الاعتبارات الوراثية

Staghorn، المرجان، إلى داخل، cane، جزء رئيسي من مبنى، الشارع، Croix. الصورة © كيمت آمون لويس / TNC

يشمل الهدف الرئيسي لجهود تعزيز السكان ضمان أن تكون استعادة الشعاب المرجانية متنوعة وراثياً. يعد الحصول على أفراد متميزين وراثيًا وتتبع الأنماط الجينية للشعاب المرجانية في دور الحضانة وأثناء الزرع أمرًا مهمًا للنجاح طويل الأجل لجهود الاستعادة واستعادة مجموعات المرجان. هذا مهم بشكل خاص لأنواع الشعاب المرجانية المهددة بالانقراض أو النادرة ، لأنها من المحتمل أن تكون قد قللت بالفعل من التنوع الجيني وقد لا تتكاثر عن طريق الاتصال الجنسي بنجاح ، مما يلغي فرص ظهور مجموعات وراثية جديدة بشكل طبيعي.

يتم تعريف المصطلحات الرئيسية أدناه كمرجع:

المعاني - راجع بحث وبحث في علم الوراثة المرجانية لمزيد من الوصف

  • أليل - شكل بديل للجين ينشأ عن طريق الطفرة ويوجد في نفس الموضع على الكروموسوم. يمكن أن تصل الأليلات أيضًا عن طريق الهجرة من مجموعة سكانية أخرى.
  • الجينات - مستعمرات تكونت عن طريق التكاثر الجنسي المتميزة وراثيا. تمثل المستعمرة المرجانية المتميزة جينًا واحدًا (في معظم الحالات) ، ولكن إذا حدث التكاثر اللاجنسي ، فقد تنتمي مستعمرات متعددة إلى نفس الجين ، وفي هذه الحالة يطلق عليها اسم رامات.
  • Ramets - مستعمرات تكونت عن طريق التكاثر اللاجنسي المتطابق وراثيا.
  • التنوع الجيني - احتمالية اختلاف أليلين مأخوذين عشوائياً. هذا يعكس مدى الاختلاف الجيني بين الجينات في مجموعة سكانية.
  • التنوع الوراثي - نسبة الجينات داخل مجموعة سكانية. نظرًا لأن الشعاب المرجانية يمكنها التكاثر اللاجنسي ، يمكن أن تنتمي عدة مستعمرات (أو قرود) إلى نفس الجينات ، وبالتالي يمكن أن يكون التنوع الوراثي أقل من عدد المستعمرات)

المخاطر الوراثية المرتبطة بالترميم

يجب دائمًا مراعاة التنوع الوراثي والجيني لمجموعات الشعاب المرجانية التي يتم استعادتها عند إجراء الاستعادة باستخدام طرق زراعة الشعاب المرجانية. تستفيد هذه الطرق من التجزئة اللاجنسية ، مما يؤدي إلى إنشاء مستعمرات متطابقة وراثيًا (أي ، راميتس التي تنتمي إلى نفس الجينات). إذا كان التنوع الجيني منخفضًا في المواقع الخارجية أثناء التفريخ من أجل التكاثر الجنسي ، فإن السكان معرضون للخطر لأن انخفاض التنوع الجيني يمكن أن يؤدي إلى انخفاض نجاح الإخصاب.

دمج علم الوراثة في الترميم

لتقليل هذه المخاطر ، يجب أن يهدف ممارسو البستنة المرجانية إلى استنبات أكبر عدد ممكن من الجينات وزرعها. تتضمن علامات التبويب التالية معلومات حول كيفية دمج المعلومات الوراثية في جوانب مختلفة من طرق زراعة الشعاب المرجانية لاستعادة المرجان.

  • اجمع 3-6 جينات مرجانية لكل شعاب من مناطق الشعاب ذات الظروف البيئية المختلفة ، بما في ذلك بشكل مثالي المناطق التي تحاكي الظروف المستقبلية المتوقعة
  • لالتقاط الغالبية (> 50٪) من الأليلات التكيفية محليًا (الأليلات التي أعطت الشعاب المرجانية قدرتها على الازدهار في بيئتها الحالية) ، اجمع ما لا يقل عن 3 جينات في موقع معين أو شعاب مرجانية ؛ من أجل التقاط 90٪ ، اجمع من 10 جينات (Baums et al. 2019).
  • يجب أن تكون مستعمرات المتبرعين (التي يتم جمع شظايا المرجان منها) أكبر من 5 أمتار وأن يتم تكوينها وراثيًا باستخدام الطرق الوراثية الجزيئية إن أمكن.
  • يجب جمع الشعاب المرجانية باستخدام هذه المنهجية من مجموعة من موائل الشعاب ذات الظروف البيئية المحلية المختلفة ، بحد أدنى 20-25 جينًا لكل نوع في الإنتاج في كل مشتل.
حضانة شظايا المرجان

راميتس (شظايا مرجانية) من نفس الجينات تنمو على هيكل حضانة بلوك. المصدر: مؤسسة استعادة المرجان. الصورة © تيم كالفر

  • يجب تتبع الشعاب المرجانية بمرور الوقت بناءً على جيناتها أو نسبها. يمكن القيام بذلك عن طريق تعيين جين واحد لكل بنية حضانة أو استخدام العلامات أو المقابس / كرات الصولجان ذات الجينات. يجب تخصيص مساحة "للأنماط الجينية غير المعروفة" للمستعمرات التي تنكسر أو تنفصل وتكون جيناتها غير معروفة. لا يزال من الممكن زرع هذه المستعمرات على أساس أن الجين غير معروف. في حالة عدم توفر بيانات وراثية جزيئية ، يمكن الإشارة إلى النسب بمعرف فريد يتوافق مع المستعمرة المانحة.
  • تشمل السمات المظهرية التي يمكن أن تساعد في توجيه الشعاب المرجانية التي تنتشر في الحضانة ما يلي: انخفاض مستويات الخلفية للوفاة الجزئية (مقدار فقد الأنسجة) ، والتئام الجروح السريع (أيام التعافي من التفتت) ، ومعدل نمو الهيكل العظمي المرتفع (الوزن الطافي أو "منطقة التاج ") ، التبييض ومقاومة الأمراض المعدية أو المرونة (لا يوجد مرض تبيض / معدي ، معدل تقدم بطيء للمرض ، و / أو تعافي سريع) ، ونتاج تناسلي جنسي مرتفع (التفريخ وحركة الحيوانات المنوية) (Baums et al. 2019).
  • يمكن استبدال الجينات التي تظهر ضعف اللياقة في الحضانة بأخرى من نفس الشعاب المرجانية (Baums et al. 2019). من غير المحتمل أن يؤثر استبعاد هذه المستعمرات من الحضانة على تمثيل التنوع الجيني طالما يتم الحفاظ على التمثيل من مجموعة متنوعة من الموائل. لا يزال من الممكن زرع الناجين من الجينات المقرر استبدالها مباشرة (انظر أدناه).
  • زرع تمثيل نسبي لجميع الجينات من مخزون الحضانة في كل موقع خارجي (Baums et al. 2019)
  • إن زرع 4-6 جينات مختلفة على مقربة لزيادة فرص التكاثر الجنسي الناجح سيساعد في تكوين مجموعة سكانية مكتفية ذاتيًا.
  • من الممكن أن تكون بعض الجينات قد تكون غير متكيفة مع الحضانة ولكنها تتكيف جيدًا مع الشعاب المرجانية ؛ في هذه الحالات ، يمكن للممارس أن يفكر في إلغاء مرحلة الحضانة والانتقال مباشرة من المستعمرة الأم إلى الشعاب المرجانية. يمكن أيضًا الحفاظ على الجين في الحضانة على الرغم من الأداء الضعيف إذا أشارت المراقبة في مواقع الزرع إلى أنها عالية الأداء بمجرد زرعها (O'Donnell et al. 2018).

أدوات وراثية

يوجد عدد من الطرق الوراثية الجزيئية لتحديد ما إذا كانت الشعاب المرجانية في المشاتل تنتمي إلى جينات مختلفة ، وكذلك قياس التنوع الجيني والبنية السكانية الجينية (Baums et al. 2019). هناك طريقتان شائعتان الاستخدام:

  • محددات الأقمار الصناعية الدقيقة - تحلل عدد الأشكال (أزواج القاعدة المتكررة) في أليل
    • تم بالفعل تطوير العديد من علامات الأقمار الصناعية الدقيقة للشعاب المرجانية في منطقة البحر الكاريبي و Symbiodiniaceae (Baums et al. 2019)
    • الفوائد: مرونة في عدد العينات التي يمكن تشغيلها ؛ ملفات البيانات صغيرة ؛ التحليل الجيني مباشر
    • العيوب: كثيفة العمالة لفحص العديد من المواقع ، ومن الصعب أتمتة تسجيل الأليلات ، ولا يمكن مقارنة النتائج بسهولة عبر المختبرات
  • تعدد أشكال النوكليوتيدات المفردة (SNPs) - يحلل الفروق بين زوج قاعدة واحدة في تسلسل الجينوم
    • الفوائد: أسهل في التشغيل الآلي والاستعانة بمصادر خارجية ، يمكن فحص المزيد من المواقع في وقت واحد لإعطاء معلومات على مستوى الجينوم ؛ الأساليب أكثر استنساخًا بين المختبرات ؛ لا تتطلب الأساليب القائمة على التسلسل تطوير منصة ويمكن تطبيقها على الفور على أي نوع.
    • العيوب: يتطلب التحليل خبرة في المعلوماتية الحيوية لاشتقاق الأنماط الجينية من إخراج التسلسل.
بورنو youjizz كسكسكسكسكس المعلم الثلاثون الجنس
Translate »