión de la Innovación. Posee amplia experiencia en el sector acuícola y pesquero, habiendo liderado la Unidad de Innovación en Pesca del Programa Nacional de Innovación en Pesca y Acuicultura (PNIPA). Ha sido consultor senior en vigilancia tecnológica, formulador y asesor de proyectos de innovación, y docente en la UNS. Es miembro del Colegio de Biólogos del Perú y ha sido reconocido por la World Aquaculture Society (WAS) en 2016 por su aporte a la acuicultura.