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Entrevista
a Paulino Martínez Portela, Grupo de Genética de Peces, Universidad de Santiago de Compostela (USC)
“La identificación precoz del sexo del rodaballo tiene una enorme utilidad para la industria”
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misPeces.com - 20/11/2009 |
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¿Puede
una empresa de acuicultura aumentar su potencial
de crecimiento en más de 15 por ciento?
Las respuestas podrían estar en la
incorporación de herramientas de
biotecnología en los cultivos. En
el caso de la industria del rodaballo, ésta
ha experimentado importantes avances en
los últimos años para hacer
más eficiente su cultivo al incorporar
planes de mejoramiento genético.
Recientemente la Universidad de
Santiago de Compostela (USC) ha patentado
una técnica molecular que permite
obtener poblaciones todo-hembras en el cultivo
de esta especie, lo que podría
representar un incremento de la productividad
de las instalaciones entre 15 a 20 por ciento,
pues en el rodaballo las hembras crecen
más rápido que los machos.
 En
entrevista con misPeces.com,
el Dr. Paulino Martínez Portela,
que dirige el grupo de genética
de peces de la USC (ACUIGEN), explicó
cuáles han sido las claves de esta
investigación y cómo la genética
aplicada ha significado importantes avances
para el sector.
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¿De
qué forma la genética aplicada
ha ayudado a la mejora de la acuicultura en
España? |
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La genética aplicada ha influido en
diferentes aspectos para mejorar la acuicultura
en España. Por un lado, se han iniciado
planes de mejoramiento genético para
el incremento en la tasa de crecimiento de
los peces, especialmente en el caso del rodaballo.
También, en forma más reciente,
se han incorporado a nivel industrial estos
planes de selección familiar en los
cultivos de lubina y dorada.
En
estos planes de selección familiar
es muy importante el control de las genealogías,
es decir, disponer de herramientas para identificar
parentescos y paternidades entre los individuos
para evitar los efectos de la depresión
consanguínea. Para ello se utilizan
marcadores moleculares hipervariables que
permiten hacer los seguimientos con una elevada
fiabilidad. |
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¿Cuántos
años se ha estado trabajando con programas
de mejoramiento genético en la acuicultura
y en particular en rodaballo? |
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Desde el año
1992 se inicia el plan de rodaballo de la
empresa Stolt Sea Farm S.A. con el Instituto
noruego Avkaforsk. Por nuestra parte, nuestro
grupo de investigación proporciona
soporte desde el año 1998 con marcadores
moleculares para el área de la identificación
de las genealogías (lazos de parentesco
entre reproductores) en este plan. Desde
el año 2000 estamos desarrollando
el plan de mejora genética de rodaballo
con Pescanova, en forma completa, en colaboración
con investigadores del INIA y de la Universidad
Complutense de Madrid.
Asimismo, desde hace cuatro años
se han estado desarrollando herramientas
genómicas en la acuicultura, especialmente
en el rodaballo, tanto a nivel estructural
como a nivel funcional. En primer lugar,
se ha construido un mapa genético
en esta especie que está siendo utilizado
para la detección de QTLs (Quantitative
trait loci), es decir, para la identificación
de regiones del cromosoma en la que se localizan
los genes que afectan a caracteres de interés
industrial; por ejemplo, la resistencia
a enfermedades o el crecimiento.
Desde el año 2000 se están
desarrollando estos mapas genéticos.
En Europa ya existen para las especies más
importantes de cultivo (rodaballo, lubina
y dorada). Estos mapas están sirviendo
de soporte para el rastreo de los QTLs de
caracteres productivos que puedan ser de
interés para la industria.
Por otro lado, la genómica funcional
está relacionada con el desarrollo
de los microarrays para la identificación
de genes de resistencia a enfermedades.
Estos microarrays permiten analizar perfiles
de expresión genética en respuesta
a un determinado condicionante experimental,
como puede ser un tratamiento con probióticos
o la inyección de un patógeno.
De esta forma podemos ver qué genes
se están expresando ante la presencia
de un patógeno e identificarlos como
candidatos para trabajar sobre ellos, para
conseguir stock de reproductores resistentes
a ciertas patologías.
Asimismo, en la genética también
se han realizado trabajos en otras especies,
sobre todo en salmónidos, como, por
ejemplo, la manipulación cromosómica
para la mejora de la acuicultura, con el
fin de obtener individuos triploides (que
cuentan con tres conjuntos completos de
cromosomas y que por lo tanto son, en la
mayoría de los casos, estériles)
para evitar los problemas de pérdida
de calidad del pescado al llegar a la maduración
o para conseguir poblaciones monosexo de
una forma muy rápida, aunque pueden
traer problemas de consanguinidad asociados.
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| ¿Cuáles
son los riesgos de la consanguinidad en los
peces de cultivos marinos? |
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El
riesgo de la consanguinidad se refiere a que
cuanto mayor sea el lazo de parentesco entre
los individuos que han sido seleccionados
como reproductores, disminuye también
la viabilidad y/o el crecimiento de los descendientes;
en otras palabras, tienen una mayor probabilidad
de tener un menor crecimiento o de desarrollar
enfermedades; lo que significa una menor productividad
en los cultivos marinos.
Ello sucede pues estos individuos están
más expuestos a nacer con genes deletéreos
o nocivos, que normalmente no se expresan
por estar ocultos como heterocigotos, pero
que sí se manifiestan al cruzar a dos
individuos que son parientes, pues se juntan
las dos variantes genéticas que están
en estado recesivo y se podrían expresar
estas características negativas.
Por lo tanto, las empresas necesitan realizar
cruces entre individuos que no sean parientes
y para ello necesitan la información
de los lazos de parentesco de los peces que
han sido seleccionados como reproductores,
a través de marcadores moleculares,
para disminuir estos riesgos.
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| ¿Por
qué ha sido importante poder determinar
el sexo en los rodaballos? ¿En qué
consiste la técnica de detección
molecular recientemente patentada? |
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Esta patente de una técnica molecular
para determinar el sexo en los rodaballos
viene derivada de la aplicación de
un mapa genético del rodaballo, que
publicamos en el año 2007 en la revista
International Genetics. En dicho trabajo,
con el mapa genético, lo que hicimos
fue rastrear el genoma del rodaballo a la
búsqueda de marcadores asociados
con el sexo.
 Esta
investigación nos permitió
identificar una región concreta que
mostraban una elevadísima asociación
con el sexo. En esta región hay un
marcador genético tipo micro satélite,
que está asociado fuertemente al
gen que determina el sexo en estos peces.
Por lo tanto, nosotros aunque no sabemos
cuál es el gen responsable de la
determinación del sexo en rodaballo,
disponemos de un marcador muy próximo
que nos permite saber cuál es el
sexo genético de los individuos,
aunque no hayan madurado ni se hayan diferenciado
todavía.
A raíz de este descubrimiento, patentamos
el uso de este marcador para el sexaje precoz
de los rodaballos, de manera que desde que
son alevines, cuando aún no se ha
diferenciado la gónada, ya es posible
conocer cuál será el sexo
de los individuos; lo que tiene una ventaja
importante para la industria, porque en
el caso del rodaballo, el sexo no se puede
identificar prácticamente hasta la
madurez, es decir a los 2 ó 3 años.
Identificar el sexo tiene una enorme utilidad
para la industria, tanto para los planes
de selección genética como
la obtención de poblaciones monosexo,
ya que las hembras crecen más rápidamente
que los machos.
Esta técnica ya la estamos utilizando
con una empresa del sector para conseguir
poblaciones todo hembra.
A raíz del descubrimiento de este
marcador, nuestra próxima tarea será
identificar el gen responsable de la determinación
del sexo, lo que nos daría una herramienta
definitiva para identificar el sexo de una
forma mucho más rápida y fiable.
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¿Esta
técnica es única a nivel mundial
para rodaballo? |
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Esta
técnica para el rodaballo de cultivo
es única. Para otras especies de peces
planos ya existen técnicas similares,
por ejemplo, los japoneses están trabajando
con un marcador genético para identificar
el sexo de las platijas, pero en el caso del
rodaballo esta técnica es única
en el mundo. |
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¿Cuáles
son los beneficios específicos para
las empresas que implementen esta técnica
en sus cultivos de rodaballo? |
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Hay
un doble beneficio para las empresas. Por
un lado, en el plan de selección genética
se puede saber que se está seleccionando
una población equilibrada de machos
y hembras, al poder seleccionarlos por talla
y por sexo. Y por otro lado, la consecución
de poblaciones todo hembras, ya que las hembras
crecen un 20 a 30 por ciento más. Yo
recuerdo que en un proyecto que se realizó
con una de las empresas, se estimaba que el
beneficio estaba entre un 15 a un 20 por ciento. |
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| ¿Su
equipo de investigación está trabajando
con alguna otra especie de cultivo? ¿En
qué áreas? |
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Tenemos
investigaciones en toda España, no
sólo en Galicia. Por ejemplo, en lubina
y dorada estamos trabajando con la empresa
Culmarex. Con dicha compañía
se realiza un programa de selección
genética, apoyado con marcadores moleculares
para trazar la genealogía y para incrementar
las tasas de crecimiento. Para la dorada es
mucho más importante la utilización
de marcadores para identificar la genealogía,
porque en esta especie la puesta es natural,
a diferencia del rodaballo, por lo tanto es
muy difícil identificar a los padres
de los huevos fertilizados, a menos que se
utilicen estas técnicas.
En el Mediterráneo, hemos trabajado
también con Conei Overseas –
ahora Grupo Andrómeda - para la identificación
de parentesco y evitar los riesgos de la consanguinidad
en lubinas de cultivo.
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| ¿Cuánto
tiempo puede demorar la implementación
de un plan de mejoramiento genético en
peces de acuicultura? |
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 Los
planes de mejoramiento genético comienzan
en un momento determinado pero no acaban nunca,
pues son de largo plazo, a diferencia de las
mejoras de instalaciones o de aspectos sanitarios.
Por lo tanto nuestro vínculo con las
empresas es continuo.
Desde que se comienza con el plan de selección,
se evalúan genéticamente a los
reproductores y sus lazos de parentesco. Estos
peces se distribuyen por tanques de acuerdo
con ese parentesco. Esa simple reorganización
de los stocks de reproductores le suministra
una importante ganancia a la empresa, pues
ya conoce la genealogía de los peces
y evita los riesgos de la consanguinidad.
Luego se inicia un plan de cruzamiento para
mejorar la tasa de crecimiento u otros aspectos.
Esta mejora vendrá dada de acuerdo
al tiempo de generación de cada especie.
En la dorada los peces ya son maduros a los
dos años y puede reproducirse, por
lo tanto se puede lograr una primera generación
en ese periodo. En otras especies como el
rodaballo, los reproductores logran sus primeras
puestas a los cuatro años, por lo tanto
las mejoras se demoran un poco más.
Por lo tanto, desde que se ha organizado el
stock de reproductores, la mejora depende
del tiempo de generación de cada especie
que se trate y de la heredabilidad del carácter
que se está mejorando.
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| ¿Cómo
se hace la transferencia tecnológica
hacia las empresas? |
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Nuestro
grupo tiene una vocación muy importante
de colaboración con las empresas pero
también estamos interesados en realizar
investigaciones y publicaciones para el mundo
científico. Por lo tanto, tratamos
de conjugar la investigación científica
y las publicaciones que son necesarias para
consolidar al equipo de trabajo, junto con
la transferencia tecnológica. Lo importante
es que estamos teniendo una gran receptibilidad
por parte de las empresas.
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| ¿Cuáles
son los próximos desafíos de su
equipo de trabajo? |
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Hacia
el futuro estamos enfocados en desarrollar
las herramientas genómicas en todas
las especies de acuicultura y aplicarlas para
conseguir genes candidatos que sean útiles
en los planes de mejoramiento genético
de las empresas.
En el caso del rodaballo, que es nuestra especie
estrella en la investigación, estamos
consolidando el mapa genético de esta
especie. Tenemos 150 marcadores genéticos
asociados a genes. En el primer mapa desarrollado
los marcadores eran anónimos, pero
ahora en el segundo estamos incluyendo los
marcadores asociados a los genes. Estamos
aplicando este mapa para la determinación
sexual y también para identificar otros
genes relacionados con resistencia a patologías.
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