Att förstå sambandet mellan mitokondriellt DNA (mtDNA) och djurtillväxt kan ge värdefull information för selektiv avel i vattenbruk. Men det komplexa samspelet mellan genetik och miljöfaktorer hindrar ofta framsteg på detta område. För detta ändamål publicerades en nyligen genomförd studie i Reproduction and Breeding undersökte tvärsnittsdiametern hos skelettmuskelfibrer i allotriploida fiskar med olika tillväxtegenskaper.
Forskarna valde ut röd crucian karp, vanlig karp och två allotriploida fiskar för studien. Den allotriploida fisken uppvisar distinkta tillväxthastigheter och ploiditetsnivåer jämfört med de inavlade föräldraarterna (röd karp och vanlig karp). Att dechiffrera de genetiska mekanismerna bakom dessa tillväxtskillnader har en betydande potential för fiskuppfödning.
"Fjärrhybridisering genererar snabbt olika genotyper och fenotyper, och erbjuder en rik resurs för att studera rollen av genetisk reglering för att forma fenotyper", förklarar den medkorsande författaren Li Ren, en forskare vid State Key Laboratory of Developmental Biology of Freshwater Fish i Hunan Normal universitet.
"Analys av muskelfiberdiameter och mtDNA-kopiatal avslöjade en positiv korrelation mellan individuell storlek och muskelfiberdiameter över alla fisktyper. Dessutom uppstod en stark korrelation mellan muskelmtDNA-kopiatal och kroppsvikt."
Noterbart observerade forskarna en minskning av antalet muskelmtDNA-kopior inom allotriploida fiskar under vintern. "Denna minskning motsvarar sannolikt minskad individuell aktivitet och energiförbrukning som syftar till att bibehålla kroppsvikten, vilket potentiellt kan bidra till den observerade tillväxtheterosen hos allotriploida fiskar", tillägger Ren.
Vidare analyserade forskarna uttrycksnivåerna för tre nukleärt reglerade mitokondriella gener (tfam, tfb1m och tfb2m). Intressant nog hittade de obalanserat alleliskt uttryck av tfam och tfb1m i den allotriploida fisken.
Ren lyfter fram det komplexa förhållandet mellan mtDNA och säger:"Kopiantalet och transkriptionseffektiviteten hos djurs mtDNA är intimt kopplade inte bara till egenskaperna hos mtDNA-genomet självt utan också till uttrycket av specifika kärngener. Men för närvarande är en direkt kopplingen mellan dessa tre kärnkodade mitokondriella gener och variationen i mtDNA-kopiantal förblir svårfångad."
Mer information: Hong Zhang et al, mtDNA-kopiatal bidrar till tillväxtdiversitet hos allopolyploida fiskar, Reproduktion och avel (2024). DOI:10.1016/j.repbre.2023.12.008
Tillhandahålls av KeAi Communications Co.
