Diferencia de eficacia biológica entre fenotipos crípticos relacionados con salinidad en la lubina (Dicentrarchus labrax)

The existence of cryptic salinity-related phenotypes has been hypothesized in the “euryhaline” sea bass (Dicentrarchus labrax). How differential osmoregulation costs between freshwater and saltwater environments affect fitness and phenotypic variation is misunderstood in this species. During an experiment lasting around five months, we investigated changes in the whole body mass and in the expression of growth-related genes (insulin-like growth factor 1 [IGF-1]; growth hormone receptor [GHR]) in the intestine and the liver of sea bass thriving in sea water (SSW), successfully acclimated to freshwater (SFW), and unsuccessfully acclimated to freshwater (UFW). Albeit non-significant, a trend toward change in body mass was demonstrated among SSW, UFW and SFW fish, suggesting that SSW fish were a mixture of the other phenotypes. Several mortality peaks were observed during the experiment, with batches of UFW fish showing higher expression in the osmoregulatory intestine due to down-regulation of genes in the liver and significant up-regulation of GHR in the intestine compared with SFW fish. Energy investment toward growth or ion homeostasis hence partly mediates the fitness difference between cryptic SFW and UFW phenotypes. The use of a genetic marker located within the IGF-1 gene showed no genotype-phenotype relationship with levels of gene expression.En la especie “eurihalina” de la lubina (Dicentrarchus labrax) se ha planteado la existencia de fenotipos crípticos relacionados con la salinidad. En esta especie los costes diferenciales de osmoregulación a la adaptación en de agua dulce y salada son aún desconocidos. Durante un experimento de aproximadamente 5 meses, se investigó los cambios en la masa corporal y en la expresión de genes relacionados con el crecimiento (factor de crecimiento similar a la insulina 1 [IGF-1]; receptor de la hormona del crecimiento [GHR]) en el intestino y el hígado de lubina en individuos que prosperan en agua de mar (SSW), individuos aclimatados con éxito con el agua dulce (SFW), e individuos no aclimatados al agua dulce (UFW). Aunque no es significativa, se observa una tendencia de cambio en la masa corporal entre individuos SSW, UFW y SFW. Estos resultados sugieren que los individuos SSW son una mezcla de los otros fenotipos. Se observaron varios picos de mortalidad durante el experimento, con lotes de peces UFW que presentan una expresión génica más elevada en el intestino osmoregulador, debido a la regulación a la baja de genes en el hígado y regulación hacia arriba en la GHR del intestino cunado se compara con los peces SFW. Por lo tanto, la inversión de energía hacia el crecimiento o la homeostasis iónica explica en parte la diferencia de adaptación entre los crípticos fenotipos SFW y UFW. El uso de un marcador genético localizado dentro del gen de IGF-1 no demuestra relación genotipo-fenotipo con los niveles de expresión génica

Genetic Basis for Resistance Against Viral Nervous Necrosis: GWAS and Potential of Genomic Prediction Explored in Farmed European Sea Bass (Dicentrarchus labrax)

Viral nervous necrosis (VNN) is an infectious disease caused by the red-spotted grouper nervous necrosis virus (RGNNV) in European sea bass and is considered a serious concern for the aquaculture industry with fry and juveniles being highly susceptible. To understand the genetic basis for resistance against VNN, a survival phenotype through the challenge test against the RGNNV was recorded in populations from multiple year classes (YC2016 and YC2017). A total of 4,851 individuals from 181 families were tested, and a subset (n∼1,535) belonging to 122 families was genotyped using a ∼57K Affymetrix Axiom array. The survival against the RGNNV showed low to moderate heritability with observed scale estimates of 0.18 and 0.25 obtained using pedigree vs. genomic information, respectively. The genome-wide association analysis showed a strong signal of quantitative trait loci (QTL) at LG12 which explained ∼33% of the genetic variance. The QTL region contained multiple genes (ITPK1, PLK4, HSPA4L, REEP1, CHMP2, MRPL35, and SCUBE) with HSPA4L and/or REEP1 genes being highly relevant with a likely effect on host response in managing disease-associated symptoms. The results on the accuracy of predicting breeding values presented 20–43% advantage in accuracy using genomic over pedigree-based information which varied across model types and applied validation schemes.publishedVersio

Changement global et salinité: quel sera le prix du sel?

et physiologiques des divers facteurs (glycémie sanguine, équilibre hydrominéral, etc.) ; on parle d'osmorégulation pour ce qui concerne la régulation de la salinité. L'osmorégulation est donc l'ensemble des réactions permettant la régulation des concentrations en sels dissous contenus dans les tissus d'un organisme. Les équilibres osmotiques peuvent être perturbés et nécessiter la mise en oeuvre de coûteux mécanismes de réabsorption ou d'élimination d'eau ou de certains ions dissous, à travers notamment des surfaces d'échange que sont les téguments externes dont généralement les branchies, mais aussi des organes internes comme par exemple, chez les poissons, l'intestin, le rein ou la vessie. La tolérance des organismes vis-à-vis des variations de salinité auxquelles ils sont naturellement soumis participe à définir leur niche écologique. Lorsqu'ils sont tolérants à une large gamme de salinité (euryhalins), certains se conforment à la salinité du milieu ambiant (ils sont dits alors osmoconformeurs) et Le changement global provoque une cascade d'effets dont l'un des moins connus est l'augmentation du taux de sel dans les mers et les estuaires. Est-il possible de prévoir comment réagiront les organismes marins qui devront y faire face ? Changement global et salinité : Quel sera le prix du sel ? Par Bruno Guinand, maître de conférences à l'université de Montpellier, département biologie-écologie, institut des sciences de l'évolution de Montpellier, et Mbaye Tine, maître de conférences à l'université Gaston Berger, Saint-Louis du Sénégal D epuis quelques dizaines d'années et en particulier depuis le début des années soixante-dix, la réduction des précipitations, l'évaporation accrue et l'exploitation irraisonnée des eaux souterraines ont entraîné un accroissement de la salinité de certains écosystèmes aquatiques de régions tropicales et tempérées. C'est le cas pour les mers ou les golfes fermés (Méditerranée, mer Rouge, golfe de Californie, etc.). Dans certains systèmes côtiers, sur tous les continents, la salinité peut varier sensiblement au cours d'une même année ou d'une année à la suivante. Dans certains estuaires dits "inverses" la salinité est constamment plus forte dans certaines zones situées en amont en raison de phénomènes d'évaporation intense. De telles situations se rencontrent par exemple en Afrique occidentale, en Australie ou dans la péninsule Arabique. Si la salinité en amont de tels écosystèmes n'atteint pas celle de la mer Morte (environ 275 g/l), elle peut atteindre plus de 100 g/l de sels dissous, soit environ trois fois la salinité de l'eau de mer. Les estuaires inverses sont devenus de quasi déserts biologiques où seuls des micro-organismes, quelques algues et espèces animales (tout particulièrement des poissons, des invertébrés, des mollusques, des vers annelés) peuvent survivre. Si la température est sans conteste le facteur qui influence majoritairement la biologie générale (croissance, reproduction , etc.) et l'écologie de ces organismes, il n'est pas le seul. Physiologiquement, température, pH, concentration en oxy-gène et salinité interagissent et conditionnent leurs performances , voire leur survie. Répondre aux variations de ces différents paramètres impose aux organismes des dépenses énergétiques. Néanmoins, l'augmentation de salinité liée au changement climatique engendre des "coûts" peut-être plus forts que ceux liés à la température, coûts qu'il est aujourd'hui possible de mieux comprendre, notamment grâce à certaines espèces de poissons particulièrement résis-tants à l'hypersalinité. Augmentation de salinité et coût biologique Un organisme aquatique est le plus souvent soumis à une différence de salinité marquée entre son milieu interne, dont il doit assurer la régulation, et le milieu aquatique dans lequel il évolue. La capacité d'un organisme à maintenir son métabolisme en équilibre dans la gamme de valeurs qui lui convient est nommée homéostasie. Celle-ci regroupe tous les mécanismes de régulation biochimiques, métaboliques Le fleuve Saloum à Kaolack, une localité où la salinité de l'eau peut atteindre une concentration trois fois supérieure à celle de l'eau de mer (cliché M. Tine). Les organismes aquatiques peuvent être définis selon leur tolérance aux variations de salinité. Certains organismes sont dits "sténohalins" soit d'eau douce, soit d'eau salée (eau de mer). Ils sont faiblement tolérants aux variations de salinité et ont une niche écologique-ici définie par la salinité-étroite. Ils s'opposent aux organismes "euryhalins", tolérant d'importantes variations de salinité, exploitant une large niche écologique. Parmi les organismes euryhalins, plusieurs réponses physiologiques peuvent être observées. Séchoirs à poissons à Missirah dans l'estuaire du Sine-Saloum (cliché M. Tine). 32 33 ESPÈCES № 24-Juin 2017 ESPÈCES № 24-Juin 2017 logie RECHERCHE-Biologie marine Botanique Primatologie Malacologie Zoologie Climatologie Entomologie Écologie Physiologie-La salinité Océanographie Ethnologi

Epigenetics of Stress in Farmed Fish - An Appraisal

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Brown trout phylogenetics: a persistent mirage towards (too) many species

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Approche moléculaire de l adaptation différentielle d'un poisson laguno-marin (Dicentrarchus labrax L.) en populations naturelles et d'élevage

L'identification de marqueurs génétiques liés à des gènes permet une exploration des éventuelles corrélations existant entre leur variabilité génétique et des pressions sélectives portant sur les gènes, aussi bien dans un contexte de populations expérimentales que naturelles. Chez le loup de mer (Dicentrarchus labrax), douze locus associés à des gènes - dont quatre associés aux gènes de l'hormone de croissance (GH), la somatolactine (SL) ou l'IGF-1- et huit locus anonymes ont servi à mener une étude multi-échelle de la différenciation génétique. La structure en trois bassins connue chez cette espèce a été confirmée mais les locus liés aux gènes ont montré une différenciation significativement plus forte que les locus anonymes et impliquant des barrières aux flux géniques nucléaires supérieures à celles admises jusqu'alors. A l'échelle mer-lagune, aucune image cohérente de différenciation génétique n'a pu être obtenue. Parallèlement, une expérience d'acclimatation à l'eau douce a été réalisée. Si les individus soumis à la désalure ont subi une mortalité importante, aucune différence génétique significative n'est observée entre les individus ayant survécu au traitement et ceux restés en eau de mer, excepté pour un locus EIF3E. Ces résultats ont révélé une composante familiale liée à l'expérimentation, mais les déterminismes génétiques sous-jacents restent obscurs. L'utilisation de marqueurs liés à des gènes a permis de révéler l'implication au moins indirecte de certains de ces gènes dans la mise en place d'une structuration génétique de l'espèce, mais également dans la réponse physiologique des individus à un stress environnemental pouvant être rencontré en conditions naturelles.The identification of gene-linked genetic markers allows the exploration of potential correlations between their genetic variability and selective pressures acting on the genes in both natural and experimental populations. In Sea Bass (Dicentrarchus labrax), twelve gene-associated loci four of them linked to Growth Hormone gene (GH), Somatolactin (SL) or IGF-1- and height anonymous loci were used in a multi-scale study of the genetic differentiation. The structure in three basins know in this species is well confirmed with gene-linked markers bearing a significantly higher differentiation than anonymous loci implying some stronger barriers to nuclear gene flow than admitted so far. At the open sea-lagoon scale, no coherent picture can be drawn from the different tests performed. A fresh water acclimation experiment was carried out in parallel. If numerous fishes in low-salt conditions died, the survivors are not genetically different from that maintained in salted water except for one locus EIF3E. These results can be partially explained by a family component but the genetic determinism is not elucidated yet. The use of gene-linked markers succeeded in revealing the involvement, at least indirect, of some of the genes in the edification of a genetic structure inside the species but also in the physiological response of the fishes to an environmental stress that can be encountered in natural conditions.MONTPELLIER-BU Sciences (341722106) / SudocSudocFranceF