Estudo de associação genômica ampla de baixo custo e predições genômicas para resistência a Aeromonas hydrophila em pacu (Piaractus mesopotamicus)

• Processo: 18/08416-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2019
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2022
• Área do conhecimento: Ciências Agrárias - Recursos Pesqueiros e Engenharia de Pesca - Aquicultura
• Acordo de Cooperação: Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica (CONICYT)
• Pesquisador responsável: Diogo Teruo Hashimoto
• Beneficiário: Diogo Teruo Hashimoto
• Pesquisador Responsável no exterior: Jose Manuel Yanez
• Instituição Parceira no exterior: Universidad de Chile, Chile
• Instituição Sede: Centro de Aquicultura (CAUNESP). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Jaboticabal. Jaboticabal , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Rafael Vilhena Reis Neto
• Auxílio(s) vinculado(s): 19/08972-8 - Avaliação da diversidade genética em Colossoma macropomum para programas de pré-melhoramento genético no Brasil e Peru, AP.R SPRINT
• Bolsa(s) vinculada(s): 21/02592-9 - Análise genômica de pacu (Piaractus mesopotamicus) resistente contra Aeromonas hydrophila por denso painel de SNP usando ddRADseq, BP.TT; 20/04436-1 - Análise genômica de pacu (Piaractus mesopotamicus) resistente contra Aeromonas hydrophila por denso painel de SNP usando ddRADseq, BP.TT
• Assunto(s): Piscicultura Peixes Pacu Genética aplicada Resistência à doença Marcador molecular
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Genética aplicada | marcador molecular | Peixe | Piscicultura | resistência a doença | Genética aplicada a Aquicultura

Resumo

A espécie Piaractus mesopotamicus (pacu) ocorre nas bacias hidrográficas do rio Paraná-Paraguai e corresponde a um dos peixes de água doce mais produzidos na aquicultura da América do Sul. Por isso, representa um dos principais peixes candidatos para melhoramento genético, especialmente devido à sua aceitação no mercado (nacional e internacional). Aeromonas hydrophila é uma bactéria gram-negativa considerada nociva para a saúde humana e para peixes de ambientes de água doce. No Brasil, a aeromoniose provoca altas taxas de mortalidade em várias espécies de peixes, incluindo o pacu. Atualmente, a aplicação de antimicrobianos comerciais é o principal tratamento utilizado pelos produtores, como a oxitetraciclina e o florfenicol. No entanto, o uso destas substâncias em piscicultura pode contaminar o ambiente aquático, resultar em resíduos na carne, contribuir para o surgimento de patógenos resistentes, impactar outras espécies e/ou a cadeia alimentar como um todo e, consequentemente, a saúde dos consumidores. Portanto, a seleção de genótipos superiores para resistência a doenças é uma abordagem fundamental para maximizar a produção no contexto da sustentabilidade ambiental e segurança alimentar. Os objetivos deste projeto são: I) realizar um estudo de associação genômica ampla para resistência a Aeromonas hydrophila em pacu e II) avaliar estratégias de predição genômica utilizando uma estratégia de baixo custo com base na combinação de genotipagem-por-sequenciamento (GBS), baixa densidade de polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) e imputação de genótipos. Cinquenta famílias do programa de melhoramento do Caunesp serão usadas como material biológico. Esta população do melhoramento foi estabelecida em 2017 (projeto FAPESP 2016/21011-9). As características avaliadas para resistência a doenças serão taxa de sobrevivência e tempo de morte. Em relação à análise genômica, pretendemos obter os genótipos parentais utilizando um painel de alta densidade (10K SNPs) por abordagens de GBS e, em seguida, realizar a imputação de genótipos na progênie usando um painel de baixa densidade (0,5K SNPs) e abordagens de imputação baseadas na genealogia, que fornecerão uma estratégia custo-efetiva para a aplicação de estudos de associação genômica ampla e incorporação de seleção genômica em pacu. O resultado esperado do projeto é auxiliar na seleção de genótipos superiores para aumentar a produtividade, o que contribuirá diretamente para a segurança alimentar da América do Sul, fornecendo peixe de qualidade economicamente acessível para a população, juntamente com o desenvolvimento sustentável da atividade. Além disso, os resultados deste projeto contribuirão na redução do uso descontrolado de antibióticos e na diminuição da ocorrência de surtos de A. hydrohila em empreendimentos de aquicultura, uma vez que é uma bactéria de especial preocupação para a saúde humana. (AU)

Publicações científicas

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(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

ARIEDE, RAQUEL B.; FREITAS, MILENA, V; LIRA, LIESCHEN V. G.; AGUDELO, JOHN F. G.; BORGES, CAROLINA H. S.; MASTROCHIRICO-FILHO, VITO A.; CACERES, PABLO; YANEZ, JOSE M.; HASHIMOTO, DIOGO T.. Linkage map for chromosome-level genome anchoring and genome-wide association study for resistance to Aeromonas hydrophila in Colossoma macropomum. Aquaculture, v. 560, p. 11-pg., 2022-06-11. (17/19717-3, 19/10662-7, 18/08416-5)

ARIEDE, RAQUEL B.; FREITAS, V, MILENA; AGUDELO, JOHN F. G.; BORGES, CAROLINA H. S.; LIRA, LIESCHEN V. G.; YOSHIDA, GRAZYELLA M.; PILARSKI, FABIANA; YANEZ, JOSE M.; HASHIMOTO, DIOGO T.. Genetic (co)variation between resistance to Aeromonas hydrophila and growth in tambaqui (Colossoma macropomum). Aquaculture, v. 523, JUN 30 2020. (18/08416-5, 17/19717-3, 19/10662-7)

MASTROCHIRICO-FILHO, VITO A.; BORGES, CAROLINA H. S.; FREITAS, MILENA V.; ARIEDE, RAQUEL B.; PILARSKI, FABIANA; UTSUNOMIA, RICARDO; CARVALHEIRO, ROBERTO; GUTIERREZ, ALEJANDRO P.; PENALOZA, CAROLINA; YANEZ, JOSE M.; et al. Development of a SNP linkage map and genome-wide association study for resistance to Aeromonas hydrophila in pacu (Piaractus mesopotamicus). BMC Genomics, v. 21, n. 1, SEP 29 2020. (18/08416-5, 16/21011-9, 17/26900-9, 16/18294-9)

MASTROCHIRICO-FILHO, VITO A.; ARIEDE, RAQUEL B.; FREITAS, V, MILENA; BORGES, CAROLINA H. S.; LIRA, LIESCHEN V. G.; MENDES, NATALIA J.; AGUDELO, JOHN F. G.; CACERES, PABLO; BERROCAL, MILTHON H. M.; SUCERQUIA, GUSTAVO A. L.; et al. Development of a multi-species SNP array for serrasalmid fish Colossoma macropomum and Piaractus mesopotamicus. SCIENTIFIC REPORTS, v. 11, n. 1, SEP 29 2021. (16/21011-9, 17/26900-9, 20/11049-4, 16/18294-9, 18/08416-5, 17/19717-3, 19/10662-7, 19/08972-8)

ARIEDE, RAQUEL B.; LEMOS, CELMA G.; BATISTA, FABRICIO M.; OLIVEIRA, RUBENS R.; AGUDELO, JOHN F. G.; BORGES, CAROLINA H. S.; IOPE, ROGERIO L.; ALMEIDA, FERNANDA L. O.; BREGA, JOSE R. F.; HASHIMOTO, DIOGO T.. Computer vision system using deep learning to predict rib and loin yield in the fish Colossoma macropomum. ANIMAL GENETICS, v. 54, n. 3, p. 14-pg., 2023-02-09. (17/19717-3, 18/08416-5, 19/10662-7)