Przyczyny i konsekwencje struktury genetycznej zwierzyny

Transkrypt

1 Przyczyny i konsekwencje struktury genetycznej zwierzyny Wanda Olech, Zuza Nowak, Zbigniew Borowski - Wydział Nauk o Zwierzętach SGGW - Instytut Badawczy Leśnictwa Łowiectwo w zrównowaŝonej gospodarce leśnej IBL Sękocin, r. Fot. M.Hławiczka

2 Populacja grupa organizmów tego samego gatunku, współwystępujących na określonym obszarze i w określonym czasie (Krebs 1997) Grupa organizmów jak i zajmowany obszar muszą być wystarczająco duŝe, aby mogły w populacji zachodzić swobodnie procesy ekologiczne (w tym genetyczne)

3 Struktura genetyczna populacji to opis alleli i genotypów w poszczególnych loci wraz z częstością (prawdopodobieństwem) ich występowania w populacji

4 Przepływ genów między pokoleniami migracja, selekcja, dryf genetyczny, efekt załoŝyciela Rodzice kolejnego pokolenia Zmiana struktury zaleŝy od liczebności i składu grupy rodziców

5 Dryf genetyczny frekwencja allelu w kolejnych pokoleniach, na początku 0,5 pokolenie

6 Działania człowieka selekcja kierunkowa, przemieszczanie tworzenie barier

7 Struktura genetyczna populacji fragmentacja i efekt załoŝyciela a

8 Ocena struktury genetycznej populacji Markery genetyczne białka, enzymy markery molekularne Cechy morfologiczne Rodowód Markery mikrosatelitarnezmienność osobnicza (profile genetyczne) Mikromacierze SNP- zmienność osobnicza; powiązanie z cechami Markery DNA mitochondrialnegolinie Ŝenskie, zmienność gatunkowa

9 Sposób pobierania prób: 1. Krew przyŝyciowo, podczas immobilizacji w celu załoŝenia obroŝy, transportu itp. 2. Krew lub tkanka post mortem, martwe znalezione, eliminowane 3. Fragment skóry igła biopsyjna (dart) wystrzeliwana z broni pneumatycznej 4. Włosy z pułapek włosowych, wyrwane 5. Odchody Cebulka włosa

10 Jeleń szlachetny Cervus elaphus Fot. M.Hławiczka

11 Cervus elaphus Badania mt DNA, 69 haplotypów, 3 linie Niedziałkowska M. i in Acta theriol. 56

12 Cervus elaphus 40 analizowanych lokalizacji 827 (266,561) osobników 12 loci mikrosatelitarnych Borowski i in. 2015

13 Zmienność w jądrowym DNA podobne genetycznie populacje zaznaczone są tym samym kolorem Cervus elaphus Borowski i in. 2015

14 Cervus elaphus Dystans geograficzny w metrach ,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,1 Dystans genetyczny F st Brak związku między dystansem genetycznym (F st ) a geograficznym w populacji jelenia szlachetnego w Polsce Borowski i in. 2015

15 Daniel Dama dama Fot. M.Hławiczka

16 Dama dama 14 analizowanych lokalizacji 140 osobników region kontrolny mt DNA Borowski i in. 2015

17 Dama dama Frekwencje haplotypów CR mtdna w badanych populacjach Borowski i in. 2015

18 Dama dama 21 analizowanych lokalizacji 252 osobniki ekson 3 genu DRB3, enzymy restrykcyjne Psu, BstY I, Rsa I Nowak i in. 2015

19 Dama dama Frekwencja genotypów w wybranych populacjach niska zmienność, w kaŝdej populacji przewaŝa haplotyp A w układzie homozygotycznym Nowak i in. 2015

20 Sarna europejska Capreolus capreolus Fot. Ł.Łukasik

21 Capreolus capreolus Udział haplotypów sarny syberyjskiej w badanych populacjach Matosiuk i in Mol. Ecol. 23

22 Capreolus capreolus Matosiuk i in Mol. Ecol. 23

23 Łoś Alces alces Fot. M.Hławiczka

24 Alces alces 7 analizowanych lokalizacji 377 osobników region kontrolny mt DNA Świsłocka i in Acta theriol. 58

25 śubr Bison bonasus Fot. M.Hławiczka

26 Porównanie struktury genetycznej populacji 3 analizowane populacje 192 (104,88) osobników 12 loci mikrosatelitarnych ekson 2 genu DRB3, enzymy restrykcyjne HaeIII, BstYI, RsaI Nowak i in Pochodzenie analizowanych populacji lata grupa załoŝycielska Puszcza Białowieska (10,20) OHś BiałowieŜa Puszcza OHś BiałowieŜa, Borecka (7,8) rez. Borki, Pszczyna P.Białowieska, Puszcza OHś BiałowieŜa Knyszyńska (3,3) P.Białowieska Bison bonasus Grzegrzółka i in

27 Bison bonasus MM0012 Podstawowe parametry genetyczne Na Rzeczywista liczba alleli w locus Ne Efektywna liczba alleli w locus Ho Heterozygotyczność obserwowana F Współczynnik fiksacji Wright a ETH010 Białowieska Knyszyńska Borecka Na Ne Ho F 2,636 1,851 0,391 0,092 2,091 1,590 0,217 0,265 2,364 1,732 0,325 0,129 Nowak i in. 2015

28 Bison bonasus Analiza polimorfizmu restrykcyjnego eksonu 2 genu DRB3 Wzory restrykcyjne po trawieniu enzymem HaeIII Frekwencja 0,8 0,80 0,7 0,6 0,60 0,56 0,5 0,40 0,44 0,4 0,3 0,20 0,2 0,1 0,0 a b Wzory restrykcyjne po trawieniu enzymem BstYI Wzór restrykcyjny P. Białowieska P. Borecka P.Knyszyńska Wzory restrykcyjne po trawieniu enzymem RsaI Nowak i in. 2015

29 Bison bonasus 15 Bismarck 16 Plavia 147 Begrunder LB LC Analiza rodowodowa populacji w Bieszczadach 87 Bill 89 Bilma 42 Planta 45 Plebejer 100 Kaukasus 96 Gatczyna 46 Placida 95 Garde, 35 Plewna LC LB Perzanowski, Olech 2004; Biol.Conser. Olech i in. 2005; 2006 CEPL; Fot. P.Wawrzyniak

30 Udział załoŝycieli w stadach bieszczadzkich oraz populacji Ŝyjącej w niewoli i przywiezionych Ŝubrów Olech i in. 2013

31 Podsumowanie Analiza struktury genetycznej pozwala odpowiadać na pytania o zmienności i podobieństwie populacji, o historii migracji przesiedlania oraz podobieństwie między gatunkami. Źródłem informacji o strukturze są markery molekularne, a moŝe być rodowód Istotnym jest reprezentatywność i liczebność zebranych prób (badanych osobników) Wyniki analizy mogą być przydatne w zarządzaniu populacjami Fot. M.Hławiczka

32 Dziękuję za uwagę Fot. M.Hławiczka