SEX STEROIDS IN FEMALE DIPLODUS SARGUS IN EGYPTIAN MEDITERRANEAN WATERS

Zaki M.I.

1

, Baghdadi H.H.

2*

, El-Gharabawy M.M.

1

, and El-Greisy Z.A.

1

1

National Institute of Oceanography and Fisheries, Alexandria, Egypt - DrMagdaZaki@hotmail.com

2

Institute of Graduate Studies and Research, University of Alexandria, Egypt - * Hodabaghdadi@yahoo.com

Abstract

The annual reproductive cycle and variations in plasma sex steroids levels were studied in female white seabream, Diplodus sargus. The

gonadosomatic index (GSI) and the plasma testosterone (T), progesterone (P) and estradiol (E2) levels were measured monthly. The

steroids were correlated positively with the GSI, with the maximum values to be attained at the spawning season.

Keywords: Sparidae, Diplodus sargus, Reproductive cycle, Sex steroids

Rapp. Comm. int. Mer Médit., 37,2004

558

Introduction

Sex steroids are very important hormones regulating the gonadal

function in teleosts. The present study determined the seasonal cycle

in gonadosomatic index (GSI) and sexual plasma testosterone (T),

estradiol (E2) and progesterone (P) levels in the female white

seabream, Diplodus sargus. The purpose of the present investigation

was the identification of sex steroids hormones in the blood plasma

for further elucidation of the mechanism of hormonal regulation of

reproductive function in D. vulgaris

Materials and Methods

Fish used in the present study were captured alive three times a

month from the Mediterranean Coast near Kayet Bey Castle at

Anfoushy region, Alexandria, Egypt. Sampling took place during

September 1996 to August 1997.

Blood samples for hormone assay were collected from the caudal

vessels. After centrifugation, the plasma was drawn off and stored at

– 20 ºC until steroid analysis. Following blood sampling, the gonads

were excised and weighed in order to determine the GSI (GSI = 100x

gonad weight / body weight). Hormones were determined by radio

immunoassay (RIA) using the procedures depending on using

radioactive iodine I

125

by kits assembled in U.S.A. by diagnostic

system laboratories.

Results and Discussion

The levels of androgens and estrogens exhibited clear variations

throughout the annual reproductive cycle (Fig. 1). A positive

correlation was found between the GSI and the serum T levels in

female white seabream (P<0.001). Their values increased gradually in

the pre-spawning period, reaching the maximum values during the

spawning season in February, followed by a decline in the spent and

recovery periods. This observation is in general agreement with what

has been observed for female of several other species, e.g. Oblada

melanura (1), Mugil cephalus (2) and Diplodus vulgaris (3).

For P, an increase was recorded from September to December,

followed by a sharp increase in January (P<0.005). The highest levels

were observed during the spawning season with a maximum value

recorded in February. After spawning, a sharp decrease was observed

until it reached the minimum value, in August (P<0.001). This is

similar to the results of several other species, e.g. Chanos chano(4),

rainbow trout (5) and Salvelinus leucomoenis(6). In several species,

oocyte maturation and ovulation are regulated by progestines and

corticosteroids as reported (7).

The present study also showed monthly variation in serum E2 level

throughout the annual reproductive cycle. It is clear that the highest

values were within the breeding season. The E2 levels increased

gradually from the maturation stage to reaching the maximum value

during the prespawning period. The maximum values were recorded

in February, i.e. just before the onset of the spawning process

(P<0.001). A sharp significant decrease was recorded during March

and April (P< 0.0001), i.e. after the starting of the spawning process.

After April, E2 levels continued to decrease and reached its minimum

value in August. Plasma E2 levels of female white seabream was

correlated with the GSI. The results of E2 in the present study, were

similar to those for other species, e.g. Oblada melanura (1), Diplodus

vulgaris (3), Rhabdosargus haffara (8),where the levels of E2

reached a maximum value in the prespawning period, then decreased

throughout the spawning season to reach a minimum value in spent

female.

References

1-Zaki M.I, Assem s.s, and Abu- Shabana M.B. 2001. Gonadotropin and

steroid hormones in the plasma and pituitary gland of Oblada melanusa at

various stages of maturation. Rapp. com. int. Mer Médit., 36: 337.

2-Zaki M.I., El-Garabawy M.M. and Kamil S.A. 1995. Seasonal changes

in the Gonadotropic and sex steroid hormones in the blood serum of the

Grey Mullet, Mugil cephalus, in the sabkhet el Bardawil of the

Mediterranean sea. Jour. of Ichthy., 35(3).

3-Abdallah M. 1996. Reproductive biology and physiology of Diplodus

vulgarisin the Mediterranean Sea. Ph. D. Thesis, Faculty of Science,

Tanta University.

4-Marte C. L. and Lam, T. J. 1992. Hormonal changes accompanying

sexual maturation in captive milkfish Chanos chano(Forskal). Fish

Physiol. Biochem., 10 (4): 267-275.

5-Campbell C. M., Fostier A., Jalabert B. and Truscott B. 1980.

Identification and quantification of steroids in the serum of rainbow trout

during spermiation and oocyte maturation. J. Endocrinol., 85: 371-378.

6-Kagawa H., Takano K. and Nagahama Y. 1981. Correlation of plasma

17ß - Estradiol, progesterone levels with ultrastucture and histochemistry

of ovarian follicles in the white spotted char, Salvelinus leucomoenis. Cell

Tissue Res., 218: 315-329.

7-Jalabert B. 1976. In vitrooocyte maturation and ovulation in rainbow

trout, Salmo gairdneri, northern pike, Esox lucius, and goldfish, Carassius

auratus. J. Fish. Res.Board Can., 33: 974-988.

8-EL-Boray K. F. 1997. Reproductive biological studies on

Rhabdosargus haffarain different water fish farms. Ph. D. Thesis, Faculty

of Science, Zagazig University.

Fig. 1. Monthly gonadosomatic index (GSI) and serum concentrations of

testosterone, progesterone and estradiol in female Diplodus sargus.