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Genetic determination of early male parr maturation in Atlantic salmon natural populations

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Mithilfe von Lachs die Evolution verstehen

EU-finanzierte Forscher haben Atlantischen Lachs (Salmo salar) untersucht, um die Auswirkungen der globalen Umweltveränderungen auf Reproduktionsmerkmale besser zu verstehen.

Klimawandel und Umwelt icon Klimawandel und Umwelt

Atlantiklachspopulationen liefern uns viele Ökosystemdienstleistungen, aber sie verbringen ihr Leben in zwei Lebensräumen, die für menschlich bedingte Veränderungen anfällig sind: im Süßwasser und im Meer. Einige männliche Lachse sind in der Lage, die Reifung vor der Migration vom Süßwasser in den Ozean zu erreichen - sogenannte Frühreife des männlichen Lachses (early male parr maturation, EMPM). Während EMPM genetisch bedingt ist, kommt sie besonders häufig in südlichen Atlantiklachspopulationen vor, was darauf hindeutet, dass es eine zusätzliche Umweltkomponente für diese Fortpflanzungsverhaltensmuster gibt. Die Forschungsinitiative GENEARLY (Genetic determination of early male parr maturation in Atlantic salmon natural populations) untersuchte das Wachstum, Geschlecht und frühe Reifung von Lachs in kontrollierten Umgebungen, um die Faktoren zu bestimmen, die dem EMPM- Phänomen unterliegen. Das Projekt kombiniert Verhaltensökologie, quantitative Genetik mit Populationsgenomik. Dies wurde mit state-of-the-art-Sequenzierungstechnologie verwendet, um ein neues Licht auf den genetischen Determinismus und auf die genomische Architektur des EMPM-Phänotyps in natürlichen Atlantiklachspopulationen zu werfen. Die Wissenschaftler führten Feldversuche durch, um Umwelt-und genetische Faktoren zu identifizieren, die mit der Frühreife männlicher Lachse assoziiert sind. Während der Experimente steuerten sie Umweltfaktoren während der Aufzucht der Nachkommen in einer halb-natürlichen Umgebung und die genetischen Faktoren durch kontrollierte Kreuzungen. Die Forscher fanden heraus, dass ein Teil des EMPM-Merkmals eine starke genetische Komponente hatte. Anschließend bestimmten sie die genomischen Regionen und genetische Marker, die mit EMPM verknüpft sein könnten. Alle identifizierten genetischen Markerkandidaten wurden verwendet, um ein einzelnes Genotypisierungsarray des Nukleotid-Polymorphismus zu entwickeln, um die genotypischen Daten zu ergänzen. Dies ermöglichte eine Analyse der quantitativen Trait Loci an der Kartierungspopulation und einen genomischen Scan an einer natürlichen Population, die sowohl neutrale als auch funktionelle Polymorphismen enthält. Der integrative Ansatz von GENEARLY hat zu einem besseren Verständnis der Umweltauswirkungen auf Lachs und vor allem auf EMPM geführt. Solche Einblicke in die Evolution des Fortpflanzungsverhaltens beim Atlantischen Lachs werden angesichts des globalen Wandels zu verbesserten Erhaltungsmaßnahmen führen.

Schlüsselbegriffe

Atlantischer Lachs, Genetik, frühe männliche Parr Reifung, GENEARLY, Phänotyp, Einzelnukeotidpolymorphismus, quantitative trait locus 

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