توصيفگر ها :
آميخته گري , آزادماهيان , جنين شناسي , ريخت سنجي هندسي , تكوين استخوان , ناهنجاري , بيان ژن
چكيده فارسي :
مطالعه حاضر با هدف بررسي قابليت زنده ماندن فرزندان حاصل از آميزش¬هاي متقابل بين ماهي آزاد درياي خزر (Salmo caspius) و قزل-آلاي رنگين¬كمان (Oncorhynchus mykiss) و تأثير القاي تريپلوييدي بر آميخته¬گري و رشد جنيني انجام شد. اين آزمايش شامل شش گروه: قزل¬آلاي رنگين¬كمان (R)، ماهي آزاد درياي خزر (C)، آميخته¬هاي ديپلوييد و تريپلوييد بين قزل¬آلاي رنگين¬كمان ماده و ماهي آزاد درياي خزر نر (3nRC و 2nRC)، آميخته¬هاي ديپلوييد و تريپلوييد بين ماهي آزاد درياي خزر ماده و قزل¬آلاي رنگين¬كمان نر (3nCR و 2nCR) بود. القاي تريپلوييدي توسط شوك حرارتي پس از لقاح انجام شد. درصد تفريخ گروه¬هاي R و C بالاي 90% ،گروه 2nRC (35%) و گروه 3nRC (45%) بود كه نشان¬دهنده بازده بالايي از تأثير القاي تريپلوييدي بر ميزان بقاي آميخته¬ها است، در حالي¬كه جنين¬ها در گروه¬هاي 2nCR و 3nCR به مرحله تفريخ نرسيدند. تعداد كروموزوم¬ها در گروه¬هاي R، C، 2nRC و 3nRC به ترتيب 60، 80، 70 و 102 عدد شمارش شد. زمان قبل از بسته¬شدن بلاستوپور مهم¬ترين نقطه در مراحل جنيني بود كه تلفات زيادي رخ داد. تفريخ در گروههاي R و 3nRC سريعتر از C مشاهده شد. بيشترين وزن نهايي و سرعت رشد ويژه در گروههاي R و 3nRC مشاهده شد. بيشترين ميزان ناهنجاري در گروه 2nRC مشاهده شد، درحالي¬كه القاي تريپلوييدي با موفقيت، شيوع لاروهاي بدشكل را در گروه 3nRC كاهش داد. از آناليز مولفه اصلي (PCA)، متغير متعارف (CVA)، فواصل پروكراست و ماهالانوبيس براي تعيين تغييرات مورفومتريك استفاده شد. آناليز PCA هم¬پوشاني آميخته با قزل¬آلاي رنگين¬كمان را نشان داد و آناليز CVA هر سه گونه را به صورت سه جمعيت متمايز گروه¬بندي كرد. بيشترين اختلاف ظاهري در گونه¬هاي ذكرشده مربوط به باله¬هاي پشتي، مخرجي، شكمي، سينه¬اي، سرپوش آبششي، دهان و چشم در دوران لاروي است. روند تكوين غضروف-استخوان با روش رنگ¬آميزي آلسيان بلو-آليزارين رد بررسي شد. لاروهاي دو روزه (R, C, 3nRC) كاملاً غضروفي بودند. آغاز استخواني شدن در قسمت جمجمه و تمامي باله¬ها به ترتيب در گروههاي R، 3nRC و C مشاهده شد. همچنين اين مطالعه به صورت مجدد در دانشگاه گوتينگن آلمان به منظور انجام مطالعات بيان ژن انجام شد كه شامل 5 گروه: قزل¬آلاي رنگين¬كمان (R)، قزل¬آلاي قهوه¬اي (Salmo trutta) (B)، آميخته ديپلوييد و تريپلوييد (القاي شوك به دو روش مختلف) بين ماهي قزل¬آلاي رنگين¬كمان ماده و قزل¬آلاي قهوه¬اي نر (2nRB, 3nRB1, 3nRB2) بود. در 3nRB1 شوك حرارتي º C28، به مدت 10 دقيقه، 10 دقيقه پس از لقاح و 3nRB2 از شوك حرارتي ºC 26، به مدت 20 دقيقه، 25 دقيقه پس از لقاح استفاده شد. بيان چهار ژن مرتبط با رشد و ايمني شامل (GH، IGF-I، IGF-II و TLR3) و دو ژن خانه¬دار (-actinβ و Elongation factor1α) در چهار زمان تكاملي مختلف (تخم چشم¬زده، يك روز قبل از تفريخ، لارو يك روزه و لارو 21 روزه) مورد بررسي قرار گرفته شد. هر چهار ژن هدف (GH، IGF-I، IGF-II و TLR3) در همه مراحل نمونه برداري¬شده (از مرحله چشم¬زدگي تخم تا لارو 21 روزه) بيان شدند. بيان ژن GH و IGF-I در گروه B (قزل¬آلاي قهوه¬اي) در تمام زمان¬هاي نمونه¬برداري به طور معنيداري بيشتر از ساير گروه¬ها بود. همچنين بين گروه¬هاي 3nRB1 و 3nRB2 با گروه R اختلاف معني¬داري مشاهده نشد. بيشترين ميزان بيان ژن IGF-I در تمامي گروه¬ها در لاروهاي 21 روزه و IGF-II در زمان جنيني مشاهده شد. بيشترين ميزان بيان ژن TLR3 در آميخته¬ها (گروه-هاي 2nRB، 3nRB1 و 3nRB2) و كم¬ترين آن در قزل¬آلاي قهوه¬اي (B) اندازه¬گيري شد. بهطور كلي، با توجه به افزايش بقاي آميخته¬هاي تريپلوييد و كاهش ناهنجاري در آنها و شناسايي مراحل بحراني جنيني، با پژوهش¬هاي بيشتر در زمينه رشد و مقاومت به بيماري، اين آميخته مي¬تواند به مرحله توليد تجاري برسد.
چكيده انگليسي :
The present study aims to evaluate the viability of reciprocal crosses between Caspian trout (Salmo caspius) and rainbow trout (Oncorhynchus mykiss), and the effect of triploidization on embryonic development, growth and survival of hybrid embryos and larvae. This experiment included six groups of crosses: (1) pure O. mykiss (2nR); (2) pure S. caspius (2nC); (3) diploid and (4) triploid ♀O. mykiss×♂S. caspius hybrids (2nR×C and 3nR×C); (5) diploid and (6) triploid ♀S. caspius×♂O. mykiss hybrids (2nC×R and 3nC×R). Triploidy was induced by a thermal shock after fertilization. Fertilization, hatching, and embryonic development were studied. Hatching rate was more than 90% in 2nR and 2nC, 35% in 2nR×C group, 45% in 3nR×C group, whereas all embryos died before the eyed stage in 2nC×R and 3nC×R groups. Chromosome number ranged between 57-61 and 78-81 in 2nR and 2nC groups, 69-71 in 2nR×C and 99-103 in 3nR×C. The time before blastopore closure was the most important point in the embryonic phases when most deaths occurred in all groups. Hatching occurred earlier in 2nR and 3nR×C groups than in 2nC group. The highest final weight and specific growth rate were observed in 2nR and 3nR×C groups. The highest rate of malformation was observed in the 2nRC group, while triploid induction successfully reduced the prevalence of malformed larvae in the 3nRC group. Principal component analysis (PCA), canonical variable (CVA), Procrustes and Mahalanobis distances were used to determine morphometric changes. PCA analysis showed the overlap of hybrid with rainbow trout and CVA analysis grouped all three species into three distinct populations. The greatest differences in appearance between the species were found in the dorsal, anal, abdominal and pectoral fins, gill cover, mouth and eyes at the larval stage. Cartilage-bone ontogeny was examined using the Alcian Blue-Alizarin Red staining method. Two-day-old larvae (R, C, 3nRC) were completely cartilaginous. The onset of ossification was observed in the skull and all fins in R, 3nRC and C, respectively. This study was also carried out again at the University of Göttingen, Germany, to perform gene expression studies, which included 5 groups: O. mykiss (R), Salmo trutta (B), diploid and triploid hybrids (shock induced by two different methods) between female O. mykiss and male S. trutta (2nRB, 3nRB1, 3nRB2). In 3nRB1 a heat shock of 28 ºC was used for 10 min, 10 min after fertilization and in 3nRB2 a heat shock of 26 ºC was used for 20 min, 25 min after fertilization. The expression of four genes related to growth and immunity including (GH, IGF-I, IGF-II and TLR3) and two housekeeping genes (-actinβ and elongation factor 1α) at four different developmental stages (eyed egg, pre-hatch, newly hatched and 21-day-old larvae) was examined. All four target genes (GH, IGF-I, IGF-II and TLR3) were expressed at all stages examined. GH and IGF-I gene expression was significantly higher in group B than in the other groups at all sampling times. Similarly, no significant difference was observed between the 3nRB1 and 3nRB2 groups and the R group. The highest level of IGF-I gene expression in all groups was observed in 21-day-old larvae and IGF-II in the embryonic period. The highest level of TLR3 gene expression was measured in hybrids (2nRB, 3nRB1 and 3nRB2) and the lowest in brown trout (B).