Геномные ресурсы для повышения устойчивости аквакультуры к изменению климата
Исследователи из Института Эрлхэма выявили гены-кандидаты, которые могут помочь рыбам лучше переносить более теплую и соленую воду. Эти данные могут стать важным ресурсом для программ селекции в пресноводной аквакультуре.
По мере ухудшения качества и доступности воды из-за роста глобальных температур, эти результаты можно использовать для выведения более устойчивых рыб и защиты ключевого источника пищи для миллионов людей.
Нильская тилапия (Oreochromis niloticus) широко выращивается в пресноводной аквакультуре, обеспечивая питательные вещества и белок. Ее использование резко возросло, во многом благодаря способности адаптироваться к разным условиям воды и системам производства.
Однако рост глобальных температур истощил пресноводные ресурсы. Рыбоводческим хозяйствам срочно нужны породы, способные процветать несмотря на повышенную соленость и температуру воды.
Методология исследования:
- Ученые из Института Эрлхэма, Университета Восточной Англии и Университета Стирлинга исследовали геном тилапии, чтобы найти изменения, ответственные за повышенную толерантность.
- Они изучили ткань жабр — важного осморегуляторного органа — и создали данные последовательностей ДНК и РНК для анализа активности, регуляции и функции генов.
- Были выявлены генетические различия в регуляторных областях генов у нильской тилапии и 27 других видов тилапии.
- Команда оптимизировала подход к секвенированию генома, который выявляет активность потенциальных сайтов связывания транскрипционных факторов и генетических "переключателей" экспрессии.
Результаты:
- Идентифицированы участки генома, которые, как полагают ученые, контролируют активность определенных осморегуляторных генов, влияющих на функцию жабр и реакцию рыбы на изменение условий воды.
- Обнаружен ряд генов, связанных с признаками, помогающими тилапии переносить соленую воду и акклиматизироваться к пресной. Среди них — гены, вовлеченные в метаболизм и базовые клеточные процессы, ответственные за реакцию на изменения среды для поддержания баланса.
Значение и перспективы:
- Доктор Тэранг Мехта: "Селекционеры остро нуждаются в геномных ресурсах... Теперь мы можем предоставить эти новые ресурсы пресноводным рыбоводческим хозяйствам".
- Доктор Вилфрид Хэрти: "Мы определили области генома нильской тилапии, на которые можно нацелиться, чтобы вывести рыб с более высокой толерантностью к соли... Следующие шаги — использование аналогичных геномных подходов для поиска генов, связанных с другими важными для аквакультуры признаками, такими как рост и устойчивость к болезням".
Исследование "Chromatin accessibility in gill tissue identifies candidate genes and loci associated with aquaculture relevant traits in tilapia" опубликовано в журнале Genomics.