Origine et développement des cellules germinales chez l'huître Crassostrea gigas : intérêt pour le contrôle de la reproduction en écloserie

Origin and development of germ cells in Crassostrea gigas oyster : relevance for controlled reproduction in hatchery

• Auteur / Autrice : Caroline Fabioux
• Direction : Marcel Le Pennec
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Océanologie biologique
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Brest

Mots clés

Mots clés contrôlés

Gamétogenèse

Cellules germinales

Reproduction (biologie)

Huîtres

Résumé

La connaissance parfaite de la reproduction de Crassostrea gigas est essentielle à l'optimisation de la production de naissain en écloserie. Les objectifs de cette étude étaient de déterminer l'origine et les mécanismes de renouvellement annuel des germinales chez C. Gigas et de comprendre l'influence des facteurs environnementaux sur ces processus. Le gène Oyster vasa-like gene (Oyvlg), premier marqueur spécifique des cellules germinales découvert chez les bivalves a été caractérisé et utilisé pour l'étude de la lignée germinale chez C. Gigas. Ces cellules germinales, d'origine mésodermique, apparaissent différenciée dès le stade embryonnaire sous la forme de cellules germinales primordiales (PGCs), spécifiées par des déterminants cytoplasmiques maternels, dont les ARNm Oyvlg. Au stade adulte, la population de cellules germinales apparaît renouvelée annuellement par la prolifération de cellules germinales souches (GSCs) dispersées dans le tissu conjonctif pendant la période de repos sexuel. Trois conditionnements expérimentaux ont été réalisés pendant un an en écloserie afin de tester l'effet de la température et de la photopériode sur la gamétogenèse : conditionnements (1) '' naturel '' reproduisant les cycles de température et de photopériode enregistrés à Marennes-Oléron, (2) '' accéléré '', deux fois plus rapides que les cycles naturels, (3) '' hivernal '', constant à 8°C et 8h de jour. Ces expérimentations montrent que le rythme de reproduction de C. Gigas, d'une grande plasticité, se synchronise parfaitement sur celui des facteurs température/photopériode. Des photopériodes décroissantes stimuleraient la prolifération des GSCs et les températures basses (8°C-11°C) déclenchent les mitoses goniales. La modification des cycles de température et de photopériode permet d'obtenir des pontes toute l'année en écloserie.

The perfect knowldege of Crassostrea gigas oyster reproduction processes is essential to optimize controlled reproduction in hatchery. The aims of this study were to determine the origin and the mechanisms of annual renewal of germs cells, still unknown in oysters, and the influence of temperature and photoperiod parameters on the regulation of the reproductive cycle. We characterized an orthologue of the vasa gene, the Oyvlg (Oyster vasa-like gene), the first germ cell specific marker isolated in molluscs this marker was used to study C gigas germline development. Oyster germ cells appeared specified during early development from mesentoblast 4d, as primordial germ cells (PGCs) determined by maternal cytoplasmic determinants, including Oyvlg mRNA. In adult oysters, the annual renewal of germ cells, scattered in the conjunctive tissue during the resting period. One-year experimental conditionings were realized to determine temperature and photoperiod parameter effects on oyster gametogenesis. Experimental conditionings consisted in (1) natural temperature and photoperiod conditions corresponding to Marennes-Oléron bay values, (2) accelerated conditions, twice faster than natural cycles and (3) constant wintering conditions adjusted to 8ʿC and 8 hours day-length. These analyses revealed a high plasticity of C. Gigas reproduction since the rythm of the reproductive cycle was entirely modelled by temperature and photoperiod variations. Decreasing photoperiod may regulate GSCs proliferation while low temperature (8ʿC-11ʿC) would enhance gonial mitosis and high temperature would accelerate germ cell maturation. As a result, manipulation of temperature and photoperiod conditions allows effective controlled reproduction all over manipulation of temperature and photoperiod conditions allows effective controlled reproduction all over the year.