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Mechanisms regulating oocyte recruitment and skipped spawning in Northeast Arctic cod (Gadus morhua)

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Abstract:

To examine mechanisms that affect fecundity, atresia, and skipped spawning in Northeast Arctic cod (Gadus morhua), we conducted an experiment where wild-caught cod (>60cm) kept under restricted food regimes were subjected to monthly biopsies and hormonal and physical measurements. The power of body weight as a fecundity proxy increased until the presumed end of follicle proliferation in early November; thereafter, it remained stable. Atresia occurred in most females, but for maturing females, mainly close to spawning. Eighteen percent of the females had small gonads with predominantly previtellogenic oocytes at sacrifice in January. These females were past-spawners, verified by postovulatory follicles in their gonads. These “skippers” had lower condition than maturing cod from December, smaller livers upon sacrifice, and lower plasma 17-estradiol values from early November. Until November, oocytes developed similarly for all females, but in November, oocyte development was arrested at the early cortical alveoli stage and atresia occurred in all skippers. In summary, fecundity and skipped spawning seem highly influenced by energy reserves during early vitellogenesis and was limited to females only. Finally, skippers were identifiable long before the predicted onset of spawning, which could have implications for forecasting of egg production and hence stock–recruitment relationships.

Afin d’étudier les mécanismes qui affectent la fécondité, l’atrésie et l’omission de fraie chez les morues (Gadus morhua) du nord-est de l’Arctique, nous avons mené une expérience dans laquelle des morues (>60cm), capturées en nature et gardées en régime de restriction de nourriture, ont été soumises à chaque mois à des biopsies et des mesures hormonales et physiques. La valeur de la masse corporelle comme variable de substitution de la fécondité augmente jusqu’à la fin présumée de la prolifération des follicules au début de novembre et demeure stable par la suite. Il se produit une atrésie chez la plupart des femelles; mais, chez les femelles en maturation, l’atrésie a lieu surtout près du moment de la fraie. Au moment de leur dissection en janvier, 18% des femelles ont de petites gonades avec une prédominance d’oocytes prévitellogéniques. Ces femelles avaient frayé dans le passé, ce que confirme la présence de follicules post-ovulatoires dans leurs gonades. Ces femelles qui sautent la fraye ont une condition plus basse que les morues en maturation à partir de décembre; leur foie est plus petit lors de la dissection et leur concentration plasmatique de 17-estradiol plus faible depuis le début de novembre. Jusqu’en novembre, les oocytes se développent de façon semblable chez toutes les femelles, mais chez toutes les femelles qui sautent la fraie, le développement des oocytes s’arrête au début du stade des alvéoles corticales et il se produit une atrésie. En résumé, la fécondité et l’omission de la fraie semblent être fortement influencées par les réserves énergétiques au début de la vitellogenèse; le phénomène semble restreint aux femelles. Finalement, les femelles qui sautent la fraie peuvent être identifiées bien avant le début prévu de la fraie, ce qui peut avoir des conséquences sur la prédiction de la production d’œufs et ainsi sur les relations stock–recrutement.

Document Type: Research Article

Publication date: September 1, 2009

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  • Published continuously since 1901 (under various titles), this monthly journal is the primary publishing vehicle for the multidisciplinary field of aquatic sciences. It publishes perspectives (syntheses, critiques, and re-evaluations), discussions (comments and replies), articles, and rapid communications, relating to current research on cells, organisms, populations, ecosystems, or processes that affect aquatic systems. The journal seeks to amplify, modify, question, or redirect accumulated knowledge in the field of fisheries and aquatic science. Occasional supplements are dedicated to single topics or to proceedings of international symposia.
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nrc/cjfas/2009/00000066/00000009/art00016
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