Практика изменения пола рыб в аквариумном рыбоводстве

В 1995 году Сингапур продал в 60 стран рыб на сумму более 84 млн.$. Эта доля составляет 1/3 от всего мирового экспорта аквариумных рыб. На рынок поступило 500 видов и вариаций икромечущих и живородящих рыб.

Многие виды декоративных рыб имеют внешние половые различия и, в большинстве случаев, самцы, благодаря своей более яркой окраске и широким плавникам, пользуются повышенным спросом. К числу таких видов относятся живородящие гуппи, Poecilia, шарфовая пецилия, P.latipinna, широкоплавничные пецилии, P. velifera, Пецилия многоцветная, Xiphophorus variatus, а также икромечущие лялиусы, Colisa lalia, петушки, Betta Splenders, розовые барбусы, Barbus conchonius, красная австралийская радужница, Glossolepis incisus. Высокий спрос на самцов приводит к тому, что цена мужских особей в четыре раза превышает цену самок. Так как затраты на разведение обоих полов одинаковы, получение односамцовой популяции вызывает особый интерес рыбоводов. Внедрение технологий смены пола в аквариумную аквакультуру приведет к существенному повышению экономического успеха предприятия.

Экспортные цены ($)
Виды Самки Самцы Соотношение цены самец/самка
Colisa lalia 0.39-1.14 0.11-0.29 3.5-3.9
Betta splendens
Короткоплавничные 0.50 0.18 2.8
Вуалевые 0.57 0.18 3.2
Barbus conchonius 0.25 0.14 1.8
Glossolepis incisus 2.14 0.93 2.3
Poecilia reticulata 0.18-0.54 0.05-0.18 3.0-3.6
Poecilia latipinna 0.43-2.14 0.14-0.57 3.1-3.8
Poecilia velifera 0.43-2.14 0.14-0.57 3.1-3.8
Xiphophorus variatus 0.64 0.29 2.2

Таблица 1. Разброс цен на самцов и самок 8 видов пресноводных аквариумных рыб
Контроль пола рыб
Экспрессия пола включает два процесса: 1. Половая детерминация, обычно происходит во время оплодотворения за счет комбинации генов родительских хромосом в образованной зиготе; 2. Половая дифференцировка недиференцированного примордиума в мужские или женские гонады при последующем развитии. По сравнению с другими позвоночными фенотип рыб легко изменить, вследствие их половой лабильности. Это позволяет существовать видам, «физиологический» и «фенотипический» пол которых отличаются от генетически определенного, либо рыбам, естественно меняющим пол (гермафродиты). Подобная лабильность активно используется в рыбоводстве при получении стерильных (бесплодных) рыб, односамцовых популяция, либо популяций, состоящих из одних самок. Выбор направления трансформации пола связан с прибылью, которую могут принести те или иные гендерные группы.

Технологии манипуляции с полом в аквакультуре воздействуют на процесс половой детерминации (генетические), либо половой дифференцировки (гормональные). Способы генетического контроля обычно используются для получения стерильных популяций, либо состоящих из одних самок, они малоприменимы в аквариумном рыбоводстве. Обычно практикуется обработка популяции экзогенными стероидными гормонами, аналогами естественных гормонов, приводящей к изменению направления развития гонад. Андрогены (мужские половые гормоны) используются для маскулинизации, а эстрогены (женские половые гормоны) — для феминизации.

Цель Генетические методыa Гормональные методыb
Маскулинизация Андрогенезc Прямой: обработка андрогенами; Непрямой: получение YY самцов
Феминизация Гиногенезd Прямой: обработка эстрогенами; Непрямой: обработка андрогенами
Стерилизация Триплоидия Обработка андрогенами

Таблица 2. Генетические и гормональные методы маскулинизации, феминизации и стерилизации рыб.
a — влияет на процесс половой детерминации; b — влияет на процесс половой дифференцировки; c — не годится для коммерческого разведения; d — самки приобретают гомогаметный пол (одинаковый состав половых хромосом).

После половой детерминации, в которой самки являются гомозиготами по половым хромосомам (XX), а самцы — гетерозиготами (XY), например, в случае гуппи, Poecilia reticulata, можно получить односамцовую популяцию. К числу технологий манипулирования полом относятся непосредственная маскулинизация особей андрогенами, опосредованная маскулинизация эстрогенами, комбинированная гормональная терапии и оценка по потомству для получения нового генотипа (YY, «суперсамцы»). Каждая из них имеет преимущества и недостатки, но наиболее распространенным методом выступает прямая обработка андрогенами. Он позволяет получить особей желаемого пола в одном поколении, которое подвергалось обработки, с минимальной смертностью. Фенотипически трансформированные мужские особи не отличаются от нормальных самцов. Недостатком прямой гормональной терапии является запрет на использование рыбы в пищу человеком. Однако многочисленные исследования, проведенные для оценки пищевой опасности, продемонстрировали, что стероидные гормоны утилизируются без остатков в течение нескольких дней после окончания обработки. Кроме того, в аквариумном рыбоводстве риски отравления абсолютно исключены. Другим потенциальным недостатком данной процедуры является невозможность использования полученных особей в программе разведения, потому что часть фенотипических самцов несет генотип самок.

Фундаментальный принцип гормональной смены пола рыб заключается в начале обработки особей перед половой дифференцировкой гонад. Период пока гонады не дифференцировались удобен для стероидной терапии и направления вектора развития. Необходимо рассмотреть несколько аспектов данной технологии. К их числу относятся: тип гормона (андрогены и эктрогены), их источник (природный или синтетический), момент начала обработки зависит от степени половой дифференцировки вида, концентрации гормона и продолжительности обработки. Традиционно, развитие технологии манипуляции полом направлено на оптимизацию концентрации гормонов и продолжительности обработки рыб.

Тем не менее, недавно были разработаны новые протоколы. Этому способствовало понимание того, что ключевым аспектом технологии по смене пола является не концентрация гормона и продолжительность обработки, а время её начала. Например, в случае маскулинизации Тихоокеанского лосося протокол включает единичное погружение особи в момент определенного временного окна развития. Вся группа особей меняет пол на самцов при 2-8 часовом выдерживании в растворе с содержанием гормона

Смена пола гуппи
Одним из наиболее важных видов аквариумных рыб являются гуппи. У гуппи половая дифференцировка начинается до родов, что затрудняет маскулинизацию. Пионерские работы (Eversole, 1941; Dzwillo, 1962; Clemens et al., 1966) были успешными в плане маскулинизации гуппи природными и синтетическими андрогенами. Однако режим обработки не проверялся в условиях коммерческого разведения. Кроме того, смена пола генетических самок на «фенотипических» самцов обычно диагностируется на основе окраски плавников и не учитывает трансформацию гонад. Поэтому, развитие может быть обратимым, и после окончания гормональной обработки «фенотипические» самцы начнут переходить обратно в генотипических самок. Данный феномен недавно был описан в Сингапуре. В исследовании (Low et al., 1994) трехдневные мальки гуппи в течение 2 или 4 недель принимали корм с 17α-метилтестостероном концентрацией 20,40 или 80 мг/л. Андроген скармливался гуппи в составе живой моины или порошкообразного корма для угрей. Все особи ко второй неделе приобрели окраску самцов на хвостовом плавнике. В контрольной группе рыбки не изменились ко 2 и 4 неделям. Однако к 12 неделе менее 50% гуппи всех экспериментальных групп сохранили окраску самцов, тогда как остальные приобрели, свойственное для самок, черное пятно на конце брюшка. К 12 неделе между контрольной и экспериментальной группами не было статистически значимых различий в соотношении полов. Авторы исследования пришли к заключению, что самки, превращенные метилтестостероном в фенотипических самцов, вернулись к первоначальному полу. Таким образом, андрогенный эффект протокола с метилтестостероном оказал временное влияние. Нежелательный обратимый эффект может быть обусловлен неправильным выбором времени начала обработки.

Заключение
Достижению перманентного эффекта от действия гормонов способствует определение этапа половой дифференцировка у гуппи. Это имеет критическое значение для введения гормона в момент, когда гонады ещё не прошли дифференцировку. Протокол обработки должен предусматривать минимальное, но точечное вмешательство во временное окно развития гуппи. Эта стратегия уже показала свою эффективность в отношении лососевых (Piferrer and Donaldson, 1993).
——
libgen.org/scimag3/10.1023/A%253A1018391702814.pdf

Francesc Piferrer, Lian Chuan Lim. Application of sex reversal technology in ornamental fish culture. Aquarium Sciences and Conservation, 1, 113-118, 1997.

Похожие статьи:

Эволюция плаценты в семействе Пецилиевых

«Азиатские стеллажи» для разведения гуппи

Развитие малька гуппи

Получение односамцовой популяции гуппи при помощи экстракта Трибулуса террестрис

Моллинезии колонизируют ядовитые сульфидные воды

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

семьдесят ÷ семь =