Arch Med Vet 42, 63-70 (2010) %0*
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artículo original

Consecuencias de la autofecundación sobre la tasa de crecimiento

y supervivencia de Argopecten purpuratus

Consequences of self-fertilization on the growth rate and survival

of Argopecten purpuratus

JE Toroa*, MP Montoyaa, V Martínezb, D Gutiérreza, AM Vergarac

aInstituto de Biología Marina “Dr. Jürgen Winter”, Universidad Austral de Chile, Valdivia, Chile.
bFacultad de Ciencias Veterinarias y Pecuarias, Universidad de Chile, Santiago, Chile.
cInstituto de Fomento Pesquero, Puerto Montt, Chile.

SUMMARY

The Northern scallop, Argopecten purpuratus, is a hermaphrodite species which has a great economical importance in Chile and Perú. Hatchery
techniques for juvenile production have been developed for this species, allowing the study of the potential effect of self-fertilization in the aquaculture
of the Northern scallop. The present study produced several families of A. purpuratus in a hatchery using a factorial design, which allowed the statistical
analyses of growth and survival of each family, with variable initial self-fertilization percentage. On the other hand, PCR-based molecular markers (RAPD)
were developed which allowed the identification of self-fertilized individuals within each family. The percentage of self-fertilization was estimated
initially and at 6, 9 and 12 months of age, observing a significant reduction of it in each of the experimental families. The results obtained allowed us
to conclude that even if the self-fertilization has a negative effect on the development of the Northern scallop, this is only at individual level, affecting
the growth and survival of the individuals which have been produced under that condition. However, those families produced by crossfertilization,
which have variable self-fertilization percentages among them, are not significantly affected on their growth and survival, because the self-fertilization
percentage is reduced gradually with the age of the individuals.

Palabras clave: autofecundación, crecimiento, supervivencia, Argopecten purpuratus.

Key words: self-fertilization, growth, survival, Argopecten purpuratus.

INTRODUCCIÓN con los ovocitos por el mismo conducto, lo cual genera un

número variable de individuos autofecundados.
El ostión del norte, Argopecten purpuratus, es un La autofecundación, por definición, se traduce en un
molusco bivalvo, hermafrodita funcional, de fecundación aumento de la endogamia, la que a nivel genotípico genera
externa, que se distribuye por la costa pacífica desde una reducción de la heterocigosidad (Kristensen y Sorensen
Corinto en Nicaragua hasta Valparaíso en Chile, encontrán- 2005). A nivel fenotípico, en cambio, la autofecundación
dose en fondos arenosos y/o con grava hasta los 40 m de reduce la viabilidad de los organismos debido a los efectos
profundidad. Como recurso pesquero en Chile (Martínez deletéreos de algunos alelos en estado homocigoto y a la
y col 2007) y Perú (Tarazona y col 2007) posee un alto depresión endogámica o reducción del valor fenotípico
valor comercial. El número de centros de cultivo de ostión promedio de los caracteres cuantitativos relacionados con
en Chile tuvo un importante incremento en los últimos el crecimiento, supervivencia y la eficiencia fisiológica
15 años, existiendo actualmente 252 centros de cultivo (Falconer y Mackay 1996). Además, la autofecundación es
autorizados (Taud y Palacios 2003), con una producción un mecanismo reproductivo que lleva a una pérdida de la
que aumentó de 1.182 t en 1990 a 20.072 t en el año 2007 variabilidad genética y afecta la capacidad de adaptación
(SERNAPESCA 2007). de un individuo, ya que incrementa el número de loci
En los bancos naturales, la condición hermafrodita del homocigotos (Tuan y Simões 1998, Zheng y col 2008).
ostión hace que inevitablemente existan grados variables En Crassostrea virginica y Mytilus edulis se detectó una
de autofecundación, debido a que esta especie emite correlación positiva entre la tasa de crecimiento y la hete-
ambos tipos de gametos en un lapso de tiempo muy corto rocigosidad, por lo que la autofecundación, que en teoría
(Illanes 1988). La emisión de gametos se inicia con los disminuye esta heterocigosidad, afectaría negativamente
espermatozoides y al cabo de un par de minutos continúa el crecimiento y supervivencia de estas especies (Gentili
y Beaumont 1988, Toro y col 2008). Los individuos hete-
rocigotos de una misma cohorte fueron en promedio más
Aceptado: 18.11.2009. grandes que los homocigotos (Gentili y Beaumont 1988),
* Casilla 567, Valdivia, Chile; jtoro@uach.cl lo que hizo pensar que la contribución de diferentes loci

63
JE Toro y col

en esta relación sería aditiva, sin embargo, en Mulinia mitílidos (Rego y col 2002), para evidenciar fertilización
lateralis se observó que la contribución de los loci era de cruzada en Biomphalaria glabrata (Vernon y col 1995) y
tipo diferencial (Koehn y col 1988). para diferenciar morfos en la especie Oerstedia dorsalis
Los efectos de la autofecundación se han estudiado en (Sundberg y Andersson 1995). Vernon y col (1995), en la
varias especies de moluscos bivalvos. Beaumont y Budd especie B. glabrata, determinaron que los RAPDs proveen
(1983) observaron en Pecten maximus una reducción el polimorfismo necesario para ser empleados en la dife-
significativa de la tasa de crecimiento de la larva véliger renciación de progenies producidas por autofecundación
(de 18 días) en condiciones de cultivo. Por su parte, y cruzamiento. Estos autores observaron que cuando un
Tuan y Simões (1998) estudiaron la autofecundación en individuo provenía de fertilización cruzada todos los
Biomphalaria tenagophila utilizando isoenzimas y micro- patrones de banda tenían la combinación de bandas de
satélites, demostrando que una desventaja que les otorga ambos padres.
la característica de autofecundados a los individuos era la De acuerdo a su biología reproductiva, el ostión del
edad en que los individuos alcanzaban la madurez sexual, la norte es una especie idónea para estudiar los efectos de
cual era cada vez mayor a medida que pasaban las genera- la autofecundación sobre la tasa de crecimiento y la su-
ciones. Para otras especies del género Argopecten, Ibarra y pervivencia. Además, la identificación de los individuos
col (1995) estimaron el efecto de la autofecundación sobre autofecundados es indispensable para determinar sus
el crecimiento y la supervivencia en larvas de Argopecten efectos en las familias producto de fecundación entre
circularis, en familias provenientes de autofecundación distintos reproductores.
por cruzamientos y familias obtenidas a través de desove El objetivo del presente trabajo fue cuantificar molecu-
masivo. En su trabajo, además, se contrastó cada tipo larmente la autofecundación y su efecto sobre la viabilidad
de cruzamiento observándose diferencias significativas y el crecimiento, en familias obtenidas por cruzamiento
en el tamaño y mortalidad de los individuos al final del dirigido, identificando los individuos autofecundados por
experimento en los 3 cruzamientos, siendo el crecimiento medio de marcadores moleculares RAPDs.
y la supervivencia de los individuos autofecundados sig-
nificativamente menor. MATERIAL Y MÉTODOS
La correcta identificación de los individuos autofecun-
dados es un requisito para un diseño en que los ostiones Ostiones adultos (A. purpuratus) provenientes de
de distintas familias se distribuyen al azar con el fin de bancos naturales del norte de Chile (IV Región) fueron
cuantificar sus potenciales efectos en un programa de utilizados para generar 49 familias mediante un diseño de
mejoramiento genético. Los marcadores moleculares cruzamiento factorial con 7 hembras y 7 machos (7 x 7).
RAPDs (random amplified polymorphic DNA) son Del total de familias obtenidas, 7 fueron autofecundadas
para este propósito una buena alternativa para estudios y las 42 restantes se obtuvieron por los cruzamientos
de genética poblacional (Liu y Cordes 2004). Algunas entre reproductores. Los desoves y el cultivo larval fueron
ventajas de estos marcadores –con respecto a otras téc- realizados de acuerdo a Toro y col (2003). Debido a que
nicas moleculares– son la rapidez, el menor costo y que los ostiones desovan primero como macho y luego como
sólo requiere una pequeña cantidad de ADN molde por hembra, después de 3 pulsos de espermatozoides los
reacción. Además, en esta técnica se utilizan regiones ostiones se trasladaron a nuevos recipientes con agua de
anónimas del ADN, por lo que no es necesario tener un mar para el desove como hembra. Previo a efectuar los
conocimiento previo de la secuencia a amplificar y, además, cruzamientos se tomaron muestras de los ovocitos de cada
los iniciadores aquí empleados permiten amplificar tanto uno de los ostiones (3 alícuotas por hembra), las que se
ADN nuclear como mitocondrial. Considerando como mantuvieron en agua de mar durante 12 horas, para luego
desventaja de la técnica el hecho de que los loci RAPDs fijarlas y establecer, por medio de observación directa al
en su mayoría proveen marcadores bialélicos dominantes microscopio, el porcentaje inicial de ovocitos fecundados
(Aagard y col 1998, García y Benzie 1995), es necesario por hembra (Toro y col 2009). Las familias obtenidas se
estandarizar todas las variables posibles al momento de mantuvieron en estanques de 200 l (N = 49) con agua
amplificar para que los patrones de bandas sean repetibles de mar filtrada y esterilizada. A los 2 (larva trocófora),
(Montoya 2005). Estos marcadores (RAPDs) han sido 5 (larva D) y 15 días postfecundación (larva con ojo) se
utilizados satisfactoriamente en estudios de genética tomaron muestras de cada estanque (con 3 réplicas) para
poblacional en Placopecten magellanicus (Patwary y cuantificar el número inicial de larvas en cada familia.
col 1994), Nematostella vectensis (Pearson y col 2002), El agua de los estanques se recambió diariamente y se
Perna canaliculus (Star y col 2003), Oreochromis niloticus adicionó una mezcla de microalgas (Isochrysis sp. y
(Hassanien y col 2004), Mytilus chilensis (Toro y col 2004), Chaetoceros sp.) a una concentración conocida (Martínez
Rutilus rutilus caspicus (Keyvanshokooh y Kalbassi 2006), y col 1995). A los 30 días de cultivo larval se colocaron
Momordica charantia (Behera y col 2008). También se mallas japonesas “netlon” en los estanques como substrato
ha utilizado para la identificación de especies del género para la fijación de las larvas (Winkler y Estévez 2003).
Cerastoderma (Andre y col 1999) diferenciar especies de Los juveniles allí fijados se mantuvieron en el laboratorio

64
 autofecundación, crecimiento, supervivencia, Argopecten purpuratus

por 3 meses, para luego ser trasladados al mar en líneas PCR-Buffer (Invitrogen), 2,0 mM de MgCl2, 0,2 µM de la
de cultivo en la Bahía de Hueihue, Chiloé. mezcla de dNTP’s, 0,4 mM de cada iniciador y 1 unidad de
A los 7 meses de edad, 200 ostiones de cada familia Taq polimerasa (Invitrogen), más 2 µL de la correspondiente
fueron medidos (mm) y pesados (mg) según Winkler y dilución 1:10 de ADN genómico. Para las amplificaciones
Estévez (2003) y marcados en forma individual (Toro y se utilizó un Termociclador Amplitron II (Thermolyne) y
col 1995), lo que permitió mezclar los individuos de todas un programa cuyos parámetros cíclicos de temperatura
las familias, evitando así el efecto ambiental. Los ejem- fueron: un período de desnaturalización del ADN a 94 ºC
plares experimentales se dispusieron en redes cilíndricas por 15 s, seguido de 35 ciclos de: 94 ºC por 30 s, 35 ºC
(Kafucu y Ikenoue 1983) de 10 pisos con una densidad por 30 s, 72 ºC por 1 min. En cada reacción se incorporó
de 50 individuos por piso, reduciéndose a 25 ostiones una escala estándar de 1Kb (Promega) y un control nega-
por piso a los 9 meses de edad. Los datos de peso vivo y tivo (sin ADN). Los productos de PCR obtenidos fueron
longitud de la valva se obtuvieron a los 6, 9 y 12 meses de sometidos a electroforesis en un gel de agarosa al 1,2%
edad, analizándose mediante un modelo de regresión lineal utilizando un buffer TBE 0,5X (44,5 mM tris base, 44,5
simple con el paquete estadístico SAS. Para este análisis mM ácido bórico, 1M EDTA, pH 8) por aproximadamente
se utilizaron los valores iniciales de autofecundación de 2 horas, a 80 V. La tinción del gel se realizó con bromuro
cada una de las hembras. Se estimó también la produc- de etidio, la visualización de las bandas se llevó a cabo
tividad del peso y la talla, medidos como el incremento en un transiluminador UV y el gel se fotografió con una
en mg o mm respectivamente, correspondiente a los 90 cámara digital.
días entre cada muestreo. El análisis de varianza permitió La identificación de individuos autofecundados dentro
determinar si los efectos de la autofecundación fueron es- de las familias obtenidas por cruzamiento se llevó a cabo
tadísticamente significativos. Junto con lo anterior y luego según: a) los patrones de banda de las hembras proge-
de obtener el porcentaje de mortalidad por familia a los 9 nitoras, utilizando un mismo partidor y en las mismas
y 12 meses, se llevó a cabo un análisis de varianza (con condiciones de PCR, con una réplica para cada muestra;
datos transformados a arcoseno) con el fin de establecer b) los patrones de banda de 12 individuos de cada una
si los porcentajes iniciales de autofecundación en las de las siete familias autofecundadas, y c) los patrones de
familias de cruzamiento tuvieron un efecto significativo banda de 40 individuos en su etapa larval y semilla (para
sobre la mortalidad. cada familia) y los patrones de banda de 30 individuos
Para los análisis genético-moleculares se obtuvieron de cada una de las 10 familias obtenidas mediante cru-
muestras de larvas de 10 días de cada uno de los estanques zamiento, escogidas al azar en el último muestreo. Con
(N = 50), juveniles de 3 meses de edad (N = 50/familia) y esta información se estableció que un individuo era auto-
adultos de 10 meses de edad (50/familia), las cuales fueron fecundado cuando presentaba todas las bandas escogidas
fijadas en etanol al 95% y almacenadas a -18 ºC para su como marcadores (Vernon y col 1995). Posteriormente, se
posterior análisis genético. Además, los reproductores que calculó el porcentaje de autofecundados en cada familia
dieron origen a estas familias también fueron muestreados y en cada una de las etapas de muestreo (larvas, semillas
luego del desove, tomando una muestra de músculo, borde y 10 meses de edad).
del manto y gónada, tejidos que también fueron fijados en
etanol al 95%. De cada muestra fijada se tomó un trozo de RESULTADOS
tejido (30-60 mg), el que fue trozado finamente y puesto
en tubos Eppendorf conteniendo tampón de lisis (10 mM Crecimiento y supervivencia
Tris-HCl, pH 8,0; 10 mM EDTA; 20 mM NaCl), al que se
agregaron SDS al 20% y 200 µg de proteinasa K, incubado El porcentaje inicial de ovocitos fecundados por hembra
a 37 ºC durante 12 h. Luego se llevó a cabo la extracción correspondió a 14,16%, 45,76%, 14,50%, 18,03%, 17,90%,
de ADN con 500 µL de una mezcla de fenol-cloroformo- 23,20% y 9,96% para las hembras 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7 respec-
alcohol Isoamílico (25:24:1). Los tubos se centrifugaron tivamente (cuadro 1). La obtención de familias a través del
a 6.500 g durante 5 minutos a temperatura ambiente y el diseño factorial permitió llegar al término del estudio (12
ADN fue precipitado con 800 µL de etanol 95% (a -20 ºC). meses) con suficientes ejemplares en 25 familias, cuatro de
Posteriormente se centrifugó a 12.000 g por 10 minutos las cuales fueron autofecundadas. En la figura 1 se grafica
a 4 ºC, descartándose el sobrenadante. Para el secado del el comportamiento de la longitud de la valva durante tres
sedimento, los tubos se pusieron invertidos sobre papel etapas de desarrollo (6, 9 y 12 meses de edad). Se observó una
absorbente hasta la completa evaporación del etanol. El disminución en la longitud de la valva a medida que aumen-
ADN se resuspendió en 200 µL de agua destilada estéril taron los porcentajes de autofecundación. Sin embargo, esta
y se mantuvo a 4 ºC hasta su amplificación. En el caso de disminución sólo fue significativa a los 9 meses (P < 0,05).
la extracción de las muestras de larvas, el sedimento de Además, la productividad a la misma edad fue también
ADN fue resuspendido en 50 µL. significativa con una disminución que se correlaciona con
La amplificación de cada muestra (48 iniciadores) se el aumento en los porcentajes de autofecundación (figura 1).
realizó en un volumen de reacción de 25 µL que contenía: En la figura 1, además, se observa el comportamiento que

65
JE Toro y col

tuvo la ganancia de longitud de la valva en cada muestreo, autofecundación, aunque este efecto sólo fue significativo a
donde el incremento debido al efecto en el aumento de los 9 meses de edad (P < 0,05). Este mismo comportamiento
la autofecundación fue significativo a los 6 y 9 meses de se observa en la figura 2 para la productividad del carácter
edad (P < 0,05). En la figura 2 se grafica el carácter peso peso vivo, para el cual el efecto que produce un aumento en
vivo del ostión, el cual disminuyó con el aumento de la el porcentaje de autofecundación sólo fue significativo a los
9 meses de edad (P < 0,05). El efecto de la autofecundación
sobre la mortalidad sólo fue significativo a los 9 meses de
edad (P < 0,05), a los 12 meses de edad este efecto dejó de
Cuadro 1. Porcentaje de individuos autofecundados (%) dentro ser significativo (P > 0,05).
de las familias de A. purpuratus producidas por cruzamiento en
diferentes estadios de su ciclo de vida.
Marcadores moleculares
Percentage of self fertilization (%) within A. purpuratus
families produced by crossing at different stages of their life cycle.
De los iniciadores analizados se seleccionó uno
(5’-CCGGCCCCAA-3’) para llevar a cabo los análisis de
% de Autofecundación las muestras obtenidas en cada etapa del ciclo de vida del
Familia Hembra ostión. Este iniciador permitió discriminar con claridad los
Inicial Larvas Juvenil Adultos patrones de bandas y presentó una alta repetibilidad. Las
muestras amplificadas de las familias permitieron determinar
8 2 45,8 18,75 4,76 2,20
el patrón de bandas de la hembra progenitora y el patrón
10 2 45,8 20,00 6,60 0,00
de los autofecundados. El cuadro 1 muestra los porcentajes
15 3 14,9 8,30 0,00 0,00 de autofecundación en cada una de las 10 familias y para
16 3 14,9 14,28 7,28 5,13 cada una de las hembras progenitoras, observándose una
19 3 14,9 4,00 0,00 0,00 reducción de los porcentajes de autofecundación en las
distintas etapas del ciclo de vida. El análisis de varianza
20 3 14,9 14,28 8,30 0,00
estableció que la disminución de los autofecundados dentro
28 5 17,9 7,69 0,00 0,00 de las familias obtenidas por cruzamiento fue estadística-
36 6 23,2 0,00 0,00 2,56 mente significativa (P < 0,05).
38 6 23,2 14,28 5,00 3,23 Los análisis de varianza para comparar la longitud
de la valva y el peso vivo del ostión entre las familias de
39 6 23,2 0,00 0,00 0,00
autofecundados y las obtenidas a través de cruzamiento
Promedio 23,8 7,20 4,94 1,56 indican diferencias significativas para la longitud de la valva,

90 5.000 0,25

80 4.500 0,22

4.000 0,20
70
3.500 0,18
Productividad (mm)

60
Ganancia (mm)

3.000 0,15
Talla (mm)

50
2.500 0,13
40
2.000 0,10
30
1.500 0,08
20 1.000 0,05
10 500 0,03

0 0 0,00
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Nivel de autofecundación (%) Nivel de autofecundación (%)

Talla enero Talla abril Ganancia enero Ganancia abril

Talla julio Talla enero Ganancia julio

Figura 1. Productividad y ganancia en longitud de la valva (mm) a los 6, 9 y 12 meses de edad en relación al nivel de autofecundación
en las familias de A. purpuratus provenientes de cruzamiento.
Productivity and gain in shell length (mm) at 6, 9 and 12 months of age in relation to the self fertilization level within families of A. pur-
puratus produced by crossing.

66
 autofecundación, crecimiento, supervivencia, Argopecten purpuratus

40 3.500

35 3.000
30
2.500

Productividad (mg)
25
Peso (mg)

2.000
20
1.500
15
1.000
10

5 500

0 0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
Nivel de autofecundación (%) Nivel de autofecundación (%)

Peso abril Peso julio Productividad abril Productividad julio

Figura 2. Comportamiento del peso vivo (mg) y su productividad a los 9 y 12 meses de edad, en relación al nivel de autofecundación
en familias de A. purpuratus producidas por cruzamiento.
Behaviour of the live weight (mg) and its productivity at 9 and 12 months of age in relation to the self fertilization level within families
A. purpuratus produced by crossing.

mientras que para el peso vivo sólo mostró un F significativo la autofecundación sobre distintos caracteres fenotípicos
a los 9 meses de edad (Toro y col 2009). Estas diferencias descritos en la literatura (Beaumont y Budd 1983, Ibarra
indican que el crecimiento (peso vivo y longitud de la valva) y col 1995, Tuan y Simões 1998, Winkler y Estévez 2003,
y supervivencia de los individuos autofecundados es menor Martínez y col 2007, Martínez y Di Giovanni 2007,
(P < 0,05). La diferencia entre la tasa de supervivencia Zheng y col 2008) son muy variables, observándose que
de las familias autofecundadas, comparada con la de las la edad de los organismos al momento de ser evaluados
familias provenientes de cruzamiento es significativa, e tiene un efecto significativo. Winkler y Estévez (2003)
indica a su vez que la supervivencia se ve negativamente estudiaron los efectos de la autofecundación en los pri-
afectada por la autofecundación (P < 0,05). meros estadios de desarrollo (140 d) de A. purpuratus y
concluyeron que no existe diferencia en el crecimiento
DISCUSIÓN y la supervivencia de larvas y juveniles de ostiones al
comparar familias producidas por cruzamiento versus
Los porcentajes de autofecundación obtenidos en las producidas por autofecundación. Los resultados del
los ejemplares utilizados en los cruzamientos durante el presente estudio concuerdan con los resultados obtenidos
presente estudio variaron entre 9,96% y 45,76% en los por Winkler y Estévez (2003) ya que en juveniles de hasta
ostiones Nº 7 y Nº 2 respectivamente, valores que están 180 días no se observaron diferencias en longitud de la
dentro de los rangos descritos en la literatura para esta valva y peso vivo entre las familias de autofecundados y
especie (Winkler y Estévez 2003). Lo interesante es que a las provenientes de cruzamientos. En el caso de Pecten
pesar de haber tenido altos porcentajes de autofecundación maximus (Beaumont y Budd 1983) y Argopecten circularis
iniciales, las familias formadas con estos ovocitos presen- (Ibarra y col 1995), la autofecundación afectó la tasa de
taron porcentajes cercanos al 1% a los 12 meses de edad crecimiento durante la etapa larval en P. maximus y la
(estado adulto). Debido a que el presente estudio involucró tasa de crecimiento y supervivencia en larvas de A. circu-
mantener los organismos experimentales hasta la etapa laris. Zheng y col (2008) en A. irradians irradians –otra
adulta, fue posible establecer que hubo una mortalidad especie de ostión hermafrodita– observaron también que
específica asociada a las larvas y juveniles producidos las familias producidas por autofecundación presentaron
por autofecundación. Ello permite inferir que al momento menores tasas de crecimiento y supervivencia que aquellas
de realizar con esta misma cohorte cruzamientos para producidas por cruzamiento en las diferentes etapas del
producir una segunda generación, el número de individuos ciclo de vida, incluyendo las formas larvales y hasta los
autofecundados sería menor al 1%. Cabe destacar que 160 días de edad. El presente estudio, a diferencia de
la mayoría de los estudios en moluscos hermafroditas los citados anteriormente, logró identificar por medio de
que se han realizado hasta ahora sólo han cuantificado marcadores moleculares los individuos autofecundados
diferencias para la tasa de crecimiento y supervivencia dentro de las familias producidas por cruzamiento, y
entre las familias generadas por autofecundación y las además mantuvo los individuos de las familias expe-
producidas por cruzamiento en los primeros estadios rimentales hasta los 360 días de edad, lo cual permitió
larvales o en etapas juveniles iniciales. Los efectos de observar cómo los porcentajes de autofecundación en

67
JE Toro y col

esas familias fueron disminuyendo durante las distintas normal (Avendaño y col 2001). Ambos problemas serían
etapas de su ciclo de vida. los responsables de la baja producción de juveniles en
Al revisar la literatura científica es posible observar laboratorio en esta especie actualmente (Avendaño y
que existen muy pocos trabajos destinados a identificar col 2001). Esta información es importante para no so-
a los individuos autofecundados dentro de familias ge- brestimar la mortalidad causada por autofecundación en
neradas por cruzamiento en organismos hermafroditas. esa etapa del ciclo de vida del ostión.
Vernon y col (1995) realizaron un estudio para identificar En estos organismos la autofecundación provoca un
los individuos producidos por cruzamiento dentro de aumento en el número de loci en estado homocigoto,
familias del caracol (también hermafrodita funcional) aumentando en rigor la endogamia que provoca efectos
Biomphalaria glabrata utilizando marcadores RAPDs. negativos sobre el crecimiento y supervivencia de los
Los autores en ese estudio lograron identificar los pa- organismos. Ello como resultado de la expresión de
trones de bandas que eran propios de cada uno de los alelos deletéreos parcialmente recesivos, con lo cual
individuos provenientes de cruzamiento. En el presente habría una pérdida de la ventaja que otorga la hetero-
trabajo, el marcador RAPD permitió amplificar ADN cigosidad (Falconer y Mackay 1996). En este contexto
a partir de muy pequeñas cantidades de tejido, incluso existen trabajos cuyo objetivo ha sido determinar la
utilizando las larvas de ostión, cuyos tamaños están relación que existe entre la heterocigosidad y caracteres
alrededor de los 120 µm. Las amplificaciones logradas tales como supervivencia, fecundidad y crecimiento.
fueron de muy buena calidad y repetibles en todas las Rodhouse y col (1986) observaron en Mytilus edulis
familias analizadas. Los demás iniciadores analizados que a edad temprana la correlación entre grado de
fueron descartados de los análisis debido a que presen- heterocigosidad multilocus y tasa de supervivencia es
taron un polimorfismo muy reducido o, por el contrario, positiva y significativa, mientras que en el estado adulto
revelaron un número muy elevado de bandas, resultando se observa una correlación positiva con la producción
muy difíciles de interpretar. de gametos. Lo anterior se explica por el hecho de que
Al comparar los resultados de crecimiento y super- una vez alcanzada la madurez sexual la energía que
vivencia, los análisis de varianza muestran diferencias los individuos utilizan en crecimiento estaría enfocada
significativas entre las familias autofecundadas y las hacia parámetros reproductivos (Toro y Vergara 1998).
de cruzamiento a partir de los 270 días de edad para Blot y Thiriot-Quievreux (1988) correlacionaron la tasa
la mayoría de los rasgos medidos. El análisis estadís- de supervivencia relativa de Mytilus desolationis con
tico que se llevó a cabo para observar los efectos de la la heterocigosidad y observaron que la supervivencia
autofecundación dentro de las familias generadas por fue mayor en los individuos más heterocigotos. Toro y
cruzamiento sobre el peso y la talla del ostión permitió col (1996) en Ostrea chilensis y Álvarez y col (1989)
concluir que el mayor efecto significativo ocurre a la en Ostrea edulis demostraron también que la tasa de
edad de 9 meses. Este efecto negativo de los autofecun- crecimiento está positivamente correlacionada con la
dados dentro de las familias generadas por cruzamiento heterocigosidad multilocus. Estos estudios muestran
permite inferir que mientras mayores son los niveles evidencia que la constitución genética de los organismos
de autofecundación dentro de una familia, menor es el producidos por autofecundación, con un reducido grado
crecimiento promedio de los ostiones y mayor la morta- de heterocigosidad individual, tendría un efecto negativo
lidad de los mismos (figuras 1 y 2). La mortalidad larval en variables tales como su tasa de crecimiento y tasa de
inicial en este estudio no fue únicamente consecuencia supervivencia (Kristensen y Sorensen 2005).
de la autofecundación, ni tampoco del método de cultivo. Los resultados obtenidos en el presente estudio co-
Según Avendaño y col (2001) existen graves problemas rroboran lo observado en estudios previos en pectínidos
que enfrenta actualmente la producción artificial de hermafroditas, en los cuales se evidenció un efecto ne-
juveniles de A. purpuratus, uno de los cuales se expresa gativo entre las familias generadas por autofecundación
como un estancamiento en el crecimiento de las larvas y las obtenidas por cruzamiento. En el presente estudio
entre los 122 y 135 µm, que va acompañado de una alta que mantuvo los ejemplares experimentales hasta la etapa
tasa de mortalidad, cercana al 100%. Este tipo de larvas adulta se pudo observar que los efectos de la autofecun-
con bajo crecimiento se observó también en el presente dación dentro de las familias generadas por cruzamiento
estudio. Estas tienen apariencia globosa y se asocian a no fueron significativos en los estadios adultos, lo cual es
ovocitos que no han alcanzado una madurez plena. Otro corroborado por medio de los análisis de los marcadores
problema detectado es la aparición de larvas anormales moleculares y los análisis estadísticos. Lo anterior se
a las 48 horas de edad, las que se caracterizan por pre- fundamenta en una disminución significativa y gradual
sentar valvas desiguales y ondulaciones en su contorno, de individuos autofecundados dentro de estas familias
impidiendo su cierre. La aparición de estas larva podría y, por ende, de sus efectos sobre el crecimiento, supervi-
estar relacionada con la utilización de una muy alta vencia y parámetros genéticos (Martínez y Di Giovanni
concentración de espermios (poliespermia) que causaría 2007) a medida que se avanza en el ciclo de vida de A.
un daño estructural en ovocitos maduros de apariencia purpuratus.

68
 autofecundación, crecimiento, supervivencia, Argopecten purpuratus

Agradecimientos Hassanien HA, M Elnady, A Obeida, H Itriby. 2004. Genetic diversity of

Nile tilapia populations revealed by randomly amplified polymorphic
Queremos agradecer al personal del Centro Hueihue del Instituto DNA (RAPD). Aquac Res 35, 587-593.
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de gran interés comercial en Chile. Se han desarrollado técnicas para la Development in Aquaculture and Fisheries Science 11. Elsevier,
producción de juveniles en laboratorio, lo cual permite utilizar a esta especie Amsterdam, The Netherlands.
para estudios de los potenciales efectos que tendría la autofecundación Keyvanshokooh S, MR Kalbassi. 2006. Genetic variation of Rutilus
en los cultivos del ostión del norte. En el presente trabajo se generaron rutilus caspicus (Jakowlew 1879) populations in Iran based on
en el laboratorio varias familias de A. purpuratus utilizando una matriz random amplified polymorphic DNA markers: a preliminary study.
factorial de cruzamientos, lo que permitió realizar un análisis estadístico Aquac Res 37, 1437-1440.
de datos de longitud de valva, peso vivo y supervivencia de cada una de Koehn RK, WJ Diehl, TM Scott. 1988. The differential contribution
las familias, con distintos porcentajes de autofecundación inicial. Por otra by individual enzymes of glycolisis and protein catabolism to the
parte, se desarrollaron marcadores moleculares basados en la reacción relationship between heterozygosity and growth rate in the coot
PCR (RAPD), que permitieron identificar a los individuos autofecundados clam, Mulinia lateralis. Genetics 118, 121-130.
dentro de cada una de las familias producidas. Se estimó el porcentaje de Kristensen TN, AC Sorensen. 2005. Inbreeding - lessons from animal
autofecundados a los 6, 9 y 12 meses de edad, observando una reducción breeding, evolutionary biology and conservation genetics. Anim
significativa de éstos en cada una de las familias experimentales. Los Sci 80, 121-133.
resultados permiten concluir que si bien la autofecundación afecta de Liu ZJ, JF Cordes. 2004. DNA markers technologies and their applica-
manera negativa el desarrollo del ostión del norte, este efecto se refleja tions in aquaculture genetics. Aquaculture 238, 1-37.
directamente en forma individual, afectando la aptitud biológica de los Martínez G, LA Cáceres, E Uribe, H Pérez. 1995. Effects of different
individuos producidos bajo dicha condición. Sin embargo, las familias feeding regimens on larval growth and the energy budget of juvenile
generadas por cruzamiento, que tienen porcentajes de autofecundación Chilean scallop, Argopecten purpuratus Lamarck. Aquaculture 132,
variables dentro de ellas, no se ven significativamente afectadas, ya que 313-323.
éste disminuye en forma gradual con la edad. Martínez G, L Mettifogo, MA Pérez, C Callej. 2007. A method to
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JE Toro y col

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