Fisiologia reprodutiva aplicada ao cultivo de peixes neotropicais / Reproductive physiology applied to neotropical fish rearing

A reprodução dos peixes teleósteos é regulada pela interação dos sistemas nervoso e endócrino, e essa interação é realizada pelo eixo hipotálamo-hipófise-gônadas (H-H-G). No entanto, sabe-se que os sinais ambientais (fotoperíodo, temperatura, pluviosidade entre outros fatores), são responsáveis por modular este processo. O eixo H-H-G, sintetiza e libera fatores internos (neuro-hormônios e neurotransmissores) e hormônios hipotalâmicos, hipofisários e gonadais que permitem a sincronização dos reprodutores aptos, que com condições ambientais adequadas permitem a reprodução em momento propício, com consequentemente maior sobrevivência da prole. O entendimento da fisiologia do eixo H-H-G tem sido muito importante para compreender os mecanismos regulatórios do controle neuroendócrino da reprodução em peixes teleósteos, possibilitando entender as razões do bloqueio da reprodução em cativeiro (piscicultura), ou quando a interrupção da migração reprodutiva (peixes reofílicos) por barragens é bloqueada, o que pode levar à extinção de espécies endêmicas. Esta revisão abordará o controle fisiológico do eixo H-H-G, com ênfase nas espécies neotropicais nacionais (espécies marinhas e dulciaquícolas) e discutirá as disfunções reprodutivas observadas nestes animais, quando em cativeiro. Neste contexto, a partir deste conhecimento teórico na fisiologia reprodutiva, a aplicação e/ou sugestões de tecnologias com o objetivo de obter sucesso na reprodução de espécies ameaçadas de extinção em cativeiro também serão abordados. É importante salientar que esta revisão não pretende cobrir todo o conhecimento sobre a fisiologia reprodutiva dos peixes teleósteos.

Teleost fish reproduction is regulated by the interaction of the nervous and endocrine systems, and this interaction is performed by the hypothalamic-pituitary-gonadal axis (H-H-G). However, it is known that environmental signals (photoperiod, temperature, rainfall, among other factors), are responsible to modulate this entire process. The H-H-G axis, synthesizes and releases internal factors (neurohormones and neurotransmitters) and hypothalamic, pituitary, and gonadal hormones that allow the synchronization of the able broodstocks and that, with adequate environmental conditions allow reproduction in the right time, and consequently, with a greater offspring survival. Understanding the physiology of the H-H-G axis has been important to understand the regulatory mechanisms of neuroendocrine control of reproduction in teleost fish, making it possible to understand the reasons for blocking reproduction in captivity (fish farming), or when the interruption of reproductive migration (reophilic fish) by dams is blocked, taking to the extinction of endemic species. This review will address the physiological control of the H-H-G axis, with an emphasis on National neotropical species (marine and freshwater species) and will discuss the reproductive dysfunctions observed in these animals when they are in captivity. In this context, from this theoretical knowledge about reproductive physiology, the application and/or suggestions of technologies with the objective of obtaining success in the reproduction of endangered species in captivity will also be considered. It is important to note that this review does not intend to cover all knowledge about the reproductive physiology of teleost fish.

Fisiologia reprodutiva aplicada ao cultivo de peixes neotropicais / Reproductive physiology applied to neotropical fish rearing

A reprodução dos peixes teleósteos é regulada pela interação dos sistemas nervoso e endócrino, e essa interação é realizada pelo eixo hipotálamo-hipófise-gônadas (H-H-G). No entanto, sabe-se que os sinais ambientais (fotoperíodo, temperatura, pluviosidade entre outros fatores), são responsáveis por modular este processo. O eixo H-H-G, sintetiza e libera fatores internos (neuro-hormônios e neurotransmissores) e hormônios hipotalâmicos, hipofisários e gonadais que permitem a sincronização dos reprodutores aptos, que com condições ambientais adequadas permitem a reprodução em momento propício, com consequentemente maior sobrevivência da prole. O entendimento da fisiologia do eixo H-H-G tem sido muito importante para compreender os mecanismos regulatórios do controle neuroendócrino da reprodução em peixes teleósteos, possibilitando entender as razões do bloqueio da reprodução em cativeiro (piscicultura), ou quando a interrupção da migração reprodutiva (peixes reofílicos) por barragens é bloqueada, o que pode levar à extinção de espécies endêmicas. Esta revisão abordará o controle fisiológico do eixo H-H-G, com ênfase nas espécies neotropicais nacionais (espécies marinhas e dulciaquícolas) e discutirá as disfunções reprodutivas observadas nestes animais, quando em cativeiro. Neste contexto, a partir deste conhecimento teórico na fisiologia reprodutiva, a aplicação e/ou sugestões de tecnologias com o objetivo de obter sucesso na reprodução de espécies ameaçadas de extinção em cativeiro também serão abordados. É importante salientar que esta revisão não pretende cobrir todo o conhecimento sobre a fisiologia reprodutiva dos peixes teleósteos.(AU)

Teleost fish reproduction is regulated by the interaction of the nervous and endocrine systems, and this interaction is performed by the hypothalamic-pituitary-gonadal axis (H-H-G). However, it is known that environmental signals (photoperiod, temperature, rainfall, among other factors), are responsible to modulate this entire process. The H-H-G axis, synthesizes and releases internal factors (neurohormones and neurotransmitters) and hypothalamic, pituitary, and gonadal hormones that allow the synchronization of the able broodstocks and that, with adequate environmental conditions allow reproduction in the right time, and consequently, with a greater offspring survival. Understanding the physiology of the H-H-G axis has been important to understand the regulatory mechanisms of neuroendocrine control of reproduction in teleost fish, making it possible to understand the reasons for blocking reproduction in captivity (fish farming), or when the interruption of reproductive migration (reophilic fish) by dams is blocked, taking to the extinction of endemic species. This review will address the physiological control of the H-H-G axis, with an emphasis on National neotropical species (marine and freshwater species) and will discuss the reproductive dysfunctions observed in these animals when they are in captivity. In this context, from this theoretical knowledge about reproductive physiology, the application and/or suggestions of technologies with the objective of obtaining success in the reproduction of endangered species in captivity will also be considered. It is important to note that this review does not intend to cover all knowledge about the reproductive physiology of teleost fish.(AU)

Leporinus elongatus induced spawning using carp pituitary extract or mammalian GnRH analogue combined with dopamine receptor antagonists

Several studies have been developed to support the replacement of the crude carp pituitary extract (CPE) by synthetic products for induced reproduction of South American rheophilic species. However, results have been quite heterogeneous and there is no consensus or a routine use of synthetic products in these species. Thus, the aim of this study was to evaluate the ovulatory process in L. elongatus using different protocols of hormonal induction. Thus, fifteen wild mature females maintained at the Experimental Fish Station, Salto Grande, SP, Brazil were submitted to three different hormonal treatments: CPE (fractioned dose: 0.5 and 5.0 mg kg-1 ); mGnRHa (single dose: 3.5 µg kg-1 ) and mGnRHa (single dose: 5.0 µg kg-1 ). The spawning rate and absolute fecundity were similar among the treatments, but fertility rates were higher for CPE treatment (23.60 ± 9.40) then for mGnRHa treatments (close to or zero zero). Although females ovulated in all treatments, none of them provided viable embryos, showing hatching rates close to zero or zero. Both mGnRHa treatments were more potent for inducing the ovulatory process then CPE treatment, which was evidenced by the fact that the formers showed higher volume density of postovulatory follicles (POF). Accordingly, E2 and 17α-OHP plasma levels were higher for the mGnRHa treated females compared to the CPE one at the time of ovulation. In this study we confirmed previous scientific evidence that, regardless of whether promoting ovulation, the use of conventional CPE and GnRH doses are not appropriate for some South American migratory species, due to the nonattainment of viable embryos. Moreover, we have brought new information about the relationship between reproductive performance and gonadal steroids concentrations using different hormonal therapies, contributing to understand the reasons for Leporinus elongatus embryo loss in induced spawning.

Leporinus elongatus induced spawning using carp pituitary extract or mammalian GnRH analogue combined with dopamine receptor antagonists

Several studies have been developed to support the replacement of the crude carp pituitary extract (CPE) by synthetic products for induced reproduction of South American rheophilic species. However, results have been quite heterogeneous and there is no consensus or a routine use of synthetic products in these species. Thus, the aim of this study was to evaluate the ovulatory process in L. elongatus using different protocols of hormonal induction. Thus, fifteen wild mature females maintained at the Experimental Fish Station, Salto Grande, SP, Brazil were submitted to three different hormonal treatments: CPE (fractioned dose: 0.5 and 5.0 mg kg-1 ); mGnRHa (single dose: 3.5 µg kg-1 ) and mGnRHa (single dose: 5.0 µg kg-1 ). The spawning rate and absolute fecundity were similar among the treatments, but fertility rates were higher for CPE treatment (23.60 ± 9.40) then for mGnRHa treatments (close to or zero zero). Although females ovulated in all treatments, none of them provided viable embryos, showing hatching rates close to zero or zero. Both mGnRHa treatments were more potent for inducing the ovulatory process then CPE treatment, which was evidenced by the fact that the formers showed higher volume density of postovulatory follicles (POF). Accordingly, E2 and 17α-OHP plasma levels were higher for the mGnRHa treated females compared to the CPE one at the time of ovulation. In this study we confirmed previous scientific evidence that, regardless of whether promoting ovulation, the use of conventional CPE and GnRH doses are not appropriate for some South American migratory species, due to the nonattainment of viable embryos. Moreover, we have brought new information about the relationship between reproductive performance and gonadal steroids concentrations using different hormonal therapies, contributing to understand the reasons for Leporinus elongatus embryo loss in induced spawning.(AU)

Controle neuroendócrino da ovogênese em peixes teleósteos / Neuroendocrine control of oogenesis in teleost fish

O estudo sobre o controle neuroendócrino da reprodução em teleósteos tem sido importante paracompreender os mecanismos regulatórios da atividade reprodutiva destes animais e possibilitado entender asrazões do bloqueio da reprodução no cativeiro. A reprodução em peixes é modulada por fatores ambientais econtrolada endogenamente por um sistema neuroendócrino, principalmente pelo eixo hipotálamo-hipófisegônadas(H-H-G). Este eixo coordena a síntese de hormônios liberadores, inibidores, gonadotropinas, esteroidesgonadais, regulando assim a reprodução. Este controle endócrino se altera quando espécies migradoras sãotransferidas para o cativeiro, pois neste ambiente confinado, algumas espécies não conseguem eliminar os seusgametas. Neste caso, intervenções hormonais exógenas em diferentes níveis do eixo H-H-G são necessárias paradar continuidade ao processo de maturação gonadal. Esta revisão aborda a fisiologia do eixo H-H-G, com ênfasenos estudos realizados nas espécies neotropicais nacionais e discute disfunções decorrentes do bloqueio dareprodução em animais em cativeiro.(AU)

The study on the neuroendocrine control of teleost reproduction has been important to understand theregulatory mechanisms of reproductive activity of these animals, allowing the understanding the reasons ofreproduction impairment when they are under captivity conditions. The reproduction in fish is modulated byenvironmental factors and endogenously controlled by a neuroendocrine system, mainly by the hypothalamicpituitary-gonadsaxis (H-P-G). This axis coordinates the synthesis of releasing and inhibitory hormones,gonadotropins, gonadal steroids, controlling therefore reproduction. The endocrine control is altered whenmigratory species are transferred to captivity, where some species cannot release their gametes. In this case,exogenous hormones interventions at different levels of the H-P-G axis are necessary to continue the gonadalmaturation process. This review addresses the physiology of the H-P-G axis, emphasizing the studies with thenational neotropical species and discusses dysfunctions resulting from reproduction impairment in captivity.(AU)

Controle neuroendócrino da ovogênese em peixes teleósteos / Neuroendocrine control of oogenesis in teleost fish

O estudo sobre o controle neuroendócrino da reprodução em teleósteos tem sido importante paracompreender os mecanismos regulatórios da atividade reprodutiva destes animais e possibilitado entender asrazões do bloqueio da reprodução no cativeiro. A reprodução em peixes é modulada por fatores ambientais econtrolada endogenamente por um sistema neuroendócrino, principalmente pelo eixo hipotálamo-hipófisegônadas(H-H-G). Este eixo coordena a síntese de hormônios liberadores, inibidores, gonadotropinas, esteroidesgonadais, regulando assim a reprodução. Este controle endócrino se altera quando espécies migradoras sãotransferidas para o cativeiro, pois neste ambiente confinado, algumas espécies não conseguem eliminar os seusgametas. Neste caso, intervenções hormonais exógenas em diferentes níveis do eixo H-H-G são necessárias paradar continuidade ao processo de maturação gonadal. Esta revisão aborda a fisiologia do eixo H-H-G, com ênfasenos estudos realizados nas espécies neotropicais nacionais e discute disfunções decorrentes do bloqueio dareprodução em animais em cativeiro.

The study on the neuroendocrine control of teleost reproduction has been important to understand theregulatory mechanisms of reproductive activity of these animals, allowing the understanding the reasons ofreproduction impairment when they are under captivity conditions. The reproduction in fish is modulated byenvironmental factors and endogenously controlled by a neuroendocrine system, mainly by the hypothalamicpituitary-gonadsaxis (H-P-G). This axis coordinates the synthesis of releasing and inhibitory hormones,gonadotropins, gonadal steroids, controlling therefore reproduction. The endocrine control is altered whenmigratory species are transferred to captivity, where some species cannot release their gametes. In this case,exogenous hormones interventions at different levels of the H-P-G axis are necessary to continue the gonadalmaturation process. This review addresses the physiology of the H-P-G axis, emphasizing the studies with thenational neotropical species and discusses dysfunctions resulting from reproduction impairment in captivity.

Aspectos reprodutivos do robalo-flecha, Centropomus undecimalis, durante a primeira maturação sexual

O robalo-flecha, Centropomus undecimalis, é um hermafrodita protândrico, considerado uma espécie emergente para piscicultura intensiva no continente americano. Não há informações sobre o desenvolvimento inicial dos testículos e a ação de hormônios reprodutivos durante a puberdade do robalo-flecha em cativeiro. O conhecimento sobre estes assuntos poderá gerar informações fundamentais para o avanço desta espécie na aquicultura. Sendo assim, o objetivo da primeira parte desta tese foi descrever o início da puberdade, correlacionando os parâmetros de crescimento, morfologia das gônadas (histologia) e as concentrações plasmáticas da testosterona (T), 11-cetotestosterona (11-KT) e estradiol (E2) em tanque-rede e sistema de recirculação de água. Neste estudo, foi possível constatar uma plasticidade no início da puberdade relacionado ao crescimento somático, que os esteroides possuem um papel relevante no desenvolvimento dos testículos. Além disso, o ambiente de criação tem influência nas concentrações plasmáticas dos esteroides gonadais. O objetivo da segunda parte da tese foi avaliar os efeitos da 17-metiltestosterona (MT) na espermatogênese e esteroidogênese do robalo-flecha durante a primeira maturação sexual. Os resultados demonstraram que a MT pode induzir o crescimento da gônada e acelerar a espermatogênese. Entretanto, ocorreu uma supressão parcial dos níveis plasmáticos de T e 11-KT, indicando um feedback negativo da MT na esteroidogênese. Simultaneamente, ocorreu um aumento dos níveis plasmáticos de E2 nos tratamentos com maiores concentrações de MT. Com os resultados desta tese, espera-se contribuir para a criação do robalo-flecha na aquicultura

The common snook, Centropomus undecimalis, is a protandrous hermaphrodite, considered an emerging species for intensive fish farming in the American continent. There is no information about initial development of spermatogenesis and the action of reproductive hormones during the puberty of common snook. Information about these subjects could generate fundamental subsidies for the advancement of this species in aquaculture. The aim of the first part of this thesis was to describe the onset of puberty, correlating growth parameters, gonad morphology (histology) and plasma concentrations of testosterone (T), 11-ketotestosterone (11-KT), and oestradiol (E2) in a net pen tank and a recirculating aquaculture system. In this study, it was possible to observe a plasticity at the beginning of puberty related to somatic growth, that the steroids play a relevant role in the development of the testes. Thus, the rearing environment influences the plasma concentrations of gonadal steroids. The objective of the second part was to evaluate the effects of 17-methyltestosterone (MT) on spermatogenesis and steroidogenesis of common snook during the first sexual maturation. The results demonstrated that MT can induce gonad growth and accelerate spermatogenesis. However, there was a partial suppression of plasma T and 11-KT levels, indicating a negative feedback of MT in steroidogenesis. Simultaneously, there was an increase in plasma levels of E2 in the treatments with higher concentrations of MT. With the results of this thesis, it is expected to contribute to the rearing of common snook in aquaculture

VARIAÇÕES SAZONAIS DOS NÍVEIS PLASMÁTICOS DO ESTEROIDE SEXUAL 17-ESTRADIOL (E2) EM FÊMEAS DE MATRINXÃ (Brycon amazonicus)

O objetivo desse trabalho foi investigar a possível associação de variáveis ambientais, como o fotoperíodo, a concentração de oxigênio dissolvido, a temperatura da água, o pH, a condutividade, a transparência e a precipitação pluviométrica no ciclo reprodutivo anual de fêmeas de Brycon amazonicus mantidas em cativeiro. Para tal, foi avaliada a variação da concentração plasmática do Estradiol (E2) durante 1 ciclo reprodutivo e correlacionado com o conjunto das variáveis acima citadas. O experimento foi conduzido no Centro Nacional de Pesquisa e Conservação de Peixes Continentais (CEPTA/ICMBio), Pirassununga, Estado de São Paulo, entre os meses de maio de 2014 a abril de 2015. Para tal, foram utilizadas treze fêmeas microchipadas de Brycon amazonicus com 4 anos, massa de 910±142.97g e comprimento total de 39.79±1.83cm. Esses exemplares foram alimentados com ração extrusada, com 24% de proteína bruta, a uma taxa de 5%peso vivo/dia. As amostras de sangue foram coletadas mensalmente, sendo os reprodutores previamente anestesiados em solução de Fenoxyetanol (0,4mL/L de água - Sigma Aldrich®). As amostras de plasma foram analisadas por ensaio imunoenzimático. Diariamente foram coletados os parâmetros de Oxigênio Dissolvido, pH, Transparência, Condutividade, Temperatura, Fotoperíodo e Precipitação Pluviométrica. Foi aplicada a análise exploratória multivariada de dados pelo método da Análise de Componentes Principais (PCA) com representação gráfica via Biplot, e uma vez que o conjunto dos dados não apresentou Normalidade (Teste de Shapiro-Wilk) foi aplicada a Correlação de Spearman e o teste nãoparamétrico de Kruskal-Wallis com o auxílio do Software R (Package Spearman e Prcomp). O resultado da Análise de Componentes Principais sugere uma possível correlação da concentração plasmática do E2 de forma direta com o O2D e pH, ao mesmo tempo que pode estar inversamente correlacionada com o fotoperíodo, temperatura e precipitação pluviométrica, sendo pouco provável a associação com a condutividade e transparência da água. Essas evidencias foram confirmadas pela Correlação de Spearman que demonstrou que os níveis plasmáticos do E2 tiveram correlação negativa com o Fotoperíodo ( = -0.41, p<0.05), Precipitação Pluviométrica (= -0.42, p<0.05) e a Temperatura (= -0.31, p<0.05), sendo observada uma correlação positiva com o pH (= 0.38, p<0.05) e o O2D (=0.28, p<0.05), não havendo correlação com as variáveis analisadas de Transparência (p>0.05) e Condutividade (p>0.05). O perfil da concentração plasmática do E2 após a aplicação do teste de Kruskal-Wallis (p<0,05), ficou caracterizado por concentrações elevadas nos meses de maio/14 e setembro/14, com diminuição a partir de outubro/14 permanecendo em concentrações reduzidas até fevereiro, quando então é retomada a subida da concentração desses esteroides a partir de março/15. Os resultados obtidos neste estudo sugerem que a concentração plasmática do E2 está correlacionada com as variáveis ambientais de fotoperíodo, temperatura, precipitação pluviométrica, pH e O2D, com as concentrações mais elevadas desse esteroide encontradas no outono-inverno, e concentrações reduzidas entre a primavera-verão.

The aim of this study was to investigate a possible association of environmental variables such as photoperiod, dissolved oxygen, water temperature, pH, conductivity, transparency and pluviosity, along the reproductive cycle of Brycon amazonicus females kept in captivity. For that, were correlated during one reproductive cycle, variations of plasmatic Estradiol (E2) concentration and all environment variables above. The experiment was conducted in CEPTA/ICMBio, Pirassununga, São Paulo State, from May 2014 to April 2015. Thirteen tagged females of Brycon amazonicus with four years olds were used, weighing 910 ± 142.97g with total length of 39.79±1.83cm. These specimens were fed by extruded feed with 24% crude protein, using a ratio of 5% body weight. Blood sample were monthly collected and breeders were previously anesthetized by Fenoxyetanol (0,4mL/L-Sigma Aldrich®) before each sampling. Plasmatic samples were analyzed by enzyme-linked immunosorbent assay. During all trial were recorded daily variables of Dissolved Oxygen, pH, Transparency, Conductivity, Temperature, Photoperiod and Pluviosity. A multivariate exploratory data analysis was applied by Principal Component Analysis (PCA) method and graphically represented via Biplot. As data were not normally distributed (Shapiro-Wilk Test), it was applied Spearman Correlation and KruskalWallis test supported by Software R (Package Spearman and Prcomp). Principal Component Analysis results suggests a possible positive correlation between E2 plasmatic concentration with O2D and pH, while it may be inversely correlated with photoperiod, temperature and pluviosity, as well an unlikely association with conductivity and water transparency. These evidences were confirmed by Spearman correlation, which demonstrated that plasmatic levels of E2 had a negative correlation with photoperiod ( = -0.41, p <0.05), Pluviosity ( = -0.42, p< 0.05) and temperature ( = -0.31, p <0.05 ), a positive correlation with pH (= 0.38, p< 0.05) and O2D (= 0.28, p<0.05), and no correlation with variables of Transparency (p> 0.05) and Conductivity (p> 0.05). The plasmatic profile of E2 concentration after Kruskal-Wallis test (p<0.05), was characterized by high concentrations in May/14 and September/14, with a decrease from October/14 staying in reduced concentrations until February/15, when became to rise its steroid concentration from March/15. This study suggest that E2 plasmatic concentration is correlated with environmental variables of photoperiod , temperature , rainfall , pH and O2D , as well as high concentrations of this steroid are found in autumn-winter and low concentrations between spring-summer.

Perfil hormonal durante o ciclo reprodutivo e reprodução induzida da garoupa verdadeira (Epinephelus marginatus) (Teleostei: Serranidae) em cativeiro

Muitos peixes de interesse na aquicultura, dentre eles a garoupa-verdadeira, Epinephelus marginatus, exibem disfunções reprodutivas devido ao confinamento, que por sua vez, afetam o eixo hipotálamohipófisegônadas que controla os processos reprodutivos em vertebrados. O objetivo deste trabalho foi estudar o perfil dos esteroides gonadais e hôrmonio folículo estimulate (FSH) ao longo do ciclo reprodutivo, durante a reprodução induzida e na estimulação da vitelogênese em fêmeas de E. marginatus em cativeiro. Durante o ciclo anual a concentração de andrógenos não se alterou. Por outro lado, o nível plasmático de 17-estradiol (E 2 ) foi significativamente superior no período final, em comparação com o período inicial de confinamento. Concentrações plasmáticas de 17 -hidroxiprogesterona (17-OHP) foram significativamente mais elevadas nos meses de outubro, novembro e janeiro em relação aos meses de maio, junho, julho e agosto, e os níveis de FSH plasmáticos foram superiores em janeiro quando comparados aos meses de junho, julho, agosto e setembro, porém, os ovócitos permaneceram na fase de crescimento primário durante todo o ciclo anual. No primerio experimento de indução hormonal (fêmeas não vitelogênicas) apenas a concentração de 17-OHP aumentou após a estimulação com gonadotropina coriônica humana (hCG), mas este aumento não se refletiu no diâmetro dos ovócitos e ovulação. No segundo experimento, fêmeas vitelogênicas capturadas no ambiente natural foram induzidas e ovularam no período de 24 a 32 horas após a terceira dose de hCG, apresentando dois padrões diferentes de desova: a desova total ou em pequenos lotes, e os níveis plasmáticos de E 2 , testosterona (T) e 17-OHP apresentaram aumento progressivo ao longo dos períodos amostrais. No experimento com implantes de estradiol houve aumento deste estrógeno no plasma, mas sem desencadear a vitelogênese. Por fim, consideramos que o uso de hCG é viável para induzir a maturação final e ovulação em fêmeas vitelogênicas e sugerimos um periodo aproximado de 3 anos de aclimatação dos animais mantidos em condições de cativeiro para que possa ocorrer o inicio da vitelogênese.

Many fish of interest in aquaculture, including the dusky grouper, Epinephelus marginatus exhibit reproductive dysfunctions due to confinement, which in turn affect the hypothalamus-pituitary-gonadal axis that controls the reproductive processes in vertebrates. The aim of this study was to evaluate the profile of gonadal steroids and follicle-stimulating hormone (FSH) throughout the reproductive cycle, during the induced spawning and vitellogenesis induction in E. marginatus females in captivity. During the annual cycle, the concentration of androgens did not change. Moreover, the plasma levels of 17-estradiol (E 2 ) was significantly higher in the end of the period compared with the initial period of confinement. Plasma concentrations of 17 -hydroxyprogesterone (17-OHP) were significantly higher in October, November and January than May, June, July and August, and serum FSH levels were higher in January compared to June, July, August and September, however, the oocytes remained at the stage of primary growth throughout the annual cycle. In the first hormonal induction experiment (non vitellogenic females) only 17-OHP increased after stimulation with human chorionic gonadotropin (hCG), however this increase was not reflected in the diameter of oocytes and ovulation. In the second experiment, vitellogenic females captured in the natural environment were induced to spawning and ovulated within 24 to 32 hours after the third dose of hCG, showing two different patterns of spawning: the total spawning or spawning in small batches, and plasma levels of E2, testosterone (T) and 17 -OHP presented a progressive increase over the sampling periods. In the experiment with estradiol implants, an increase of this estrogen was observed, but vitellogenesis was not triggered. Finally, we consider that the use of hCG is viable to induce the final maturation and ovulation in vitellogenic females and we suggest a period of about 3 years of acclimatization of the animals in captivity conditions to trigger vitellogenesis.

Ciclo reprodutivo e indução hormonal do mapará (Hypophthalmus marginatus) no baixo Rio Tocantins, à jusante da barragem de Tucuruí

Este estudo é parte de uma proposta mais abrangente intitulada Cultivo do mapará e do camarão-da-Amazônia em sistemas multiespaciais e multitróficos. Esta proposta é uma parceria entre o Centro de Aquicultura da Universidade Estadual Paulista (CAUNESP), a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo e Empresa Vale do Rio Doce (Parceria para Inovação Tecnológica - PITE). Na proposta inicial, mais abrangente e com diversos outros pesquisadores envolvidos, estavam previstas a execução de três subprojetos que tinham como objetivo final desenvolver conhecimento e tecnologia para desenvolver sistemas sustentáveis para a produção aquícola de mapará e do camarão-da-amazônia com uma abordagem ecossistêmica. Assim, a este estudo coube realizar, inicialmente, as primeiras tentativas de domesticar e transportar o mapará para viveiros de reprodutores localizados no CAUNESP. Por se tratar de uma proposta inédita de bioprospecção não era possível prever a resposta do mapará frente às tentativas de domestica-lo, pois mesmo sendo intensamente explorado, não existia sequer uma única informação sobre seu cultivo. A espécie se mostrou extremamente sensível ao manejo, o que nos fez tentar substituir o transporte de reprodutores por tentativas de indução à desova de matrizes selvagens nos locais de desova (sendo este um dos temas desta tese desde o início). Assim, neste estudo focamos em dois principais objetivos: o ciclo reprodutivo natural da espécie (manuscrito I) e a padronização de um protocolo para sua desova induzida (manuscrito II). Esta tese é então composta por dois manuscritos, sendo que o primeiro gerou informações para a execução do segundo. A escassez de informações e o problema com barragens na região do estudo nos levou a permear assuntos, necessários, mas não antes previstos, como a interrupção de rotas migratórias, o impacto da barragem sobre a população do mapará e sobre sua biologia reprodutiva. Como resultados, observamos que a espécie apresenta particularidades reprodutivas, pois apesar de ter um ciclo reprodutivo similar aos dos peixes de desova total, quando submetida aos processos de desova induzida, apresenta perfil hormonal similar aos peixes de desova Orientador: Sergio Ricardo Batlouni parcelada. Estas características dificultaram o estabelecimento de protocolos de desova bem sucedidos. Concluindo, a espécie apresenta elevada sensibilidade ao manejo e particularidades reprodutivas, as quais tornam incertas a sua domesticação e reprodução em cativeiro. Neste estudo apresentamos alguns resultados favoráveis sobre a reprodução induzida da espécie, mas que ainda não permitem definir se a mesma pode ser incluída no rol de espécies com potencial para serem aproveitadas pela a aquicultura nacional.

This study is part of a broader proposal entitled "Culture of mapará and Amazon shrimp in multiespaciais and multitrophic systems." This proposal is a partnership between the Aquaculture Center of the São Paulo State University (CAUNESP), the Foundation for Research of the State of São Paulo and Company of Vale do Rio Doce (Partnership for Technological Innovation - PITE). In the original proposal, broader and with several other researchers involved it was planned to execute three subprojects, that had the main objective to develop knowledge and technology to develop sustainable systems for aquaculture production of mapará and amazon shrimp with an ecosystem approach. Thus, initially this study had to make, the first attempts to domesticate and transport mapará breeders to a pond located in CAUNESP. Since this is an unprecedented proposal for bioprospecting, it was not possible to predict the response of mapará on the attempts of domestication, because even being intensively explored, there was not even a single information about its cultivation. The specie proved to be extremely sensitive to handling, which made us try to replace the breeders transport by attempts to induce spawning of wild breeders in their natural spawning location (being this, one of the objetive of this thesis from the beginning). In this study we focus on two main objectives: the natural reproductive cycle of the species (manuscript I) and the standardization of a protocol for induced spawning (manuscript II). This study is than composed by two manuscripts, which the first generated information for the second. The lack of information and the problem with dams in the study region led us to approach others subjects, necessary but not predicted, such as the interruption of migratory routes, the dam impact on the population of mapará and about their reproductive biology. As a result, we found that the species presents reproductive peculiarities, because despite having a similar reproductive cycle of the total spawning fish when subjected to induced spawning processes, presents hormonal profile similar to parceled spawning fish. These characteristics made difficult to successfully establish spawning protocols. In conclusion, the species present a high sensitivity to the handling and reproductive peculiarities, which make uncertain their domestication and breeding in captivity. This study presents some favorable results on the induced reproduction, but does not yet allow to define whether it can be included in potential species list to be used by the national aquaculture.