Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Ước lượng kích thước bộ gen của các loài cá nước lợ và tôm Penaeid bằng phương pháp phân tích tế bào dòng
Tóm tắt
Phương pháp phân tích tế bào dòng đã được sử dụng để ước lượng kích thước bộ gen của năm loài cá nước lợ và bốn loài tôm. Kích thước bộ gen của loài Lutjanus argentimaculatus được ghi nhận là 0,95 ± 0,10 pg và 0,79 ± 0,01 pg cho loài Scatophagus argus. Kích thước bộ gen của các loài Chanos chanos (0,72 ± 0,01 pg), Etroplus suratensis (1,71 ± 0,16 pg) và Liza macrolepis (0,87 ± 0,02 pg) - những loài quan trọng trong nuôi trồng thủy sản - được báo cáo lần đầu tiên trong nghiên cứu này. Cây phát sinh loài được xây dựng dựa trên 67 chuỗi gen của gen cytochrome c oxidase subunit 1 (COI) của loài Lates calcarifer đã chỉ ra hai nhánh riêng biệt. Loài Lates calcarifer của Ấn Độ với kích thước bộ gen ước lượng là 0,44 ± 0,02 pg thuộc về một nhánh khác so với nhánh ở Đông Nam Á và Úc, nơi được báo cáo có kích thước bộ gen lớn hơn. Kích thước bộ gen của bốn loài chủ yếu trong chi Penaeus (Penaeus monodon, Penaeus indicus, Penaeus vannamei và Penaeus japonicus) được tìm thấy trong khoảng tương tự. Kích thước bộ gen của tôm cái dao động từ 2,91 ± 0,03 pg (P. monodon) đến 2,14 ± 0,02 pg (P. japonicus). Đối với tôm đực, kích thước bộ gen dao động từ 2,86 ± 0,06 pg (P. monodon) đến 2,19 ± 0,02 pg (P. indicus). Sự khác biệt đáng kể được quan sát thấy về kích thước bộ gen giữa tôm đực và cái của tất cả các loài trừ P. monodon. Sự khác biệt tương đối lớn nhất là 12,78% được quan sát thấy trong kích thước bộ gen giữa hai giới của P. indicus. Sự khác biệt liên loài tương đối 30,59% trong kích thước bộ gen là cao nhất giữa các cá thể tôm đực của P. monodon và P. indicus và 35,98% giữa các cá thể tôm cái của P. monodon và P. japonicus. Các mô mang và mô chân bụng được bảo quản có thể được sử dụng thành công tới 3 tuần để ước lượng kích thước bộ gen ở tôm.
Từ khóa
#kích thước bộ gen #cá nước lợ #tôm Penaeid #phân tích tế bào dòng #nuôi trồng thủy sảnTài liệu tham khảo
Quinn NL, Gutierrez AP, Koop BF, Davidson WS (2012) Genomics and genome sequencing: benefits for finfish aquaculture. In: Muchlisin Z (ed) Aquaculture. InTech, Rijeka, pp 127–154
Hemmer-Hansen J, Therkildsen NO, Pujolar JM (2014) Population genomics of marine fishes: next-generation prospects and challenges. Biol Bull 227:117–132
Wilhelm J, Pingoud A, Hahn M (2003) Real-time PCR-based method for the estimation of genome sizes. Nucleic Acids Res 31:56–56
Brainerd EL, Slutz SS, Hall EK, Phillis RW (2001) Patterns of genome size evolution in tetraodontiform fishes. Evolution 55:2363–2368
Zhu D, Song W, Yang K, Cao X, Gul Y, Wang W (2012) Flow cytometric determination of genome size for eight commercially important fish species in China. In Vitro Cell Dev Biol Anim 48:507–517
Jeffery NW, Gregory TR (2014) Genome size estimates for crustaceans using Feulgen image analysis densitometry of ethanol-preserved tissues. Cytometry 85:862–868
Hare EE, Johnston JS (2011) Genome size determination using flow cytometry of propidium iodide-stained nuclei. Methods Mol Biol 772:3–12
Dufresne F, Jeffery N (2011) A guided tour of large genome size in animals: what we know and where we are heading. Chromosome Res 19:925–938
Griffith OL, Moodie GEE, Civetta A (2003) Genome size and longevity in fish. Exp Gerontol 38:333–337
Gregory TR (2004) Genome size is not correlated positively with longevity in fishes (or homeotherms). Exp Gerontol 39:859–860
Hardie DC, Hebert PD (2003) The nucleotypic effects of cellular DNA content in cartilaginous and ray-finned fishes. Genome 46:683–706
Hardie DC, Hebert PD (2004) Genome-size evolution in fishes. Can J Fish Aquat Sci 61:1636–1646
Jeffery NW, Hultgren K, Chak STC, Gregory TR, Rubenstein DR (2016) Patterns of genome size variation in snapping shrimp. Genome 59:393–402
Alfsnes K, Leinaas HP, Hessen DO (2017) Genome size in arthropods; different roles of phylogeny, habitat and life history in insects and crustaceans. Ecol Evol 7:5939–5947
Rees DJ, Belzile C, Glemet H, Dufresne F (2008) Large genomes among caridean shrimp. Genome 51:159–163
Vij S, Kuhl H, Kuznetsova IS, Komissarov A, Yurchenko AA et al (2016) Chromosomal-level assembly of the asian seabass genome using long sequence reads and multi-layered scaffolding. PLoS Genet 12:e1006500
Folmer O, Black M, Hoeh W, Lutz R, Vrijenhoek R (1994) DNA primers for amplification of mitochondrial cytochrome coxidase subunit I from diverse metazoan invertebrates. Mol Mar Biol Biotechnol 3:294–299
Ward RD, Zemlak TS, Innes BH, Last PR, Hebert PD (2005) DNA barcoding Australia’s fish species. Phil Trans R Soc Lond B 360:1847–1857
Tiersch TR, Chandler RW (1989) Chicken erythrocytes as an internal reference for analysis of DNA content by flow cytometry in grass carp. Trans Am Fish Soc 118:713–717
Dolezel J, Bartos J, Voglmayr H, Greilhuber J (2003) Nuclear DNA content and genome size of trout and human. Cytometry 51A:127–128
Hall TA (1999) BioEdit: a user-friendly biological sequence alignment editor and analysis program for Windows 95/98/NT. Nucl Acids Symp Ser 41:95–98
Lanfear R, Frandsen PB, Wright AM, Senfeld T, Calcott B (2017) PartitionFinder 2: new methods for selecting partitioned models of evolution for molecular and morphological phylogenetic analyses. Mol Biol Evol 34:772–773
Guindon S, Dufayard JF, Lefort V, Anisimova M, Hordijk W, Gascuel O (2010) New algorithms and methods to estimate maximum-likelihood phylogenies: assessing the performance of PhyML 3.0. Syst Biol 59:307–321
Stamatakis A (2014) RAxML version 8: a tool for phylogenetic analysis and post-analysis of large phylogenies. Bioinformatics 30:1312–1313
Gregory TR (2017) Animal Genome Size Database. http://www.genomesize.com
Bernardi G, Wiley EO, Mansour H, Miller MR, Orti G, Haussler D, O’Brien SJ, Ryder OA, Venkatesh B (2012) The fishes of Genome 10K. Mar Genom 7:3–6
Hinegardner R, Rosen DE (1972) Cellular DNA content and the evolution of teleostean fishes. Am Nat 106:621–644
Yue GH, Zhu ZY, Lo LC, Wang CM, Lin G, Feng F, Pang HY, Li J, Gong P, Liu HM, Tan J (2009) Genetic variation and population structure of Asian seabass (Lates calcarifer) in the Asia-Pacific region. Aquaculture 293:22–28
Vij S, Purushothaman K, Gopikrishna G, Lau D, Saju JM, Shamsudheen KV, Kumar KV, Basheer VS, Gopalakrishnan A, Hossain MS, Sivasubbu S et al (2014) Barcoding of Asian seabass across its geographic range provides evidence for its bifurcation into two distinct species. Front Mar Sci 1:30
Ward RD, Holmes BH, Yearsley GK (2008) DNA barcoding reveals a likely second species of Asian sea bass (barramundi) (Lates calcarifer). J Fish Biol 72:458–463
Peruzzi S, Chatain B, Menu B (2005) Flow cytometric determination of genome size in European seabass (Dicentrarchus labrax), gilthead seabream (Sparus aurata), thinlip mullet (Liza ramada), and European eel (Anguilla anguilla). Aquat Living Resour 18:77–81
Huang SW, Lin YY, You EM, Liu TT, Shu HY, Wu KM, Tsai SF, Lo CF, Kou GH, Ma GC, Chen M (2011) Fosmid library end sequencing reveals a rarely known genome structure of marine shrimp Penaeus monodon. BMC Genom 12:242
Libertini A, Panozzo M, Scovacricchi T (1990) Nuclear DNA content in Penaeus kerathurus (Forskal, 1775) and P. japonicus Bate, 1888 (Crustacea, Decapoda). In: 25th European Marine Biology Symposium E.M.B.S. Ferrara
Xavier PL, Senhorini JA, Pereira-Santos M, Fujimoto T, Shimoda E, Silva LA, dos Santos SA, Yasui GS (2017) A flow cytometry protocol to estimate DNA content in the yellowtail tetra Astyanax altiparanae. Front Genet 8:131
Chow S, Dougherty WJ, Sandifer PA (1990) Meiotic chromosome complements and nuclear DNA contents of four species of shrimps of the genus Penaeus. J Crustacean Biol 10:29–36