Hallgatói dolgozatok

  Behaviour Server: http://www.behav.org  

Student essays

  Kabai Péter  
    advice on essay  
 
 
Genetikai variabilitás a sebes pisztráng természetes és mesterséges populációiban

Bernáth Gergely

A sebes pisztráng (Salmo trutta morpha fario) jellemzése

A sebes pisztráng a Salmonidae családba tartozik. Teste orsószerű, oldalról lapított. Feje igen nagy, orra tompa. Nagy szája csúcsba nyíló, benne apró fogak ülnek. Tápláléka főként bolharák, ászkarák, rovarlárva és vízre hulló rovarok. Ivarérettségét négy éves korban éri el. Ívási időszaka októbertől-novemberig tart. Eredetileg anadrom faj, amely csak az ívási időszakban keresi fel a sebes, oxigénben dús patakokat, folyókat. A nálunk élő sebes pisztráng teljesen alkalmazkodott az édesvízi élőhelyekhez. Őshonos hal hazánkban, amely Európa édesvizeiből mára szinte minden kontinensre eljutott. Hazai populációi védettséget élveznek, mert a vad egyedek ma már kevésbé fordulnak elő, hiszen élőhelyeik igen szennyezettek. Európa-szerte kedvelt ez a hal, ezért nagy számban tenyésztik, és az exportnak köszönhetően eljut mindenhova a kontinensen. Számos kutatást végeztek genetikai állományának felmérésére.

A sebes pisztráng genetikai állományának vizsgálata

Egy dániai vizsgálatban (Hansen és mtsai., 1997) 11 dán tenyésztett pisztrángtörzs mitokondriális DNS-ét (mtDNS) vizsgálták PCR-RFLP (PCR-hez kötött restrikciós fragmentum-hossz polimorfizmus) technikával. PCR segítségével felerősítették az ND-1 és ND-2 nevű mtDNS szegmenseket. Használtak gén specifikus primereket is a folyamatban. A felerősített szegmenseket restrikciós enzimek segítségével analizálták. Az emésztett mintákat elektroforetizálták agaróz gél segítségével. Az összehasonlításban 3 nagy folyó vízrendszerének haltörzsei kaptak helyet. Kis mértékű genetikai variabilitást fedeztek fel majdnem mindegyik törzsben. Néhány törzsben nem jelzett kritikus allél csökkenést a variabilitás csökkenése. A genetikai különbség hasonló volt a vad típusú törzsekével. Azonban minimális különbséget fedeztek fel a négy legnagyobb létszámú törzsnél, amely a teljes dán tenyésztési állomány 80%-át adja. Az eredmények azt mutatták, hogy elegendő adat van a keltetett törzsek eredetéről. Az Sp1 és Sp2 törzsek hasonlóbbnak bizonyultak, mint ahogyan azt gondolták. A mitokondriális DNS vizsgálatából származó eredmények hasznos információkkal szolgáltak a törzsek eredetéről és a törzsek közötti differenciáról. A számítógépes vizsgálatokból kiderült hogy a variabilitás csökkenése a törzsekben a mtDNS haplotípusok csökkenésének volt köszönhető.
Egy másik vizsgálat során (Hansen és mtsai., 2001) arra keresték a választ mitokondriális markerek vizsgálatával, hogy milyen hatása van a tenyésztésnek a dán sebes pisztrángra nézve. A tenyésztés és háziasítás során számos, a pisztrángfélék közé tartozó faj genetikai tisztasága módosult. Ebben a kutatásban vizsgálták a tenyésztett törzsek genetikai diverzitását, felmérték a köztük levő genetikai hasonlóságot, valamint a tenyésztés által okozott hatásokat a természetes populációra nézve. 10 tenyésztett, 1 keresztezett és 5 vad törzset vizsgáltak 8 génlókusz alapján. A legtöbb vad törzsben a genetikai variabilitás hasonló volt, mint a vad törzsekben, és három törzs mutatta az allélek számának jelentős csökkenését. A genetikai differencia a keltett és vad populációk között enyhe mértékű volt. A tenyésztett törzsek közül hatban fedeztek fel jelentős különbséget életkor szerint. A genetikai differencia a populációk között átlagosnak mutatkozott, a genetikai diverzitásban csak kis különbséget találtak a háromféle törzs között. Mindent egybevetve elmondhatjuk, hogy a kutatás a génáramlás menetére kereste a választ (keltetett populációk->vad populációk). Kiderült, hogy átkeresztezés van a tenyésztett és a vad pisztrángok között a Karu folyóban. Ezt úgy vizsgálták, hogy bennszülött és keltett fajokat vettek mintaként. Minden halból mtDNS-mintát vettek és ezeket PCR-rel valamint restrikciós enzimekkel vizsgálták. A vizsgálatoknál kiderült, hogy a genetikai áramlás a hímeken keresztül történt. A vizsgálat kimutatta, hogy a mikroszatellitek és a mitokondriális DNS jól használhatók a vad és tenyésztett populációk közötti génáramlás vizsgálatára, és hogy ezen információk segítik a vad populációk genetikai megőrzöttségének fenntartását.


A következő tanulmányban (Hansen és mtsai., 2000) egy dán folyó vad sebes pisztráng populációiban vizsgálták a keresztezés és tenyésztés, valamint a halgazdaságok hatásait. A törzsek mikroszatellit markereit és mitokondriális DNS-ét vizsgálták. MtDNS vizsgálatával felfedhetjük az interakciót a vad és tenyésztett pisztráng között, habár a mtDNS csak a nőstények által közvetített génáramlás kimutatására alkalmas. A kutatásba egy tenyésztett és egy vad törzset vontak be, melyek közül az utóbbit ezt megelőzően még nem vonták tenyésztésbe. A genetikai eltérés nem volt jelentős, és az egyedek 90%-át jól be tudták sorolni. A tenyésztett törzsben 7%-ban találtak tengeri leszármazást, valamint 46%-ban találtak helyi felmenőkre utaló genetikai jelleget. Az, hogy bennszülött nyomokat találtak a tenyésztett törzs ősei között, azt mutatja, hogy átkereszteződés volt a vad és a tenyésztett törzsek között. Az is kiderült, hogy a hím sebes pisztrángoknál sokkal nagyobb mértékű volt a genetikai variálódás, mint a nőstény egyedeknél. A vizsgálatot végző kutatók azt mutatták ki, hogy a szelekciós hatások sokkal jobban hatottak arra a törzsre, amely a tengeri ősök ellenére tenyésztett törzs lett, mint amelyik vad törzsként élt tovább. A génáramlás valószínűleg a tenyésztett törzs felől a vad felé a hímeken keresztül ment végbe.

Utolsó példámban Spanyolország vizeire evezünk, hiszen itt vizsgálták a Spanyolország észak-nyugati részén élő sebes pisztráng-populációk genetikai struktúráját mikroszatellitek és alloenzim lókuszok alapján (Corujo és mtsai, 2004). 9 törzsnél vizsgálták a genetikai állományt. A kutatás korai szakaszában elkülönítették a populációkat két helyen úgy, hogy azok a Sil és Duero medencéket szimbolizálják. Mindkét féle genetikai markernél (mikroszatellitek és alloenzimek) különbséget fedeztek fel a medencék között. Kiderült, hogy a halak egyedenkénti vizsgálatára sokkal alkalmasabb a mikroszatellit lókuszok vizsgálata, mint az alloezimeké. A markerek vizsgálatával rájöttek arra is, hogy a Duero medencében lévő populáció megőrzése fontos feladat, és nem engedhetik a génkeveredést az egyes medencékben.

Végezetül elmondhatjuk, hogy rendkívül fontos a magyar természetes populációk fennmaradásának biztosítása, valamint a sebes pisztráng genetikai állományának védelme világszerte, melynek elengedhetetlen feltétele a folyamatos és alapos monitorozás, és a vizsgálati eredményeken alapuló célzott szaporítás és telepítés.

Felhasznált irodalom

HANSEN M.M., MENSBERG K-L.D., RASMUSSEN G., SIMONSEN V. (1997)
Genetic variation within and among Danish brown trout (Salmo trutta L.)
hatchery strains, assessed by PCR-RFLP analysis of mitochondrial DNA
segments. Aquaculture 153:15-29.

M. CORUJO, G. BLANCO, E. VA´ ZQUEZ and J. A. SA´ NCHEZ (2004)
Genetic structure of northwestern Spanish brown trout (Salmo trutta L.) populations, differences between microsatellite and allozyme loci
Hereditas 141: 258_/271

MICHAEL M. HANSEN, DANIEL E. RUZZANTE, EINAR E. NIELSEN and
KAREN-LISE D. MENSBERG (2000 )
Microsatellite and mitochondrial DNA polymorphism reveals life-history dependent interbreeding between hatchery and wild brown trout (Salmo trutta L.) Molecular Ecology 9, 583–594

MICHAEL M. HANSEN,' DANIEL E. RUZZANTE, EINAR E. NIELSEN, AND KAREN-LISE D. MENSBERG (2001)
Brown trout (Salmo trutta) stocking impact assessment using microsatellite DNA markers Ecological Applications, 11(1), pp. 148-160 ? by the Ecological Society of America

 

 
Notes (if any) by Peter Kabai:  


 
   
 
 
out