Γενετικές αναλύσεις και συσχέτιση με χαρακτήρες ανάπτυξης σε εκτρεφόμενα είδη ιχθύων. Ανάλυση του γονιδίου SIX6 στο ευρωπαϊκό λαβράκι (Dicentrarchus labrax)
Creators: name: Βάγια, Ιουστίνη-Ελένη Ασημάκη
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2024
Subjects: Ευρωπαϊκό λαβράκι
Γονίδιο SIX6
Γενετικές αναλύσεις
Dicentrarchus labrax
SIX6 gene
Genetic analyses

description: Η μελέτη της γονιδιακής βάσης χαρακτήρων ανάπτυξης ιχθυοκαλλιεργούμενων οργανισμών είναι πολύτιμη στο πλαίσιο της υδατοκαλλιέργειας. Η εφαρμογή των πληροφοριών που αντλούνται από τέτοιου είδους μελέτες σε προγράμματα γενετικής βελτίωσης μπορεί να προσφέρει σημαντική μείωση του κόστους και αύξηση της απόδοσης παραγωγής. Το Dicentrarchus labrax (ευρωπαϊκό λαβράκι) αποτελεί ένα από τα σημαντικότερα είδη εκτρεφόμενης παραγωγής στην Ευρώπη και ιδιαίτερα στη Μεσόγειο, γεγονός που το καθιστά επιθυμητό είδος – στόχο γενετικής βελτίωσης. Στο πλαίσιο αυτό, γίνονται προσπάθειες συσχέτισης γονιδίων με χαρακτήρες αύξησης και ωρίμανσης στο είδος αυτό, στοχεύοντας στη βελτιστοποίηση της παραγωγής του. Ένα από τα γονίδια που έχουν συσχετισθεί με την αύξηση και την ωρίμανση σε πλήθος οργανισμών, είναι το SIX6. Στον σολομό του Ατλαντικού (Slamo salar), συγκεκριμένα, έχει βρεθεί ότι σχετίζεται με την ωρίμανση και την αύξηση, με την πρώιμη ωρίμανση σε εκτρεφόμενο πληθυσμό, καθώς και με την χρονική στιγμή της επιστροφής στη λίμνη κατά τη μετανάστευση ενήλικων ατόμων υποπληθυσμών του είδους. Όσον αφορά το D. labrax, πρόσφατα βρέθηκαν δύο μονονουκλεοτιδικοί πολυμορφισμοί (SNPs) στο γονίδιο SIX6 οι οποίοι παρουσίασαν στατιστικά σημαντική διαφοροποίηση μεταξύ άγριων και εκτρεφόμενων πληθυσμών, καθώς και μεταξύ νωρίτερα και αργότερα εκκολαπτόμενων αυγών εκτρεφόμενου πληθυσμού. Στην παρούσα εργασία έγινε μελέτη των αλληλομόρφων και των γονοτυπικών κλάσεων στα δύο προαναφερθέντα SNPs σε εκτρεφόμενους πληθυσμούς ιχθυδίων λαβρακιού. Σκοπός της παρούσας εργασίας ήταν η διερεύνηση της συσχέτισης του γονιδίου SIX6 με τη στιγμή γονιμοποίησης στο D. labrax. Μελετήθηκαν 604 (319 πρώιμης και 285 όψιμης γονιμοποίησης) δείγματα ιχθυδίου λαβρακιού. Η αλληλουχία της περιοχής του γονιδίου SIX6 πολλαπλασιάστηκε με τη μέθοδο της Αλυσιδωτής Αντίδρασης της Πολυμεράσης (PCR) και η αλληλούχηση έγινε με τη μέθοδο Sanger. Για τον έλεγχο και την ευθυγράμμιση των αποκτημένων αλληλουχιών καθώς και την εύρεση των γονοτυπικών κλάσεων των δύο SNPs ενδιαφέροντος, χρησιμοποιήθηκε το πρόγραμμα Geneious. Για τη στατική ανάλυση των αποτελεσμάτων διενεργήθηκαν δοκιμές Fisher, με τη χρήση της γλώσσας προγραμματισμού R. Βρέθηκε στατιστικά σημαντική διαφοροποίηση στα αλληλόμορφα και στις γονοτυπικές κλάσεις στα δύο υπό – μελέτη SNPs, μεταξύ των δύο ομάδων ιχθυδίων λαβρακιού. Τα αποτελέσματα της παρούσας εργασίας ενισχύουν τις ήδη υπάρχουσες πληροφορίες πάνω στη σημασία του SIX6 στη στιγμή γονιμοποίησης στο D. labrax και στηρίζουν την περαιτέρω μελέτη προς την κατεύθυνση αυτή. Η μελέτη πραγματοποιήθηκε στο πλαίσιο του ερευνητικού έργου ‘Μελέτη Χαρακτηριστικών Σταδίων Ζωής Ειδών Ψαριών με Προσέγγιση Βιολογίας Συστημάτων για τη Βελτίωση της Παραγωγικότητας των Υδατοκαλλιεργειών της Μεσογείου’ και χρηματοδοτήθηκε από το ΕΛ.ΙΔ.Ε.Κ.
description: The study of the genetic basis of developmental traits in aquaculture organisms is invaluable within the context of aquaculture. Utilizing information derived from such studies in genetic improvement programs can offer significant cost reduction and increased production efficiency. Dicentrarchus labrax (European sea bass) is one of the most important species cultured in Europe, particularly in the Mediterranean, making it a desirable target for genetic improvement. Efforts are being made to associate genes with growth and maturation traits in this species, aiming to optimize its production. One of the genes associated with growth and maturation in numerous organisms is SIX6. In Atlantic salmon (Salmo salar), specifically, SIX6 has been found to be related to maturation and growth, to early maturation in cultured populations, as well as to the timing of return to the lake during adult subpopulation migration. Regarding D. labrax, two single nucleotide polymorphisms (SNPs) have recently been identified in the SIX6 gene, which showed statistically significant differentiation between wild and farmed populations, as well as between earlier and later fertilized eggs in a farmed population. The present study investigated the alleles and genotypic classes of the two aforementioned SNPs in farmed populations of sea bass. The aim of this study was to explore the correlation of the SIX6 gene with the timing of fertilization in D. labrax. A total of 604 (319 early and 285 late fertilized) samples of sea bass were studied. The sequence of the SIX6 gene region was amplified using Polymerase Chain Reaction (PCR) and sequenced using the Sanger method. Geneious software was used for sequence alignment and genotype class identification of the two SNPs of interest. Fisher tests were conducted for statistical analysis of the results using the R programming language. Statistically significant differentiation was found in the alleles and genotypic classes of the two studied SNPs between the two groups of sea bass. The results of this study reinforce existing information on the importance of SIX6 in the timing of fertilization in D. labrax and support further research in this direction. This study was conducted as part of the research project ‘Systems Biology Modelling of Key Life History Traits for Sustainable Aquaculture Production in the Mediterranean Region’ (SEaLIFT) and was funded by H.F.R.I.