The spawning method affects the reproductive efficiency of piracanjuba fish (Brycon orbignyanus) in restocking programs / El método de desove afecta la eficiencia reproductiva de piracanjuba (Brycon orbignyanus) en programas de repoblación / O método de desova afeta a eficiência reprodutiva de piracanjuba (Brycon orbignyanus) em programas de repovoamento

Abstract Background: Preserving the genetic diversity of wild fish is an important consideration for restocking programs, as inbreeding can compromise progeny survival as well as impact the resilience of natural populations. Objective: To evaluate the influence of spawning method: semi-natural (SN) or strip-spawning (ST), and the number of breeders (1♀:3♂ and 2♀:6♂) on the reproductive efficiency and genetic diversity of B. orbignyanus progeny destined for restoration of wild stocks. Methods: Rates of fertilization, hatching and broodfish mortality were recorded. For genetic evaluations (allele frequency, observed and expected heterozygosity, Shannon index, inbreeding coefficient, molecular variance analysis, and genetic differentiation), breeders (n=24), and their progenies (90 larvae/treatment) were sampled and analyzed using eight microsatellite markers. Results: Higher fertilization and hatching rates, and lower broodfish mortality were observed for the SN method (p<0.05), whereas the number of breeders did not affect these parameters (p>0.05). Interaction between spawning method and number of breeders was not significant (p>0.05). The amplified microsatellite loci produced a total of 30 alleles, with sizes between 80 and 225 bp and their frequencies indicated an increase (p<0.05) of genetic diversity in the progenies, but low genetic differentiation between treatments (p>0.05). Conclusion: The spawning methods and number of breeders tested increased equally the genetic diversity of the progeny, with low genetic differentiation between treatments. In contrast, rates of fertilization, hatching and brood fish mortality revealed that the SN method resulted in the best reproductive efficiency due to the handling stress and injuries caused by ST. Thus, SN proves to be the most suitable spawning-method for B. orbignyanus in restocking programs.

Resumen Antecedentes: Mantener la diversidad genética de los peces salvajes es una consideración importante para los programas de repoblación, ya que la endogamia puede comprometer la supervivencia de la progenie y afectar la supervivencia de las poblaciones naturales. Objetivo: Evaluar la influencia del método de desove (seminatural - SN o en franjas - ST) y el número de reproductores (1♀:3♂ y 2♀:6♂) sobre la eficiencia reproductiva y la diversidad genética de progenies de B. orbignyanus destinados a la restauración de poblaciones silvestres. Métodos: Se monitorearon las tasas de fertilización, eclosión y mortalidad de reproductores. Para las evaluaciones genéticas (frecuencias alélicas, heterocigosidad observada y esperada, índice de Shannon, coeficiente de endogamia, análisis de varianza molecular y diferenciación genética) los reproductores (n=24) y su progenie (90 larvas/tratamiento) se muestrearon y analizaron utilizando ocho marcadores microsatélites. Resultados: La interacción entre el método de desove y el número de reproductores no fue significativa (p>0,05). Se obtuvieron mejores tasas de fecundación y eclosión (p<0,05), y una menor mortalidad de reproductores (p<0,05) con el método SN, mientras que el número de reproductores no tuvo efecto (p>0,05). Los loci de microsatélites amplificados produjeron un total de 30 alelos con tamaños entre 80 y 225 pb, y sus frecuencias indicaron un aumento (p<0,05) en la diversidad genética de las progenies, pero una baja diferenciación genética entre tratamientos (p>0,05). Conclusión: Los métodos de desove y el número de reproductores evaluados aumentaron de la misma manera la diversidad genética de las progenies, con baja diferenciación genética entre tratamientos. En contraste, las tasas de fecundación, eclosión y mortalidad de peces reproductores revelaron que el SN tuvo la mejor eficiencia reproductiva, un hecho relacionado con el estrés del manejo y las lesiones causadas por el ST. Por lo tanto, el SN demuestra ser el método de desove más adecuado para B. orbignyanus en los programas de repoblación.

Resumo Antecedentes: A manutenção da diversidade genética dos peixes selvagens é uma importante consideração para programas de repovoamento, já que a endogamia pode comprometer a sobrevivência da progênie, além de impactar na resiliência das populações naturais. Objetivo: Avaliar a influência do método de desova (semi-natural - SN ou por extrusão - ST) e número de reprodutores (1♀:3♂ e 2♀:6♂) na eficiência reprodutiva e na diversidade genética de progênie de B. orbignyanus destinados à recuperação de estoques selvagens. Métodos: Taxas de fertilização, eclosão e mortalidade de reprodutores foram monitorados. Para avaliações genéticas (frequências alélicas, heterozigosidade observada e esperada, índice de Shannon, coeficiente de endogamia, análise de variância molecular e diferenciação genética), reprodutores (n=24) e sua progênie (90 larvas/tratamento) foram amostrados e analisados utilizando oito marcadores microssatélites. Resultados: Interação entre método de desova e número de reprodutores não foi significante (p>0,05). Melhores taxas de fertilização e eclosão (p<0,05), e menor (p<0,05) mortalidade de reprodutores foram observados para o método SN, enquanto que o número de reprodutores não afetou esses parâmetros (p>0,05). Os loci microssatélites amplificados produziram um total de 30 alelos, com tamanhos entre 80 e 225 pb e suas frequências indicaram aumento (p<0,05) da diversidade genética nas progênies, mas baixa diferenciação genética entre os tratamentos (p>0,05). Conclusão: Os métodos de desova e números de reprodutores avaliados aumentaram igualmente a diversidade genética das progênies, com baixa diferenciação genética entre tratamentos. Em contraste, as taxas de fecundação, eclosão e mortalidade de reprodutores revelaram que SN obteve a melhor eficiência reprodutiva, fato relacionado com o estresse de manipulação e injurias causadas por ST. Por isso, SN se mostrou como o método de desova mais adequado para B. orbignyanus em programas de repovoamento.

Genetic diversity and aquaculture conservation for a threatened Neotropical catfish

Due to the ecological importance of Lophiosilurus alexandri, the present work evaluated its genetic representativeness by comparing wild stocks to broodstocks that were kept at three restocking hatcheries along the São Francisco River. A total of 97 samples were genotyped for newly developed microsatellite markers. Low levels of genetic diversity (average alleles number of 4.2 alleles) were detected in all cases, being more severe in captive groups. Significant pairwise FST and DEST values, Structure, and DAPC analyses showed that wild animals were structured in two groups, and a third group was formed by captive animals, evidencing the need to adopt genetic criteria to retain genetic diversity in the hatcheries. For this reason, three full-sib families were constructed to select the best relatedness estimator for L. alexandri and establish a cut-off value aimed to avoid full-sibling matings in the hatcheries. Two estimators, Wang (RW) and Lynch & Li (RLL), were accurate in reflecting the relatedness level for full-sibs in this species. According to them, less than 50% of the potential breeding matings in the three hatcheries are advisable. The innate low diversity of L. alexandri highlights the importance of minimizing inbreeding and retaining genetic diversity towards the species recovery.(AU)

Devido à importância ecológica de Lophiosilurus alexandri, o presente trabalho avaliou sua representatividade genética, comparando estoques selvagens com plantéis de reprodutores de três larviculturas ao longo do Rio São Francisco. Noventa e sete amostras foram genotipadas com marcadores microssatélites recém-desenvolvidos. Baixos níveis de diversidade genética (número médio de alelos de 4,2) foram detectados em todos os casos, sendo mais severo no cativeiro. Os valores de FST e DEST par a par, as análises do Structure e DAPC mostraram a estruturação dos animais selvagens em dois grupos, e um terceiro formado pelas larviculturas, evidenciando a necessidade de adoção de critérios genéticos para retenção da diversidade genética no cativeiro. Por essa razão, três famílias de irmãos completos foram construídas para selecionar o melhor estimador de parentesco para a espécie e estabelecer os valores mínimos de corte para evitar cruzamentos indesejados. Dois estimadores, Wang (RW) e Lynch & Li (RLL), foram eficientes em refletir as relações de parentesco para irmãos completos nessa espécie. Segundo eles, menos de 50% dos potenciais cruzamentos são recomendáveis nas três larviculturas. A baixa diversidade genética inerente ao L. alexandri destaca a importância de minimizar a consanguinidade e evitar perda de diversidade genética, visando a recuperação da espécie.(AU)

Phenotypic correlation of characteristics in the gilt performance test with an average number of live-born piglets through all achieved births, during the reproductive exploitation / Ligação fenotípica de características no teste de desempenho de leitões com um número médio de leitões nascidos vivos durante todos os nascimentos realizados, durante a exploração reprodutiva

Reproductive efficacy of sows dictates the level of profitability of the production itself, and the moment of testing and selection of gilts for breeding (as the parents of a future generation), represents a very important moment. Given the fact that the selection of gilts for breeding is partly based on the weight-gain in the test, in this study we examined the influence of a daily weight-gain of gilts in the test of the manifestation of important reproductive characteristics - the size of the litter of the first and the other parities, as well as the percentage of sows that gave birth in relation to previous breeding process. Data of the 11637 tested gilts that completed the performance test have been used for the test. The studied characteristics were: the weight-gain at the end of the test, the number of live-born piglets, the number of stillborn piglets and the number of grown-weaned piglets in the first litter and the total number of live-born piglets, the total number of stillborn piglets and the total number of grown-weaned piglets. The results obtained in this study showed the effect of weight-gain in the reproductive efficacy test in the number of the live-born piglets in the first and from the 2nd to the 9th parity, as well as the percentage of the sows included in the next breeding process. By including all selected independent variables that showed the adequate statistical significance in correlation with the dependent variable, the determination coefficient rises to a value of 0.098 which represents 9.80% of the influence on the dependent variable, that can be explained by the independent variable, which leads to the conclusion that the binding strength between the variable "average live" and all the independent variables: "the number of litters", the MLD depth" and "the back-fat thickness", is very weak, which is not a rare case in multiple regression.(AU)

A eficácia reprodutiva das porcas dita o nível de rentabilidade da própria produção, e o momento do teste e seleção de leitoas para reprodução (como os pais de uma geração futura) representa um momento muito importante. Dado o fato de que a seleção de leitoas para criação é parcialmente baseada no ganho de peso no teste, neste estudo examinamos a influência de um ganho de peso diário de leitoas no teste da manifestação de importantes características reprodutivas - o tamanho da ninhada da primeira e das outras paridades, assim como a porcentagem de porcas que deram à luz em relação ao processo de criação anterior. Os dados das 11637 leitoas testadas que completaram o teste de desempenho foram utilizados para o teste. As características estudadas foram: o ganho de peso ao final do teste, o número de leitões nascidos vivos, o número de leitões natimortos e o número de leitões desmamados na primeira ninhada e o número total de leitões nascidos vivos , o número total de leitões natimortos e o número total de leitões desmamados. Os resultados obtidos neste estudo mostraram o efeito do ganho de peso no teste de eficácia reprodutiva no número de leitões nascidos vivos na primeira e da segunda à nona paridade, bem como a porcentagem de porcas incluídas na próximo processo de criação. Ao incluir todas as variáveis independentes selecionadas que mostraram a significância estatística adequada em correlação com a variável dependente, o coeficiente de determinação sobe para um valor de 0.098 que representa 9.80% da influência sobre a variável dependente, que pode ser explicada pela variável independente, que leva à conclusão de que a força de ligação entre a variável "média viva" e todas as variáveis independentes: "o número de ninhadas", a profundidade MLD "e" a espessura de gordura "é muito fraca, o que não é raro caso em regressão múltipla.(AU)

Variabilidade genética de larvas e alevinos de piracanjuba (Brycon orbignyanus) / Genetic variability of larvae and fingerlings of Piracanjuba (Brycon orbignyanus)

O objetivo do presente trabalho foi avaliar a variabilidade genética de larvas e alevinos de piracanjuba em programa de repovoamento. Foram coletadas 180 larvas de piracanjuba de três dias e 90 alevinos de três meses de idade. Foram avaliados cinco loci microssatélites, os quais produziram 19 alelos. Não houve presença de alelos raros nem perdas de alelos ao longo do período. A heterozigosidade observada foi superior nas larvas em relação aos alevinos. Houve desvio no equilíbrio de Hardy-Weinberg na maioria dos loci em ambos os grupos. O coeficiente de endogamia foi positivo em ambos os grupos, sendo a média dos alevinos superior em relação às larvas. O excesso de heterozigotos foi significativo no modelo Stepwise Mutation Model para os alevinos, indicando a possibilidade de efeito gargalo recente. Conclui-se que, apesar da adequada variabilidade genética encontrada, os valores do coeficiente de endogamia e a possibilidade de efeito gargalo nos alevinos atentam para a necessidade de constante monitoramento genético desses estoques antes da liberação no ambiente.(AU)

The objective of this study was to evaluate the genetic variability of Piracanjuba larvae and fingerlings in restocking program. A total of 180 three-day Piracanjuba larvae and 90 three-month-old fish were sampled. Five microsatellite loci were evaluated, which produced 19 alleles. There were no rare alleles or loss of alleles over the period. The observed heterozygosity was higher in larvae compared to fingerlings. There was a deviation in Hardy-Weinberg equilibrium in most loci in both groups. The inbreeding coefficient was positive in both groups, with the average of the fingerlings superior to the larvae. The excess heterozygotes were significant in the Stepwise Mutation Model for the fingerlings, indicating the possibility of a recent bottleneck effect. Despite the adequate genetic variability found, the values of the inbreeding coefficient and the possibility of bottleneck effect in the fingerlings show the need for constant genetic monitoring of these stocks prior to release into the environment.(AU)

Duration of the pre-settlement period of the mangrove crab Ucides cordatus (Decapoda: Ocypodidae) under laboratory conditions

The goal of the present study was to determine the most appropriate time to release the immatures of Ucides cordatus (Linnaeus) produced in the laboratory into the natural environments. Specifically, the time when the megalopae sought the mangrove sediment to excavate the burrows was determined, as well as the time necessary for their metamorphosis into the first juvenile stage. Results indicated that the megalopae of U. cordatus reared in the laboratory took three to ten days (median = 6) after their molt to excavated burrows in the sediment. The average time for the megalopae to molt into juveniles was 12.6 days (SD = 2.3).

O estágio de desenvolvimento em que se encontram as formas jovens de caranguejo produzidas em laboratório, no momento da sua liberação para o ambiente, é um fator chave para o sucesso dos trabalhos de repovoamento. O presente trabalho teve como objetivo determinar a idade mais adequada das formas jovens de U. cordatus, produzidas em laboratório, para sua liberação no ambiente natural. Especificamente, o momento em que as megalopas procuram o sedimento de mangue para escavar tocas foi determinado, assim como o tempo que demoram até realizarem a metamorfose para o primeiro estágio juvenil. O experimento indicou que as megalopas de U. cordatus produzidas em laboratório levam de 3 a 10 dias (mediana = 6) após a metamorfose até escavarem tocas no sedimento. O tempo médio que as megalopas levaram até realizar a metamorfose para o primeiro estágio juvenil foi de 12,6 dias (desvio padrão = 2,33).