Ανάπτυξη και εφαρμογή γενετικών εργαλείων με στόχο τη μελλοντική βελτίωση της παραγωγής σε δύο νέα είδη της μεσογειακής ιχθυοκαλλιέργειας, τον κρανιό (Argyrosomus regius) και το μαγιάτικο (Seriola dumerili)
Authors: Νούσιας Ορέστης 
Published: August 2023

Η ανάπτυξη νέων γενετικών εργαλείων, όπως και η βέλτιστη χρήση των υπαρχόντων για την βελτίωση της παραγωγής στην ιχθυοκαλλιέργεια για τα είδη Κρανιό και Μαγιάτικο υπήρξε ο κεντρικός ερευνητικός στόχος στην παρούσα διδακτορική διατριβή. Ο εκσυγχρονισμός στον σχεδιασμό των προγραμμάτων αναπαραγωγής καθώς και η γενετική επιλογή υποβοηθούμενη από πολυμορφικούς δείκτες, είναι προϋποθέσεις οι οποίες στην υλοποίηση τους δίνουν σημαντικές δυνατότητες στην παραγωγική διαδικασία. Αναπτύξαμε δύο multiplex γενετικών τόπων για τον Κρανιό και το Μαγιάτικο, αντίστοιχα, τα οποία χρησιμοποιήσαμε για την εκτίμηση της γενετικής παραλλακτικότητας 11 αποθεμάτων αποτελούμενων από 946 ιχθύες σε συνθήκες εκτροφής, για την διερεύνηση των συνεπειών της ανάμιξης αποθεμάτων καθώς και της προκύπτουσας γενετικής ομαδοποίησης μέσω παραμέτρων πληθυσμιακής γενετικής. Προτείναμε μία μεθοδολογία εκτίμησης σχέσεων συγγένειας σε πολλαπλά αποθέματα, με βάση την οποία εκτιμήσαμε ατομικούς συντελεστές ενδογαμίας, όπως επίσης συγκρίναμε δύο μεθόδους επιλογής γεννητόρων από διασταυρώσεις 27 γονέων από ένα απόθεμα. Επιπρόσθετα, διερευνήσαμε την κληρονομησιμότητα για τους χαρακτήρες βάρος και μήκος στον Κρανιό, τις γενετικές και φαινοτυπικές συσχετίσεις βάρους και μήκους καθώς και την διακύμανση στην συνεισφορά των γεννητόρων από μία γέννα 800 απογόνων στην διαμόρφωση των F1 οικογενειών σε συνάρτηση με το δραστικό μέγεθος πληθυσμού. Η ανίχνευση στοιχείων συγκρότησης του γονιδιώματος ενός είδους μαζί με την περιγραφή της γενετικής βάσης σημαντικών χαρακτήρων μπορεί να συνεισφέρει στην διατήρηση του είδους και στις δυνατότητες παραγωγικής του αξιοποίησης. Ένας γενετικός χάρτης σύνδεσης για ένα είδος, αναδεικνύει στοιχεία εξέλιξης του γονιδιώματος, διευκολύνει την χαρτογράφηση χαρακτήρων μέσω της εύρεσης QTL, και βελτιώνει την συναρμολόγηση του γονιδιώματος. Χρησιμοποιήσαμε μία τεχνική μειωμένης γονιδιωματικής εκπροσώπησης μέσω της δημιουργίας βιβλιοθήκης ddRAD για έξι F1 οικογένειες στον Κρανιό σε ένα σύνολο 266 ιχθύων, για την κατασκευή γενετικού χάρτη υψηλής πυκνότητας αποτελούμενο από 4529 πολυμορφικούς SNP δείκτες. Διεξαγάγαμε ανάλυση QTL για το βάρος και το μήκός, η οποία ανίχνευσε ένα στατιστικό σημαντικά QTL στο linkage group 15. Ο γενετικός χάρτης χρησιμοποιήθηκε για την συγκριτική γονιδιωματική ανάλυση, μέσω εύρεσης ομολογιών, σε πέντε γονιώματα τελεόστεων ιχθύων και ανέδειξε έναν μία εξελικτικά συντηρημένη δομή του καρυοτύπου στον Κρανιό. Οι παρατηρούμενες συντενίες, συνέκλιναν με δημοσιευμένα δεδομένα για την κοντινή εξελικτικά απόσταση της οικογένειας Scianidae με την οικογένεια Sparidae και συγκεκριμένα με την τσιπούρα, με την οικογένεια Moronidae και το λαβράκι, ανίχνευσαν πιθανές χρωμοσωμικές αναδιατάξεις στον Κρανιό και είδικά στο linkage group 17. Η διατριβή παρέχει στο σύνολο της, νέα γενετικά εργαλεία για τον Κρανιό και Μαγιάτικο για τον σχεδιασμό προγραμμάτων αναπαραγωγής, τον πρώτο γενετικό χάρτη σύνδεσης στον Κρανιό προερχόμενο από NGS δεδομένα, για πρώτη φορά ανιχνεύει την γενετική βάση των αναπτυξιακών χαρακτήρων βάρος και μήκος στον Κρανιό, παρουσιάζει για πρώτη φορά στοιχεία εξέλιξης του γονιδιώματος του Κρανιού, και παρέχει έναν υψηλής πυκνότητας γενετικό χάρτη ως ένα πολύτιμο εργαλείο για την έρευνα και την παραγωγή.