Сравнение диплоидных и триплоидных гибридных рыб от одних родителей

Определение скорости роста и размера тела животных — важная научная задача, понимание молекулярных механизмов которой может помочь в генетической селекции для нужд сельского хозяйства. Однако различия в генетическом фоне между видами замедляют прогресс в этой области.

В исследовании, опубликованном в Reproduction and Breeding, китайские учёные создали новые ресурсы зародышевой плазмы с помощью отдалённой гибридизации, чтобы изучить факторы, определяющие скорость роста и размер тела у рыб.

Отдалённая гибридизация — это скрещивание особей разных видов, родов или более высоких таксонов. Получение гибридного потомства важно для обогащения генофонда. В исследовании в качестве родителей были выбраны карп кои и редкий китайский горчак. Эти виды принадлежат к разным подсемействам внутри семейства карповых и демонстрируют значительные различия в скорости роста, размере тела, репродуктивном цикле и нерестовом поведении.

«Гибридное потомство может сочетать биологические характеристики и геномы обоих родителей, что позволяет сопоставлять фенотипы и генотипы», — поясняет соавтор исследования Юйцинь Шу, научный сотрудник Государственной ключевой лаборатории биологии развития пресноводных рыб при Хунаньском педагогическом университете.

Полученное потомство было классифицировано как аллодиплоидное и аллотриплоидное на основе содержания ДНК и числа хромосом. Сравнение двух типов гибридного потомства и их родителей по счётным и измеримым признакам, морфологии эритроцитов, составу кариотипа и митохондриальных генов показало, что признаки гибридов занимают промежуточное положение между родительскими.

«Мы также обнаружили, что в одинаковых условиях триплоидные гибриды демонстрируют более высокую скорость роста и больший размер тела, чем диплоидные гибриды, — добавляет Шу. — Два типа гибридного потомства, имеющие сходный генетический фон, но разную скорость роста, являются идеальными объектами для изучения признаков роста».

Для выяснения причины различий в скорости роста между диплоидными и триплоидными гибридами был проанализирован экспрессия генов, связанных с ростом. Исследователи обнаружили, что гены, способствующие росту, такие как gh1 и igf1, были высоко экспрессированы у триплоидных гибридов, в то время как для генов-супрессоров наблюдалась обратная картина. Эти результаты частично объясняют более быстрый рост триплоидных гибридов.

«Ключевым аспектом наших будущих исследований будет углублённый анализ механизмов, лежащих в основе паттернов экспрессии генов у диплоидных и триплоидных гибридов», — говорит Шу.