Molekulární aspekty mezidruhové hybridizace jeseterovitých ryb ve vztahu k

polyploidii a in situ konzervaci

Molekulární aspekty hybridizace jeseterovitých ryb

Miloš Havelka

Fakulta rybářství a ochrany vod JULaboratoř molekulární, buněčné a kvantitativní genetiky

Zátiší 728/II Vodňany

Tel: +420 387 774 609email: havelm02@frov.jcu.cz

Obsah:

Úvod

Materiál a metodika

Výsledky a diskuze

Závěr

Proč studovat jesetery?

Proč studovat jesetery?

Pravé černé zlatobarel ropy = 90$barel ropy ~

136kg1kg kaviáru ~ 500$ 1kg ropy = 70 centů

Ploidie jeseterovitých ryb

Species Chromosome No. DNA content Ploidy levelA. nudiventris 120 3,88-4,04pg 4n (2n)A. oxyrinchus 120 3,74pg 4n (2n)A. ruthenus 120 3,74pg 4n (2n)A. stellatus 120 3,74pg 4n (2n)A. sturio 120 3,6pg 4n (2n)H. dauricus 120 3,74pg 4n (2n)H. huso 120 3,6pg 4n (2n)S. platorynchus 120 3,6pg 4n (2n)A. baerii 250 8,28-8,31pg 8n (4n)A. fulvescens 250 8,9pg 8n (4n)A. gueldenstaedtii 250 7,86-7,88pg 8n (4n)A. medirostris 250 7,8-8,3pg 8n (4n)A. transmontanus 270 9,2-9,6pg 8n (4n)A. mikadoi 270 8,0-9,1 pg 8n (4n)A. brevirostrum 360 13,08pg 12n (6n)

Proč studovat jesetery?Mezidruhová hybridizace

• Velmi častá

• Jejich hybridi mohou být pravděpodobně plodní

• Hybridizace původních druhů s introdukovanými jedinci může výrazně ohrožovat celé populace v daném povodí

Materiál a metodika

• Odebráno celkem 382 vzorků různých druhů jeseterů a jejich experimentálních hybridů

• j. malý × j. sibiřský

Materiál a metodika

• Odebráno celkem 382 vzorků různých druhů jeseterů a jejich experimentálních hybridů

• j. malý × j. sibiřský

• j. malý × j. ruský

Materiál a metodika

• Odebráno celkem 382 vzorků různých druhů jeseterů a jejich experimentálních hybridů

• j. malý × j. sibiřský

• j. malý × j. ruský

• jedinci použití jako rodiče při experimentálním křížení

Materiál a metodika• Průtoková cytometrie - DNA z krve barvena pomocí dvoustupňového barvení DAPI

• Mitochondriální DNA - Cytochrom b a D-loop- Izolace DNA z tkáně - amplifikace pomocí PCR- sekvenace (MacroGen Inc.)

• Mikrosatelitní DNA LS 19, 34, 39, 68 (May et al.1997)Aox 45 (King et al. 2001)Spl 101, 173 (McQuown et al. 2000)

Výsledky

VýsledkyVzorek Druh Ex.ploidy Ob.ploidyR 72 B A.ruthenus 4n 5nR 245 B A.ruthenus 4n 5nR 295 B A.ruthenus 4n 5nR 299 B A.ruthenus 4n 5nR 304 B A.ruthenus 4n 6nR 310 B A.ruthenus 4n 5nR 315 B A.ruthenus 4n 6nR 383 B A.ruthenus 4n 7nB 411 B A.baerii 8n 12nB 2112 A A.baerii 8n 10nP 197 A.ruthenus 4n 4nP 357 A. gueldenstaedtii 8n 8nP 391 A. baerii 8n 8n

VýsledkyVzorek Druh D-loop Cytochrom

R 72 B A.ruthenus ruthenus 99% ruthenus 99%R 245 B A.ruthenus ruthenus 99% ruthenus 99%R 295 B A.ruthenus ruthenus 99% ruthenus 99%R 299 B A.ruthenus ruthenus 97% ruthenus 99%R 304 B A.ruthenus ruthenus 99% ruthenus 99%R 310 B A.ruthenus ruthenus 99% ruthenus 99%R 315 B A.ruthenus ruthenus 97% ruthenus 99%R 383 B A.ruthenus ruthenus 99% ruthenus 99%G 347 B A. gueldenstaedtii baerii 99% baerii 98%G 355 B A. gueldenstaedtii gueldenstaedtii 97% gueldenstaedtii 97%B 382 B A. baerii baerii 99% baerii 99%B 411 B A. baerii baerii 99% baerii 99%FG 86 A.baerii gueldenstaedtii 97% gueldenstaedtii 97%R 121 A A.ruthenus ruthenus 97% ruthenus 99%R 124 A A.ruthenus ruthenus 99% ruthenus 99%R 149 A A.ruthenus ruthenus 97% ruthenus 99%R 160 A A.ruthenus ruthenus 97% ruthenus 99%P 197 A.ruthenus ruthenus 98% ruthenus 99%P 357 A. gueldenstaedtii gueldenstaedtii 97% gueldenstaedtii 97%P 391 A. baerii baerii 99% baerii 99%

BLAST

VýsledkySample Marker Allele 1 Allele 2 Allele 3 Allele 4 Allele 5

P391 A.baerii Spl101 296 308 338P197 A.ruthenus Spl101 279 321

H219 Spl101 296 308 321H220 Spl101 279 296 308H221 Spl101 296 321H222 Spl101 308 321 338H223 Spl101 279 296H224 Spl101 279 296 308H225 Spl101 296 321 338H226 Spl101 279 296 338H227 Spl101 296 321H228 Spl101 296 321H229 Spl101 296 321 338H230 Spl101 279 296H231 Spl101 279 296 338H232 Spl101 308 321 338H233 Spl101 279 296 308H234 Spl101 296 321 338H235 Spl101 279 296 338H236 Spl101 296 321 338H237 Spl101 308 321 338H238 Spl101 296 321 338H239 Spl101 296 308 321H240 Spl101 279 296 308

VýsledkySample Marker Allele 1 Allele 2 Allele 3 Allele 4 Allele 5 Allele 6

P357 A. guelden. Spl173 230 232 236 246P197 A.ruthenus Spl173 220 235

H363 Spl173 220 230 236H364 Spl173 220 230 246H365 Spl173 220 236 246H366 Spl173 230 235 236H367 Spl173 230 232 235H368 Spl173 220 232 246H369 Spl173 230 232H370 Spl173 232 236H371 Spl173 230 235 236H372 Spl173 220 230 232H373 Spl173 220 232 246H374 Spl173 220 236 246H375 Spl173H376 Spl173 232 235 236H377 Spl173 230 235 236H378 Spl173 230 235 236H379 Spl173 230 235 236H380 Spl173 230 232 235H381 Spl173 230 235 246H382 Spl173 220 230 236H383 Spl173 230 232 235H384 Spl173 220 230 236H385 Spl173 235 236 246

VýsledkySample Marker Allele 1 Allele 2 Allele 3 Allele 4 Allele 5 Allele 6 Allele 7 Allele 8 Allele 9

P357 guelden.4n Aox45 121 143 145 157P411 baerii 6n Aox45 125 127 137 143 147 150

H339 Aox45 121 125 145 147 150H340 Aox45 121 125 137 143 150H341 Aox45 137 143 147 157H342 Aox45 127 143 147 157H343 Aox45 125 143 150 157H344 Aox45 121 125 127 145 150H345 Aox45 121 125 145 147 150H346 Aox45 125 145 147 150 157H348 Aox45 127 143 147 157H349 Aox45 125 127 143 145 157H351 Aox45 121 125 127 137 157H352 Aox45 121 125 143 150 157H354 Aox45 125 127 143 150 157H354 Aox45H355 Aox45 125 137 143H358 Aox45 121 125 137 143 147H359 Aox45 121 127 143 145 150H360 Aox45 127 143 145 147 157

Závěr

• Analýza mitochondriální DNA se ukázala jako vhodná metoda pro identifikaci čistých druhů,

ne však pro identifikaci mezidruhových hybridů

• Podařil se prokázat mechanismus dědičnosti mikrosatelitních alel u mezidruhových hybridů jesetera malého, jesetera sibiřského a jesetera ruského

• Čerpané finanční prostředky byly využity pro nákup laboratorního spotřebního materiálu, nákup reagencií pro fragmentační analýzu mikrosatelitů a pro analýzu mtDNA

Navazující práce

• potvrzení plodnosti triploidních jeseterů

• ověření segregace genů při zpětném křížení triploidních hybridů s diploidními a tetraploidními rodiči

• sexuální determinace u jeseterovitých ryb

• produkce celosamičích populací

Děkuji za pozornost