Sunday, 15 December 2019
Diversitatea genetica PDF Print E-mail

Starea populatiilor de sturioni din Dunare sub raport al diversitatii genetice
Extras din: Suciu. R. et al. (2001) Studiul sturionilor marini migratori în Dunare – starea populatiilor în anul 2001, administrarea lor durabila si masuri de conservare ce se impun în anul 2002, în contextul conventiilor internationale.
INDD Tulcea, Contract nr. 121 091 / 2001 cu MAPM

3. Materiale si metode de cercetare
Studiul structuri genetice a populatiilor a fost realizat in colaborare cu Laboratorul de Genetica Moleculara al Queen's University of Belfast, Irlanda de Nord (Ferguson et al., 2000) pe probe de ADN extrase din fragmente de înotatoare prelevate non-distructiv de la sturioni de diferite vârste capturati în Dunare sau la gurile ei de varsare în mare, moruni, Huso huso (N=71), nisetrii, A. gueldenstaedtii (N=13), cegi, A. ruthenus (N=47), si pastrugi, A. stellatus (N=163), colectate în decursul a cinci ani de lucru (1995-2001).
- Probele au fost analizate la opt loci microsatelitari si prin RFLP al regiunii ND 5 / 6 din ADNmt.
4. Rezultate
Studiul diversitatii genetice la sturionii din Dunare a scos în evidenta urmatoarele:
- La speciile analizate s-a pus in evidenta un polimorfism substantial la toti locii microsatelitari (Fig. 2a,b,c; Tabelul 2 si 3) . De asemenea s-a descris o variabilitate a ADNmt la toate speciile (Fig. 3).
- Deficitele de heterozigoti la doi din locii microsatelitari (Tabelul 4) si configuratia arborilor de înrudire bazat pe analiza tuturor perechilor posibile de indivizi la pastruga, morun si cega (Fig.5 ) ca si relatiile genetice între haplotipurile la pastruga (Fig. 4) sugereaza existenta unei structurari considerabile, rezultate prin izolare reproductiva a mai multor subpopulatii diferentiate genetic.


Tabelul nr.2: Modele de ADN microsatelitar observate pentru fiecare specie de sturioni / combinatie de loci

Specia/Locus

LS-19

LS-34

LS-54

LS-68

LS-57

Aox23

Aox45

Huso huso

D

P

P

P

P

D

D

A. gueldenstaedti

P

P

P

P

P

P

P

A. ruthenus

D

D

D

D

P

D

D

A. stellatus

D

D

D

D

P

D

D

Hibrid

P

P

P

P

P

P

P

 D – diploid ; P - poliploid
presupus D: unul sau doua fragmente per individ
presupus P: de obicei patru sau opt fragmente per individ
Tabelul nr. 2: Sumarul statistic al locilor diploizi la sturionii din Dunare


a) A. stellatus

Locus

Ls-19

Ls-68

Ls-54

Aox-23

Aox-45

Media

Numarul de probe

154

90

90

126

138

119.6

Nr. de alele

9

14

12

28

24

17.4

H asteptat

0.71

0.85

0.84

0.93

0.91

0.848

H observat

0.73

0.79

0.78

0.85

0.38

0.706

 

b) H. huso

Locus

Ls-19

Ls-68

Ls-54

Aox-23

Aox-45

Media

Nr. de probe

71

-

69

70

71

70.25

Nr de alele

13

-

25

14

13

16.25

H asteptat

0.85

-

0.94

0.77

0.88

0.86

H observat

0.86

-

0.92

0.60

0.91

0.8225

 

c) A. ruthenus 

Locus

Ls-19

Ls-68

Ls-54

Aox-23

Aox-45

Media

Nr. de probe

47

46

45

-

47

46.25

Nr de alele

4

15

2

-

14

8.75

H asteptat

0.41

0.90

0.04

-

0.90

0.5625

H observat

0.38

0.73

0.04

-

0.95

0.525

 H – Heterozigozitate


Tabel nr. 4: Valori P de abatere de la echilibrul Hardy – Weinberg (Testul H-W cand ipoteza nula = deficit de heterozigoti)

Specia

Ls-19

Ls-54

Ls-68

Aox-23

Aox-45

A. stellatus

0.178

0.001**

0.07

<0.001***

<0.001***

Huso huso

0.05

0.32

-

0.006**

0.77

A. ruthenus

0.38

0.98

0.008**

-

0.89

** / ***- valori înalt semnificative


Figura nr. 2: Exemple tipice de profiluri microsatelitare din ADN obtinute la sturionii din Dunare:
a) Locusul Ls-68 . Profiluri pentru toate speciile - autoradiografie scanata de pe o secventiere manuala.

Image

b) Locusul Aox-45 - determinare automata efectuata la speciile Huso huso si A. gueldenstaedti ( 1), si A. gueldenstaedti, A. ruthenus si A. stellatus (2), generata de calculator de pe electroforegrame de secventiere a ADN cu un automat Li-Cor

1)Image

2)Image

c) Locusul Ls-19 . Profiluri generate de calculator pentru Huso huso si A. gueldenstaedti (1), si A. gueldenstaedti, A. ruthenus si A. stellatus (2), din secventiere automata Li-Cor (numerele din imagini se refera la markeri de marime a ADN, în perechi de baze)

1)Image

2)Image

Figura nr. 4 : Modele tipice de RFLP la sturionii din Dunare obtinute prin sectionare cu enzima de restrictie HaeIII a regiunii ND-5/6 din ADNmt

Image

Informatii referitoare la coloane:

M – scara moleculara de 123 perechi de baze

1 - H. huso (posibila clasificare eronata) – haplotip A

2 – 4 - H. huso – haplotip B

5 – 7 - A. gueldenstaedti - haplotip A

8 - hibrid H. huso x A. gueldenstaedti - haplotip A

9 - A. ruthenus – haplotip C

10 - A. ruthenus – haplotip C+?

11 si 14 - A. stellatus – haplotip D

12 - A. stellatus – haplotip E

13 si 15 - A. stellatus – haplotip F

16 - A. stellatus – haplotip G

La probele de A. stellatus s-au identificat sase haplotipuri (I – VI), probele de A. gueldenstaedti aveau haplotipurile VII si VIII, pe când cele de H. huso prezentau doua haplotipuri compozite (IX si XII).

La probele de A. stellatus s-au identificat sase haplotipuri (I – VI), probele de A. gueldenstaedti aveau haplotipurile VII si VIII, pe când cele de H. huso prezentau doua haplotipuri compozite (IX si XII).

Tabelul nr. 2. Desemnarea si frecventa haplotipurilor compozite ale ADN mitocondrial la sturionii din Dunarea inferioara. Literele din descrierea haplotipurilor se referau la fragmentul de restrictie obtinut prin sectionarea cu enzimele de restrictie Hae III, Hinf I, Ava II, Hpa II, Rsa I, Alu I si respectiv Dde I.

A. stellatus N=90

Frecventa

Haplotip

I

DDBBDDD

0.8

II

DDBBCDD

0.02

III

EEBBDDD

0.09

IV

FDBCDDD

0.07

V

GEBBDDD

0.01

VI

DBBDDD

0.01

A. gueldenstaedtii N=10

VII

AAAAAAA

0.9

VIII

IAAAAAA

0.1

H. huso N=31

IX

BBABABB

0.97

XII

BBABEBB

0.03

A. ruthenus N=13

X

CCABBCC

0.08

XI

JCABBCB

0.62

XIII

JEADBC*

0.3

* Dde I nu a sectionat

Figura nr. 5: Arbore de înrudire (cladograma radiala ) aratând relatiile filogenetice a haplotipurilor de A. stellatus din Dunare

Image

Figura 6. Arbori de înrudire bazati pe compararea în perechi a distantelor genetice dintre indivizi de la speciile de sturioni din Dunare :
a) A. stellatus

Image

b) Huso huso

Image

c) A. ruthenus.

Image

4 .1 Pericolul pierderii diversitatii genetice :
Speciile de sturioni din Dunare au o biolgie complexa implicând migratia, longevitate (40 – 100 de ani la unele specii), fecunditate înalta si intervale de 3 –5 ani între doua reproduceri succesive. Aceste caracteristici nu numai ca fac aceste specii deosebit de susceptibile la supra-exploatare, dar pot sa mascheze pe termen scurt sau mediu efectele ei asupra diversitatii genetice.
Rezultatele privind variatia ADNmt sprijina aceasta idee. La A. stellatus si A. gueldenstaedtii se observa o variatie moderata (Fig. 2 si Tabelul 2) pe când la H. huso, specia cea mai intens pescuita, s-a pus în evidenta doar doua haplotipuri.
Actiunile de populare de suplimentare sau de repopulare a Dunarii cu pui de sturioni obtinuti prin reproducere artificiala, care se întreprind de tarile riverane, trebuie astfel realizate încât sa previna pierderea diversitatii genetice ca urmare a unor fenomene de deriva genetica, care pot fi cauzate de folosirea unui numar efectiv de reproducatori redus, fenomen denumit "bottle neck" sau de împerecherea unor reproducatori din subpopulatii / stocuri genetice diferite (adaptate sa se reproduca în zone diferite ale Dunarii).
Diversitatea genetica la populatiile de sturioni din Dunare va trebui investigata în continuare pentru a elucida pe deplin situatia acestor specii si a putea întocmi propuneri de administrare a lor în concordanta cu aceasta.