Революция в селекции нильской тиляпии с помощью ДНК

Тиляпия — важный вид в аквакультуре, который выращивают более чем в 100 странах. После карпа это второй по значимости вид в мировой аквакультуре, на долю которого в 2015 году приходилось 7,4% мирового производства.

В сотрудничестве с ведущей мировой компанией по генетике нильской тиляпии Genomar AS (Норвегия) исследователи из Норвежского университета естественных наук (NMBU) разработали два важных геномных ресурса: SNP-массив и высокоплотную генетическую карту. Эти инструменты могут революционизировать классические методы селекции нильской тиляпии.

В настоящее время программы селекции нильской тиляпии полагаются на относительно простые стратегии подбора пар на основе здоровья и скорости роста рыб. Селекция по легко наблюдаемым визуальным признакам, таким как устойчивость к болезням и темпы роста, медленно, но верно привела к огромному прогрессу в продуктивности.

Теперь генетика предлагает способ "обойти систему", исследуя генетический код организма (ДНК) и находя генетические варианты, которые делают одну особь "лучше" другой. Включение информации о вариациях ДНК и выбор родителей, несущих "хорошие" генетические варианты для получения превосходного потомства, позволит ускорить прогресс на основе точных знаний.

Кроме того, тщательный отбор особей на основе генетики может обеспечить максимальное общее генетическое разнообразие в популяции даже при отборе по ключевым желательным признакам. Это важно для избежания инбридинга (скрещивания близкородственных рыб) и поддержания жизнеспособности стада.

Ученые использовали эти подходы для создания крошечной ДНК-микрочип-платформы (SNP-массива) размером 2 мм². Она позволяет одновременно тестировать 58 000 генетических вариантов в ДНК, выделенной из капли крови или образца плавника одной особи нильской тиляпии.

Хотя эти варианты представляют лишь крошечную долю миллионов мутаций, которые есть у каждой рыбы, они были тщательно отобраны как высокоинформативные и равномерно распределены по всем 22 хромосомам рыбы.

Чтобы помочь селекционерам вывести, например, быстрорастущую рыбу, ДНК групп быстро- и медленнорастущих рыб анализируется с помощью микрочипа. Хромосомные регионы, ассоциированные с быстрым ростом, идентифицируются. Этот анализ выявляет характерную "сигнатуру" или "отпечаток" хороших генетических вариантов, который можно использовать для отбора родителей следующего поколения рыб.