Synthesis of sex steroids in final oocyte maturation and induced ovulation in female Eurasian perch, Perca fluviatilis

Synthèse des stéroïdes sexuels au cours de la maturation finale des ovocytes et l’induction de l’ovulation chez la perche commune femelle, Perca fluviatilis

¹ Laboratoire de Sciences Animales, INRA-INPL-UHP, Nancy 1, MAN, 34, rue Sainte-Catherine, 54000, Nancy, France
² Institute of Aquaculture, University of Stirling, Stirling, UK
³ Unité de Recherches en Biologie des Organismes, Facultés Universitaires Notre-Dame de la Paix, 61, rue de Bruxelles, 5000, Namur, Belgium
⁴ Laboratoire de Physiologie des Poissons, Campus de Beaulieu, INRA, Rennes 35042 cedex, France

Corresponding author: pascal.fontaine@lsa-man.uhp-nancy.fr

Received: 26 March 2003
Accepted: 23 June 2003

Abstract

This study was designed to specify the testosterone (T), estradiol-17β (E₂) and 17,20 β-dihydroxy-4-pregnen-3-one (17,20 β-P) variations during the pre-ovulatory period in female Eurasian perch, Perca fluviatilis, and also examine the ovarian synthesis of 17,20β-P and 17,20β,21-trihydroxy-4-pregnen-3-one (20β-S). Five females (100–300 g) were collected from a concrete pond from the Lindre Center (Moselle, France) between March and April 1999, three times a week, and sex steroids measured. Two females were also collected from the Lindre pond on three dates (18 February, 14 and 23 March) for an in vitro study. Significant plasma 17,20β-P peaks were measured for the first time in this species reaching 3.5 ng ml^–1. However, the synthesis and release of 17,20β-P in blood seems to not be synchronized with the final maturation and ovulation stages. The in vitro study showed that ovaries at the pre-ovulatory stage produce some 17,20β-P but no 20β-S from a tritiated precursor (17-P-³H). 17,20β-P is produced after 30 min and is still present in the medium after 2 h of incubation, but is no longer detectable after 4 h. Some other non-identified compounds were synthesized at this stage suggesting that 17,20β-P was quickly metabolized. Moreover, the plasma level increases, observed in spawned females suggest that this steroid might be involved in the oviposition process. These results suggest a role for 17,20β-P in the final stages of oocyte development.

Résumé

Une étude a été conduite dans le but de préciser les variations de testostérone (T), d’œstradiol (E₂) et de 17,20β-dihydroxy-4-pregnen-3-one (17,20β-P) au cours de la période pré-ovulatoire chez des femelles de perche commune Perca fluviatilis d’une part et d’examiner in vitro la synthèse ovarienne de 17,20β-P et 17,20β, 21-trihydroxy-4-pregnen-3-one (20β-S) d’autre part. Trois fois par semaine, 5 femelles (100–300 g) ont été capturées dans l’étang de Lindre (Moselle, France) sur la période de mars–avril 1999 et leurs teneurs en hormones stéroïdes sexuelles dosées. Deux femelles supplémentaires ont été capturées, les 18 février, 14 et 23 mars, pour l’étude in vitro. Dans le plasma, des pics significatifs de la teneur en 17,20β-P (3,5 ng ml^–1) ont été mesurés pour la première fois. Cependant, la synthèse et la libération de 17,20β-P dans le sang ne semblent pas synchrones avec les stades de la maturation ovocytaire et l’ovulation. L’étude in vitro montre que les ovaires en période pré-ovulatoire produisent l'hormone 17,20β-P, mais pas de 20β-S à partir d’un précurseur tritié (17-P-³H). La 17,20β-P est produite au bout d’une demi-heure et est encore présente dans le milieu après 2 h d’incubation, mais n’est plus détectée après 4 h d’incubation. D’autres composés non identifiés sont synthétisés à ce stade ce qui suppose que la 17,20β-P est rapidement métabolisée. Chez les femelles qui ont pondu, la teneur en 17,20β-P dans le plasma est élevée ; par conséquent, ce stéroïde pourrait être impliqué dans le processus de l’oviposition. Ces résultats confirment le rôle de la 17,20β-P dans les phases finales du développement ovocytaire.