ŐSHONOS PONTYFÉLÉK (SZÉLES KÁRÁSZ, COMPÓ) GÉNMEGŐRZÉSI RENDSZERÉNEK KIALAKÍTÁSA – A BIOLÓGIAI ALAPOK FELMÉRÉSE (ELŐZETES EREDMÉNYEK)
Lehoczky István1, Al Fatle Fatema Ali1,2, Tóth-Ihász Katalin3, Edviné Meleg Erika1, Molnár Tamás1,3, 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
Programajánló
Hírek
Tisztelt Látogatók!
A hazai agrár-felsőoktatás szükséges megújulásának mérföldköve az alapítványi fenntartású Magyar Agrár- és Élettudományi Egyetem (MATE) létrejötte, amely 2021. február 1-től 5 campuson, több mint 13 ezer hallgató számára fogja össze a dunántúli és közép-magyarországi élettudományi és kapcsolódó képzéseket. Az intézményhez csatlakozik a Nemzeti Agrárkutatási és Innovációs Központ (NAIK) 11 kutatóintézete is, így az új intézmény nem csupán egy oktatási intézmény lesz, hanem az ágazat szellemi, szakpolitikai és innovációs központjává válik, amely nagyobb mozgásteret biztosít a képzések, a gazdálkodás és szervezet modernizálásához, fejlesztéséhez. Az összeolvadással magasabb fokozatra kapcsolunk, a kutatói és egyetemi szféra szorosabban fonódik majd össze, aminek következtében még több érdekes, izgalmas kutatás-fejlesztés születhet majd az agrárium területén.
Kérjük, kövesse tevékenységünket a jövőben is a www.uni-mate.hu honlapon!
A szokásostól eltérően az idei évben ősszel, október 03-04 között került megrendezésre az Ultrabalaton csapatversenye. NAIK-os csapat az idei évben állt először rajthoz a 14. alkalommal kiírt versenyen.