Η παρθενογένεση στην Artemia: μοριακή προσέγγιση
Creators: name: Μανιάτση, Στεφανία Ν.
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2010
Subjects: Γεωγραφική παρθενογένεση
Κυτταρομετρία ροής
Μικροδορυφορικοί δείκτες
Αφυλετικότητα
Geographic parthenogenesis
Flow cytometry
Microsatellite markers
Asexuality

description: Η παρούσα διατριβή αντιπροσωπεύει μια λεπτομερή διερεύνηση της πληθυσμιακής δομής και της ποικιλότητας των παρθενογενετικών στελεχών του γένους Artemia. Η κυτταρομετρία ροής, η γενοτύπηση 5 μικροδορυφορικών δεικτών και η αλληλούχιση τμήματος του μιτοχονδριακού γονιδίου COI που χρησιμοποιήθηκαν, προσέφεραν στοιχεία για τη γενετική σύσταση των παρθενογενετικών πληθυσμών Artemia. Η κυτταρομετρία ροής και η ανάλυση των μικροδορυφορικών δεικτών έδειξαν ότι οι παρθενογενετικοί πληθυσμοί αποτελούνται από στελέχη διαφορετικής πλοειδίας (2n – 4n) και ότι μπορεί να είναι μονοκλωνικοί ή πολυκλωνικοί. Στη δεύτερη περίπτωση οι κλώνοι μπορεί να είναι της ίδιας ή διαφορετικής πλοειδίας. Με βάση τη δειγματοληψία, τα αποτελέσματα υποστηρίζουν ότι: α) η πολυπλοειδία εμφανίστηκε περισσότερες από μία φορές στο γένος Artemia, β) τα τριπλοειδή και τα τετραπλοειδή στελέχη έχουν ανεξάρτητη προέλευση από διαφορετικά άτομα (τα τριπλοειδή φαίνεται να έχουν προκύψει από έναν διπλοειδή παρθενογενετικό πρόγονο και μοιράζονται, επίσης, έναν κοινό πρόγονο με το είδος A. urmiana, ενώ τα τετραπλοειδή μοιράζονται κοινό πρόγονο με το είδος A. sinica), και γ) τα διπλοειδή παρθενογενετικά στελέχη εμφανίστηκαν δύο φορές (συγκροτούν δύο εξελικτικές γραμμές). Όσον αφορά την προέλευση της παρθενογένεσης, υποστηρίζεται ότι η Artemia δεν αποτελεί ξενιστή της Wolbachia. Ο έλεγχος παρθενογενετικά και αμφιγονικά αναπαραγόμενων ατόμων δεν αποκάλυψε μόλυνση με το βακτήριο (δεν ενισχύθηκε τμήμα του γονιδίου 16S του βακτηρίου με ειδικούς για αυτό εκκινητές). Για αυτό, η πιθανότητα να έχει η παρθενογένεση στην Artemia μολυσματική προέλευση είναι απειροελάχιστη. Η παρατηρούμενη κατανομή των παρθενογενετικών στελεχών και των αμφιγονικών ειδών, εξηγείται καλύτερα με το φαινόμενο της γεωγραφικής παρθενογένεσης, αφού οι διπλοειδείς κλώνοι εμφανίζουν την ευρύτερη κατανομή. Ωστόσο, κάθε διπλοειδής κλώνος υποστηρίζει την υπόθεση του «γενοτύπου στενής οικοθέσης» ενώ κάθε τριπλοειδής και αρκετοί από τους τετραπλοειδείς κλώνους υποστηρίζουν την υπόθεση του «γενοτύπου ευρείας οικοθέσης». Τέλος, τα διπλοειδή και τα τριπλοειδή στελέχη φαίνεται να έχουν διαφορετικό κέντρο προέλευσης από τα τετραπλοειδή στελέχη, όπως προκύπτει από την μη επικαλυπτόμενη κατανομή των στενά συγγενικών αμφιγονικών ειδών τους. Κυτταρολογικοί (αυτόμιξη – απόμιξη), οικολογικοί (π.χ. αλατότητα, θερμοκρασία), δημογραφικοί (π.χ. «κατειλημμένα» ή «κενά» ενδιαιτήματα) και ιστορικοί παράγοντες έχουν συμβάλει στη διαμόρφωση της παρατηρούμενης εικόνας.
description: The current study represents a detailed investigation of the population structure and diversity of asexual lineages in the genus Artemia. The combination of flow cytometry, microsatellite genotyping, and mtDNA sequencing (COI) has shed more light on the genetic makeup of Artemia parthenogenetic populations. The flow cytometry and microsatellite analyses indicated unambiguously that parthenogenetic populations exhibit a variety of ploidies (2n to 4n), they can be either monoclonal or polyclonal, and consist of the same or of different ploidies (mixed). On the basis of the sampling effort, the results of the present study strongly suggest that: a) polyploidy has emerged more than once in the genus Artemia, b) triploids and tetraploids have independent origins from different sexual ancestors (triploids seem to have been derived from a diploid parthenogenetic ancestor sharing common ancestry with the bisexual species A. urmiana while tetraploids form a sister clade to A. sinica), and c) diploid parthenogens have arisen two times (they are divided in two phylogroups). Regarding the origin of parthenogenesis, this study provides evidence that Artemia is rather unlikely to be a host of Wolbachia. Screening of both parthenogens and bisexuals did not reveal any Wolbachia-specific 16S sequence contamination. Therefore, the possibility that parthenogenesis in Artemia is induced by this bacterium is negligible. With reference to the observed distributions of parthenogens and bisexuals, a pattern of geographical parthenogenesis is likely inferred, with all clonal groups being more widespread than their closest sexuals. In favor of a specialist model, asexual diploids are restricted to single locations and are strikingly segregated from generalist triploids and tetraploids occupying a variety of sites. The two major groupings (diploid-triploid and tetraploid) seem to have originated within different regions, as gauged by the non-overlapping distributions of their closest bisexual relatives. The current study also emphasizes that cytological (automixis versus apomixis), ecological (e.g. salinity, temperature), demographic (e.g. occupied versus vacant waterbodies), and historical factors are critical determinants of the niche breadth of asexuals.