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Contribution à  l'étude de l'inversion sexuelle chez une espece de poisson d'eau douce: Tilapia (Oreochromis niloticus)

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par IBTISSEM AIT HAMOUDA
Institut des sciences de la mer et de l'aménagement du littoral - Ingénieur d'état en sciences de la mer 2005
  

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6. Croissance

En général, Oreochromis niloticus est connue pour sa croissance rapide et présente un indice de croissance plus performant que les autres espèces du genre, sa durée de vie étant relativement courte (6 à 8 ans) (Pauly et al. in Malcolm et al., 2000).

Une autre caractéristique d'O. niloticus concerne son dimorphisme sexuel* de croissance qui se marque dés 20 à 40 g, poids à partir duquel les femelles acquièrent la maturité sexuelle (Kestemont et al. in Malcolm et al., 2000).

Le dimorphisme sexuel apparaît principalement au niveau de la papille* génitale (fig.6), ce qui permet un sexage précoce en élevage, cette papille étant chez le mâle protubérante en forme de cône avec un pore urogénital à l'extrémité, alors que chez la femelle, elle est petite, arrondie avec une fente transversale au milieu (pore génital) et un pore urinaire à l'extrémité.

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Figure 6 : Dimorphisme sexuel de la papille uro-génitale entre un mâle de 24 g (1) et une femelle de 20 g (2) chez Oreochromis niloticus. La papille femelle est caractérisée par une fente transversale (orifice génital) entre l'anus et l'orifice urinaire.

Chez le mâle : A = anus ; U = orifice uro-génital. Grossissement = 75 x.

Chez la femelle : A = anus ; U = orifice urinaire ; G = orifice génital. Gross. = 33 x. (Photo Toguyeni & Baroiller in Adjout & Meziane, 2002).

(3) : Papilles génitales chez un mâle et une femelle d'O. niloticus (Source : FAO, 2002).

Une grande partie de l'énergie de la femelle est investie dans la production d'ovules, l'incubation des oeufs et la garde des jeunes larves*.

Les reproductions incontrôlées provoquent une surpopulation qui entraîne une diminution de la croissance par manque de nourriture et/ou d'oxygène disponible.

Outre que le sexe, il existe d'autres facteurs qui influencent la croissance d' Oreochromis niloticus en élevage intensif, tel que :

- La température : une élévation de celle-ci pour un poids corporel donné produit une

augmentation de la vitesse de croissance ;

- L'alimentation : elle agit sur la croissance via trois paramètres ; la qualité de l'aliment, le taux de nourrissage et la fréquence de nourrissage ;

- L'oxygène dissous : il exerce une action positive sur la croissance quand sa teneur augmente (>3 mg/l avec un optimum de 5 mg/l) ;

- La biomasse* : son augmentation a un effet négatif sur la croissance s'exprimant
par un stress du aux contacts inter-individuels ;

- M.E.S. : l'effet négatif des M.E.S. sur la croissance pourrait provenir du stress mécanique exercé sur les branchies avec un métabolisme réduit.

Les principales techniques utilisées pour remédier aux problèmes de faible croissance des femelles et de reproduction anarchique sont les suivantes :

· Une charge importante permettant de bloquer la reproduction, mais n'évite pas le problème de faible croissance des femelles ;

· La production d'individus triploïdes* (3n chromosomes) stériles (plus de reproductions anarchiques et meilleure croissance), soit directement avec un choc thermique appliqué sur les oeufs peu après la fécondation, soit indirectement par croisement entre des Tilapias tétraploïdes* (4n chromosomes) fertiles obtenus aussi par choc thermique au moment de la première division cellulaire (mitose) et des individus normaux diploïdes* (2n chromosomes) ;

· la production d'alevins monosexes mâles.

6.1. La production d'alevins monosexes mâles

Les Tilapias, avec plus de 20 espèces déjà utilisées en élevage (Guerrero, 1982), sont particulièrement appréciés pour leur robustesse, leur large distribution, leur taux de croissance important et leur reproduction aisée. Ces particularités biologiques conduisent, en milieu confiné, à une surpopulation, avec une tendance au nanisme (Lazard, 1984).

C'est pourquoi le contrôle strict de la reproduction devrait permettre d'améliorer la rentabilité des élevages. Les techniques envisagées pour contrôler la reproduction des poissons cherchent à agir sur le développement de la gonade* soit en modulant son activité (stimulation, inhibition temporaire ou définitive), soit en l'orientant vers le sexe qui possède les meilleures potentialités aquacoles (Mires, 1982).

L'élevage d'O. niloticus de consommation concerne de plus en plus les populations monosexes mâles, pour éviter les reproductions incontrôlées et obtenir de meilleurs rendements, étant donné que les mâles grandissent plus rapidement que les femelles.

Trois techniques sont utilisées pour produire des populations monosexes mâles : la séparation des sexes, les hybridations* interspécifiques et l'inversion hormonale* du sexe.


· La première consiste à élever les alevins jusqu'à un stade qui permet de sexer les poissons par examen de la papille uro-génitale. Cette méthode représente un gaspillage de surface, d'eau et d'aliment puisque les femelles ne sont éliminées que lorsqu'elles atteignent la maturité sexuelle (Rothbard et al., 1983).

· L'hybridation des espèces de Tilapia conduit à une progéniture caractérisée par une proportion élevée de mâles (Mires, 1982). Le désavantage de cette méthode est la nécessité de maintenir une souche pure de géniteurs. Dans le cas contraire la proportion de mâles dans la descendance s'écarte fortement des 100% attendus.

· L'inversion hormonale du sexe :

o Inversion "directe" qui consiste à masculiniser* une population d'alevins en
incorporant un stéroïde* dans l'alimentation (Baroiller & Jalabert, 1989) ;

o Fabrication de mâles transsexuels* (femelles à génotype* mâle) avec de
l'oestradiol*. Leur descendance avec des mâles donnera 100 % de mâles.

Le sexage utilisé en Afrique ne peut être effectué que sur des animaux matures. Par ailleurs, il nécessite du temps et de la main d'oeuvre et s'accompagne d'au moins 10 % d'erreurs de diagnostic (Lazard, 1980). En ce qui concerne l'hybridation, il est difficile de maintenir un pourcentage très élevé de mâles hybrides de première génération. Ceci est lié à la contamination des souches parentales de géniteurs par des descendants hybrides. En revanche, l'inversion hormonale masculinisante s'est révélée être un outil fiable.

6.2. Le traitement hormonal des alevins

La technique d'inversion hormonale du sexe, démontrée pour la première fois chez Oryzias latipes (poisson chat) (Yamamoto in FAO, 2002), consiste à obtenir une population d'individus phénotypiquement identiques par administration de stéroïdes, à des doses et selon des moments, des modes et des temps d'administration propres à chaque espèce (Baroiller, 1996). Ainsi avec les androgènes*, les alevins à génotype femelle sont amenés à se développer comme des mâles fonctionnels, ce qui conduit à l'obtention d'une population à phénotype* 100% mâle. Ce traitement aux androgènes a conduit à des résultats intéressants chez plusieurs espèces de Tilapia (Guerrero & Guerrero, 1988).

L'inversion "directe" consiste à administrer de la méthyltestostérone aux alevins avant qu'ils n'aient atteint la différenciation sexuelle (avant le 60ème jour chez O. niloticus) (Jalabert et al., 1974) (Mcandrew & Majumdar, 1989).

Ce traitement est appliqué depuis 3 à 7 jours après l'éclosion pendant 2 à 4 semaines, ce qui permet d'obtenir 95 à 100 % de mâles à la suite de l'inversion des femelles en mâles à génotype femelle. Cette technique doit être réalisée en conditions intensives pour que les alevins ne puissent absorber que l'aliment dans lequel est incorporée la méthyltestostérone.

Chez Oreochromis niloticus, les potentialités stéroïdogènes des gonades mâles et femelles ont été analysées durant les trois premiers mois de leur vie ; cette période couvre les processus de la différenciation ovarienne et testiculaire. La testostérone* peut être synthétisée par les gonades des deux sexes contrairement à l'oestradiol dont la production est spécifique à l'ovaire. Or, certains androgènes comme la 11 f3-hydroxyandrosténedione (11 f3-OHA4) et l'andrénostérone s'avèrent spécifiques du sexe mâle durant cette même période et présentent des potentialités masculinisantes (Baroiller & Toguyeni, 1996).

Les stéroïdes artificiels présentent une meilleure efficacité de masculinisation que les androgènes naturels. L'efficacité de la 17cL-méthyltestostérone* est attribuée à son élimination plus lente que celle des stéroïdes naturels comme la testostérone (Baroiller, 1988). Les alevins de Tilapia traités aux androgènes présentent généralement une croissance plus rapide que ceux non traités (Rothbard et al., 1983).

La préparation et l'administration de l'aliment sont décrits par Rothbard et al., 1983 :

· Dissolution de 50 mg de 17 cL-méthyltestostérone* (pour la masculinisation) ou de 60
mg de 17 cL-éthynyltestostérone* (pour la féminisation) dans 0,7 l d'éthanol à 95% ;

· Mélange de la solution dans 1 kg d'aliment ;

· Évaporation de l'éthanol par séchage du mélange au soleil durant quelques heures ;

· Nourrissage des alevins* à raison de 14% de leur poids par jour.

Sa mise en oeuvre ne peut s'envisager que dans des stations spécialisées mettant en oeuvre des techniques de précision : dosage de l'hormone, contrôle de l'eau d'alimentation, utilisation d'antibiotiques. Les dangers d'utilisation de ces hormones pour une production destinée à la consommation humaine peuvent exister, même si leur ampleur est inconnue.

Cette technique est utilisée depuis plusieurs années par certains pays producteurs de Tilapia comme Israël, Taiwan et les philippines. Toute fois, elle implique de traiter chaque nouvelle population d'alevins destinés à la production. Or, l'utilisation de l'hormone pour la production destinée à la consommation humaine reste interdite dans de nombreux pays (France, Royaume Uni...) pour qui le devenir et l'effet des produits de dégradation des stéroïdes de synthèse sont insuffisamment étudiés (Baroiller & Toguyeni, 1996).

Notre travail au niveau du CNDPA consiste à réaliser une inversion sexuelle sur des larves de Tilapia en incorporant une hormone (17 alpha-méthyltestostérone) dans l'aliment à distribuer selon la méthode décrite paùr Rothbard et al. (1983). Cette technique est appliquée sur deux lots avec une durée d'application différente. Leur sex-ratio est obtenu par examen de la papille uro-génitale et par squash gonadique. D'autre part, une étude de la croissance des individus de ces deux lots est envisagée.

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