आनुवंशिक विचार

केन बे, सेंट क्रिक्स में स्टैगॉर्न कोरल। फोटो © केमिट-अमोन लुईस / TNC

जनसंख्या वृद्धि के प्रयासों के एक प्रमुख लक्ष्य में यह सुनिश्चित करना शामिल है कि प्रवाल जनसंख्या की वसूली आनुवंशिक रूप से विविध हो। आनुवांशिक रूप से अलग-अलग व्यक्तियों को प्राप्त करना और नर्सरी में कोरल के जीनोटाइप पर नज़र रखना और प्रत्यारोपण के दौरान बहाली के प्रयासों की लंबी अवधि की सफलता और कोरल आबादी को बहाल करना महत्वपूर्ण है। यह कोरल प्रजातियों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है जो लुप्तप्राय या दुर्लभ हैं, क्योंकि वे पहले से ही आनुवंशिक विविधता को कम कर चुके हैं और प्राकृतिक रूप से उत्पन्न होने वाले नए आनुवंशिक संयोजनों की संभावना को समाप्त करते हुए, सफलतापूर्वक यौन प्रजनन नहीं कर सकते हैं।

मुख्य शब्दों को संदर्भ के रूप में नीचे परिभाषित किया गया है:

परिभाषाएँ - देख कोरल जेनेटिक्स रिसर्च एंड रिस्टोरेशन वेबिनार आगे के विवरण के लिए

  • एलेल - एक जीन का वैकल्पिक रूप जो उत्परिवर्तन द्वारा उत्पन्न होता है और गुणसूत्र पर समान स्थिति में पाया जाता है। अन्य आबादी से आव्रजन के माध्यम से भी एलील आ सकते हैं।
  • जेनेट - यौन प्रजनन द्वारा गठित कालोनियां जो आनुवंशिक रूप से अलग हैं। एक अलग कोरल कॉलोनी एक एकल जीन (मामलों के बहुमत में) का प्रतिनिधित्व करती है, लेकिन यदि अलैंगिक प्रजनन होता है, तो कई कॉलोनियां एक ही जीन से संबंधित हो सकती हैं, जिस स्थिति में उन्हें रैमसेट कहा जाता है।
  • रैमेट्स - अलैंगिक प्रजनन द्वारा गठित कालोनियां जो आनुवंशिक रूप से समान हैं।
  • आनुवंशिक विविधता - संभावना है कि दो बेतरतीब ढंग से नमूने अलग हैं। यह जनसंख्या में जीन के बीच आनुवंशिक असमानता की सीमा को दर्शाता है।
  • जीनोटाइपिक विविधता - जनसंख्या के भीतर जीन का अनुपात। क्योंकि कोरल अलैंगिक रूप से प्रजनन कर सकते हैं, कई उपनिवेश (या रैमेट) एक ही जीन से संबंधित हो सकते हैं और इसलिए जीनोटाइपिक विविधता कॉलोनी संख्या से कम हो सकती है)

आनुवंशिक जोखिम बहाली के साथ जुड़े

कोरल आबादी की आनुवंशिक और जीनोटाइपिक विविधता को बहाल किया जाना चाहिए, जब कोरल बागवानी विधियों का उपयोग करके पुनर्स्थापना का संचालन करना चाहिए। ये विधियाँ अलैंगिक विखंडन का लाभ उठाती हैं, जो कि उपनिवेशों को आनुवांशिक रूप से समान बनाती हैं (यानी, एक ही जीन से संबंधित रैकेट)। यदि यौन प्रजनन के लिए स्पॉनिंग के दौरान बाहरी साइटों पर जीनोटाइपिक विविधता कम है, तो जनसंख्या कम होने का खतरा है क्योंकि कम जीनोटाइपिक विविधता से निषेचन की सफलता कम हो सकती है।

बहाली में आनुवंशिकी को शामिल करना

इन जोखिमों को कम करने के लिए, मूंगा बागवानी करने वाले चिकित्सकों को अधिक से अधिक जीनों को संस्कृति और बहिर्गमन करना चाहिए। निम्नलिखित टैब में मूंगा बागवानी के लिए मूंगा बागवानी के तरीकों के विभिन्न पहलुओं में आनुवंशिक जानकारी को शामिल करने के तरीके के बारे में जानकारी शामिल है।

  • अलग-अलग पर्यावरणीय परिस्थितियों के साथ रीफ क्षेत्रों से 3-6 कोरल जीन प्रति चट्टान इकट्ठा करें, आदर्श रूप से भविष्य की स्थितियों की नकल करने वाले क्षेत्रों सहित
  • स्थानीय रूप से अनुकूली एलील के बहुमत (> 50%) पर कब्जा करने के लिए (एलील्स ने कोरल को अपने वर्तमान वातावरण में पनपने की क्षमता दी है), एक दी गई साइट, या रीफ को कम से कम 3 जीन से इकट्ठा करें; 90% पर कब्जा करने के लिए, 10 जीन (बॉम एट अल। 2019) से इकट्ठा करें।
  • दाता कालोनियों (जिसमें से मूंगे के टुकड़े एकत्र किए जाते हैं) 5m से अधिक होने चाहिए और यदि संभव हो तो आणविक आनुवंशिक विधियों का उपयोग करके जीनोटाइप किया जाए।
  • प्रत्येक नर्सरी में उत्पादन में प्रति प्रजाति कम से कम 20-25 जीनों के लिए स्थानीय पर्यावरणीय परिस्थितियों के साथ रीफ निवास की एक सीमा से इस पद्धति का उपयोग करके कोरल एकत्र किए जाने चाहिए।
कोरल के टुकड़े नर्सरी को अवरुद्ध करते हैं

एक ही जीन के रैमेट (प्रवाल के टुकड़े) एक ब्लॉक नर्सरी संरचना पर बढ़ते हैं। स्रोत: कोरल रेस्टोरेशन फाउंडेशन फोटो © टिम कैल्वर

  • कोरल को उनके जीन या वंश के आधार पर समय के साथ ट्रैक किया जाना चाहिए। यह प्रति नर्सरी संरचना में एक जीन को नामित करके या जीन के साथ टैग / प्लग / पक का उपयोग करके किया जा सकता है "अज्ञात जीनोटाइप" के लिए एक स्थान उन कॉलोनियों के लिए नामित किया जाना चाहिए जो टूट जाते हैं या अव्यवस्थित हो जाते हैं और उनका जीन अज्ञात है। उन उपनिवेशों को अभी भी समझा जा सकता है कि जीन अज्ञात है। यदि कोई आणविक आनुवंशिक डेटा उपलब्ध नहीं हैं, तो वंश दाता कॉलोनी के अनुरूप एक अद्वितीय आईडी के साथ संकेत दिया जा सकता है।
  • फेनोटाइपिक लक्षण जो मार्गदर्शन करने में मदद कर सकते हैं कि नर्सरी कोरल का प्रसार जारी रखने के लिए क्या शामिल हैं: आंशिक मृत्यु दर की पृष्ठभूमि स्तर (ऊतक हानि की मात्रा), तेजी से घाव भरने (विखंडन से चंगा करने के लिए दिन), उच्च कंकाल विकास दर (प्रसन्न वजन या "मुकुट क्षेत्र) "), विरंजन और संक्रामक रोग प्रतिरोध या लचीलापन (कोई विरंजन / संक्रामक रोग, धीमी गति से रोग की प्रगति दर, और / या त्वरित वसूली), और उच्च यौन प्रजनन उत्पादन (स्पाविंग और शुक्राणु गतिशीलता) (बॉम्स एट अल। 2019)।
  • नर्सरी में खराब फिटनेस दिखाने वाले जेनेट को उसी रीफ (बॉम्स एट अल। 2019) से दूसरों के साथ बदल दिया जा सकता है। नर्सरी से इन कॉलोनियों को छोड़कर आनुवंशिक विविधता के प्रतिनिधित्व को प्रभावित करने की संभावना नहीं है, जब तक कि विभिन्न आवासों से प्रतिनिधित्व बनाए रखा जाता है। प्रतिस्थापन के लिए स्लेट किए गए जीन के बचे हुए हिस्सों को अभी भी सीधे (नीचे देखें) लगाया जा सकता है।
  • प्रत्येक आउटप्लांट साइट में नर्सरी स्टॉक से सभी जीनों के आनुपातिक प्रतिनिधित्व को रेखांकित करें (बॉम्स एट अल। 2019)
  • सफल यौन प्रजनन की संभावना को बढ़ाने के लिए करीब निकटता में 4-6 विभिन्न जीनों की जाँच से आत्मनिर्भर जनसंख्या स्थापित करने में मदद मिलेगी।
  • यह संभव है कि कुछ जीन को नर्सरी में विकृत किया जा सकता है, लेकिन रीफ के लिए अच्छी तरह से अनुकूलित किया जा सकता है; उन मामलों में, एक व्यवसायी नर्सरी चरण को समाप्त करने और माता-पिता कॉलोनी से सीधे चट्टान तक पहुंचने पर विचार कर सकता है। खराब प्रदर्शन के बावजूद नर्सरी में एक जीन को बनाए रखा जा सकता है यदि बाहरी साइटों पर निगरानी से पता चलता है कि यह एक बार बाहर निकलने के बाद उच्च प्रदर्शन करने वाला है (ओडॉनेल एट अल। 2018)।

आनुवंशिक उपकरण

यह निर्धारित करने के लिए कई आणविक आनुवंशिक तरीके मौजूद हैं कि नर्सरी में कोरल अलग-अलग जीनों के हैं, साथ ही आनुवंशिक विविधता और आनुवंशिक जनसंख्या संरचना (बॉम एट अल। 2019) को मापते हैं। आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले दो तरीकों में शामिल हैं:

  • माइक्रोसैटेलाइट मार्कर - एक एलील में रूपांकनों (दोहराने बेस जोड़े) की संख्या का विश्लेषण करता है
    • कैरिबियन कोरल और सिम्बोइडिनियासी (बॉम्स एट अल। 2019) के लिए कई माइक्रोसेटेलाइट मार्कर पहले ही विकसित किए जा चुके हैं।
    • लाभ: चलाए जा सकने वाले नमूनों की संख्या में लचीला; डेटा फाइलें छोटी हैं; आनुवंशिक विश्लेषण सीधा है
    • कमियां: कई लोको को परखने के लिए श्रम-गहन, एलील का स्कोर स्वचालित करना मुश्किल है, परिणाम आसानी से प्रयोगशालाओं के पार नहीं हो सकते
  • एकल न्यूक्लियोटाइड बहुरूपता (एसएनपी) - एक जीनोम अनुक्रम में एकल आधार जोड़ी अंतर का विश्लेषण करता है
    • लाभ: स्वचालित करने और आउटसोर्स करने में आसान, जीनोम-विस्तृत जानकारी देने के लिए एक समय में अधिक लोकी को स्वीकार किया जा सकता है; तरीकों प्रयोगशालाओं के बीच अधिक प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य हैं; अनुक्रमण-आधारित विधियों को मंच के विकास की आवश्यकता नहीं होती है और इसे तुरंत किसी भी प्रजाति पर लागू किया जा सकता है।
    • कमियां: अनुक्रमण उत्पादन से जीनोटाइप को प्राप्त करने के लिए जैव सूचना विज्ञान विशेषज्ञता की आवश्यकता होती है।

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