Salinity (S) and temperature (T) control every facet of the eastern oyster (Crassostrea virginica) life cycle, principally reproduction, development, growth, and mortality. Previous studies conducted in in the Breton Sound (BR) and Barataria (BA) estuaries have reported differences in growth and mortality rates between the basins. In the present study, environmental conditions were synchronized to compare growth and mortality rates between basins at similar combinations of T and S. Results indicate that when T and S are the same (synchronized), seasonal oyster growth and mortality rates differ between BR and BA. Seasonal analyses revealed that as salinities increased in both estuaries, growth rates generally increased, while mortality rates generally decreased. These findings suggest that basin-wide adaptations to local environmental conditions may exist.

L'huître creuse du Pacifique, Crassostrea gigas a été introduite en France à la fin des années 60 pour remplacer l'huître portugaise, Crassostrea angulata, décimée par des maladies. Ce n'est cependant qu'à partir des années 90 que des populations sauvages se sont établies sur les estrans bretons. La première partie de cette étude a permis de montrer, qu'à l'exception de la zone nord-Finistère et des baies de Douarnenez et Audierne, l'ensemble des côtes bretonnes est actuellement colonisé par C. gigas. Des stocks de 10 000 et 6 420 tonnes ont été recensés en Rade de Brest et dans le Golfe du Morbihan. La seconde partie de cette étude a permis de préciser les facteurs déterminant la dynamique du processus invasif de C. gigas. La responsabilité du changement climatique dans l'établissement de C. gigas en Bretagne a ainsi été confirmée. Aucun recrutement de C. gigas n'a été observé dans la zone subtidale, réfutant ainsi les accusations d'exclusion de l'huître plate, Ostrea edulis. Enfin, l'impact de l'épisode de mortalité estivale massive des huîtres cultivées pendant l'été 2008 a été très faible dans les populations sauvages. L'analyse des conséquences écologiques de la prolifération de C. gigas sur les estrans bretons a été réalisée dans la dernière partie de cette étude. L'impact de C. gigas sur la communauté est net lorsque la colonisation s'intensifie et que de véritables récifs se forment, augmentant alors l'abondance et la diversité de la macrofaune. Les mesures de la production annuelle de carbone de la communauté intertidale rocheuse ont montré qu'elle est multipliée par plus de 20, lorsque C. gigas colonise le substrat en forte densité, atteignant 761,77 g C m-2 an-1.

Changes in freshwater inputs due to water diversions and increased urbanization may alter the function and properties of estuarine ecosystems in South Texas. Freshwater and nitrogen inputs from the Mission and Aransas rivers to the federally designated Mission-Aransas National Estuarine Research Reserve (Mission-Aransas NERR) have received considerable attention in the past few years. However, freshwater inputs from two rivers (the San Antonio and Guadalupe rivers) that combine and drain into a neighboring bay (San Antonio Bay) may also provide a substantial nitrogen source to Aransas Bay, which is within the boundaries of the Mission-Aransas NERR. In order to study the influence of the San Antonio and Guadalupe rivers, an oyster species, Crassostrea virginica, was chosen to provide time-integrated information about freshwater contribution as a nitrogen source within the bays. Chapter One addresses variations in isotope values ([delta]¹⁵N and [delta]¹³C) in oyster adductor muscle tissue from 2009-2011 along a sampling transect from the head of San Antonio Bay through Aransas Bay. Stable carbon isotope values increased linearly from approximately -25 % to -17 %, while stable nitrogen isotope values decreased from approximately +16 % to +10 % along this transect. The patterns in stable carbon and nitrogen isotope values are consistent with substantial mixing of river-supplied water and nitrogen from San Antonio Bay into Aransas Bay. Variations in nitrogen isotopic signature between periods of sustained drought and flood conditions were relatively small, suggesting that riverine nitrogen contributions were similar regardless of the amount of freshwater inflow observed during the time frame of this study. Chapter Two addresses the isotopic equilibration time for adult oyster adductor muscle tissue using a year-long transplant experiment (November 2010-November 2011). Full representation of ambient water isotopic composition in oyster adductor muscle tissues was determined to occur roughly a year after transplant. Oyster adductor muscle could therefore be useful for long-term monitoring of nitrogen contribution from freshwater sources, and would be valuable to include in concert with water sampling and analysis of other tissues that have shorter integration rates for a comprehensive view of an estuarine system. / text

L'objectif de cette thèse était de caractériser les éléments appartenant à la voie de signalisation énergétique AMP-activated protein kinase chez l'huître creuse Crassostrea gigas afin de comprendre son implication dans la gestion de l'énergie, en particulier en réponse à des conditions physiologiques qui sollicitent de l'énergie telles que la reproduction, ou à des stress environnementaux comme l'hypoxie ou le jeûne. Au niveau génomique, les trois sous-unités constitutives du trimère AMPK ainsi que plusieurs éléments impliqués dans cette voie de signalisation et dans les métabolismes glucidiques et lipidiques, potentiellement cibles de l'AMPK, ont été décrits. Au niveau protéique, plusieurs anticorps hétérologues ciblant les isoformes de la sous-unité α et la phosphorylation du résidu thréonine 172 de la sous-unité α, témoin indirect de l'activité AMPK, ont été utilisés. Deux sous-unités α tronquées dans le domaine kinase ont été caractérisées principalement dans les tissus musculaires suggérant leurs implications dans la fonction musculaire. Au cours d'un stress hypoxique, une augmentation significative des quantités de sous-unités α tronquées a été observée dans le muscle lisse. Ce résultat suggère que pendant une durée d'au moins 6 h, ces protéines tronquées sont nécessaires au maintien du métabolisme aérobie dans le muscle lisse, lui permettant ainsi de remplir son rôle de fermeture statique des valves. Nous avons suggéré une hypothèse indiquant que l'accumulation in vivo de ces sous-unitésα tronquées pourrait exercer un rôle de modulation ou de transdomination négative de l'activité de la sous-unité α entière. Dans la gonade, nous avons observé une activation de l'AMPK tout au long du processus de gamétogénèse afin de supporter les processus cataboliques de création de gamètes. Une diminution de cette activation a été observée lors du stade anabolique de mise en réserve des ovocytes. Enfin, lors d'un conditionnement en milieu contrôlé, une approche physiologique par privation de nourriture et une approche pharmacologique par injection d'AICAR ont été réalisées pour provoquer une modulation de l'AMPK. Les analyses ont montré que ni le jeûne ni l'AICAR n'ont induit une augmentation de la phosphorylation de la sous-unité α. Cependant, plusieurs changements liés à l'injection de l'AICAR ont été observés sur la physiologie de l'huître : la modification du rapport AMP:ATP chez les huîtres nourries en comparaison aux huîtres à jeun, et une mortalité dépendante de la dose injectée d'AICAR chez les huîtres mises à jeun. La caractérisation de l'AMPK chez C. gigas ouvre de nombreuses perspectives exigeant des études fonctionnelles poussées afin de démontrer le rôle pivot de cette kinase dans la gestion de l'énergie, comme démontré chez de nombreuses espèces de vertébrés, et ainsi décrypter le métabolisme énergétique de l'huître.

L'huître creuse C. gigas a connu des épisodes récurrents de mortalités estivales. En 2009, l'ostréiculture a connu la plus grave crise écologique et économique jamais observée depuis l'introduction de cette espèce sur les côtes françaises. Les études réalisées précédemment dans le but de comprendre les causes de ces mortalités, attribuent une origine multifactorielle faisant intervenir, de manière concomitante, des paramètres environnementaux, des conditions physiologiques particulières de l'huître, en association à la présence de microorganismes pathogènes tels que les vibrions appartenant aux espèces V. aestuarianus, V. splendidus et le virus OsHV-1. Ainsi, l'ensemble des travaux menés au cours de cette thèse représentent une contribution à l'étude d'une réponse immunitaire efficace de l'huître creuse Crassostrea gigas aux infections vibrions pathogènes.Le travail de thèse qui vous a été présenté a été réalisé dans le but de progresser encore sur la compréhension de la réponse immunitaire de l'huître creuse. Ce travail nous a permis d'établir une cartographie des modifications transcriptionnelles par la technique DGE (Digital Gene Expression) et notamment par l'identification d'effecteurs ou mécanismes entrant en jeu dans une réponse efficace vis-à-vis des agents infectieux et conduisant à son élimination. Le modèle (Crassostrea gigas – V. aestuarianus/V. splendidus) s'est avéré adapté à cette étude. Les mécanismes identifiés au cours de cette thèse, devront être étudiés plus précisément, puisque la plupart des gènes surreprésentés chez les huîtres survivantes ont des fonctions putatives. Nous avons suggéré l'implication de ces gènes dans le processus de survie des huîtres au cours d'une réponse efficace aux infections bactériennes. Il est apparu nécessaire de développer des recherches autour des défenses de l'huître creuse C. gigas avec pour objectif le développement de stratégies destinées à limiter l'impact des maladies. A long terme, ces stratégies seront applicables soit en prophylaxie afin de détecter des déficiences et prévenir le développement de maladies, soit en sélection génétique pour le criblage de géniteurs présentant des capacités de défenses optimales. / Aquatic organisms and particularly marine invertebrates, such as the oyster Crassostrea gigas, harbour an abundant and diverse microflora on their surface (epibiosis) or inside their tissues (endobiosis) where Vibrio splendidus is found as a dominant culturable Vibrio. With Evolution, oysters have developed effective systems for maintaining their homeostasis and discriminating the bacteria beneficial for their physiological fitness from the potentially harmful and pathogenic ones. However, for decades, the cultivated Pacific oyster C. gigas is suffering large scale summer mortality phenomenon that is reported in all areas of the world where this species is cultivated. Considerable effort has been invested in advanced genomic technologies to understand and characterize the major traits that govern the tolerance of oysters to stressful culture conditions and to pathogenic bacteria. In particular, immune-related genes have been characterized from C. giga. Briefly, a variety of antimicrobials have been fully characterized. Whereas most of these immune genes were shown to be modulated during infections, the molecular mechanisms by which the oyster can survive virulent Vibrio infections remained totally unknown. Here, our objective was to develop a better understanding of the genetic-level responses of oysters to pathogenic versus non pathogenic bacteria and to identify genes that are involved in physiological and immune responsiveness to circumvent the infections. In this attempt, we have performed a comprehensive analysis of the transcriptome of oyster immunity (hemocytes), using Digital Gene Expression (DGE). The study aimed to compare the expression profiles of the two libraries and, beyond gene identification and functional annotation, to explore the putative functions involved in the capability of oysters to circumvent and to survive infections. This is the first report on genome-wide transcriptional analysis of oyster survival-responsiveness.

Comparing the protein compositions of three fishes, grass carp exhibited lower band intensity at 47.9 KDa, β-tropomyosin (36.5 KDa), and missed the band at 15.9 KDa myosin light chain. Bigmouth buffalo had a darker tropomodulin (38.8 KDa) band and smaller α-tropomyosin (33-37 KDa) than silver and grass carp. The breaking force (611.8 g) and deformation (11.7 mm) of silver carp cooked gel were significantly higher than the other two fish products. The addition of starches at 2, 4, and 6% to the grass carp paste lowered the breaking force of the cooked gel in a dose-responsive manner compared to the control (P<0.05), but no differences were found in bigmouth buffalo. The bioumulated Murine Norovirus-1 (MNV-1) was found to maintain infectivity during storage of live oysters at 5°C for 15 days while the inoculated MNV-1 kept infectious for 20 days in cooked surimi and salmon fillet. Treatments with 4.0 kGy X-ray achieved the reductions of 3.7 log PFU mL-1 in pure culture or 2.7, 2.2, and 2.0 log PFU g-1 in half-shell oyster, salmon sushi and tuna salad, respectively. X-ray significantly reduced the population of internalized MNV-1 in live oysters from 4.3 ± 0.4 log PFU g-1 to 3.6 ± 0.5, 3.2 ± 0.2, 2.8 ± 0.2, and 2.5 ± 0.1 log PFU g-1, by 1.0, 2.0, 3.0, and 4.0 kGy X-ray, respectively. The population of MNV-1 was reduced to less than 2.0 log PFU g-1 at 5.0 kGy X-ray. The survivability of live oysters was not significantly affected by treatment with 5.0 kGy X-ray, in comparison with the control, for up to 10 days, respectively, during storage at 5°C. Fish sauce was fermented from the by-products of silver carp. The total nitrogen content of fish sauce made in April, and November were 9.86±0.9 and 9.71±4.5 g/l, respectively, which was significantly (p<0.05) higher than the sample of February (8.45±0.25 g/l ), reflecting seasonal effect. The total nitrogen, amino acid nitrogen, pH, and sodium chloride of fish sauce made from silver carp by-products met the international fish sauce standard code of CODEX STAN 302-2011.

Crassostrea virginica, the eastern oyster, is a native keystone species that inhabits many coastal and estuarine ecosystems along the Atlantic seaboard. Introduction of the eastern oyster into estuarine areas with limited current populations is gaining popularity as a pro-active approach to improve estuarine water quality. In November 2014 and April 2015, a total of five pilot oyster reef treatments were deployed in Brevard County: bagged adult oysters (grown by community members under their docks through oyster gardening) collected in fall 2014 and spring 2015, bagged clean shell, oyster restoration mats, and empty plots (control). Locations of deployment included a Merritt Island impoundment (Marsh Harbor), Nicol Park (Port St. John), and Scout Island (Melbourne Beach). Prior to deployment, we collected morphometric data (shell length, weight) on all gardened oysters. Abiotic factors including salinity, air and water temperature, and wind speed were collected monthly. During quarterly sampling at each site, morphometric data were collected for all live oysters, surviving and newly recruited. Results show survival of gardened oysters and natural recruitment differed by and depended greatly on the within-site location of each reef. In areas with no recruitment and limited gardened oyster survival, regular deployment of gardened oysters is needed for long term success. In areas with natural recruitment, bagged, clean shell or oyster restoration mats are most successful. Future restoration sites should be tested prior to any large-scale oyster deployments.

Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2017-02-13T15:33:54Z No. of bitstreams: 1 Iru Menezes Guimaraes.pdf: 893680 bytes, checksum: 70d5ef058a5e3b09b93fdb27d79a586a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-13T15:33:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Iru Menezes Guimaraes.pdf: 893680 bytes, checksum: 70d5ef058a5e3b09b93fdb27d79a586a (MD5) Previous issue date: 2008-04-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The efficiency of an integrated treatment system to improve the water quality from shrimp pond was assessed laboratory-scale by using sedimentation, oyster filtration and macroalgal absorption (trial 1), and the evaluation of oysters and macroalgae densities in effluent treatment of autotrophic and heterotrophic shrimp culture systems (trial 2). Native species of oyster (Crassostrea rhizophorae) and macroalgae (Gracilaria sp.) were selected due to their local availability and aquaculture potential in northeastern Brazil. In trial 1, the effluent water was left to settle for 24 h without aeration (first phase) and in the next two phases (oyster and macroalgae) the effluent water was drained into experimental units (and control) for 24h each with aeration. In trial 2, three densities of oyster (0.2, 0.4 and 0.8 oyster.L-1) and macroalgae (2.0, 4.0 and 8.0 g.L-1) were assessed during 48 h to treat effluent water (24 h for each phase). Chemical and physical variables were measured during experiments periods (0 to 72 h for trial 1 and 0 to 48 h for tria 2). Variations in the concentration of chlorophyll a, pheophytin, total phosphorus, total phosphate, orthophosphate, total ammonia, nitrate, nitrite, total suspended solids, organic suspended solids and inorganic suspended solids showed that the two biological filters reduced significantly the concentration of the different pollutants in the shrimp effluent, however oyster and macroalgae densities should be more studied. / A eficiência de um sistema de tratamento integrado para melhorar a qualidade da água de viveiros de camarão foi avaliada utilizando-se processos sedimentação, filtração por ostras e absorção por macroalgas, assim como também foram avaliadas diferentes densidades de ostra e macroalga no tratamento de efluentes de sistemas autotrófico e heterotrófico de cultivo de camarão. Espécie nativa de ostra (Crassostrea rhizophorae) e macroalga (Gracilaria sp.) foram selecionadas devido a disponibilidade local e potencial para a aqüicultura no Nordeste do Brasil. A água do efluente decantou por 24 h sem aeração (primeira fase) e nas duas seguintes fases (ostra e macroalga) o efluente foi transferido para as unidades experimentais, permanecendo por 24 h em cada fase com aeração. Também foram avaliadas três densidades de ostra (0,2, 0,4 e 0,8 ostra.L-1) e macroalga (2,0, 4,0 e 8,0 g.L-1) no tratamento do efluente durante 48 h (24 h em cada fase). Variáveis químicas e físicas foram analisadas durante o período dos experimentos, 0 a 72 h no primeiro e 0 a 48 h no segundo. Variações nas concentrações de clorofila-a, feofitina, fósforo total, fosfato total, ortofosfato, amônia total, nitrato, nitrito, sólidos suspensos totais, sólidos suspensos orgânicos e sólidos suspensos inorgânicos mostraram que os dois organismos filtradores reduziram significativamente a concentração de diferentes poluentes no efluente de cultivo de camarão, entretanto as densidades de ostra e macroalga devem ser mais estudas.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-11-10T16:49:50Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_EstudoBiologiaReprodutiva.pdf: 1411254 bytes, checksum: 73333b64565a727a4f03b52319a5cd06 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-11-11T13:13:42Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_EstudoBiologiaReprodutiva.pdf: 1411254 bytes, checksum: 73333b64565a727a4f03b52319a5cd06 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-11T13:13:42Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_EstudoBiologiaReprodutiva.pdf: 1411254 bytes, checksum: 73333b64565a727a4f03b52319a5cd06 (MD5) Previous issue date: 2012 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente estudo analisou o ciclo reprodutivo e estabeleceu a relação dos fatores abióticos com os estádios de desenvolvimento gonadal de Crassostrea gasar criadas no estuário amazônico. Foram coletados mensalmente cerca de 20 ostras no período de agosto de 2009 a dezembro de 2010. Os meses de coleta foram agrupados em quatro períodos sazonais (seco, transicional seco/chuvoso, chuvoso e transicional chuvoso/seco). No local da coleta foram mensurados in situ salinidade, pH, temperatura e oxigênio dissolvido. A gônada foi dissecada e submetida ao procedimento histológico. Um total de 351 animais foram coletados, sendo 190 fêmeas, 161 machos e 2 hermafroditas. Histologicamente machos e fêmeas foram classificados em quatro estádios gonadais: I- imaturo, II - em maturação, III - maturo e IV - desovado (fêmeas) e espermiado (machos). Dentre os fatores abióticos analisados apenas a salinidade e a precipitação pluviométrica apresentaram diferenças estatisticamente significantes durante o estudo. Houve correlação entre esses dois fatores e a maturação gonadal, sugerindo que esses fatores estejam influenciando na reprodução, visto que foram encontrados predominância de indivíduos maturos (III) no período chuvoso e transicional chuvoso/seco (baixa salinidade e alta precipitação pluviométrica). Nos períodos seco e transicional seco/chuvoso (alta salinidade e baixa precipitação) foram encontrados indivíduos nos estágios imaturo (I), em maturação (II) e desovado/espermiado (IV). Por conseguinte, para o cultivo é indicado que a coleta de sementes seja feita nos períodos seco e transicional seco/chuvoso. / The present study analyzed gonadal development in Crassostrea gasar from an Amazonian estuary and characterized the relationship between the reproductive cycle and the variation in abiotic factors. Samples of approximately 20 oysters were collected each month between August, 2009, and December, 2010. The study period was divided into four seasonal periods (dry, dry-rainy transition, rainy, and rainy-dry transition). The salinity, pH, temperature, and dissolved oxygen concentration of the water were measured in situ during the collection of specimens. The gonads were dissected and analyzed histologically. A total of 353 specimens were collected, of which 190 were female, 161 were male, and two were hermaphrodite. Histologically, the specimens were classified in four gonadal stages: I – immature; II – maturing; III – mature, and IV – spawned (females) and spermiated (males). Of the abiotic factors analyzed, only salinity and rainfall varied significantly over the study period, with correlations being found between these factors and gonadal maturation, suggesting that they influence the reproductive cycle of the species. A predominance of mature (stage III) and maturing individuals were recorded during the rainy and rainy-dry periods (low salinity and high rainfall), whereas immature (I) and spawned/spermiated (IV) specimens were more common during the dry and dry-rainy periods (high salinity and low rainfall). Given this, the collection of seeds for farming would be recommended during the latter period, when spawned/spermiated oysters were more common.

Le renouvellement annuel de la population de cellules germinales chez l'huître creuse Crassostrea gigas est une étape clé de son cycle de reproduction. La compréhension de ces mécanismes est essentielle à la maîtrise de la reproduction contrôlée de C. gigas, indispensable pour répondre à une demande croissante des ostréiculteurs, de naissain produit en écloserie. Les objectifs de cette étude étaient de déterminer l'origine et les mécanismes de renouvellement annuel des cellules germinales de C. gigas et de comprendre l'infuence 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. Ce gène, exprimé spécifiquement dans les cellules de la lignée germinale, nous a permis de déterminer que les cellules germinales de C. gigas, d'origine mésodermique, étaient différenciées dès le stade embryonnaire sous la forme de cellules germinales primordiales (PGCs). Ces PGCs seraient spécifiées par la localisation de déterminants cytoplasmiques transmis maternellement à l'embryon, dans une structure équivalente à un cytoplasme germinal. Les ARNm Oyvlg seraient l'un de ces déterminants germinaux. Au stade adulte, la population de cellules germinales apparaît renouvelée annuellement par la prolifération, au début du cycle de reproduction, de cellules germinales souches (GSCs), dispersées en petits groupes dans le tissu conjonctif pendant la période de repos sexuel. La différenciation des GSCs en gonies et la multiplication de ces gonies marque le début de la gamétogenèse. Afin de tester l'effet de la température et de la photopériode sur la gamétogenèse, des huîtres adultes ont été conditionnées expérimentalement pendant un an en écloserie, dans trois conditions de température et de photopériode différentes : (1) conditions dites "naturelles" reproduisant les cycles de température et de photopériode moyens enregistrés à Marennes-Oléron, (2) conditions "accélérées", deux fois plus rapides que les cycles naturels, (3) conditions "hivernales" constantes à 8°C et 8 heures de jour. Ces expérimentations ont mis en évidence une grande plasticité physiologique de la reproduction de C. gigas, dont le rythme se synchronise parfaitement sur celui des facteurs température / photopériode. Des photopériodes décroissantes pourraient stimuler la prolifération des cellules germinales souches alors que la température apparaît comme le facteur prédominant dans la régulation des mitoses goniales et de la maturation. Les températures basses (8°C – 11°C) semblent déclencher les mitoses goniales et les températures élevées accélèrent le processus de maturation des cellules germinales. L'utilisation de cycles de température et de photopériode modifiés (accélérés ou hivernaux) permettraient d'obtenir des pontes toute l'année en écloserie, y compris en période automnale généralement considérée comme réfractaire pour le conditionnement.