PCR en tiempo real para el sexaje y análisis citológico de la sinapsis del bivalente más pequeño en espermatocitos en paquiteno de Oreochromis niloticus

Zulita Prieto, Monica Arqueros, Linda Sánchez-Tuesta, David Salirrosas

Resumen


El objetivo de la presente investigación fue dar a conocer nuevos marcadores moleculares para la PCR en tiempo real asociados a los cromosomas sexuales y el análisis de la sinapsis del bivalente más pequeño en espermatocitos en paquiteno de Oreochromis niloticus. Se diseñaron cuatro pares de cebadores y se pusieron a prueba por PCR punto final y por PCR en tiempo real utilizando el fluorescente SYBR® Green en muestras de ADN de hembras XX, machos XY y supermachos YY. Los tamaños de los fragmentos amplificados por PCR punto final fueron concordantes a los valores esperados y por PCR en tiempo real se demostró igual especificidad pero con ventaja en rapidez en la detección de amplificación de marcadores asociados a los cromosoma X y Y, de acuerdo con las condiciones de la PCR establecidas. Las diferencias genéticas entre las regiones de los cromosomas X y Y demostradas con los marcadores específicos no fueron perceptibles citológicamente en los espermatocitos en paquiteno de O. niloticus XY. En base a las diferencias y homologías de las secuencias de ADN entre las accesiones KC710223 y KC710224 de los cromosomas X y Y se propone un modelo de sinapsis del bivalente XY.


Palabras clave


Oreochromis niloticus; tilapia; PCR en tiempo real; determinación del sexo; paquiteno.

Texto completo:

PDF

Referencias


Avtalion, R.R.; Don, J. 1990. Sex-determining genes in tilapia: a model of genetic recombination emerging from sex ratio results of three generations of diploid gynogenetic Oreochromis aureus. Journal of Fish Biology 37: 167-173.

Abucay, J.S.; Mair, G.C.; Skibinski, D.O.F.; Beardmore, J.A. 1999. Environmental sex determination: the effect of temperature and salinity on sex ratio in Oreochromis niloticus L. Aquaculture 173(1-4): 219-234.

Baroiller, J.F.; Chourrout, D.; Fostier, A.; Jalabert, B. 1995. Temperature and Sex Chromosomes Govern Sex Ratios of the Mouthbrooding Cichlid Fish Oreochromis niloticus. The Journal of Experimental Zoology 273: 216-223.

Carrasco, L.A.P.; Penman, D.J.; Bromage, N. 1999. Evidence for the presence of sex chromosomes in the Nile tilapia (Oreochromis niloticus) from synaptonemal complex analysis of XX, XY and YY genotypes. Aquaculture 173: 207–218.

Cnaani, A.; Lee, B.Y.; Zilberman, N.; Ozouf-Costaz, C.; Hulata, G.; Ron, M.; D’Hont, A.; Baroiller, J.F.; D’Cotta, H.; Penman, D.J.; Tomasino, E., Coutanceau, J.P.; Pepey, E.; Shirak, A.; Kocher, T.D. 2008.Genetics of Sex Determination in Tilapiine Species. Sex Dev 2: 43–54.

Cnaani, A. 2013.The Tilapias Chromosomes Influencing Sex Determination. Cytogenetic and Genome Research 141: 195-205.

Cawthorn, D.M.; Steinman, H.A.; Witthuhn, R.C. 2011. Comparative study of different methods for the extraction of DNA from fish species commercially available in South Africa. Food Control 22(2): 231-244.

Eshel, O.; Shirak, A.; Dor, L.; Band, M.; Zak, T.; Markovich-Gordon, M.; Chalifa-Caspi, V.; Feldmesser, E.; Weller, J.I.; Seroussi, E.; Hulata, G.; Ron, M.2014. Identification of male specific amh duplication, sexually differentially expressed genes and microRNAs at early embryonic development of Nile tilapia (Oreochromis niloticus). BMC Genomics 15: 774.

Eshel, O.; Shirak, A.; Weller, J.I.; Hulata, G.; Ron, M. 2012.Linkage and Physical Mapping of Sex Region on LG23 of Nile Tilapia (Oreochromis niloticus). G3 (Bethesda) 2(1): 35-42.

Eshel, O.; Shirak, A.; Weller, J.I.; Slossman, T.; Hulata, G.; Cnaani, A.; Ron, M. 2011. Fine-mapping of a locus on linkage group 23 for sex determination in Nile tilapia (Oreochromis niloticus). Anim. Genet 42(2): 222-4.

Ezaz, M.T.; Harvey, S.C.; Boonphakdee, C.; Teale, A.J.; Mcandrew, B.J.; Penman, D.J. 2004. Isolation and physical mapping of sex-linked AFLP markers in Nile tilapia (Oreochromis niloticus L.) Mar Biotechnol (NY) 6(5): 435–445.

Feldberg, E.; Porto J.I.R.; Bertollo, L.A.C. 2003. Chromo-somal change and adaptation of cichlid during evolution. In: A.L. Val and B.G. Kapoor (eds.). Fish Adaptation. Science Publishers, Inc., Enfield – NH, USA. pp 285-308.

Foresti, F.; Oliveira, C.; Galetti, P.M.; De Almeida-Toledo, L.F. 1999. Synaptonemal complex analysis in spermatocytes of tilapia, Oreochromis niloticus (Pisces, Cichlidae). Genome 36: 1124-1128.

Jalabert, B.; Kammacher, P.; Lessent, P. 1971. Déter-minisme du sexechez les hybrides entre tilapia macrochir et tilapia nilotica. Étude de la sex-ratio dans les recroisements des hybrides de premiere génération par les espèces parentes. Ann. Biol. Anim. Bioch. Biophys 11(I): 155-165.

Kobayashi, T.; Kajiura-Kobayashi, H.; Guan, G.; Nagahama, Y.2008. Sexual Dimorphic Expression of DMRT1 and Sox9a during Gonadal Differentiation and Hormone-Induced Sex Reversal in the Teleost Fish Nile Tilapia (Oreochromis niloticus). Developmental Dynamics 237: 297-306.

Lee, B.Y.; Penman, D.J.; Kocher, T.D. 2003. Identification of a sex-determining region in Nile tilapia (Oreochromis niloticus) using bulked segregant analysis.Anim Genet 34(5): 379-383.

Lee, B.Y.; Coutanceau, J.P.; Ozouf-Costaz, C.; D’Cotta, H.; Baroiller, J.F.; Kocher, T.D. 2011. Genetic and physical mapping of sex-linked AFLP markers in Nile tilapia (Oreochromis niloticus). Mar Biotechnol 13(3): 557–562.

Lee, B-Y.; Hulata, G.; Kocher, T.D. 2004. Two unlinked loci controlling the sex of blue tilapia (Oreochromis aureus). Heredity 92: 543–549.

Lee, B-Y.; Lee, W-J.; Streelman, J.T.; Carleton, K.L.; Howe, A.E.; Hulata, G.; Slettan, A.; Stern J.E.; Terai, Y.; Kocher T.D. 2005. A second-generation genetic linkage map of tilapia (Oreochromis spp.). Genetics 170(1): 237–244.

Li, C.G.; Wang, H.; Chen, H.J.; Zhao, Y.; Fu, P.S.; Ji, X.S. 2014. Differential expression analysis of genes involved in high-temperature induced sex differen-tiation in Nile tilapia. Comparative Biochemistry and Physiology Part B: Biochemistry and Molecular Biology. 177-178: 36-45.

Mair, G.C.; Scott, A.G.; Pennan, D.J.; Beardmore, J.A.; Skibinski, D.O. 1991. Sex determination in the genus Oreochromis 1. Sex reversal, gynogenesis and triploidy in O. niloticus (L.). Theoretical and Applied Genetics 82: 144-152.

Ocalewicz, K.; Mota-Velasco, J.C.; Campos-Ramos, R.; Penman, D.J. 2009. FISH and DAPI staining of the synaptonemal complex of the Nile tilapia (Oreochromis niloticus) allow orientation of the unpaired region of bivalent 1 observed during early pachytene. Chromosome Research 17(6): 773–782.

Oliveira, C.; Wright, J.M. 1998. Molecular cytogenetic analysis of heterochromatin in the chromosomes of tilapia, Oreochromisniloticus (Teleostei: Cichlidae). Chromosome Research 6: 205-211.

Palaiokostas, C.; Bekaert, M.; Khan, M.G.Q.; Taggart, J.B.; Gharbi, K.; McAndrew, B.J.; Penman, D.J. 2013. Mapping and Validation of the Major Sex-Determining Region in Nile Tilapia (Oreochromisniloticus L.) Using RAD Sequencing. PLOS One 8(7): 1-9.

Poonlaphdecha, S.; Pepey, E.; Canonne, M.; de Verdal, H.; Baroiller, J.F.; D´Cotta, H.2013.Temperature induced-masculinisation in the Nile tilapia causes rapid up-regulation of both dmrt1 and amh expressions. General and Comparative Endocrinology 193: 234-242.

Rivlin, K.; Rachlin, J.W.; Dale, G. 1985.A simple method for the preparation of fish chromosomes Applicable to field work, teaching and banding. J. Fish Biol. 26: 267-272.

Ser, J.R.; Roberts, R.B.; Kocher, T.D. 2009. Multiple interacting loci control sex determination in lake Malawi cichlid fish. Evolution 64(2): 295-602.

Sun, L.X.; Wang, Y.Y.; Zhao, Y.; Wang, H.; Li, N.; Ji, X.S. 2016. Global DNA methylation changes in Nile Tilapia gonads during high temperature induced masculinization. Plos One 11(8): e0158483.

Sun, Y.L.; Jiang, D.N.; Zeng, S.; Hu, C.J.; Ye, K.; Chao Yang, C.; Yang, S.J.; Li, M.H.; Wang, D.S. 2014. Screening and characterization of sex-linked DNA markers and marker-assisted selection in the Nile tilapia (Oreochromis niloticus). Aquaculture 433: 19-27.

Supiwong, W.; Tanomtong, A.; Supanuam, P.; Seetapan, K.; Khakhong, S.; Sanoamuang, L.O. 2013. Chromosomal Characteristic of Nile Tilapia (Oreochromis niloticus) from Mitotic and Meiotic Cell Division by T-Lymphocyte Cell Culture. Cytology 78(1): 9-14.

Received April 12, 2017.

Accepted October 07, 2017.

Corresponding author: zapl99@yahoo.com (Z. Prieto).




DOI: http://dx.doi.org/10.17268/sci.agropecu.2017.04.05

Enlaces refback

  • No hay ningún enlace refback.


Licencia de Creative Commons Scientia Agropecuaria revista de la Universidad Nacional de Trujillo publica sus contenidos bajo licencia Creative Commons Reconocimiento-NoComercial 3.0.

ISSN: 2306-6741 (electrónico); 2077-9917 (impreso)
DOIhttp://dx.doi.org/10.17268/sci.agropecu

Dirección: Av Juan Pablo II s/n. Ciudad Universitaria. Facultad de Ciencias Agropecuarias. Universidad Nacional de Trujillo. Trujillo, Perú.
Contactosci.agropecu@unitru.edu.pe