Research frontiers in penaeid shrimp reproduction: future trends to improve commercial production

Abstract

Shrimp farming worldwide is based on a similar technological package, characterized by three phases: Controlled Reproduction, Larvae Culture, and Grow-out Culture. This basic aquaculture package uses broodstock animals, with different levels of fundamental genetic selection, induced to mature and reproduce based on unilateral eyestalk ablation. This review identified ten reproduction-related research subjects that can improve the shrimp industry based on basic scientific knowledge and four levels of application: eyestalk ablation alternatives, larvae production, product protection, and grow-out yield improvement. Species-specificity must be considered in developing biotechnology solutions. Alternatives to eyestalk ablation for controlling ovarian maturation are based on neurotransmitter regulation in Litopenaeus; however, the environmental impact of this approach has to be evaluated. Maturation by RNAi requires further evaluation, and maturation pheromones have not been explored. Sex reversal, hybridization, in vitro fertilization, and seedstock cryopreservation of penaeids require fundamental research. Triploid culture and genetic selection can be applied to some species for product protection; however, for L. vannamei, triploidization is not practical yet.

El cultivo de camarón en todo el mundo se basa en un paquete tecnológico similar, caracterizado por tres fases: reproducción controlada, cultivo de larvas y cultivo de crecimiento. Este paquete básico de acuicultura utiliza animales reproductores, con diferentes niveles de selección genética fundamental, inducidos para madurar y reproducirse en base a la ablación unilateral del pedúnculo ocular. Esta revisión identificó diez temas de investigación relacionados con la reproducción que pueden mejorar la industria del camarón en base al conocimiento científico básico y cuatro niveles de aplicación: alternativas de ablación del pedúnculo ocular, producción de larvas, protección del producto y mejora del rendimiento de crecimiento. La especificidad de la especie debe tenerse en cuenta al desarrollar soluciones biotecnológicas. Las alternativas a la ablación del pedúnculo ocular para controlar la maduración ovárica se basan en la regulación de neurotransmisores en Litopenaeus; sin embargo, se debe evaluar el impacto ambiental de este enfoque. La maduración por RNAi requiere una evaluación adicional y no se han explorado las feromonas de maduración. La reversión del sexo, la hibridación, la fertilización in vitro y la criopreservación de los peneidos en las semillas requieren una investigación fundamental. El cultivo de triploides y la selección genética se pueden aplicar a algunas especies para la protección del producto; sin embargo, para L. vannamei, la triploidización aún no es práctica.