Serotonin plus spiperone induce ovarian maturation, spawning and potential release of ovarian maturation inducing pheromones in the Pacific white shrimp Litopenaeus vannamei (Penaeidae)

Abstract

Abstract. In this study, we further investigate the hypothesis that serotonin plus spiperone (Ser+Spi) injection induces ovarian maturation and releases ovarian maturation inducing pheromones into the water, thereby stimulating neighboring untreated females. Litopenaeus vannamei females (b.w. = 40.40 ± 5.84 g; n = 120) and males (b.w. = 34.25 ± 4.68 g; n= 90) were divided into three 18-m2 maturation tanks. Each tank contained 40 non-ablated females and 30 males with two treatments per tank. In tank 1, 20 females received a low dose of Ser+Spi (Ser at 25 μg g-1 b.w. and Spi at 2.0 μg g-1 b.w.) along with a control vehicle-injection. In tank 2, 20 females received a high dose of Ser+Spi (Ser at 40 μg g-1 b.w. and Spi at 4.0 μg g-1 b.w.) with the same control vehicle-injection applied to tank 1. In tank 3, unilateral eyestalk ablation (ESA) was performed on 20 females, while 20 control females were maintained non-ablated/injected. The experiment spanned 18 weeks and was divided into three phases. Ovarian maturation was observed in both Ser+Spi-treated and control females, with stages III-IV of maturation occurring one week after injections at both tested doses. Statistical analysis revealed that the average ovarian maturation index (OMI) was significantly higher for the control group in tank 2 (OMI = 0.25), compared to the Ser40+Spi4.0 group. Additionally, control females in tank 1 matured similarly to Ser25+Spi2.0 group (p ≤ 0.05). The control group of tank 3 displayed very low maturation activity (OMI = 0.1). Controls from tanks 1 and 2 exhibited a higher number of mated females and spawning events. These results support the potential of Ser+Spi to induce ovarian maturation and spawning and suggest that Ser+Spi-treated females may release a metabolite into the water that acts as an ovarian maturation inducer for neighboring females.

Resumen. En este estudio, investigamos más a fondo la hipótesis de que la inyección de serotonina más espiperona (Ser+Spi) induce la maduración ovárica y libera feromonas que inducen la maduración ovárica en el agua, estimulando así a las hembras vecinas no tratadas. Hembras de Litopenaeus vannamei (p.c. = 40,40 ± 5,84 g; n = 120) y machos (p.c. = 34,25 ± 4,68 g; n= 90) se dividieron en tres tanques de maduración de 18 m2. Cada tanque contenía 40 hembras no sometidas a ablación y 30 machos con dos tratamientos por tanque. En el tanque 1, 20 hembras recibieron una dosis baja de Ser+Spi (Ser a 25 μg g-1 b.w. y Spi a 2,0 μg g-1 b.w.) junto con una inyección de vehículo de control. En el tanque 2, 20 hembras recibieron una dosis alta de Ser+Spi (Ser a 40 μg g-1 b.w. y Spi a 4,0 μg g-1 b.w.) con la misma inyección de vehículo de control aplicada al tanque 1. En el tanque 3, unilateral La ablación del pedúnculo ocular (ESA) se realizó en 20 hembras, mientras que 20 hembras de control se mantuvieron sin ablación/inyectadas. El experimento duró 18 semanas y se dividió en tres fases. Se observó maduración ovárica tanto en las hembras tratadas con Ser+Spi como en las de control, y las etapas III-IV de maduración ocurrieron una semana después de las inyecciones en ambas dosis probadas. El análisis estadístico reveló que el índice de maduración ovárica (OMI) promedio fue significativamente mayor para el grupo de control en el tanque 2 (OMI = 0,25), en comparación con el grupo Ser40+Spi4.0. Además, las hembras de control en el tanque 1 maduraron de manera similar al grupo Ser25+Spi2.0 (p ≤ 0,05). El grupo de control del tanque 3 mostró una actividad de maduración muy baja (OMI = 0,1). Los controles de los tanques 1 y 2 exhibieron un mayor número de hembras apareadas y eventos de desove. Estos resultados respaldan el potencial de Ser+Spi para inducir la maduración ovárica y el desove y sugieren que las hembras tratadas con Ser+Spi pueden liberar un metabolito en el agua que actúa como inductor de la maduración ovárica para las hembras vecinas.