Genetische overwegingen

Staghorn-koralen in Cane Bay, St. Croix. Foto © Kemit-Amon Lewis / TNC

Een belangrijk doel van de inspanningen voor populatiebevordering is ervoor te zorgen dat herstellende koraalpopulaties genetisch divers zijn. Het verkrijgen van genetisch verschillende individuen en het volgen van de genotypen van koralen in kwekerijen en tijdens het uitplanten is belangrijk voor het succes op lange termijn van herstelinspanningen en de koraalpopulaties die worden hersteld. Dit is vooral belangrijk voor koraalsoorten die bedreigd of zeldzaam zijn, omdat ze waarschijnlijk al een verminderde genetische diversiteit hebben en zich mogelijk niet seksueel succesvol voortplanten, waardoor de kans op natuurlijke nieuwe genetische combinaties wordt geëlimineerd.

Sleutelbegrippen worden hieronder als referentie gedefinieerd:

Definities - zie Coral Genetics Research and Restoration webinar voor verdere beschrijving

  • Allel - alternatieve vorm van een gen dat ontstaat door mutatie en wordt aangetroffen op dezelfde positie op een chromosoom. Allelen kunnen ook binnenkomen via immigratie van een andere populatie.
  • Genets - kolonies gevormd door seksuele voortplanting die genetisch verschillend zijn. Een afzonderlijke koraalkolonie vertegenwoordigt een enkele genet (in de meeste gevallen), maar als aseksuele voortplanting optreedt, kunnen meerdere kolonies tot hetzelfde genet behoren, in welk geval ze ramets worden genoemd.
  • Ramets - kolonies gevormd door ongeslachtelijke voortplanting die genetisch identiek zijn.
  • Genetische diversiteit - de kans dat twee willekeurig bemonsterde allelen verschillend zijn. Dit weerspiegelt de mate van genetische ongelijkheid tussen genetten in een populatie.
  • Genotypische diversiteit - het aandeel genets binnen een populatie. Omdat koralen zich ongeslachtelijk kunnen voortplanten, kunnen verschillende kolonies (of ramets) tot hetzelfde genet behoren en daarom kan de genotypische diversiteit kleiner zijn dan het kolonie-aantal)

Genetische risico's verbonden aan restauratie

De genetische en genotypische diversiteit van koraalpopulaties die worden hersteld, moet altijd in aanmerking worden genomen bij het uitvoeren van restauratie met behulp van methoden voor koraaltuinieren. Deze methoden profiteren van aseksuele fragmentatie, waardoor kolonies ontstaan ​​die genetisch identiek zijn (dwz ramets die tot hetzelfde genet behoren). Als de genotypische diversiteit laag is op outplant-locaties tijdens het uitzetten voor seksuele reproductie, loopt de populatie risico, aangezien een lage genotypische diversiteit kan leiden tot verminderd bevruchtingssucces.

De genetica integreren in restauratie

Om deze risico's te minimaliseren, moeten beoefenaars van koraaltuinieren ernaar streven zoveel mogelijk genets te kweken en uit te planten. De volgende tabbladen bevatten informatie over het opnemen van genetische informatie in verschillende aspecten van methoden voor het tuinieren van koralen voor het herstel van koralen.

  • Verzamel 3-6 koraalgenets per rif uit rifgebieden met verschillende omgevingsomstandigheden, idealiter inclusief gebieden die de verwachte toekomstige omstandigheden nabootsen
  • Om de meerderheid (> 50%) van lokaal adaptieve allelen (allelen die een koraal de mogelijkheid hebben gegeven om te gedijen in zijn huidige omgeving) vast te leggen, verzamelt u van ten minste 3 geneten een bepaalde locatie of rif; om 90% te vangen, verzamel je van 10 genets (Baums et al. 2019).
  • Donorkolonies (waaruit koraalfragmenten worden verzameld) moeten meer dan 5 meter van elkaar verwijderd zijn en indien mogelijk gegenotypeerd worden met behulp van moleculair-genetische methoden.
  • Koralen moeten met behulp van deze methode worden verzameld uit een reeks rifhabitats met verschillende lokale omgevingsomstandigheden, voor een minimum van 20-25 genets per soort in productie in elke kwekerij.
koraalfragmenten blokkeren de kinderkamer

Ramets (koraalfragmenten) van dezelfde genet die groeien op een blokkweekstructuur. Bron: Coral Restoration Foundation. Foto © Tim Calver

  • Koralen moeten in de loop van de tijd worden gevolgd op basis van hun genet of afstamming. Dit kan worden gedaan door één genet per boomkwekerijstructuur aan te wijzen of door tags of pluggen / pucks met genet te gebruiken. Een ruimte voor "onbekende genotypen" moet worden aangewezen voor kolonies die breken of losraken en hun genet is onbekend. Die kolonies kunnen nog steeds worden uitgeplant met dien verstande dat het genet onbekend is. Als er geen moleculair genetische gegevens beschikbaar zijn, kan afstamming worden aangegeven met een uniek ID dat overeenkomt met de donorkolonie.
  • Fenotypische eigenschappen die kunnen helpen bepalen welke kwekerijkoralen zich moeten voortplanten, zijn onder meer: ​​lage achtergrondniveaus van gedeeltelijke mortaliteit (hoeveelheid weefselverlies), snelle wondgenezing (dagen om te genezen van fragmentatie), hoge skeletgroeisnelheid (drijvend gewicht of ”), Bleken en resistentie of veerkracht van infectieziekten (geen bleking / infectieziekte, langzame ziekteprogressie en / of snel herstel), en hoge seksuele reproductieve output (kuitschieten en beweeglijkheid van het sperma) (Baums et al. 2019).
  • Genets die in de kinderkamer een slechte conditie vertonen, kunnen worden vervangen door andere van hetzelfde rif (Baums et al.2019). Het is onwaarschijnlijk dat het uitsluiten van deze kolonies van de kwekerij de representatie van genetische diversiteit beïnvloedt, zolang de representatie van een verscheidenheid aan habitats wordt gehandhaafd. Overlevenden van genets die voor vervanging zijn gepland, kunnen nog steeds direct worden uitgeplant (zie hieronder).
  • Outplant een evenredige vertegenwoordiging van alle genets uit boomkwekerijen in elke outplant-site (Baums et al.2019)
  • Het uitplanten van 4-6 verschillende genets in de buurt om de kans op succesvolle seksuele voortplanting te vergroten, zal helpen om een ​​zelfvoorzienende populatie op te bouwen.
  • Het is mogelijk dat sommige genets slecht aangepast zijn aan de kraamkamer, maar goed aangepast zijn aan het rif; in die gevallen zou een beoefenaar kunnen overwegen om de kraamfase te elimineren en direct uit te planten van de moederkolonie naar het rif. Een genet kan ondanks slechte prestaties ook in de kwekerij worden gehandhaafd als uit monitoring op outplantlocaties blijkt dat het een goede prestatie levert na uitplant (O'Donnell et al. 2018).

Genetische hulpmiddelen

Er bestaan ​​een aantal moleculair genetische methoden om te bepalen of koralen in kwekerijen tot verschillende genetten behoren, en om de genetische diversiteit en de genetische populatiestructuur te meten (Baums et al. 2019). Twee veelgebruikte benaderingen zijn:

  • Microsatellietmarkers - analyseert het aantal motieven (herhaalde basenparen) in een allel
    • Er zijn al veel microsatellietmarkers ontwikkeld voor Caribische koralen en Symbiodiniaceae (Baums et al.2019)
    • Voordelen: flexibel in het aantal monsters dat kan worden uitgevoerd; gegevensbestanden zijn klein; genetische analyse is eenvoudig
    • Nadelen: arbeidsintensief om veel loci te testen, scoren van allelen is moeilijk te automatiseren, resultaten kunnen niet gemakkelijk worden vergeleken tussen laboratoria
  • Single nucleotide polymorphisms (SNP's) - analyseert verschillen in enkele basenparen in een genoomsequentie
    • Voordelen: gemakkelijker te automatiseren en uit te besteden, er kunnen meer loci tegelijk worden geanalyseerd om genoombrede informatie te geven; methoden zijn beter reproduceerbaar tussen labs; Op sequencing gebaseerde methoden vereisen geen platformontwikkeling en kunnen onmiddellijk op elke soort worden toegepast.
    • Nadelen: analyse vereist expertise op het gebied van bio-informatica om genotypen af ​​te leiden uit sequencing-output.
pporno youjizz xmxx leraar xxx Sekse
Translate »