新的生物信息学工具发现了威胁水产养殖中天然罗非鱼种群生存的杂交鱼

导读 2022年1月4日整理发布:至关重要的是,新工具提供了比全基因组数据分析更便宜的解决方案——目前监测当地生物多样性的方法。由厄勒姆研究所

2022年1月4日整理发布:至关重要的是,新工具提供了比全基因组数据分析更便宜的解决方案——目前监测当地生物多样性的方法。

由厄勒姆研究所牵头,与坦桑尼亚渔业研究所、罗汉普顿大学、班戈大学、布里斯托大学和英国东英吉利大学一起,新的基因组学标记工具能够识别罗非鱼物种并精确定位入侵和本地罗非鱼之间的杂交物种。

近几十年来,热带内陆水产养殖产量迅速增加,2018 年达到 4700 万吨。 罗非鱼是一种以Oreochromis属为主、原产于非洲和中东的慈鲷鱼群,是这一扩张的关键部分——占 5.5吨的全球总量。内陆水产养殖的持续扩张在非洲尤为重要,那里的气候变化和人口增长使脆弱的粮食生产系统面临更大的压力。

由于气候变化导致内陆水域温度逐渐升高,非洲渔业遭受相关的水生环境物理和化学变化。再加上人口持续增长,预计到 2100 年撒哈拉以南非洲和亚洲的居民将达到 90 亿,进一步引起人们对粮食安全的担忧。

罗非鱼是非洲特有的,包括坦桑尼亚在内的东非是罗非鱼物种自然多样性的热点地区。在坦桑尼亚至少发现了8 种完全地方性的Oreochromis物种,另外还有 12 种是与邻国共享的集水区特有的物种。其中一些物种适应了独特的环境条件,例如高温、盐度和 pH 值,并且可以对未来水产养殖发展感兴趣。

主要作者、厄勒姆研究所 Haerty Group 的博士后科学家 Adam Ciezarek 博士说:“罗非鱼养殖的主要困难之一在于物种的区分。这目前依赖于形态特征,这是识别的特别问题。雌性和幼鱼。这反过来又会导致意外的种群污染。此外,众所周知,非本地养殖的罗非鱼种群(尼罗罗非鱼,O. niloticus)广泛分布在非洲各地,并与本地Oreochromis物种杂交。

“为了满足准确区分物种的需要,同时也需要确定可以经济高效且更快地进行的潜在杂交种,开发了一种基于 96 个单核苷酸多态性 (SNP) 生物标志物的优化设计。这种设计也被证明是更多比微卫星或种间杂种的形态识别准确。

“罗非鱼是水产养殖中非常重要的一类鱼类。养殖品系作为非本地物种被引入许多水体,这在本地罗非鱼物种容易杂交的地区造成了问题。杂交罗非鱼的存活率较低,生长速度较慢,这威胁到自然种群的生存。

“这也威胁到罗非鱼养殖场的生存,因为种群通常来自野外。如果他们放养他们认为是纯种、适合养殖的品种,但实际上放养生长缓慢的杂交品种,养殖场可能会失败。

“能够发现这些杂种很重要,但仅通过物理特征将它们与纯罗非鱼物种分开是不可靠的。我们已经证明可以使用全基因组数据识别它们。至关重要的是,我们还证明了大大减少的 96 个 SNP 组也能表现得一样好——效率更高,精度更高,成本更低。”

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