Genética

Nueva plataforma SNP para el mejoramiento genético de la tilapia del Nilo

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By Milthon Lujan

Reino Unido – Un grupo de investigadores publicó una plataforma SNP de acceso abierto para las investigaciones de rasgos genéticos de interés comercial, como crecimiento y resistencia a enfermedades, de la tilapia del Nilo.

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Los investigadores de la The Roslin Institute and Royal de la University of Edinburgh, del WorldFish, y de la University College Cork desarrollaron una plataforma ∼65K SNP de acceso abierto y disponible públicamente para la tilapia del Nilo, basado en la línea GIFT, pero que también contiene marcadores informativos en múltiples líneas de tilapia de Asia y África. Sus resultados fueron publicado en la revista G3, a continuación ofrecemos un resumen, el enlace a la publicación la pueden encontrar en la parte final.

Crianza selectiva en tilapia

La tilapia del Nilo (Oreochromis niloticus) es una de las especies de peces de agua dulce más cultivada en el mundo. Aunque esta especie es nativa de África, la acuicultura de tilapia se ha establecido en 50 países de Asia, África y América.

Varios programas de crianza selectiva han sido establecidos para la tilapia del Nilo, la que mayor éxito ha tenido es la línea Genetically Improved Farmed Tilapia (GIFT). La base de la población GIFT fue formada a inicios de los años 90 y estuvo compuesta por ocho líneas no relacionadas: cuatro poblaciones silvestres de África (Egipto, Ghana, Kenia y Senegal) y cuatro líneas ampliamente cultivadas en Asia (Israel, Singapur, Taiwán y Tailandia).

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Los programas de crianza selectiva de tilapia han alcanzado significativa ganancia genética para rasgos relacionados con el crecimiento. De hecho, después de cinco generaciones de selección la línea GIFT mostró una ganancia genética acumulativa de 67% para el peso del cuerpo durante la cosecha, comparado a la población base. La mayor parte del progreso genético alcanzado a la fecha por las tilapias fue obtenida a través de enfoques tradicionales basados en el pedigrí.

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El uso de marcadores genéticos en el genoma para estimar los valores de crianza para la selección de candidatos vía la selección genómica tiene el potencial de incrementar la ganancia genética, particularmente para rasgos que son difíciles o caros de medir directamente en los candidatos.

El desarrollo y la aplicación de plataformas de genotipado de alta densidad podría ser ventajoso para acelerar el mejoramiento genético en los programas de reproducción de la tilapia del Nilo.

Polimorfismo de nucleótido único (SNP) en acuicultura

Las matrices de Polimorfismo de nucleótido único (SNP) son poderosas herramientas de genotipado de alto rendimiento que están a mayor disposición para las especies de acuicultura, incluido el salmón del Atlántico, la carpa común, trucha arcoiris, ostra del Pacífico y ostra europea, bagre, charr ártico, tenca y tilapia del Nilo.

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Comparado con otros métodos de genotipado de alto rendimiento, como RAD-Seq, las matrices SNP tienen la ventaja de una mayor precisión de genotipado y estabilidad de SNP, debido a que los mismos marcadores son consultados cada vez.

Las plataformas SNP vienen siendo usados para estudiar la arquitectura genética de diversos rasgos de producción como el crecimiento y la resistencia a las enfermedades, y se ha demostrado claramente su utilidad para la predicción genómica en varias especies acuícolas.

Los dos conjuntos de SNP de tilapia del Nilo desarrollados a la fecha se centran en las líneas de reproductores de programas comerciales de reproducción específicos. Una de las plataformas fue diseñada basada en el análisis de la línea GenoMar Supreme Tilapia (GST), mientras que la otra plataforma derivó de la evaluación de dos líneas pertenecientes a la Aquacorporación Internacional (Costa Rica) y una población GIFT de AquaAmerica (Brasil).

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Las dos plataformas SNP mostraron ser altamente efectivas en el descubrimiento de poblaciones, y se han utilizado para generar mapas de linaje de alta densidad y para realizar pruebas de selección genómica. Sin embargo, aunque estas líneas comerciales están relacionadas con la línea GIFT, se desconoce su utilidad y rendimiento en otras líneas de tilapia, especialmente las que habitan en Asia y África.

Plataforma SNP para tilapia del Nilo

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Los investigadores generaron una gran base de datos SNP mediante la secuenciación del genoma por Illumina del ADN genómico combinado de 100 individuos del núcleo de reproducción GIFT de la WorldFish de Malasia.

“Estos marcadores recién descubiertos se cotejaron con paneles de SNP previamente identificados en varias poblaciones, con el objetivo de priorizar marcadores que son informativos entre las líneas” reportan los científicos.

Para probar el rendimiento de la plataforma SNIP, los investigadores genotipificaron nueve poblaciones de tilapia del Nilo de diferentes orígenes geográficos y antecedentes genéticos.

“El arreglo ∼65K contenía (i) 7 marcadores de determinación de sexo, (ii) 6,883 SNPs descubiertos en nuestra población que se traslapan con paneles SNP identificados en otras líneas/poblaciones, (iii) 11,328 SNPs localizados en exons, y (iv) 47,239 SNPs presentes en genes o dentro de < 1kb de genes” destacan los investigadores.

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Los investigadores prevén que la utilidad y acceso abierto de la plataforma beneficiará a las comunidades académicas y comerciales para avanzar en los estudios genómicos de tilapia y sustentar los programas de reproducción en curso y emergentes.

“La naturaleza de acceso abierto del SNP, junto con la demostración de su utilidad entre las múltiples líneas facilitará su uso en investigación genética de esta especie. Esto incluye estudios para evaluar el orígen de las poblaciones en cultivo, trazar la introgresión de los genomas de cultivo en los silvestres, y conocer la arquitectura genética de los rasgos de interés” concluyeron los científicos.

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El estudio fue financiado por el CGIAR Research Program on Fish Agri-Food Systems (FISH) liderado por WorldFish. El programa se sustenta por las contribuciones al CGIAR Trust Fund. {mprestriction ids=»*»}

Referencia (acceso abierto):
Carolina Peñaloza, Diego Robledo, Agustin Barría, Trọng Quốc Trịnh, Mahirah Mahmuddin, Pamela Wiener, John A. H. Benzie and Ross D. Houston. Development and Validation of an Open Access SNP Array for Nile Tilapia (Oreochromis niloticus). G3: GENES, GENOMES, GENETICS August 1, 2020 vol. 10 no. 8 2777-2785; https://doi.org/10.1534/g3.120.401343 {/mprestriction}

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