تأثیر هورمون 17-آلفا متیل تستوسترون بر تغییر جنسیت ماهی قزل آلای رنگین کمان (Oncorhynchus mykiss)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه شیلات، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 شرکت آبزی اکسیر کوثر، سازمان اقتصادی کوثر، تهران، ایران

چکیده

این مطالعه به منظور تغییر جنسیت ماهیان قزل آلای رنگین کمان ماده به نر با تجویز خوراکی هورمون 17-آلفا متیل تستوسترون انجام شد. برای این منظور تعداد 12000 قطعه لارو ماهی قزل آلا از شروع تغذیه فعال به مدت 60 روز با خوراک حاوی 0 (شاهد)، 0/5، 1، 1/5 و 2 میلی‌گرم هورمون در کیلوگرم خوراک تغذیه شدند. شاخص‌های رشد و بازماندگی در تیمارهای مختلف طی این بازه زمانی ارزیابی شد. علاوه­ بر این تیمارها تا زمانی که غدد جنسی آن‌ها رشد یافته و به مرحله تکثیر برسند، با غذای تجاری فاقد هورمون به مدت 18 ماه تغذیه شدند. تغییر جنسیت ماهیان با نمونه برداری از باله دمی 120 قطعه بچه ماهی (میانگین وزن 2 گرم) توسط پرایمرهای اختصاصی طراحی شده و انجام آزمایش PCR صورت گرفت. نتایج مربوط به فاکتورهای رشد بچه ماهیان نشان داد که اختلاف معنی داری در این شاخص‌ها در بین تیمارها وجود ندارد (0/05<P). ماهیان هورمون ­تراپی شده نسبت به تیمار شاهد (1/1±82/2) درصد بازماندگی کم تری داشتند (0/05>P). با کالبدگشایی مولدین و مشاهده مستقیم اندام‌های جنسی با افزایش غلظت هورمون از غلظت 0/5 به 2 میلی‌گرم در کیلوگرم نسبت تغییر جنسیت مولدین ماده به نر افزایش یافت (0/05>P). نتایج این مطالعه نشان داد که بالاترین نسبت مولدین نر XX (96/0±1/0 درصد) در ماهیان تغذیه شده با غلظت 2 میلی‌گرم هورمون 17-آلفا متیل تستسترون در کیلوگرم خوراک حاصل شد. هم چنین آزمون PCR از اختصاصیت لازم جهت شناسایی تغییر جنسیت بچه ماهیان قزل آلای رنگین کمان به عنوان یک روش غیر تهاجمی برخوردار بود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Effect of 17-α-methyl testosterone on the sex reversal of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss)

نویسندگان [English]

  • Mehrnaz Mobini Kashe 1
  • Ammar Salehi Farsani 2
  • Mehdi Shamsaie Mehrgan 1
  • Seyed Pezhman Hosseini-Shekarabi 1
1 Department of Fisheries, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
2 Abzi Exir Kowsar Company, Kowsar Economic Organization, Tehran, Iran
چکیده [English]

This study was conducted to reverse female trout to male (XX male) by oral administration of 17-alpha-methyl testosterone. For this purpose, 12,000 larvae of rainbow trout were fed from the beginning of active feeding with diets containing 0 (control), 0.5, 1, 1.5 and 2 mg 17-alpha-methyl testosterone per kg of feed for 60 days. The growth performance and survival were evaluated during this period. In addition, the treated fish were fed with hormone-free commercial diet for 18 months until their sex glands had grown. The sex reversal of fish was performed by sampling from 120 numbers of fry (2g mean weight) fin tails, designing specific primers and PCR assay. The results of growth showed that there was no significant difference in growth parameters among treatments (P>0.05). Fish treated with the hormone had lower survival rate (82.1±1.1%) compared to the control group (P<0.05). By necropsy and direct observation of the sexual organs of the breeders, the ratio of female to male sex reversal was increased by increasing the concentration of the hormone from 0.5 to 2 mg/kg in the diets and the best efficiency was obtained in 2 mg/kg of 17-alpha-methyl testosterone (P<0.05). The results of this study showed that the highest ratio of male XX breeders (96.0±1.0%) was observed in the fish fed with alpha methyl testosterone at 2 mg/kg of feed. Also, the PCR test had the specificity to identify the sex reversal of rainbow trout fry as a non-invasive method.

کلیدواژه‌ها [English]

  • 17-α-methyl testosterone
  • All-female population
  • XX neomale
  • PCR

مراجع

  1. ایمانپور، ج.؛ عرب­ صباحی، ا.م.؛ بحرکاظمی، م. و مختاری، م.، 1395. اثرات رژیم غذایی حاوی 17- بتا استرادیول روی رشد، تغییر جنسیت و برخی فراسنجه­ های خون ­شناسی در ماهی گورامی سه خال (Trichogaster trichopterus). محیط ­زیست جانوری. دوره 8، شماره 3، صفحات 237 تا 244.
  2. باشتی، ط.، 1396. تولید جمعیت تمام ماده ماهی قزل ­آلای رنگین کمان به­ روش ماده ­سازی غیرمستقیم. طرح موسسه تحقیقات علوم شیلاتی کشور، یاسوج. 38 صفحه.
  3. سالنامه آماری سازمان شیلات ایران. 1396. ناشر سازمان شیلات ایران/معاونت برنامه ­ریزی و توسعه مدیریت/دفتر برنامه و بودجه. 64 صفحه.
  4.  APHA. 2005. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 21st Edition, American Public Health Association/American Water Works Association/Water Environment Federation, Washington DC.
  5. Atar, H.H.; Bekcan S. and Dogankaya L., 2009. Effects of different hormones on sex reversal of rainbow trout (Oncorhynchus Mykiss) and production of all-female populations. Biotech Equip. 23, No. 4, pp: 1509-1514.
  6. Billard, R.; Petit, J.; Jalabert, B. and Szoilosi, D., 1974. Artificial insemination in trout using a sperm diluent. pp: 715-723. In: Blaxter, J.H.S., 4nd edition. Early Life History of Fish. Springer Verlag Pbu., Berlin. 325 p.
  7. Campos-Ramos, R.; Harvey, S.C. and Penman, D.J., 2009. Sex-specific differences in the synaptonemal complex in the genus Oreochromis (Cichlidae). Genetica. 135, No. 3, pp: 325-332.
  8. Chávez-García, R.; Contreras-Ramos, A.; Ortega Camarillo, C.; Figueroa-Lucero, G.; Prado-Flores, G.; Mendoza-Martínez, G. and Vergara-Onofre, M., 2020. Morphometric comparison of the growth curve in Nile tilapia (Oreochromis niloticus) sexually reverted to masculinized & feminized. Lat. Am. J. Aquat. Res. Vol. 48, No. 1, pp: 1-6.
  9. Cousin-Gerber, M.; Burger; G.: Boisseau, C. and Chevassus, B., 1989. Effect of methyltestosterone on sex differentiation and gonad morphogenesis in rainbow trout, Oncorhynchus mykiss. Aquat. Living Resour. 2, No. 1, pp: 255-230.
  10. Degani, G. and Dosoretz, C., 1986. The effect of 3,3’, 5-triiodo-L-thryronine and 17a-methyltestosterone on growth and body composition of the glass stage of the eel (Anguilla Anguilla). Fish Physiol. Biochem. Vol. 1, No. 3, pp: 145-l55.
  11. Dunham, R.A., 2014. Aquaculture and fisheries biotechnology: genetic approaches. Cabi. 504 p.
  12. Fatima, S.; Adams, M. and Wilkinson, R., 2016. Sex reversal of brook trout (Salvelinus fontinalis) by 17α-methyl testosterone exposure: A serial experimental approach to determine optimal timing and delivery regimes. Anim. Reprod. Sci. 175, pp: 39-47.
  13. Feist, G.; Yeoh, C.G.; Fitzpatrick, M.S. and Schreck, C.B., 1995. The production of functional sex-reversed male rainbow trout with 17α-methyltestosterone and 11 β-hydroxyandrostenedione. Aquaculture. 131, No. 1-2, pp: 145-152.
  14. Felip, A.; Young, W.P.; Wheeler, P.A. and Thorgaard, G.H., 2005. An AFLP based approach for the identification of sexlinked markers in rainbow trout (Onchorhynchus mykiss). Aquaculture. Vol. 274, No. 1, pp: 35-43.
  15. Folmar, L.C.; Hemmer, M.; Hemmer, R.; Bowman, C.; Kroll, K. and Denslow, N.D., 2000. Comparative estrogenicity of estradiol, ethynyl estradiol and diethylstilbestrol in an in vivo, male sheepshead minnow (Cyprinodon Õariegatus), vitellogenin bioassay. Aquat Toxicol. Vol. 49, No. 1, pp: 77-88.
  16. Fotedar, R., 2017. Masculinization of silver perch (Bidyanus bidyanus Mitchell 1838) by dietary supplementation of 17 α-methyltestosterone. Egypt. J. Aquat. Res. 43, No. 1, pp: 109-116.
  17. Gross, R.; Lulla, P. and Paaver, T., 2007. Genetic variability and differentiation of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) strains in northern and Eastern Europe. Aquacult Res. 272, No. 1, pp: 139-146.
  18. Hendry, C.I.; Martin-Ribochaud, D.J. and Benfey. T.J., 2003. Hormonal sex reversal of Atlantic halibut (Hippoglossus hippoglossus ). Aquaculture. Vol. 219, No. 1, pp: 769-781.
  19. Hevroy, E.M.; Espe, M.; Waagbo, R.; Sandness, K.; Rund, M. and Hemre, G.I., 2005. Nutrition utilization in Atlantic salmon (Salmo salar L) fed increased level of fish protein hydrolysate during a period of fast growth. Aquac Nutri. Vol. 11, No. 1, pp: 301-313.
  20. Hoseinzadeh Sahafi, H.; Bashti, T. and Zargham, D., 2010. Dietary Effects of 01-β Estradiol on Sex Reversal of Rainbow Trout in Early Larval Stage. J Adv Environ Biol. Vol. 5, No. 9, pp: 2011-2018.
  21. Karayucel, I.; Orhan, A.K. and Karayucel, S., 2006. Effect of different level of 17α methyltestosterone on growth and survival of angelfish (Pterophyllum scalare) fry. J. Anim. Veter. Advan. 5, No. 3, pp: 244-248.
  22. Khiabani, A.; Anvarifar, H. and Mousavi-Sabet, H., 2016. Effect of dietary administration of methyltestosterone and vitamin C on the sex reversal and survival of Xiphophorus maculatus (Cyprinodontiformes: Poeciliidae). Poeciliid Res. 6, No. 1, pp: 16-24.
  23. Khiabani, A.; Anvarifar, H.; Safaeian, S. and Tahergorabi, R., 2014. Masculinization of swordtail Xiphophorus hellerii (Cyprinodontiformes: Poeciliidae) treated with 17α-methyltestosterone and vitamin E. Glob. Res. J. Fish. Sci. Aquacult. 1, No. 5, pp: 21-25.
  24. Koldras, M.; Loir, M.; Maisse, G. and Le Gae, F., 1996. Study of the composition of the seminal fluid and of sperm motility along genital tract, during a spawning season, in the rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Aquat Living Resour. 9, No. 4, pp: 337-345.
  25. Kuzminski, H. and Dobosz, S., 2010. Effect of sex reversal in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss Walbaum) using 17-methyl testosterone and 11-hydroxyandrostenedione. Arch Pol Fish. Vol. 18, No. 1, pp: 45-49.
  26. Lee, S.L.J.; Horsfield, J.A.; Black, M.A.; Rutherford, K.; Fisher, A. and Gemmell, N.J., 2017. Histological and transcriptomic effects of 17α-methyltestosterone on zebrafish gonad development. BMC Genom. Vol. 18, No. 1, pp: 557-573.
  27. Nagy, A.; Bercsenyi, M. and Csanyi, V., 1981. Sex reversal in carp (Cyprinus carpio) by oral administration of methyltestosterone. Can J Fish Aquatic Sci. Vol. 38, No. 1, pp: 725-728.
  28. Pavlov, E.; Ganzha, E.V.; Ponomareva, V.Y.; Kostin, V.V.; Pavlov, D. and Thu Ha, V.T., 2016. Effect of methyl testosterone on physiological state and rheoreaction of rainbow trout Parasalmo mykiss (Oncorhynchus mykiss) under unfavorable keeping conditions. J Ichthyol. Vol. 56, No. 6, pp: 904-915.
  29. Piferrer, F., 2001. Endocrine sex control strategies for the feminization of teleost fish. Aquaculture. Vol. 197, No. 1, pp: 229-281.
  30. Ramee, S.W.; Lipscomb, T.N. and DiMaggio, M.A., 2020. Effects of 17α‐methyltestosterone feeding and immersion on masculinization of rosy barbs Pethia conchonius and dwarf gouramis Trichogaster lalius. J World Aquacult. Soc.
  31. Robert, E.A.; Onyeche, V.O.; Ovie, S.O.; Biyontubo, O.; Ekundayo, T. and Offor, C.C., 2019. Growth, survival and reproductive success of Clarias gariepinus broodstocks fed feed mixed with 17-α-methyl testosterone (mt) in stagnant concrete systems. Sci. Res. J. 7, No. 3, pp: 17-32.
  32. Rud, Y.P.; Maistrenko, M.I. and Buchatskii, L.P., 2015. Sex identification of the rainbow trout Oncorhynchus mykiss by polymerase chain reaction. Vol. 46, No. 2, pp: 87-93.
  33. Thorgaard, G.H., 1992. Application of genetic technologies to rainbow trout. Aquaculture. Vol. 100, No. 1, pp: 85-97.
  34. Tsumura, K.; Blann, V.E. and Lamont, C.A., 1991. Progeny test of masculinized female rainbow trout having functional gonoducts. Progressive Fish Culturist. 53, No. 1, pp: 45-47.
  35. Weber, G. and Leeds, T., 2017. Immersion of fry in 17-Alpha Methyltestosterone can be highly effective for sex reversal in rainbow trout. Am. Fish. Soc. Symp. 1, pp: 11-14.
  36. Weiss, L.A.; Bernardes-Júnior, J.J.; Machado, C. and de-Oliveira-Nuñer, A.P., 2018. Masculinization of South American catfish (Rhamdia quelen) through dietary administration of 17α-methyltestosterone. Rev. Colomb. Cienc. Pec. 31, No. 4, pp: 304-314.
  37. Yamazaki, F., 1983. Sex control and manipulation in fish. Aquaculture. Vol. 33, pp: 329-354.

 

فصلنامه محیط زیست جانوری
دوره 13، شماره 2
مرداد 1400
صفحه 295-302

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار