رمزگشایی اثر انگشت ژنتیکی خرچنگ‌های هیبریدی اروپایی-آمریکایی با 79 SNP – ژن‌ها به ژنوم

تنش بین آمریکایی ها و اروپایی ها در آب های اروپا در حال افزایش است. در میان خرچنگ دریایی، یعنی. همانطور که یک مطالعه جدید در G3: Genes|Genomes|Genetics توضیح می دهد، خرچنگ اروپایی هماروس گاماروسکه قبلاً در بخش هایی از محدوده خود در لیست قرمز قرار گرفته است، به طور فزاینده ای توسط گونه آمریکایی تهدید می شود هوماروس آمریکایی. H. americanus معمولا بزرگتر و تهاجمی تر از H. gammarusو می تواند با آنها رقابت کند، طعمه و به طور بالقوه پاتوژن های جدید را به جمعیت های اروپایی منتقل کند. علاوه بر این، شواهد محدود نشان می‌دهد که این دو گونه هیبرید می‌شوند و نگرانی‌هایی را در مورد نفوذ ناسازگار و یکپارچگی ژنتیکی ایجاد می‌کنند.

شناسایی دقیق مرزهای گونه‌ها اولین گام ضروری در کاهش نگرانی‌ها در مورد هیبریداسیون و اندازه‌گیری وسعت آن است. با این حال، خرچنگ دریایی مخلوط آمریکایی و اروپایی از نظر مورفولوژیکی قابل تشخیص نیستند. بنابراین استفاده از ابزارهای ژنتیکی ضروری است. محققان قبلی از پانل 79 پلی مورفیسم تک نوکلئوتیدی (SNPs) برای شناسایی هیبریدهای خرچنگ نسل اول (F1) استفاده کرده اند. اریک رود و دیگران. تصمیم گرفتیم ارزیابی کنیم که آیا این پانل نسبتاً اقتصادی 79-SNP می‌تواند نفوذ در نسل‌های بعدی، از جمله بک کراس‌های F1 و F2 را برطرف کند یا خیر.

همه آنالیزها از یک مجموعه داده تجربی SNP متشکل از 1591 فرد ژنوتیپ شده در 79 مکان SNP استفاده کردند. از آنجایی که 288 فرد هیبریدی مدیترانه ای و قبلاً شناسایی شده از گروه های مرجع والدین حذف شدند، در تجزیه و تحلیل نمونه گیری مجدد از 1303 خرچنگ اروپایی و آمریکایی اقیانوس اطلس استفاده شد. مجموعه داده های کوچکتر از 1303 عضو برای تولید افراد مصنوعی جدید استفاده شد تا هفت طبقه اجدادی “واقعی” را مطابق با نسبت های مورد انتظار نشان دهد. H. americanus اصل و نسب به عنوان مثال، یک طبقه با برچسب 25% به عقب برگشت داده شد H. gammarus12.5 درصد دومین بک کراس اروپا و 87.5 درصد دومین بک کراس آمریکا است. برای هر کلاس، نویسندگان مجموعه داده های متعادلی را با حجم نمونه برابر (N) در هر کلاس تولید کردند و 100 تکرار مستقل از N را اجرا کردند.

داده ها نشان می دهد که پانل 79-SNP به طور دقیق خرچنگ های اروپایی، خرچنگ های آمریکایی و هیبریدها را در چندین نسل شناسایی می کند. با این حال، یک نکته مهم این است که دقت برای خرچنگ دریایی خالص اروپایی و آمریکایی و نتاج F1 آنها بالاترین است و با بک کراس های متعدد کاهش می یابد. عدم قطعیت به ویژه برای تشخیص بک کراسینگ بالا بود H. gammarus.

بر اساس این نتایج، پانل 79-SNP می تواند به عنوان یک ابزار غربالگری سریع امنیت زیستی برای تشخیص کلاس های والدین و هیبریدهای F1 در مناطقی که اخیراً خرچنگ آمریکایی یافت شده است، استفاده شود. با این حال، نظارت دقیق مورد نیاز است زیرا دقت پانل به شدت از هیبریدهای نسل اول کاهش می یابد. علاوه بر این، پانل 79-SNP نتایج مثبت کاذب را در یک سوم مواقع نشان داد که نشان دهنده نیاز به مراقبت بیشتر در تفسیر نتایج است.

فراتر از یافته‌های ژنتیکی خرچنگ، این مطالعه چالش‌ها و پتانسیل نظارت بر نفوذ مولکولی را برای مدیریت شیلات و تلاش‌های حفاظتی نشان می‌دهد. این مشاهدات ممکن است به مطالعات ژنتیکی سایر ماهیگیری های با ارزش اقتصادی، چه در آب های اروپا یا آمریکا کمک کند.