A comparison of 4 histological staining methods for revealing oocyte development, atresia, and postovulatory follicles in 3 fish species

Gonad histology complements research on the life history of fish species and provides greater accuracy and precision than macroscopic characterization of the gonad for determining patterns of oogenesis at the cellular level and maturation at the individual level. In a fishery context, histology improves estimation of mature and spawning stock biomass, identification of spawning seasonality and grounds, and preselection of specimens for calculation of annual fecundity. However, in most studies, only a single staining method (hematoxylin and eosin) has been used. In this study on 3 taxonomically diverse species, using 4 different staining methods of varying complexity (degree of counterstaining), we compared confidence levels in identification of 8 stages of oogenesis, the presence and level of degradation for postovulatory follicles, and atretic (vitellogenic) germ cells. As anticipated, the method involving the least expensive, monochromatic stain provided the lowest level of confidence, whereas the most expensive and complex counterstaining method provided the highest confidence level, with hematoxylin and eosin staining and another simple counterstaining method in between them. The effect of staining method was most evident for identifying cortical alveoli, which can affect estimation of size or age at maturity, and for identifying postovulatory follicles, which can affect estimation of spawning frequency. These results are broadly applicable for determining best practices.

Resumen
La histología de las gónadas complementa la investigación sobre la historia de vida de las especies de peces y proporciona mayor exactitud y precisión que la caracterización macroscópica de la gónada para determinar los patrones de oogénesis a nivel celular y de madurez a nivel individual. En pesquerías, la histología mejora el estimado de la biomasa de adultos y reproductores de la población, la identificación de la estacionalidad y sus zonas de desove, y la preselección de especímenes para el cálculo de la fecundidad anual. Sin embargo, en la mayoría de los estudios se han utilizado un único método de tinción (hematoxilina y eosina). En este estudio sobre 3 especies taxonómicamente diversas, utilizando 4 métodos de tinción diferentes de complejidad variable (grado de contratinción), comparamos los niveles de confianza en la identificación de 8 estadias de la oogénesis, la presencia y el nivel de degradación de los folículos postovulatorios y las células germinales atrésicas (vitelogénicas). Como se esperaba, el método de tinción monocromática menos costoso proporcionó el nivel de confianza más bajo, mientras que el método de contratinción más costoso y complejo proporcionó el nivel de confianza más alto, con la tinción de hematoxilina y eosina y otro método de contratinción simple entre ambos. El efecto del método de tinción fue más evidente en la identificación de los alvéolos corticales, que puede afectar a la estimación de la talla o la edad de madurez, y en la identificación de los folículos postovulatorios, que puede afectar a la estimación de la frecuencia de desove. Estos resultados son ampliamente aplicables para determinar las mejores prácticas.