Pertimbangan Genetik

Staghorn Corals di Cane Bay, St. Croix. Foto © Kemit-Amon Lewis / TNC

Tujuan utama dari upaya peningkatan populasi termasuk memastikan bahwa pemulihan populasi karang beragam secara genetik. Mendapatkan individu yang berbeda secara genetik dan melacak genotipe karang di pembibitan dan selama penanaman penting untuk keberhasilan upaya restorasi jangka panjang dan pemulihan populasi karang. Hal ini terutama penting untuk spesies karang yang terancam punah atau langka, karena kemungkinan besar mereka telah mengurangi keragaman genetik dan mungkin tidak berhasil bereproduksi secara seksual, menghilangkan kemungkinan kombinasi genetik baru yang muncul secara alami.

Istilah kunci didefinisikan di bawah sebagai referensi:

Definisi - lihat Penelitian dan Restorasi Genetika Karang webinar untuk keterangan lebih lanjut

  • Alel - bentuk alternatif dari gen yang muncul melalui mutasi dan ditemukan pada posisi yang sama pada kromosom. Alel juga bisa datang melalui imigrasi dari populasi lain.
  • Gen - koloni yang dibentuk oleh reproduksi seksual yang berbeda secara genetik. Koloni karang yang berbeda mewakili satu genet (dalam sebagian besar kasus), tetapi jika terjadi reproduksi aseksual, banyak koloni mungkin termasuk dalam genet yang sama, dalam hal ini disebut ramet.
  • Ramets - koloni yang dibentuk oleh reproduksi aseksual yang identik secara genetik.
  • Keragaman genetik - probabilitas bahwa dua alel yang diambil sampelnya secara acak berbeda. Ini mencerminkan tingkat ketidaksamaan genetik antara gen dalam suatu populasi.
  • Keragaman genotipe - proporsi gen dalam suatu populasi. Karena karang dapat bereproduksi secara aseksual, beberapa koloni (atau ramet) dapat termasuk dalam genet yang sama dan oleh karena itu keragaman genotipe dapat kurang dari jumlah koloni)

Risiko Genetik Terkait dengan Pemulihan

Keragaman genetik dan genotipe populasi karang yang sedang direstorasi harus selalu diperhitungkan saat melakukan restorasi dengan metode berkebun karang. Metode ini memanfaatkan fragmentasi aseksual, menciptakan koloni yang identik secara genetik (mis., Ramet yang termasuk dalam genet yang sama). Jika keragaman genotipe rendah di lokasi pencangkokan selama pemijahan untuk reproduksi seksual, populasi tersebut berisiko karena keragaman genotipe yang rendah dapat menyebabkan penurunan keberhasilan pembuahan.

Menggabungkan Genetika ke dalam Restorasi

Untuk meminimalkan risiko ini, praktisi berkebun karang harus bertujuan untuk membudidayakan dan mencabut sebanyak mungkin gen. Tab berikut mencakup informasi tentang cara memasukkan informasi genetik ke dalam berbagai aspek metode berkebun karang untuk restorasi karang.

  • Kumpulkan 3-6 gen karang per terumbu dari kawasan terumbu dengan kondisi lingkungan berbeda, idealnya termasuk kawasan yang meniru kondisi proyeksi masa depan
  • Untuk menangkap mayoritas (> 50%) alel adaptif lokal (alel yang telah memberikan kemampuan pada karang untuk berkembang di lingkungannya saat ini), kumpulkan dari setidaknya 3 gen di lokasi tertentu, atau terumbu; untuk menangkap 90%, kumpulkan dari 10 gen (Baums et al. 2019).
  • Koloni donor (dari mana fragmen karang dikumpulkan) harus terpisah lebih dari 5m dan diberi genotipe menggunakan metode genetik molekuler jika memungkinkan.
  • Karang harus dikumpulkan dengan menggunakan metodologi ini dari berbagai habitat terumbu dengan kondisi lingkungan lokal yang berbeda, minimal 20-25 gen per spesies dalam produksi di setiap pembibitan.
fragmen karang memblokir pembibitan

Ramet (fragmen karang) dari genet yang sama tumbuh pada struktur persemaian blok. Sumber: Yayasan Restorasi Karang. Foto © Tim Calver

  • Karang harus dilacak dari waktu ke waktu berdasarkan genet atau garis keturunannya. Hal ini dapat dilakukan dengan menentukan satu genet per struktur pembibitan atau menggunakan tag atau colokan / pucks dengan genet. Ruang untuk “genotipe yang tidak diketahui” harus ditetapkan untuk koloni yang pecah atau terlepas dan genetnya tidak diketahui. Koloni-koloni tersebut masih dapat dicangkokkan dengan pemahaman bahwa genetnya tidak diketahui. Jika tidak ada data genetik molekuler tersedia, garis keturunan dapat diindikasikan dengan ID unik yang sesuai dengan koloni donor.
  • Ciri fenotip yang dapat membantu memandu karang pembibitan mana yang akan terus berkembang biak meliputi: tingkat kematian parsial yang rendah (jumlah jaringan yang hilang), penyembuhan luka yang cepat (hari untuk sembuh dari fragmentasi), laju pertumbuhan kerangka yang tinggi (bobot apung atau “area tajuk ”), Pemutihan dan ketahanan atau ketahanan penyakit menular (tidak ada pemutihan / penyakit menular, laju perkembangan penyakit yang lambat, dan / atau pemulihan cepat), dan hasil reproduksi seksual yang tinggi (pemijahan dan motilitas sperma) (Baums et al. 2019).
  • Genet yang menunjukkan kesesuaian yang buruk di pembibitan dapat diganti dengan yang lain dari terumbu yang sama (Baums et al. 2019). Mengeluarkan koloni-koloni ini dari pembibitan kemungkinan tidak akan mempengaruhi representasi keanekaragaman genetik selama representasi dari berbagai habitat dipertahankan. Gen yang selamat dari gen yang direncanakan untuk diganti masih dapat dicabut secara langsung (lihat di bawah).
  • Tanamkan representasi proporsional dari semua gen dari stok pembibitan di setiap lokasi outplant (Baums et al. 2019)
  • Menanamkan 4-6 gen berbeda dalam jarak dekat untuk meningkatkan kemungkinan reproduksi seksual yang sukses akan membantu membentuk populasi yang mandiri.
  • Ada kemungkinan bahwa beberapa gen mungkin salah beradaptasi dengan pembibitan tetapi beradaptasi dengan baik ke terumbu; dalam kasus tersebut, seorang praktisi dapat mempertimbangkan untuk menghilangkan tahap pembibitan dan penanaman langsung dari koloni induk ke terumbu. Genet juga dapat dipertahankan di pembibitan meskipun kinerjanya buruk jika pemantauan di lokasi pencangkokan menunjukkan bahwa genet berkinerja tinggi setelah ditanam (O'Donnell dkk. 2018).

Alat Genetik

Ada sejumlah metode genetik molekuler untuk menentukan apakah karang di pembibitan termasuk dalam gen yang berbeda, serta mengukur keragaman genetik dan struktur populasi genetik (Baums et al. 2019). Dua pendekatan yang umum digunakan meliputi:

  • Penanda mikrosatelit - menganalisis jumlah motif (pasangan basa berulang) dalam alel
    • Banyak penanda mikrosatelit telah dikembangkan untuk karang Karibia dan Symbiodiniaceae (Baums et al. 2019)
    • Manfaat: fleksibel dalam jumlah sampel yang dapat dijalankan; file data berukuran kecil; analisis genetik sangat mudah
    • Kekurangan: padat karya untuk menguji banyak lokus, penilaian alel sulit untuk diotomatiskan, hasil tidak dapat dengan mudah dibandingkan di seluruh laboratorium
  • Polimorfisme nukleotida tunggal (SNPs) - menganalisis perbedaan pasangan basa tunggal dalam urutan genom
    • Manfaat: lebih mudah diotomatisasi dan dialihdayakan, lebih banyak lokus dapat diuji pada satu waktu untuk memberikan informasi genom secara luas; metode lebih dapat direproduksi antar laboratorium; metode berbasis pengurutan tidak memerlukan pengembangan platform dan dapat segera diterapkan pada spesies apa pun.
    • Kekurangan: analisis membutuhkan keahlian bioinformatika untuk mendapatkan genotipe dari keluaran sekuensing.
porno youjizz xmxx guru xxx Seks
Translate »