ŐSHONOS PONTYFÉLÉK (SZÉLES KÁRÁSZ, COMPÓ) GÉNMEGŐRZÉSI RENDSZERÉNEK KIALAKÍTÁSA – A BIOLÓGIAI ALAPOK FELMÉRÉSE (ELŐZETES EREDMÉNYEK)

Lehoczky István¹, Al Fatle Fatema Ali^1,2, Tóth-Ihász Katalin³, Edviné Meleg Erika¹, Molnár Tamás^1,3, Kovács Balázs³

¹Haszonállat-génmegőrzési Központ, 2100 Gödöllő, Isaszegi út 200.
²Szent István Egyetem, Biológiai Tudományok Doktori Iskola, 2100 Gödöllő, Páter K. u. 1.
³Szent István Egyetem, Mezőgazdaság- és Környezettudományi Kar, 2100 Gödöllő, Páter K. u. 1.

Kivonat

Bevezetés

A széles kárász (Carassius carassius L. 1758) és a compó (Tinca tinca L. 1758) Közép-Európában őshonos pontyfélék. Élőhelyük mocsarak, sűrűn növényesedett tavak és holtágak. Szerepük az akvakultúrában jelenleg nem jelentős, noha ez a jövőben változhat. Ennek oka, hogy jól alkalmazkodtak a magas vízhőmérséklethez és alacsony oxigén tartalomhoz, és a klímaváltozás miatt ezek a tulajdonságaik közép és hosszú távon felértékelődhetnek, értékessé téve őket az akvakultúrás termelés számára. Mindkét faj természetes vízi állományai hazánkban és a környező országokban is csökkennek. Ennek okai az élőhely pusztulás, emberi hatások, és a széles kárász esetében az ezüstkárásszal (Carassius gibelio Bloch, 1782) való hibridizáció. A két faj fenntartása egyfelől a biodiverzitás megőrzése miatt, másrészt tenyésztési szempontokból fontos. A hazai állományok genetikai háttere nem ismert. Vizsgálatunkban genomi, illetve mitokondriális DNS markereket használunk a fajok változatosságának feltérképezésére. A széles kárász esetében a hibridizáció mértékének felmérése szintén a kutatás célja volt. A kutatás egy élő és fagyasztott génbank létrehozását készíti elő a két fajnál.

Anyag és módszer

Összesen 310 kárász (7 természetes és 4 halgazdasági populációból) és 160 compó (egy populáció-Somogygeszti) egyedtől úszómintákat gyűjtöttünk, melyeket 70%-os alkoholban tároltunk a DNS kivonásig, mely Miller et al. (1988) kisózásos módszerével történt. A DNS mennyiségét és minőségét NanoDrop™ spektrofotométerrel mértük. A széles kárásznál 5 mikroszatellit markert (MFW7, GF1, GF29, YJ0010 and YJ0022) használtunk vizsgálatainkhoz. A markerekhez a szakirodalomban leírt PCR protokollokat alkalmaztuk és a kapott fragmenseket ABI Prism 3130 Genetic Analyzeren választottuk el, majd hosszukat Genotyper 4.0 programmal határoztuk meg. Az allélgyakoriságokat, a megfigyelt és várt heterozigozitást, az Fst értéket és a heterozigóta deficitet GenAlEx6.501 programmal számítottuk. A populációk genetikai struktúráját STRUCTURE version 2.3.3., míg a ÄK értéket a STRUCTURE HARVESTER programmal határoztuk meg. A compó esetében a mitokondriális d-loop szekvenciát vizsgáltuk. A DNS szakaszt PCR segítségével sokszoroztuk fel a Pro2: AACTCTCACCCCTGGCTACCAAAG és Phe2:

CTAGGACTCATCTTAGCATCTTCAGTG primerek alkalmazásával, melyet követően mindkét végről BigDye Terminator szekvenálást végeztünk. MEGAx és DnaSP 5.10 programokat használtunk a szekvenciák analíziséhez. A filogenetikai fát maximum likelihood módszerrel és Tamura-Nei modellel hoztuk létre.

Eredmények és következtetések

A széles kárász esetében a 11 populációból összesen 48 mikroszatellit allélt azonosítottunk. A legalacsonyabb allélszám a GF1 (3) míg a legmagasabb a GF29 (26) markernél volt. Az allélok száma 10 és 27 közt változott a különböző populációkban. Az összesen 10 egyedi allél gyakorisága 0,017 és 0,093 közt változott. Egyedi allélokat főként a vad populációkban találtuk. Az átlagos várt és megfigyelt heterozigozitás 0,427 és 0,389 volt. A természetes populációknál a két érték relatíve közel állt egymáshoz, míg két farm populációban a Hardy-Weinberg teszt az ötből négy lókuszon szignifikáns heterozigóta deficitet mutatott ki. Az AMOVA vizsgálat a molekuláris variancia 34%-át a populációk közt, 12%-át az egyedek közt és 54%-át az egyedeken belül határozta meg. A genetikai differenciáltság a populáció párok közt alacsonytól magas értékekig (0,022- 0,592) változott, mely utal a populációk strukturáltságára. A STRUCTURE analízis két kezelési egységet mutatott ki a magyar állományban. A compó mitokondriális d-loop szekvenciáján 34 polimorf helyet azonosítottunk a 793 nukleotid hosszú szakaszon, amelyek alapján 14 haplotípust tudtunk elkülöníteni. Az egyedek 44 %-a a leggyakoribb Hap 8-as változathoz tartozott, míg 5 haplotípus közepesen gyakran (5,6-23%) volt azonosítható és további 8, ritka haplotípus is jelen volt. A filogenetikai fa a haplotípusok két elkülönülő csoportját mutatja.

Összefoglalás

A széles kárász mikroszatellit vizsgálatok előzetes eredményei rámutatnak arra, hogy a magyar állomány genetikailag kellően változatos és hogy a természetes populációk variábilisabbak. Ez alól csak két kisebb állomány kivétel, melyek izoláltak, és kis egyedszámúak. A halgazdasági állományok között vannak nagyon alacsony változatosságúak, ahol a heterozigozitás mértéke is alacsony. Ez valószínűleg alapító hatás eredménye, ahol a tenyészállományt csak néhány egyeddel hozták létre. Erre a jelenségre a génbank létrehozásakor kellő figyelmet kell fordítani a hasonló hibák elkerülése érdekében. A begyűjtendő egyedek a hazai populációkat jól reprezentáló genetikai háttérrel kell rendelkezzenek és a hibrid származású egyedek kizárása (mitokondriális DNS szekvenálások és diagnosztikus mikroszatellit markerekkel végzett vizsgálatok eredményei alapján) a génbanki állományból döntő fontosságú. A compón végzett előzetes vizsgálatokban a Somogygeszti állomány magas haplotípus diverzitást mutat. Azonban átfogóbb következtetésekhez és a génbanki állományok létrehozásához további vad és halgazdasági populációk genetikai variabilitás felmérése és analízise szükséges.

Kulcsszavak: genetikai változatosság, compó, széles kárász, mikroszatellit markerek, mitokondriális d-loop, génbank

Köszönetnyilvánítás

A kutatás a GÉN-NET 21 VEKOP-2.3.2-16-2016-00012 projekt támogatásával valósult meg