Nvekedsi tulajdonsgok genetikai paramter becslse szivrvnyos pisztrngon Onchorynchus

Növekedési tulajdonságok genetikai paraméter becslése szivárványos pisztrángon (Onchorynchus mykiss), markerekre alapozott pedigré használatával Előadó: Kovács Gyula

Bevezetés: Gazdasági jelentőség Globális termelés és gazdasági érték • Növekvő népesség Gazdasági érték (USD) Mennyiség (tonna) 1, 000 4, 500, 000 900, 000 4, 000 800, 000 3, 500, 000 700, 000 3, 000 600, 000 2, 500, 000 2, 000 400, 000 1, 500, 000 300, 000 1, 000 200, 000 500, 000 0 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 100, 000 Termelés • A halhús minőségi fehérjeforrás • Hatékonyabb termelés szükséges • Tenyésztés jelentősége (genetikai előrehaladás) • 8 tenyésztési program valósult meg eddig pisztrángon Európában 0 Gazdasági érték (FAO, 2009)

Bevezetés: Tenyésztési programok q q q Szelekciós tenyésztés A kívánt tulajdonságok genetikai javítása A legfontosabb tulajdonság a növekedés l l l test tömeg BM (g) testhossz BL (cm) termikus növekedési együttható (TGC) q Genetikai paraméterek becslése • Örökölhetőség • Genetikai és fenotípusos korreláció

Bevezetés: Termikus növekedési együttható (TGC) I. (Jobling, 2003)

Termikus növekedési együttható (TGC) II. q Feltételek: • Vízhőmérséklet az optimum tartományon belül van • Linearizált növekedési szakasz Tmin Lin nö eariz ve ke ált dé s Testtömeg (g) • Azonos növekedés tömeg és hossz viszonyában GRopt Növekedési ráta Bevezetés: Idő (nap) Hőmérséklet (°C) Topt Tmax • TGC egyre fontosabb az általános gyakorlatban • Genetikai paraméterek becslése még szükséges (Mallet at al. , 1999)

Bevezetés: Pedigré q Akadály: • • q Számos utód családon belül Csoportos ívás Vegyes családok Közös tartási körülmények Megoldás • Elkülönített családok • Genetikai markerek alkalmazása (túl sok medence, zavaró tényező a család és medence hatás között) (szülő allokáció) (Blonk et al. , 2009)

Célkitűzés: • Pedigré analízis • Örökölhetőség becslése a termikus növekedési együtthatónak, testtömegnek és testhossznak • Genetikai és fenotípusos korrelációk becslése a TGC és a növekedési tulajdonságok között

Anyag és módszer: A hal q Szülők: • • 2 éves anyák Mesterséges szaporítás Apai párosítási szerkezet: 1♂ : 2♀ Tejesek: ivar-átfordított nőstények (hormonnal indukált) • 25 db szem-pontos ikra/család q Kísérleti hal: • 100 teljes-testvér család • Egynemű ikrás állomány • Azonos körülmények 2500 szem-pontos ikra szállítása egy német farmra

Anyag és módszer: Mérés q Növekedés: l l Testtömeg (g) Testhossz (cm) /Farok villáig/ BMT: Jelöléskori testtömeg BMH: Lehalászáskori testtömeg FLH: Lehalászáskori testhossz q Adatfelvétel: TGC_TH: Jelöléstől a lehalászásig � Vízhőmérséklet (°C) tartó periódus termikus növekedési � Oldott oxigén együtthatója Teljes testhossz koncentráció (mg/l) � Tenyész periódus q Két mérés a tenyészidő alatt: (nap) Farok villa hossz • Jelöléskor (2235 egyed) • Lehalászatkor (1992 egyed)

Anyag és módszer: Azonosítás q PIT tag • • • Passzív Integrált Válasz jeladó Testüregbe ültetés Jelölési méret: 25 g q Szövetminta: • • Uszonyminta 96 %-os etanolban tárolva (a szövet megőrzése a degradációval szemben)

Anyag és módszer: Pedigré analízis I. q Genotipizálás l l DNS kivonása: 2235 db utód és 158 db szülő Nucleospin® 96 Tissue core kit � 9 mikroszatellit marker � Multiplex PCR amplifikálás � Quadroplex � Pentaplex � Fragment analízis: ABI 3730 DNS analizátor � Gene Mapper 4. 0 szoftver (Nathan et al. , 2007)

Anyag és módszer: Pedigré analízis II. q Szülő allokáció • Szoftveres szimuláció • Szülő allokáció a PAPA szoftverrel (Package for the Analysis of Parental Allocation) • Allokáció ellenőrzés (Excel-ben) Utód 234 Hím szülő Nőstény szülő 0 0 273 277 272 284 219 279 259 277 230 234 243 251 273 Nem allokált hiányzó allokálási hiba miatt allél miatt Az allokáció ellenőrzés követi a Mendeli öröklődés menetet Helyes allokáció (Duchense, 2002)

Anyag és módszer: Genetikai paraméterbecslés • Statisztikai modellépítés a SAS programcsomaggal n (Gilmour et al. , 2006), (SAS Inc. ) Institute

Eredmények és értekezés: Pedigré analízis n Genotipizálás • Multiplex költséghatékonysága Genotipizált egyedek Megjelent száma markerek száma 1661 267 139 94 13 7 2 1 0 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

Eredmények és értekezés: Pedigré analízis Mating design Szimuláció • Magasabb allokációs hatékonyság párosítási séma használatával • 99. 5% allokációs arány 6 markerrel a párosítási sémával Without mating design 1. 00 0. 90 Allokációs arány q 0. 80 0. 70 0. 60 0. 50 0. 40 0. 30 • • Párosítási séma nélkül (természetes ívás) nem megbízható allokációs eredmény 9 markerrel sem Markerek számának növelése 0. 20 0. 10 0. 00 7 2 5 6 3 4 Markerek száma PIC-pont alapján 1 9 8

Eredmények és értekezés: Pedigré analízis q Allokáció ellenőrzés • Szigorú allokációs kritérium (99. 5%) Allokáció vizsgálat Utódok száma Összesen 2184 PAPA által allokálva 2172 Ellentmondásos 12 Kizárva 68 Helyesen allokált 2104 • A kizárt egyedek számának csökkentése (Sibship analízis) • Az eredmények összehasonlítása különböző módszerekkel (kizárás alapú módszer, Kinship analízis)

Eredmények és értekezés: Többtényezős variancia analízis q Örökölhetőség Tulajdonság Vp Vg h 2 SE BMT 44. 303 17. 90 0. 40 0. 05 BMH 6704. 2 1652. 77 0. 25 0. 05 FLH 650. 63 139. 227 0. 21 0. 04 TGC_TH 0. 055 0. 013 0. 24 0. 05 Magasabb becsült örökölhetőség a BMT-nél Lehetséges okok: • Alacsonyabb Vp a korai életszakaszban • Nem additív genetikai hatások (Dominancia, Episztázis)

Eredmények és értekezés: Többtényezős variancia analízis q Genetikai és fenotípusos korreláció rp BMT rg BMT BMH FLH TGC_TH 0. 35± 0. 02 0. 23± 0. 03 -0. 099± 0. 03 0. 93± 0. 004 0. 88± 0. 01 BMH 0. 35± 0. 12 FLH 0. 21± 0. 13 0. 90± 0. 03 TGC_TH -0. 25± 0. 13 0. 80± 0. 05 0. 87± 0. 01 0. 81± 0. 05 • Magas korreláció a TGC_TH, valamint BMH és FLH között • Alacsony korreláció a BMT, valamint a BMH és FLH között • Negatív korreláció a TGC_TH és a BMT között!

Testtömeg (g) Megbeszélés: • Potenciális veszteség a genetikai előrehaladásban Szelekció Jelölés Tenyészidő (napokban) Lehalászás

Következtetés: n Pedigré analízis: A párosítási séma használatával megbízhatóbb eredmény érhető el akár kevesebb marker felhasználásával n Az összes növekedési tulajdonság örökölhető: potenciális javítás érhető el szelekciós tenyésztéssel n Korai életszakaszban a testtömeg alapján végzett szelekció nem feltétlen ad magasabb testtömeget lehalászásnál n Korai életszakaszban komplikált testtömeg és növekedési ráta (TGC) alapján szelekciót végezni.

Köszönöm a figyelmet! Kérdés?