Projekti / Programi
Varstvena genetika avtohtone potočne postrvi v Sloveniji
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 4.02.01 |
Biotehnika |
Živalska produkcija in predelava |
Genetika in selekcija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| B220 |
Biomedicinske vede |
Genetika, citogenetika |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 4.02 |
Kmetijske vede in veterina |
Znanost o živalih in mlekarstvu |
Salmo trutta, potočna postrv, Slovenija, ogroženost, atlantska evolucijska linija, molekularni markerji, mtDNA, mikrosateliti, SNP, hibridizacija, introgresija, prilagojenost, selekcija na okolje, imunski odziv
Raziskovalci (5)
| št. |
Evidenčna št. |
Ime in priimek |
Razisk. področje |
Vloga |
Obdobje |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
37309 |
dr. Jernej Bravničar |
Živalska produkcija in predelava |
Tehnični sodelavec |
2014 - 2017 |
0 |
| 2. |
35373 |
dr. Ida Djurdjevič |
Živalska produkcija in predelava |
Mladi raziskovalec |
2014 - 2017 |
0 |
| 3. |
05008 |
dr. Mojca Narat |
Biotehnologija |
Raziskovalec |
2014 - 2017 |
0 |
| 4. |
11906 |
dr. Aleš Snoj |
Živalska produkcija in predelava |
Vodja |
2014 - 2017 |
0 |
| 5. |
15658 |
dr. Simona Sušnik Bajec |
Biokemija in molekularna biologija |
Raziskovalec |
2014 - 2017 |
0 |
Organizacije (1)
Povzetek
Slovenske avtohtone populacije potočne postrvi (Salmo trutta; donavska evolucijska linija) so zelo ogrožene zaradi ribogojniških populacij atlantske evolucijske linije, ki se jih uporablja za poribljanje odprtih voda, kjer se le-te križajo z avtohtonimi osebki.
Tako poribljanje je ekonomsko neučinkovito, ker zaradi izrazite prilagojenosti vnesene linije na ribogojniško okolje v naravnem okolju preživi manj kot 10 % vloženih osebkov, in škodljivo z naravovarstvenega vidika, ker se vneseni osebki genetsko mešajo z avtohtonimi, zaradi česar prihaja do hibridnih populacij, do izgube prilagojenosti lokalnih avtohtonih populacij na specifično okolje, spremeni se karakterističen lokalni fenotip, v skrajnem primeru avtohtone populacije izgubijo sposobnost samoobnavljanja in propadejo.
Do izgube prilagojenosti na naravno okolje lahko ob dolgoročni uporabi plemenske jate, ki se je ne obnavlja, in zadrževanju zaroda v vališču pride tudi pri avtohtonih postrvih. Poleg selekcije igra pomembno vlogo tudi efekt ozkega grla, ki je za lokalne ribogojnice značilen in ki povzroči padec genetske pestrosti zaroda, kar dodatno zmanjša njegovo zmožnost preživetja v naravi.
Glede na dosedanje genetske raziskave na potočnih postrvih v Sloveniji so vse plemenske jate vključevale visok genetski delež atlantske linije, med naravnimi populacijami pa so genetsko »čiste« izjemno redke in omejene na težko dostopne zgornje tokove manjših pritokov; do sedaj je bilo odkritih devet genetsko čistih avtohtonih populacij in vse so teritorialno specifične, imajo nizko genetsko pestrost in nizko efektivno velikost in zato niso primerne, da bi z njimi obnovili celotno območje Slovenije.
Konkretni cilji predlaganega projekta so sledeči:
• poiskati dodatne vire genetsko čistih populacij.
• vzpostaviti sistem molekularnih markerjev, s katerim bo mogoče ločevati med genetskimi profili, značilnimi za posamezne lokalne populacije.
• identificirati genetski profil (e.g., v okviru molekularnih markerjev, vezanih z MHC kompleksom), ki je značilen za posamezno specifično okolje (e.g., ribogojnica, naravno okolje),
• izdelati predloge ukrepov za obnovo populacije domorodne potočne postrvi
V vseh ribiških območjih razen soškega in obalno-kraškega bomo ca. na 70 lokacijah z elektro-ribolovom odlovili od 20 do30 potočnih postrvi in jim odvzeli vzorec za genetske analize. Po obravnavi bodo ribe vrnjene na mesto izlova. Lokacije bodo odbrane glede na fenotipsko homogenost postrvi, neprehodnost za ribe, ki so nizvodno od lokacije, katastrske podatke o gospodarjenju ipd… Vzorčenje bo potekalo v sodelovanju z ribiškimi družinami in ZZRS.
Analizirali bomo (1) nukleotidno sekvenco kontrolne regije mtDNA (filogenetska in filogeografska analiza), (2) posamezne točkovne polimorfizme jedrne DNA z mutacijami, specifičnimi za donavsko in atlantsko linijo potočnih postrvi (določanje stopnje introgresije), (3) nevtralne mikrosatelitne lokuse za določanje osnovnih populacijsko genetskih parametrov (F statistika, genetska pestrost, genetska divergenca itd) in DNA »fingerprinting« (starševska analiza), (4) mikrosatelitne lokuse, vezane na nekatere gene z adaptivno vrednostjo (e.g., imunski odziv: lokusi UBA, TAP2A inTAP2B), ki so pod selekcijskim pritiskom. Analiza obeh skupini mikrosatelitnih lokusov bo predstavljala merilo poljskega poskusa, dizajniranega za spremljanje vpliva različnih selekcijskih pritiskov na potočne postrvi, ki bodo v fazi iker z očmi naseljene v različna okolja, vendar bodo po poreklu identične.
Pričakujemo, da bomo identificirali populacije genetsko čistih avtohtonih postrvi v večini ribiških območij. Vendar obstaja možnost, da zaradi potencialno nizke genetske pestrosti in teritorialne specifičnosti ponekod repopulacije ne bo možno izvesti samo z lokalnimi avtohtonimi viri niti s pomočjo vnosa donavskih potočnih postrvi iz drugih ribiških območij, ampak bo primerneje uporabiti lokalne vire, čeprav le-ti ne bodo povsem ge
Pomen za razvoj znanosti
V okviru analiz predlaganega projekta bomo uporabljali obstoječa molekularna orodja in pristope, zato projekt ne bo neposredno vplival na razvoj bazičnih znanosti. Bo pa doprinesel k širšemu poznavanju molekularne ekologije potočne postrvi, predvsem bo dopolnjeno poznavanje filogeografije te vrste; za območje Slovenije namreč še ni natančnih podatkov o prisotnosti vseh evolucijskih linij in o njihovi geografski razporejenosti, zato niti ni možno sklepanje o kolonizacijskih in demografskih potekih potočne postrvi, ki so vplivali na razporejenost njenih populacij na območju Slovenije. To bodo rezultati projekta omogočili.
Novost na področju genomike bo predstavljala študija adaptivnih sprememb, izvedena v okviru poljskega poskusa, preko katerega bomo spremljali vpliv različnih selekcijskih pritiskov na genetske profile živali, ki bodo v fazi iker z očmi naseljene v različna okolja, vendar bodo po poreklu identične. Po našem vedenju tak poskus še ni bil izveden na salmonidih.
Pomen za razvoj Slovenije
Glavni pomen rezultatov predlaganega projekta je varovanje naravne dediščine, katere del v Sloveniji je nedvomno tudi avtohtona potočna postrv, ki je bila upodobljena celo na kovancu slovenskega tolarja. Projekt je izrazito praktično usmerjen in je namenjen kot neposredna pomoč pri izdelavi varstvenega načrta za avtohtono potočno postrv v Sloveniji s končnim ciljem njene repopulacije.
Podatke o lokacijah genetsko čistih donavskih populacij bomo posredovali MKO in ZZRS, ribiškim družinam in Ribiški zvezi Slovenije, ki bodo to informacijo implementirali v ukrepe za obnovo populacije avtohtone potočne postrvi, hkrati pa bo služila pri strateškem odločanju glede upravljanja rib v slovenskih celinskih vodah.
Sistem molekularnih markerjev za regijsko in intra-populacijsko ločevanje osebkov bo omogočal ugotavljanje identitete posameznih populacij potočne postrvi in s tem tudi sledenje in nadziranje njihovega prenašanja izven dovoljenega geografskega območja.
S pomočjo »DNA fingerpritinga« bo v populacijah možno ločevati med posameznimi osebki, kar bo služilo kot orodje za izvajanje dodatnih populacijskih analiz (e.g., starševska analiza, ocena efektivne velikosti populacije), to pa bo doprineslo k poznavanju populacijske dinamike preučevane populacije in preko tega do ocene njene genetske viabilnosti, ki predstavlja ključen parameter za ocenjevanje ogroženosti populacije in ga bodo lahko ribiški upravljavci vključili v svoj načrt upravljanja.
Študij vpliva dednosti in selekcije na prilagojenost potočnih postrvi na določeno okolje bo z znanstvenim pristopom ovrednotil opažanje nekaterih slovenskih ribiških upravljavcev, ki poročajo, da poribljanje odprtih vod z ribogojniškimi populacijami potočnih postrvi pri njih ni učinkovito in da ima zarod potočnih postrvi iz divjine v ribogojnici izjemno nizek »fitness«. Hkrati bo to nova potencialna smernica za izboljšano strategijo upravljanja s potočno postrvjo.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Zaključno poročilo
