El estudio, desarrollado a través del Laboratorio de Biotecnología Acuática, establece por primera vez un marco genómico para la malpigmentación en esta especie y abre nuevas vías para la mejora genética del rodaballo
El Instituto de Investigaciones Marinas (IIM-CSIC), a través del Laboratorio de Biotecnología Acuática, ha identificado los genes y las regiones del genoma asociados a los defectos de pigmentación que aparecen en el rodaballo (Scophthalmus maximus) criado en condiciones de cultivo. Estas alteraciones pueden reducir de forma significativa el valor comercial de los ejemplares afectados, aunque no afectan a la calidad del producto.
El trabajo constituye el primer estudio exhaustivo de la arquitectura genética de la malpigmentación en el rodaballo y establece un primer marco genómico para comprender las bases de estos trastornos. Los resultados proporcionan además marcadores con potencial de aplicación práctica y una base sólida para desarrollar futuras estrategias de selección genómica, orientadas a reducir la incidencia de estas anomalías y mejorar la uniformidad del producto y la sostenibilidad económica de la producción.
La investigación se ha desarrollado en el marco del proyecto HOLOFISHCOLOUR, “Un enfoque hologenómico para dilucidar los trastornos de la pigmentación en especies de peces planos criados en cautividad”, financiado por la Agencia Estatal de Investigación (AEI), del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, a través del proyecto PID2021-1236511OB-100, con fondos NextGenerationEU/PRTR. El estudio ha contado también con la participación del grupo Neurolam de la Universidade de Vigo (UVigo) y del Pescanova Biomarine Center.
Una alteración frecuente en el rodaballo de cultivo
El rodaballo es una de las especies de peces planos de mayor importancia comercial para la acuicultura. Durante su desarrollo experimenta una metamorfosis en la que pasa de una larva bilateralmente simétrica a un juvenil aplanado dorsoventralmente y adaptado a la vida bentónica, un proceso que va acompañado de importantes cambios en su patrón de pigmentación.
En condiciones de cultivo pueden aparecer alteraciones en este patrón, entre ellas el pseudoalbinismo en el lado ocular y la hipermelanosis en el lado ciego. La incidencia de estos trastornos puede superar el 70 % de los juveniles criados en condiciones de cultivo, y aunque no afectan a la calidad del pescado, sí pueden reducir su valor comercial.
“Los mecanismos responsables siguen sin estar claros, pero se cree que los trastornos de la pigmentación surgen de la interacción de factores genéticos, fisiológicos y ambientales”, explica Josep Rotllant (IIM-CSIC), responsable del proyecto en el que se ha desarrollado el estudio.
Hasta ahora, diferentes investigaciones habían señalado la influencia de factores ambientales como la alimentación, la iluminación o determinadas alteraciones hormonales durante la metamorfosis. Sin embargo, la contribución de la genética a estos trastornos no se había caracterizado en profundidad.
Más de 1,68 millones de variantes genéticas analizadas
Para profundizar en la base genética de las anomalías de pigmentación, el equipo investigador analizó 785 ejemplares procedentes de diez familias diferentes y estudió más de 1,68 millones de variantes genéticas. La investigación permitió identificar regiones específicas del genoma relacionadas con la aparición de estos defectos, especialmente en los cromosomas 5 y 15.
En estas regiones se localizaron genes y vías relacionados con procesos como la formación de melanocitos, la síntesis de melanina y el desarrollo embrionario de la pigmentación. Los análisis genómicos revelaron además un componente genético relevante en la predisposición a desarrollar estas anomalías.
“La predisposición a desarrollar estas anomalías tiene un importante componente genético, lo que abre la puerta a seleccionar reproductores menos propensos a transmitir este rasgo a su descendencia”, explica María Saura (IIM-CSIC). La investigadora destaca que los resultados demuestran que, junto a los factores ambientales ya conocidos, la genética desempeña un papel determinante en la aparición de estos trastornos.
Conocimiento científico para mejorar la acuicultura
Los resultados abren nuevas posibilidades para el desarrollo de programas de selección genética capaces de reducir la incidencia de los defectos de pigmentación sin necesidad de modificar los sistemas actuales de producción.
La identificación de marcadores genéticos asociados a estas alteraciones permitirá avanzar hacia herramientas que puedan incorporarse a futuros programas de mejora genética del rodaballo. Su aplicación podría contribuir a mejorar la uniformidad del producto, la eficiencia de los sistemas de producción y la rentabilidad de las explotaciones, reduciendo el impacto económico asociado a estos defectos.
“Este trabajo representa un cambio de paradigma en el conocimiento de la pigmentación del rodaballo, ya que proporciona por primera vez herramientas genómicas que podrán incorporarse directamente a los programas de mejora genética utilizados por la industria”, explican Josep Rotllant y María Saura (IIM-CSIC). Los investigadores señalan, no obstante, que serán necesarios nuevos estudios para confirmar la función específica de algunos de los genes identificados.
El estudio supone así un avance tanto en el conocimiento de los mecanismos genéticos que intervienen en la pigmentación del rodaballo como en sus posibles aplicaciones para el sector. La generación de estos marcadores y su futura transferencia a programas de mejora genética refuerzan la conexión entre investigación, innovación y actividad productiva, y muestran el potencial de la biotecnología acuática para contribuir a una acuicultura más eficiente, competitiva y sostenible.
En este sentido, el trabajo desarrollado desde el Laboratorio de Biotecnología Acuática del IIM-CSIC pone de manifiesto cómo el conocimiento generado a partir de la investigación básica puede traducirse en herramientas de aplicación para el sector y contribuir a mejorar los procesos de producción y la sostenibilidad económica de la acuicultura.
Referencia científica: Genetic architecture and genomic regions associated with malpigmentation in farmed turbot (Scophthalmus maximus). Aquaculture 626 (2027) 744393.
