Etude des mécanismes induits par de fortes températures stérilisantes chez un poisson tropical, le tilapia du Nil, Oreochromis miloticus

par Marie-Raphaelle Almin

Thèse de doctorat en Biologie, spécialité Physiologie

Sous la direction de Jean-François Baroiller et de Anne Duittoz.

Le président du jury était Stéphane Flament.

Le jury était composé de Marina Govoroun, Carole Rougeot.

Les rapporteurs étaient Stéphane Flament, Anne-Sophie Martinez.


  • Résumé

    La stérilisation des espèces aquacoles est recherchée en aquaculture pour remédier aux problèmes de reproduction intempestive et risques de pollution génétique de la reproduction des poissons d'élevage échappés avec des espèces endémiques. Nous avons cherché à caractériser certains des mécanismes mis en jeu lors d'une stérilisation induite par de fortes températures chez une espèce de poissons thermosensible d'intérêt majeur en aquaculture, le tilapia du Nil, Oreochromis niloticus. L'effet d'une température élevée de 37°C sur le développement gonadique a été étudié pendant la différenciation sexuelle chez des alevins et pendant la maturation sexuelle chez des juvéniles, provenant de descendances mixtes (XXXY) et monosexes femelles (XX) /mâles (XY). L'analyse immunohistochimique de la protéine vasa montre que des traitements à 37°C provoquent une diminution du nombre de cellules germinales (CG) qui résulte d'une augmentation du taux d'apoptose et/ou d'une réduction du taux de prolifération de ces cellules, aboutissant à une stérilité partielle et transitoire ou complète et permanente. L'expression du gène vasa, marqueur des CG, est inhibée dans les gonades des poissons traités à 37°C pendant un minimum de 60 jours ; ceci est corrélé avec la réduction du nombre de CG dans ces gonades. La baisse du niveau d'expression des gènes cyp19a1a et amh, respectivement marqueurs de cellules somatiques femelles et mâles, suggère que la température de 37°C affecte également le nombre ou la fonctionnalité des cellules de la granulosa chez les femelles et de Sertoli chez les mâles. Un traitement de 60 jours est nécessaire pour induire de tels effets et semble impacter préférentiellement les gonades femelles. Ce travail confirme que les fortes températures induisent une réduction du nombre de CGs, en modifiant la balance entre les taux d'apoptose et de prolifération cellulaire, conduisant à des stérilités partielles ou totales.

  • Titre traduit

    Study of the mechanisms involved during induced-sterilization by high temperatures in a tropical fish, the Nile tilapia, Oreochromis niloticus


  • Résumé

    The sterilization of farmed fishes is searched in aquaculture to remedy in the problems of inconvenient reproduction and risk of genetic pollution of reproduction of escaped farmed fishes into the natural environment with endemic species. We characterized some of the mechanisms involved during induced-sterilization by high temperatures in the Nile tilapia, Oreochromis niloticus, a thermosensitive species of major interest in fish farming. The effect of 37°C-elevated temperature on gonadal development was studied during sexual differentiation in fry and during sexual maturation in juvenile, from mix-sexed (XX/XY), all-genetic female (XX) and male (XY) progenies. The immunochemistry analysis of vasa protein shows that 37°C-treatment causes germ cell (CGs) decrease, resulting from an increase of apoptosis rate and/or reduction of cell proliferation, leading to partial and transitory or complete and permanent sterilization.This work confirms that high temperatures induce a decrease of germ cell number, modifying the balance between rates of cell apoptosis and cell proliferation, leading to partial or complete sterilization.The expression profile of vasa gene, marker of germ cells, is inhibited in gonads of fish treated at least during 60 days at 37°C ; that is correlated with the reduction of germ cell number. The reduction of expression levels of cyp19a1a and amh genes, respectively markers of female and male somatic cells, suggests that the 37°C-temperature also affects the number or function of granulosa cells in females and Sertoli cells in males. A treatment of 60 days is necessary to induce such effects and seems to impact preferentially female gonads.


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