ΓΕΝΕΤΙΚΗ πληθυσμιακη δομη του μελανουριου, Oblada melanura L., με χρηση μικροδορυφορικου DNA.

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "ΓΕΝΕΤΙΚΗ πληθυσμιακη δομη του μελανουριου, Oblada melanura L., με χρηση μικροδορυφορικου DNA."

Άνθεια Ζωγράφου
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 8ο Πανελλήνιο Συμποσιο Ωκεανογραφίας & Αλιείας 393 ΓΕΝΕΤΙΚΗ πληθυσμιακη δομη του μελανουριου, Oblada melanura L., με χρηση μικροδορυφορικου DNA. 1 Γκάφας Γ, 2 Τσαλαβούτα Μ, 2 Τσιγγενόπουλος Κ, 2 Μαγουλάς A, 1 Νεοφύτου Χ, 1 Εξαδάκτυλος Α. 1 Τμήμα Γεωπονίας Ζωικής Παραγωγής και Υδάτινου Περιβάλλοντος, Σχολή Γεωπονικών Επιστημών, Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας, Φυτόκο 38446, Ν. Ιωνία Μαγνησίας. 2 EΛKEΘE, Ινστιτούτο Θαλάσσιας Βιολογίας και Γενετικής, Ηράκλειο 71003, Κρήτη. Genetic population structure of Oblada melanura L., using microsatellites. Gkafas G, Tsalavouta M, Tsigenopoulos K, Magoulas A, Neofitou C, Exadactylos A. Abstract The aim of the present work is to evaluate the genetic polymorphism of various populations of sadled seabream, Oblada melanura L., in the Aegean and Ionian Seas. The effort to estimate genetic diversity was achieved with the use of microsatellite DNA as a molecular genetic marker.

2 394 8ο Πανελλήνιο Συμποσιο Ωκεανογραφίας & Αλιείας εισαγωγη Το μελανούρι, Oblada melanura L., ανήκει στην οικογένεια των Sparidae και απαντάται στη Μεσόγειο, στο ανατολικό Ατλαντικό (Βισκαϊκός Κόλπος) και από τα στενά του Γιβραλτάρ μέχρι την Αγκόλα. Πρόκειται για είδος που σχηματίζει κοπάδια, διαβιεί σε παράκτιες βραχώδεις περιοχές, αλλά και σε λειμώνες Posidonia spp. βάθους μέχρι 30 m. Είναι παμφάγο είδος, θηρευτής μικρών ασπόνδυλων και φυτοπλαγκτού. Η αναπαραγωγική του περίοδος στη Μεσόγειο εκτείνεται από Απρίλιο μέχρι Ιούνιο. Είναι γονοχωριστικό είδος και πριν την ολοκλήρωση του πρώτου ηλικιακού έτους διέρχεται από ένα υποτυπώδες στάδιο ερμαφροδιτισμού. Κατά το δεύτερο έτος ωριμάζει αναπαραγωγικά και ο φυλετικός διμορφισμός του και αύξηση γίνονται εμφανέστερα μετά το τρίτο έτος οντογένεσης [1]. Μέχρι σήμερα το είδος αυτό έχει μελετηθεί για ταξινομικούς και συστηματικούς λόγους με mtdna (16S rdna και cytochrome b gene) αναλύοντας βιογεωγραφικά και φυλογενετικά την οικογένεια των Sparidae [2, 3, 4, 5, 6]. Συμπεραίνεται ότι το είδος είναι αρχέγονο των Diplodus sp., σε γενετική ομοιότητα με το D. puntazzo και εκτός της υποοικογένειας των Boopsinae. Όσο αφορά άλλα είδη της οικογένειας όπου μελετήθηκε η γενετική δομή τους, τα αποτελέσματα αποκάλυψαν σημαντικές γενετικές πληθυσμιακές διαφορές [7, 8, 9, 10]. Οι διαφορές που παρατηρήθηκαν αποδόθηκαν άλλοτε σε πολύπλοκες διαδικασίες επιλογής ή στη γενετική απόσταση. Ωστόσο, νεότερες τεχνικές όπως οι μικροδορυφόροι έχουν αποδειχθεί ότι παρέχουν ασφαλείς πληροφορίες σε γενετικές και εξελικτικές πληθυσμιακές μελέτες [11, 12]. Πρόκειται για μία τεχνική που χαρακτηρίζεται από υψηλό επίπεδο πολυμορφισμού και την ικανότητα να ανιχνεύει γενετική παραλλακτικότητα σε υποπληθυσμούς. υλικα και μεθοδοι Τα δείγματα συλλέχθησαν από τέσσερις διαφορετικές περιοχές στο Αιγαίο (Παγασητικός Κόλπος, Τρίκερι, Καβάλα και Κάρυστος) και από πρότυπη ιχθυομονάδα στη Πρέβεζα. Ο γόνος στη μονάδα αυτή προήλθε από τη Selonda Aquaculture S.A. Η συλλογή των 160 συνολικά ατόμων πραγματοποιήθηκε στο διάστημα από 05/2003-1/2005. Ενδιάμεσες ημερομηνίες δειγματοληψίας καθορίστηκαν έτσι ώστε να ελαττωθούν συστηματικά δειγματοληπτικά σφάλματα. Πρωτόκολλα απομόνωσης DNA και τεχνικής PCR εφαρμόστηκαν σύμφωνα με τους [13] και [14] αντίστοιχα. Η γονοτύπηση πραγματοποιήθηκε στο ΕΛΚΕΘΕ με πέντε εκκινητές σύμφωνα με τους [15, 16]. Για τη στατιστική ανάλυση χρησιμοποιήθηκαν τα λογισμικά στατιστικά Πίνακας 1. Τιμές γενετικής παραλλακτικότητας για όλους τους υπό μελέτη πληθυσμούς και όλους τους τόπους. Πληθυσμός IS Mean N N F H exp H o of obs alleles/locus Βόλος (±0.0840) (± 0.099) 29.8 Πρέβεζα (±0.0785) (±0.214) 7.4 Κάρυστος (± 0.106) (±0.158) 11.0 Kαβάλα (±0.0977) (±0.095) 13.4 Tρίκερι (±0.0538) (±0.319) 7.8

3 8ο Πανελλήνιο Συμποσιο Ωκεανογραφίας & Αλιείας 395 Σχήμα 1. UPGMA δενδρόγραμμα γενετικής απόστασης (D) κατά [20] μεταξύ των υπό μελέτη πληθυσμών. πακέτα GENEPOP 3.4 [17], FSTAT [18] και POPULATION [19]. αποτελεσματα Εξετάστηκαν έξι μικροδορυφορικοί τόποι εκ των οποίων οι πέντε βρέθηκαν υψηλά πολυμορφικοί (10-51 αλληλόμορφα). Στον Πίνακα 1 αποτυπώνονται τιμές γενετικής παραλλακτικότητας για όλους τους τόπους, πληθυσμούς και δείγματα. Η μέση τιμή ετεροζυγωτίας βρέθηκε αρκετά υψηλή (H exp = ± 0.084), αλλά δεν διέφερε στατιστικώς σημαντικά μεταξύ των πληθυσμών (P 0.99 ). Το είδος φέρει χαμηλές τιμές γενετικής παραλλακτικότητας (F ST =0.047±0.097, Ρ<0.01). Το δενδρόγραμμα (Σχ. 1) με τη μέθοδο UPGMA απέδωσε με μεγαλύτερη ακρίβεια τις γενετικές αποστάσεις (D) μεταξύ πληθυσμών. συζητηση Η D κυμάνθηκε από μεταξύ των πληθυσμών Καρύστου και Βόλου, μέχρι μεταξύ του εκτρεφόμενου και φυσικού πληθυσμού από το Τρίκερι, υποδηλώνοντας τον αρκετά μεγάλο βαθμό γενετικής απόκλισης και παραλλακτικότητας μεταξύ των πληθυσμών. Ο βιολογικός-οικολογικός κύκλος και συμπεριφορά του είδους ίσως και να την εξηγεί [1]. Θα πρέπει να προσθέσουμε ότι ο αριθμός των δειγμάτων των τεσσάρων πληθυσμών υπολείπονται του πληθυσμού που αλιεύτηκε εντός του Παγασητικού Κόλπου σε αριθμό, γεγονός που ενδεχόμενα εξηγεί τέτοια ετερογένεια. Συνεχίζεται, όμως η γενετική ανάλυση και μελέτη περαιτέρω δειγμάτων. Αξιοσημείωτη διαφαίνεται να είναι η ομαδοποίηση του πληθυσμού της Καβάλας με τους δύο εκ των τριών γεωγραφικά κοντινών πληθυσμών γύρω και εντός του Παγασητικού Κόλπου, υποδηλώνοντας ίσως τάσεις παθητικής και ενεργητικής γονιδιακής ροής, με άμεσο επακόλουθο αυτό της ομογενοποίησης μεταξύ γεωγραφικά και αναπαραγωγικά απομονωμένων πληθυσμών. Εάν οι πληθυσμοί δεν βρίσκονται σε ισορροπία τα F-statistics δε θα αποδώσουν ορθά το βαθμό πολυμορφισμού που αναμένεται σε γενετική ισορροπία, αλλά και οι τιμές γονιδιακής ροής θα υπερεκτιμηθούν σε σχέση με τα πραγματικά πρότυπα [21]. Επιπλέον αποτυπώθηκαν σχετικά υψηλές τιμές του δείκτη ενδογαμίας (F IS ) μεταξύ και εντός των υπό μελέτη πληθυσμών. Την υψηλότερη τιμή παρουσίασε ο εκτρεφόμενος πληθυσμός όπως αναμενόταν [22]. Περαιτέρω στατιστική επεξεργασία βρίσκεται σε εξέλιξη.

4 396 8ο Πανελλήνιο Συμποσιο Ωκεανογραφίας & Αλιείας βιβλιογραφια Cavallaro G, Cefali A, Potoschi A, Sotiriadis S. (1985). Aspects of Oblada melanura (L. 1758) biology (Pisces: Sparidae). Mem. Biol. Mar. Oceanogr. 15: Orrell TM. (2000). A molecular phylogeny of the Sparidae (Perciformes: Percoidei). Ph.D. Thesis. The Faculty of the School of Marine Science. The College of William and Mary in Virginia, USA. Orell TM, Carpenter KE, Musick JA, Graves JE. (2002). Phylogenetic and Biogeographic Analysis of the Sparidae (Perciformes: Percoidei) from Cytochrome b Sequences. Copeia 3: Summerer M, Hanel R, Sturmbauer C. (2001). Mitochondrial phylogeny and biogeographic affinities of sea breams of the genus Diplodus (Sparidae). Journal of Fish Biology 59 (6): Orell TM, Carpenter KE. (2004). A phylogeny of the fish family Sparidae (porgies) inferred from mitochondrial sequence data. Molecular Phylogenetics and Evolution 32 (2): Hanel R, Sturmbauer C. (2000). Multiple recurrent evolution of trophic types in northeastern Atlantic and Mediterranean seabreams (Sparidae, Percoidei). J. Mol. Evol. 50 (3): Planes S, Lenfant P. (2002). Temporal change in the genetic structure between and within cohorts of a marine fish, Diplodus sargus, induced by a large variance in individual reproductive success. Molecular Ecology 11: Lenfant P, Planes S. (2002). Temporal genetic changes between cohorts in a natural population of a marine fish, Diplodus sargus. Biological Journal of the Linnean Society 76: Gonzalez-Wanguemert M, Perez-Ruzafa A, Marcos C, Garcia-Charton JA. (2004). Genetic differentiation of Diplodus sargus (Pisces: Sparidae) populations in the southwest Mediterranean. Biological Journal of the Linnean Society 82: Bargelloni L, Alarcon JA, Alvarez MC, Penzo E, Magoulas A, Palma J, Patarnello T. (2005). The Atlantic-Mediterranean transition: Discordant genetic patterns in two seabream species, Diplodus puntazzo (Cetti) and Diplodus sargus (L.). Molecular Phylogenetics and Evolution 36 (3): Huang BX, Peakall R, Hanna PJ. (2000). Analysis of genetic structure of blacklip abalone (Haliotis rubra) populations using RAPD, minisatellite and microsatellite markers. Marine Biology 136: Hoarau G, Piquet AM-T, van der Veer HW, Rijnsdorp AD, Stam WT, Olsen JL. (2004). Population structure of plaice (Pleuronectes platessa L.) in northern Europe: a comparison of resolving power between microsatellites and mitochondrial DNA data. Journal of Sea Research 51: Exadactylos A. (1997). Population Genetics of the Dover sole, Solea solea L. Linnaeus, Teleostei: Soleidae. Ph.D. Thesis. University of Liverpool, School of Biological Sciences, Port Erin Marine Lab., UK. Sambrook J, Russel DW. (2001). Molecular Cloning: A Laboratory Manual 3rd Ed. Cold Spring Harbor Laboratory Press. Cold Spring Harbor, NY. Adcock GJ, Bernal-Ramirez JH, Hauser L, Smith P, Carvalho GR. (2000). Screening of DNA polymorphism in samples of archived scales from New Zealand snapper. Journal of Fish Biology 56: Brown RC, Tsalavouta M, Terzoglou V, Magoulas A, McAndrew BJ. (2005). Additional microsatellites for Sparus aurata and crossspecies amplification within the Sparidae family. Molecular Ecology Notes 5: Reymond M, Rousset F. (1995). GENEPOP (version 1.2) Population genetics software

5 8ο Πανελλήνιο Συμποσιο Ωκεανογραφίας & Αλιείας 397 for exact tests and ecumenicism. J. Heredity 86: Goudet J. (2001). FSTAT, a program to estimate and test gene diversities and fixation indices (version 2.9.3). Available from unil.ch/izea/softwares/fstat.html Langella O. (1999). Population genetic software (version ). Available from: Nei M. (1972). Genetic distance between populations. Am. Nat. 106: Slatkin, M. (1985). Gene flow in natural populations. A. Rev. Ecol. Syst. 16: Zouros E, Pogson GH. (1994). The present status of the relationship between heterozygosity and heterosis. In AR Beaumont (Ed.). Genetics and Evolution of Aquatic Organisms. Chapman and Hall, London, pp

Σχετικά έγγραφα

9 th Symposium on Oceanography & Fisheries, Proceedings, Volume ΙΙ

9 th Symposium on Oceanography & Fisheries, 2009 - Proceedings, Volume ΙΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΜΙΚΡΟΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΓΕΝΕΤΙΚΩΝ ΔΕΙΚΤΩΝ ΣΤΟΝ ΕΥΡΩΠΑΪΚΟ ΓΑΥΡΟ (Engraulis encrasicolus) ΚΑΙ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΓΕΝΕΤΙΚΗΣ ΔΟΜΗΣ ΤΩΝ ΠΛΗΘΥΣΜΩΝ