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RP2E INRA Université de Lorraine

Productions scientifiques Aquaculture

A not-so-model species: domestication as an evolutionary process leading to growth and reproductive differences between the lines of zebrafish Danio rerio

3nd Joint Congress on Evolutionary Biology, 26-30 juillet, Montréal, Canada

Milla, S., Denis, C., Nedjar, S., Ledore, Y., Silvestre, F., Schaerlinger, B., Chevalier, C.

2024

Domestication may be defined as an evolutionary process by which animals are artificially selected and undergo huge phenotypic behavioral and physiological alterations. Zebrafish are widely used in various research fields and to fulfil the diverse research needs, numerous zebrafish lines are available, each with a unique domestication background, potentially resulting in intraspecies differences in specific biological functions. Few studies have compared multiple zebrafish lines under identical conditions to investigate both inter- and intra-line variability. However, such variability could pose a challenge for the reproducibility of results in studies utilising zebrafish, particularly when the line used is not clearly specified. This study assessed growth, stress status (cortisol, serotonin), reproductive capabilities (maturity, fecundity, fertilisation rate, sperm quality) and pigmentation of four commonly used wild-type zebrafish lines (AB, SJD, TU, WIK) using standardized protocols. The stress markers levels were found to be similar across the lines, indicating that the endocrine stress status is robust to diverse domestication histories. Variations were observed in the growth and reproductive parameters. The lines exhibited differences in the timing of puberty (86 dpf for AB and SJD lines vs. 107 dpf for the WIK line) despite achieving similar sizes, suggesting that there are line-specific variations in the induction of maturation. Additionally, the AB line demonstrated higher sperm quality than did the other lines and higher fecundity and fertilization rates than did the SJD line. The AB line also exhibiting a smaller adult size but a heavier brain relative to its body weight. These findings emphasize the importance of line selection for zebrafish research, indicating that researchers should consider line-specific traits to ensure the biological relevance and reproducibility of the results. These data also show that the domestication features of zebrafish influence the evolutionary mechanisms leading to phenotypical differentiation between the lines.

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