DNA dan HIBRIDASI

31
DNA dan HIBRIDASI (Bukti untuk kelaziman hybridization antara Dolly Varden (Salvelinus malma) dan Sapi jantan ikan trout (Salvelinus confluentus) di northcentral Columbia Inggris watershed) Bahan dan metode Studi situs Daerah penelitian terdiri dari aliran sungai untuk Thutade Danau Northcentral British Columbia (Gbr. 2). Danau Thutade dalam Gambar. 1. Distribusi Dolly Varden trout dan banteng di British Columbia menunjukkan wilayah aktual atau potensial tumpang tindih relatif terhadap Danau Thutade DAS. Gambar. 2. Danau Thutade wilayah studi menunjukkan lokasi contoh (salib) dan lokasi dimana ditemukan hibrida char (dikelilingi salib). Baxter et al. 423 © 1997 Kanada NRC barat daya sistem hulu Sungai Mackenzie dan menghubungkan ke Mackenzie melalui Finlay atas dan sistem sungai Perdamaian. Lokasi penelitian ini terletak di Attichika (dan anak sungai nya, Kemess Creek ), Attcelley, dan Pass sungai Selatan (semua anak sungai untuk Thutade Danau). Gambar 1

Transcript of DNA dan HIBRIDASI

Page 1: DNA dan HIBRIDASI

DNA dan HIBRIDASI(Bukti untuk kelaziman hybridization antara Dolly Varden (Salvelinus malma) dan Sapi jantan ikan trout (Salvelinus confluentus) di northcentral Columbia Inggris watershed)

Bahan dan metodeStudi situs

Daerah penelitian terdiri dari aliran sungai untuk Thutade Danau Northcentral British Columbia (Gbr. 2). Danau Thutade dalam Gambar. 1. Distribusi Dolly Varden trout dan banteng di British Columbia menunjukkan wilayah aktual atau potensial tumpang tindih relatif terhadap Danau Thutade DAS. Gambar. 2. Danau Thutade wilayah studi menunjukkan lokasi contoh (salib) dan lokasi dimana ditemukan hibrida char (dikelilingi salib). Baxter et al. 423© 1997 Kanada NRC barat daya sistem hulu Sungai Mackenzie dan menghubungkan ke Mackenzie melalui Finlay atas dan sistem sungai Perdamaian.Lokasi penelitian ini terletak di Attichika (dan anak sungai nya, Kemess Creek ), Attcelley, dan Pass sungai Selatan (semua anak sungai untuk Thutade Danau).

Gambar 1

Gambar 2

Page 2: DNA dan HIBRIDASI

Char koleksi

Char sampel dikumpulkan dari setiap lokasi penelitian oleh electroshocking pada bulan Agustus-September 1994. Untuk analisis morfologi, char (N = 74) yang diawetkan dalam formalin 10% selama 2 minggu, direndam dalam air selama 2 hari, dan kemudian disimpan dalam 40% isopropanol. Darah, hati, dan sirip jaringan dikumpulkan dari subsampel dari char diperiksa untuk morfologi analisis (N = 33) dan C.disimpan dalam etanol 95% di 4 Analisis morfologi Di antara karakter morfologi dan meristic dipelajari oleh Haas dan McPhail (1991), jumlah total sinar insang, sirip dubur sinar nomor, dan rasio panjang rahang atas dengan panjang standar dapat mengidentifikasi individu-individu dari dua spesies dari populasi allopatric dengan akurasi 100% menggunakan analisis LDF. Perbedaan antara spesies dalam sifat-sifat yang diwarisi, dan hibrida buatan antara mereka secara morfologis antara; Dolly Varden memiliki kurang insang dan sirip dubur sinar dan rasio yang lebih rendah dari rahang atas panjang panjang standar daripada bull trout (Haas dan McPhail 1991). Kami mencetak karakter-karakter dalam sampel char kita dari Thutade DAS Danau untuk memperoleh bukti dari char populasi sympatric dan hibrida di antara mereka di dasar karakterisasi spesies dan hibrida mereka dibuat oleh Haas dan McPhail (1991). Itu pengukuran dibuat menggunakan kaliper Vernier, dan jumlah dilakukan di bawah mikroskop bedah. Seperti direkomendasikan oleh Neff dan Smith (1979), kami menggunakan pokok komponen (PC) analisis data korelasi matriks (Pimentel 1979) untuk menghasilkan skor ringkasan multivariat morfologi variasi antara spesies dan untuk mendapatkan bukti untuk hibrida. Mengingat perbedaan morfologi dikenal antara allopatric Dolly Varden trout dan banteng, distribusi bimodal skor PC akan menjadi bukti dari populasi sympatric dengan skor PC hibrida menempati posisi tengah (cf. Neff dan Smith 1979; Campton 1987)

Analisis molekuler

Page 3: DNA dan HIBRIDASI

Kami menggunakan tiga tes variasi genetik molekuler dalam DNA char untukmemeriksa pertanyaan tentang hibridisasi antara Dolly sympatricVarden trout dan banteng. Grewe et al. (1990) memutuskan delapan mitokondriaDNA (mtDNA) beda dengan situs restriksi enzim untuk enammemproduksi profil situs restriksi spesies-spesifik untuk Dolly Vardendan bull trout. Kami menggunakan HindIII enzim untuk membedakan DollyVarden trout banteng dari mtDNA. The dimorfisme HindIII hasildari perubahan pembatasan situs tunggal antara dua spesies (limasitus di Dolly Varden dan empat situs di bull trout). Ekstraksi DNAdari etanol-disimpan jaringan mengikuti pronase, atau proteinase K,pencernaan dan prosedur ekstraksi fenol-kloroform dijelaskan dalamTaylor et al. (1996). Sampel DNA genomik (5 mg) telah dicernadengan HindIII (New England Biolabs), dielektroforesis dalam agarosa 1,0%gel, dan Selatan mengusap ke membran nilon seperti yang dijelaskan dalamTaylor et al. (1996). variasi situs Restriction kemudian diuji menggunakanhibridisasi DNA-char terikat membran dengan digoxigeninlabelled C diikutipelangi berbau (Osmerus mordax) mtDNA pada 58 oleh deteksi hibrida DNA probe-char oleh chemiluminescence(Taylor et al 1996

Akibatnya, untuk mengidentifikasi baik Dolly Varden atau trout banteng mtDNA, kita diuji sebagian besar sampel kami untuk Situs HindIII perbedaan. Sebagai mtDNA maternal diwariskan (Avise dan Lansman 1983), analisis ini mendeteksi adanya satu, atau lain, mtDNA spesies dalam sampel masing-masing, namun tidak dapat mendeteksi hibrida. Jika dikombinasikan dengan analisis penanda biparentally warisan,Penanda molekuler kedua melibatkan pembatasan analisis situs internal transcribed spacer region pertama dari DNA ribosom (RDNA) kompleks gen. Ribosomal DNA adalah sebuah kelas tandem DNA repetitif nuklir terdiri dari coding dan bukan pengkode (spacer daerah) urutan DNA. Daerah coding rRNA yang menghasilkan menggabungkan dengan protein ribosom untuk menghasilkan ribosom (review di Hillis dan Dixon 1991). Dalam rekonstruksi filogenetik dalam genus, Pleyte et al. (1992) diurutkan pasangan basa 600 (pb) yang pertama daerah internal transcribed spacer (ITS 1) terisolasi dari enam jenis dari Salvelinus. Dolly Varden trout banteng dan berbeda di ITS mereka 1 urutan sekitar 8,6% (Pleyte et al. 1992) dan, yang menarik, tidak masing-masing keluarga terdekat; Dolly Varden adalah paling berkaitan erat dengan Arctic char (Cuon Salvelinus, 1,3% perbedaan) sedangkan bull trout yang paling erat hubungannya dengan Jepang char (Salvelinus leucomaenis, perbedaan 6,0%). Perbandingan yang dipublikasikan ITS 1 urutan Dolly Varden

Page 4: DNA dan HIBRIDASI

dan trout banteng menunjukkan beberapa enzim restriksi yang akan mengungkapkan pembatasan situs perbedaan antara spesies. Untuk mengeksploitasi perbedaan-perbedaan ini, kami menggunakan polymerase chain reaction (PCR) untuk memperkuat ITS 1 wilayah dari ikan menggunakan primer yang ditemukan dalam 18 tahun mengapit dan coding daerah 5.8S. Primer yang digunakan dalam reaksi PCR AAA AAG CTT adalah 5 TAC TTG ACA CCC CCG GTC GC 3 (ITS 1 maju) dan 5 TTG AGC TCT CGT CTG TCA TCG A 3 (ITS 1 reverse) seperti yang dijelaskan dalam Pleyte et al. (1992)

Reaksi PCR

dijalankan dalam volume reaksi 40 mL bawah kondisi berikut(Akhir konsentrasi): 1 mg template, 1,5 U Taq polimerase(Promega), 3 mM MgCl2, dATP, dTTP, dCTP, dan masing-masing di dGTP200 mmol, 350 pmol primer masing-masing, 1% Triton X-100, 10 mM Tris-HCl (pH 9,0), dan 50 mM KCl. Selain itu, 1 U dari Perfect Matchenzim (Stratagene) telah ditambahkan untuk setiap reaksi untuk mengurangi amplifikasi yangfragmen DNA nontarget (cf. Pleyte et al 1992).. PengerasanReaksi dilakukan dengan bersepeda berikutkondisi: 30 C selama 1 menit, annealing padasiklus denaturasi pada 94 C selama 155 C selama 1,5 menit, diikutimenit, dan perpanjangan primer di 72 dengan siklus C selama 5 menit.tunggal ekstensi pada 72 .

.( Seperti yang diperkirakan dari urutan mereka diterbitkan (Pleyte et al 1992).,ketika ITS 1 produk PCR diinkubasi dengan sejumlahenzim, pembatasan situs perbedaan antara Dolly Varden dan bantengtrout terungkap. Salah satu enzim, SmaI, memotong-bp 825amplifikasi produk trout jantan menjadi dua fragmen yang lebih kecil (500dan 325 bp), tetapi fragmen 825-bp tidak dipotong Dolly Varden. SebagairDNA adalah biparentally diwariskan dan terbatas pada satu kromosomlokasi di Dolly Varden trout dan banteng (Phillips et al 1989).,hibrida generasi pertama antara spesies akan menghasilkan kompositSmaI panjang fragmen restriksi perbedaan. Artinya, murni DollyVarden akan memiliki fragmen 825-bp tunggal, trout banteng murni akan memilikidua fragmen (500 dan 325 bp), dan hibrida akan memiliki tiga fragmen(825, 500, dan 325 bp). Salah satu potensi masalah dengan teknik iniadalah bahwa pencernaan tidak lengkap produk PCR dengan SmaI bisakeliru untuk pola hibrida.

Page 5: DNA dan HIBRIDASI

Produk PCR (2 mL) diinkubasi dengan 20 unitsesuai enzim (New England Biolabs atau BoehringerMannheim). Pembatasan PCR produk tersebut dielektroforesis dalam 2%gel agarosa dan massa molekul fragmen diperkirakandibandingkan dengan standar ukuran massa molekul (BRLBisakah 424. J. Ikan. Aquat. Sci. Vol. 54, 1997)© 1997 NRC Canada1-kb tangga) yang meliputi fragmen mulai dari ukuran 200 sampai1000 pb.ketiga penanda molekuler kami variasi alelik pada duahormon pertumbuhan (GH) lokus menggunakan probe cDNA dikembangkan darisockeye salmon (salem nerka) GH gen (Devlin 1993).cDNA yang menyelesaikan perbedaan panjang fragmen restriksi(RFLDs) di dua lokus secara simultan (GH1 dan GH2) dalam berbagaisalmonid spesies (R. H. Devlin, data tidak dipublikasikan). Variasi inilokus diduplikasi telah diuji oleh hibridisasi selatan HincIIrestrictedgenomik DNA. Antara 25 dan 30 ng dari cDNA GHdiberi label dengan [a-32P] dCTP oleh priming acak (Feinberg danVogelstein 1983.

Hybridizations telah dilakukan di 5 3 SSC dan53 solusi Denhardt's (albumin serum sapi 0,02%, 0,02% C di hadapanFicoll, 0,02% polivinil) pada 60 Betis timus 0,1% sebagai pesaing. mencuci keketatan Final adalah 1% C.SSC -0,1% SDS 60 Ketika diuji dengan cara ini, Dolly Vardendan trout banteng yang homozigot untuk alel alternatif di GH dualokus. Pada GH1, semua Dolly Varden diuji untuk tanggal (lihat di bawah) memperlihatkan2,9 alel tunggal pasangan kilobase (kb) sedangkan bull trout memperlihatkan3,5-kb alel. Di GH2, Dolly Varden memperlihatkan alel 2,5 kb sedangkantrout banteng memiliki alel 2,2 kb.)

(Komplementer fitur mtDNA dan nuklir dikodekanspidol telah dimanfaatkan untuk mempelajari sejauh, dan directionality,dari hibridisasi interspesifik di beberapa spesies lain (misalnya, Baker etal. 1989; Herke et al. 1990; Bernatchez et al. 1995). Semua seperti analisismengasumsikan tidak adanya variasi dalam-spesies untuk penandabekerja. Dalam kasus kami, mtDNA yang diterbitkan (Grewe et al. 1990)dan rDNA (Pleyte et al 1992). perbedaan spesies berdasarkangeografis terbatas sampling dari populasi dalam spesies.)

).( Untuk mengkonfirmasiketiadaan spesies dalam-variasi dalam penanda molekuler kami,kami memeriksa sampel dari "murni" Dolly Varden allopatric dan

Page 6: DNA dan HIBRIDASI

banteng trout dari serangkaian tersebar luas wilayah (Tabel 1): 10Dolly Varden populasi mulai dari Pulau Vancouver selatankepada Ratu Charlotte Kepulauan dan 11 bull trout didistribusikan populasiSungai Fraser dari atas ke Sungai Metolius, di Oregon.Dalam lebih dari 100 allopatric char diuji, tidak ada bukti withinspeciesvariasi dalam mtDNA, rDNA, dan spidol GH. Jadi, kamimenyimpulkan bahwa mereka diagnostik untuk masing-masing spesies. Kami jugadikonfirmasi warisan ibu dari RFLDs mtDNA, danbiparental warisan rDNA ITS 1 dan GH RFLDs, masing-masing,menggunakan DNA dari beberapa hibrida yang dibesarkan di laboratorium yang diproduksi olehHaas dan McPhail (1991).).( HasilAnalisis morfologiAnalisis morfologi char dikumpulkan di Danau ThutadeDAS menunjukkan bahwa kedua Dolly Varden trout dan bantenghadir di seluruh daerah studi. Analisis PCtiga karakter diringkas 71% dari variasi sepanjangpertama sumbu (Tabel 2), yang memisahkan menjadi dua spesimenutama kelompok (Gbr. 3). Kelompok pertama memiliki PC modal 1 skordari 20,625 dan sebanding dengan ikan dengan jumlah rendahinsang dan sirip dubur sinar dan rasio rendah dari rahang ataspanjang panjang standar. Kelompok kedua ikan memilikiPC modal 1 skor 1.2 dan ikan ini dikarakterisasi olehtinggi nilai-nilai untuk semua tiga sifat. Kehadiran dua utamamorfologi kelompok char, dan perbedaan antaramereka, konsisten dengan karakterisasi morfologiallopatric Dolly Varden trout dan banteng (Gbr. 3; cf Haas dan.McPhail 1991).

N Kedua modal kelompok char dikaitkan denganTabel 1. Lokasi dan ukuran sampel untuk Dolly Varden trout banteng allopatric dan diperiksa untuk mtDNA, rDNA,dan GH RFLD variasi.

).( Variasi molekulerSebanyak 33 char yang datanya diambil morfologijuga tersedia untuk analisis molekuler. Dari 33 ikandiperiksa untuk selisih mtDNA pembatasan situs HindIII,20 dilakukan Dolly Varden trout mtDNA dan 13 bull dilakukan

Page 7: DNA dan HIBRIDASI

mtDNA (umpamanya, Gambar 4).. Semua ikan dengan Dolly Varden mtDNA telahPC 1 skor di bawah 0 (berarti 6 SE = 20,673 6 0,07, N = 20).Semua kecuali satu ikan trout banteng dengan PC 1 mtDNA memiliki skorlebih besar dari 0 (1,18 6 0,09, N = 13).

.( 33 char diuji untuk variasi mtDNA jugadiuji untuk variasi situs restriksi SmaI dari PCRamplifiedITS 1 fragmen dan variasi di situs HincIIGH lokus. Dua puluh dua char memiliki ITS 1 dan GH RFLDsdiagnostik Dolly Varden dan sembilan telah RFLDs diagnostikbull trout (Gambar 5 dan 6). Semua karakter dengan spidol nuklirdiagnostik Dolly Varden juga memiliki Dolly VardenmtDNA sedangkan semua ikan trout banteng dengan spidol nuklir dilakukanbull trout mtDNA.)

(Dua ikan, bagaimanapun, telah tiga-bandedpola rDNA sesuai dengan fragmen kedua diagnostikspesies (jalur 5 dan 6, Gambar 5).. Salah satu ikan ini adalah heterozigotuntuk Dolly Varden trout banteng dan GH RFLDs pada kedua lokus,comfirming statusnya sebagai hibrida F1 (jalur 3, Gambar 6).. Ituchar lain dengan fenotipe rDNA tiga-banded (lajur 6,Tabel 2. Komponen nilai koefisien untuk analisis PC chardari DAS Danau Thutade.Sifat PC 1 PC 2 PC 3BRN 0,429 0,023 -1,441AFRN 0,383 0,899 0,846UPJ: SL 0,379 -0,934 0,778% Dari total varian 70,6 19,5 9,8Catatan: BRN, jumlah sinar insang; AFRN, jumlah sirip dubur sinar;dan UPJ: SL, rasio panjang rahang atas dengan panjang standar. Juga diberikanpersentase variasi morfologis total yang dicatat olehsumbu masing-masing komponen)

(Dua ikan, bagaimanapun, telah tiga-bandedpola rDNA sesuai dengan fragmen kedua diagnostikspesies (jalur 5 dan 6, Gambar 5).. Salah satu ikan ini adalah heterozigotuntuk Dolly Varden trout banteng dan GH RFLDs pada kedua lokus,comfirming statusnya sebagai hibrida F1 (jalur 3, Gambar 6).. Ituchar lain dengan fenotipe rDNA tiga-banded (lajur 6,Tabel 2. Komponen nilai koefisien untuk analisis PC chardari DAS Danau Thutade.

Page 8: DNA dan HIBRIDASI

Sifat PC 1 PC 2 PC 3BRN 0,429 0,023 -1,441AFRN 0,383 0,899 0,846UPJ: SL 0,379 -0,934 0,778% Dari total varian 70,6 19,5 9,8Catatan: BRN, jumlah sinar insang; AFRN, jumlah sirip dubur sinar;dan UPJ: SL, rasio panjang rahang atas dengan panjang standar. Juga diberikanpersentase variasi morfologis total yang dicatat olehsumbu masing-masing komponen)(Gambar. 4. Mitokondria fragmen restriksi DNA haplotype digunakan untukmembedakan trout banteng dan Dolly Varden. Haplotype diselesaikandengan membatasi DNA genom dengan HindIII diikuti dengan hibridisasidengan C.digoksigenin-label mordax O. mtDNA pada 58 Bull trout:lajur 1, Metolius Sungai (Oregon), jalur 2, Thompson Sungai Utara(Atas Fraser River, BC); jalur 3, Attycelley Creek (Thutade Lake,SM); jalur 4, Pass Selatan Creek (Thutade Lake, SM), jalur 5, UtaraKemess Creek (Danau Thutade, sebelum Masehi). Dolly Varden: jalur 6, AttycelleyCreek (Thutade Lake, SM); jalur 7, Cowichan Danau (VancouverPulau, SM); jalur 8, Honna Sungai (Queen Charlotte Islands, SM).kb, massa molekul penanda ukuran.Bisakah 426. J. Ikan. Aquat. Sci. Vol. 54, 1997© 1997 Kanada NRC)

Gambar. 5) menunjukkan perbedaan intensitas bromida etidiumbernoda RFLDs; massa fragmen molekul yang lebih tinggidiagnostik Dolly Varden lebih kuat daripada duamolekul rendah bull trout massa fragmen. Char ini jugamemiliki sebuah GH RFLD rekombinan; itu adalah homozigot untuktrout banteng alel GH1, tapi heterozigot untuk Dolly Vardendan banteng fragmen restriksi trout di GH2, menunjukkan bahwaini merupakan hibrid pasca-F1-generasi atau silang balik (jalur 4, Gambar 6)..F1 hibrida dan hibrida generasi selanjutnya atau silang balikindividu kedua memiliki skor morfologi menengah sepanjangPC 1 (20,254 dan 0,440 masing-masing, Gambar 3)..Dua ikan itu dengan PERUSAHAAN hibrida silang balik 1 dan GH RFLDsdan morfologi antara ditampilkan bull trout HindIIImtDNA RFLD (misalnya, membandingkan jalur 4 dan 5 pada Gambar 4 dengan.jalur 5 dan 6 pada Gambar. 5 dan dengan jalur 3 dan 4 dalam Gambar. 6).Dolly Varden mungkin memasuki DAS Danau Thutadedari sistem Sungai Skeena. Ketinggian tanah antarayang Thutade Danau (Mackenzie Basin) DAS dan SustutSungai dalam sistem Skeena (Pacific Basin) relatifrendah, dan adanya kokanee (O. nerka) di ThutadeDanau menyiratkan transfer fauna postglacial antara

Page 9: DNA dan HIBRIDASI

Drainase.Ketika ia dibangkitkan trout banteng sebagai suatu spesies terpisahdari Dolly Varden, Cavender (1978) menyatakan bahwa di manamereka berkisar tumpang tindih dua spesies mungkin berhibridisasi. saran inididasarkan pada dua ikan morfologis antaradikumpulkan dari Sungai Skeena atas (Swan dan Morrisondanau). Sejak 1978, bukti telah akumulasi untuk hibridisasidi antara banyak spesies Salvelinus (misalnya, Leary et al.1983; Hammer et al. 1989; Markle 1992; Wilson dan Hebert1993; Bernatchez et al. 1995). Oleh karena itu, tidak mengherankan bahwaDolly Varden trout banteng dan silang, namun data kamimenunjukkan bahwa hibridisasi di char mungkin melampauiF1 generasi (cf. Hammer et al 1991) Lebih lanjut, data kami menunjukkanbahwa intermediacy morfologi saja belum tentubukti yang dapat diandalkan hibridisasi.

Misalnya, dari sembilanmorfologis antara char dari danau ThutadeGambar. 6. Hormon pertumbuhan genotipe digunakan untuk membedakan bull trout,Dolly Varden, dan hibrida mereka. Genotipe diselesaikan olehhibridisasi DNA genomik HincII-dibatasi dengan suatu sockeyesalmon (O. nerka) C.GH cDNA pada 60 Lane 1, trout banteng; lajur 2,Dolly Varden; jalur 3, F1 hibrida; jalur 4, hibrida pasca-F1 atau silang balik.Perkiraan molekul massa (kb) diberikan di sebelah kiri.Gambar. 5. Ribosomal DNA genotipe digunakan untuk membedakan DollyVarden, trout banteng, dan hibrida mereka. Genotipe diselesaikan olehpemotongan PCR-amplified PERUSAHAAN char 1 rDNA dengan SmaI dan electrophoresingsampel dalam gel agarosa 2,0%. Dolly Varden: lajur 1, CowichanDanau (Vancouver Island, BC), lajur 2, Honna Sungai (RatuCharlotte Islands, SM), jalur 3, Kumealon Lake (pusat SMpantai); jalur 4, Attycelley Creek (Thutade Lake, SM). Hybrid char:jalur 5, Pass Selatan Creek (Thutade Lake, SM), jalur 6, UtaraKemess Creek (Thutade Lake, SM); trout Bull: jalur 7, AttycelleyCreek (Thutade Lake, SM); jalur 8, Metolius Sungai (Oregon); jalur9, Thompson Sungai Utara (atas Fraser River, BC). Danau Thutadeindividu dalam jalur 4-7 adalah sama dengan yang di jalur 6, 5, 4, dan 3,masing-masing, pada Gambar. 4. kb, massa molekul penanda ukuran.Baxter et al. 427© 1997 Kanada NRC) DAS yang telah kita bahas untuk variasi molekuler, hanya duamenunjukkan rDNA dan bukti GH dari hibridisasi. Hal ini menunjukkanbahwa, di daerah sympatry, perbedaan morfologisyang handal dalam allopatry harus ditafsirkan dengan hati-hati,dan independen analisis (berdasarkan biparentally warisanmarker molekuler) yang diperlukan untuk mengidentifikasi hibrida. Ini

Page 10: DNA dan HIBRIDASI

terutama benar ketika introgression ini terjadi karena sepertipopulasi biasanya menghasilkan mosaik jenis morfologi,dan hibrida dan backcrosses dapat menyerupai salah satu atau keduapara orangtua spesies (Gbr. 3; Neff dan Smith 1979; Campton1987).)Data kami menunjukkan bahwa untuk intensitas char pasca-F1 hibrida yangdari Dolly Varden rDNA RFLD jauh lebih besar daripadabahwa fragmen bull trout (Gbr. 5). The nondispersedorganisasi Dolly Varden trout banteng dan rDNA array(Phillips et al 1989). Berarti bahwa unit berulang diwarisidasarnya sebagai lokus tunggal. Intensitas diferensial darifragmen spesies-spesifik mungkin, Namun, hasil dari persimpangandi dalam array mengulang rDNA untuk meningkatkan proporsidari rDNA satu spesies 'di beberapa gamet hibrida. Itukombinasi morfologi, rDNA, dan analisis RFLD GHmenunjukkan bahwa hibridisasi dan mungkin setidaknya beberapaintrogression ini terjadi antara Dolly Varden dan bantengtrout di DAS Danau Thutade. Misalnya, pasca-status F1-generasi dari salah satu individu hibrida dikonfirmasioleh analisis RFLD GH; itu adalah homozigot untukalel bull trout di GH1, tapi heterozigot untuk Dolly Vardendan bull trout alel di GH2 (Gbr. 6).

GH ini genotipe

hanya bisa hasil dari perkawinan baik antara hibrida F1 atauantara hibrida F1 atau generasi kemudian dan trout banteng (yaitu,sebuah silang balik). Mengingat kelangkaan relatif hibrida diThutade DAS Danau, adalah lebih mungkin bahwa hibrida F1akan silang balik dengan salah satu spesies lebih banyak orangtuadaripada kawin dengan hibrida lain. Selanjutnya, diberikan nomor yang samagenotipe orang tua dan tidak ada seleksi gamet, maka karakteryang homozigot untuk alel GH1 bull trout dan heterozigotuntuk Dolly Varden trout banteng dan alel GH2 adalah dua kali sebagai bull trout mungkin memiliki dampak dari hibrida silang balik hibrida hibrida. daripada dari perkawinan Potensi silang balikidentitas hibrida char ini konsisten dengan yang morfologisskor pada PC 1 (0,440), yang mengungsi ke arahbull trout akhir distribusi (Gbr. 3).)Ini char identifed sebagai hibrida kedua dipamerkan bull troutmtDNA HindIII pola fragmen restriksi (Gambar 4, 5, dan6). Mengingat warisan ibu mtDNA, ini berartiperkawinan antara laki-laki dan Dolly Varden trout banteng betina

Page 11: DNA dan HIBRIDASI

(Untuk hibrida F1) atau, untuk hybrid generasi selanjutnya atau silang balikindividu, antara trout lembu jantan dan betina hibridaatau antara laki-laki dan perempuan hibrida. Meskipun kami terus-menerussampling dapat mengungkapkan hibridisasi dua arah, apa yangdikenal dari biologi dari dua spesies dalam ThutadeDAS Danau konsisten dengan hibridisasi simetrisbertanggung jawab atas hibrida F1. Misalnya,meskipun trout banteng dewasa jarang di DAS atas(Mana belum matang dan dewasa Dolly Varden mendominasi,Tabel 3), beberapa ikan yang bertelur di sana banteng (Bustard danRoyea 1995))

Bull trout laki-laki yang agresif selama pemijahan(McPhail dan Murray 1979; Sexauer Leggett 1980;1994; J.S. Baxter, pengamatan pribadi). Biasanya, kecillaki-laki kehilangan pertemuan ini agresif (McPhail dan Murray1979), dan di DAS Danau Thutade, Dollylaki-laki Varden trout jauh lebih kecil daripada banteng dewasa(Tabel 3). Dalam berbagai salmonids, termasuk Dolly Vardendan bull trout (McPhail dan Murray 1979; Bruto 1984,1985; Hutchings dan Myers 1985; Maekawa et al. 1993;Kitano et al. 1994; Sexauer 1994), laki-laki kecil resor untuk"Menyelinap" perilaku sebagai cara untuk mendapatkan fertilizations.Data kami menunjukkan bahwa hibrida di DAS Danau Thutadebisa hasil dari kecil laki-laki Dolly Varden menyelinapfertilizations selama spawnings bull trout. Menyelinap serupamekanisme telah disarankan untuk memperhitungkan interspesifikhibridisasi di salmonids lainnya (misalnya, McGowan danDavidson 1992; Kitano et al. 1994).

Tabel 3. Ringkasan riwayat hidup perbedaan antara Dolly Varden trout sympatric dan banteng di DAS Danau Thutade (Bustard danRoyea 1995; J.S. Baxter, pengamatan pribadi).Sifat Dolly Varden trout BullPanjang pada pemijahan (cm) 12-21 (mean = 15) 58-83 (mean = 72)Pemijahan periode awal September hingga pertengahan Oktober Mid-Agustus-September awalmenggunakan DAS residen di hulu sungai sungai bermigrasi dari Thutade Lakemenelur (adfluvial)Redd Upper lokasi DAS, daerah rembesan air tanah Sepanjang DAS, daerah meliputi tinggiRedds per situs Dikelompokkan SingleRedd area (m2) 0,1 1,6

Page 12: DNA dan HIBRIDASI

Air kecepatan pada redds (cm s-1) 16/01 38-40kedalaman air di redds (cm) 50-10 27-30Redd kerikil ukuran (cm) <02-04 FebruariKelompok distribusi Spawner pasangan Single pasanganBisakah 428. J. Ikan. Aquat. Sci. Vol. 54, 1997© 1997 Kanada NRC)

Meskipun bukti kami hibridisasi dan introgressionantara Dolly Varden trout dan banteng, spesiestampaknya dapat menjaga diri mereka sebagai genom yang berbeda dalamDanau yang Thutade DAS, mereka sebagian besar tetap diidentifikasidalam ekologi, morfologi, dan sifat-sifat genetika molekuler.diferensiasi seperti dalam menghadapi aliran gen menyiratkan bahwahibrida di beberapa kelemahan atau ekologi reproduksirelatif terhadap spesies orangtua. Kedua spesies, oleh karena itu,mungkin tidak sepenuhnya introgress jika mereka di beberapabentuk keseimbangan aliran gen-seleksi di Danau ThutadeDAS. Ekologi perbedaan antara Dolly Vardendan bull trout di DAS Danau Thutade (Tabel 3) mungkinmencerminkan perbedaan genetik poligenik dan hibrida akanmungkin akan ekologis menengah. Seperti intermediacy darihibrida antara Dolly Varden trout banteng dan dapat mengurangikebugaran mereka relatif terhadap spesies orangtua dan menstabilkan introgressionpada tingkat tertentu atau membatasi ke habitat tertentu patch(Arnold dan Hedges 1995). Memang, kemampuan mereka untuk mempertahankandiri mereka sebagai kolam gen yang berbeda dalam menghadapi hibridisasidan beberapa aliran gen adalah bukti terkuat bahwa DollyVarden dan trout banteng adalah spesies terpisah.)(Ucapan Terima KasihKami berterima kasih kepada D. Bustard dan R. Bendungan (David Bustard dan Associates),Royea D. (Knight Hallam Piésold Ltd), dan El CondorResources Ltd untuk izin belajar char diDanau Thutade DAS. Kami juga berterima kasih kepada sebelum MasehiKementerian Lingkungan Hidup, Pertanahan, dan Taman (PerikananCabang, Prince George) untuk izin untuk mengumpulkan sampeldari daerah Danau Thutade. Kami menghargai komentarversi sebelumnya dari tulisan ini melalui timur laut Down, G.R. Haas, J.R.Roome, C. E. Thompson, G.R. Smith, E.J. Crossman, danF.M. Mengucapkan. Kami sangat berterima kasih kepada G.R. Haas untukjaringan dari laboratorium-dipelihara hibrida antara DollyVarden trout dan banteng, untuk D. O'Brien, K. Kostow, M.Rosenau, G. Thorpe, dan M. Potyrala untuk menyediakan jaringanDanau Thutade sampel dari luar, dan C. Biagi untuk bantuandi laboratorium. Penelitian ini didanai sebagian olehhibah dari sebelum Masehi Kementerian Lingkungan Hidup, Tanah, danTaman (Bagian Research) dan Pusat Perikanan UBC (untuk

Page 13: DNA dan HIBRIDASI

JSB) dan dari Teknik dan Ilmu Pengetahuan AlamDewan Riset Kanada (untuk EBT dan JDM).)References

HIBRIDASI

RINGKASAN: Dalam tinjauan ini empat metode yang berbeda telah digunakan untuk budidaya ikan breeds baru pertanian penting dibahas. Mereka adalah: 1. Alam dan seleksi buatan, 2. Buatan seksual hibridisasi, 3. Nuklir transplantasi dan 4. Gene transfer. Di antara mereka, alam dan buatan pilihan dan hibridisasi seksual tradisional, seksual dan non-biotechnical metode. Mereka populer dan berhasil digunakan dalam praktek budidaya ikan dalam sejarah. Tetapi aplikasi lebih lanjut mereka terbatas karena kesulitan komposisi kombinasi jauh seksual antara spesies yang terkait. Selanjutnya identifikasi dan komposisi karakteristik yang muncul dalam ikan hibrida menyajikan banyak masalah. Nuklir transplantasi dan transfer gen adalah dua metode yang baru dikembangkan untuk mencoba untuk membudidayakan ras baru ikan. Bioteknologi sehingga menawarkan kesempatan mentransfer bahan genetik atau molekul antara ikan yang berbeda spesies. Diharapkan bahwa kedua metode ini pada akhirnya akan menggantikan metode seksual untuk memperoleh lebih stabil, diprediksi ikan hibrida. Karena tidak ada batasan spesies-spesifik akan muncul dalam pengalihan genetik kombinasi dan gen target yang merupakan ikan yang baru dikembangkan dengan cara yang unik. Beberapa penting pendekatan telah dilakukan di daerah-daerah penelitian, tetapi beberapa masalah khusus, secara teoritis atau teknis, harus diselesaikan sebelum metode-metode biotechnical berhasil dapat diterapkan untuk budidaya ikan pada komersil

Page 14: DNA dan HIBRIDASI

sisik. Kata Kunci: pembibitan Ikan, hibridisasi.Pasal ReviewDalam literatur beberapa macam metode yangtelah baik sudah diterapkan atau dimaksudkan untukdigunakan untuk budidaya bibit baru dalam hewan dari pertanianpentingnya telah dicatat. Ini termasuk:I. seleksi alam dan buatanUntuk artifisial memilih hewan yang lebih baik dari alamiada jenis hewan yang salah satu metode tradisionaluntuk tujuan ini. Mereka terpilih mewakili hewanmutan terakumulasi dalam jangka panjang alam lingkungansituasi. karakteristik mereka berhasildimodifikasi. Melalui pemuliaan seksual di antara orang-orang,keturunan mereka generasi yang dihasilkan oleh generasidan akhirnya beberapa keturunan baru, varietas atau spesiessegala binatang yang diperoleh. Ini merupakan'Domestikasi'.Karena frekuensi mutasi alami sangat rendahdan untuk mendapatkan keturunan baru atau varietas biasanya akan mengambillama waktu sejarah evolusi. Misalnya, ketikaspesies yang sama hewan didistribusikan di berbagai wilayahdipengaruhi oleh lingkungan lokal yang berbedafaktor untuk waktu yang lama, pertama beberapa dari mereka dan mereka.

BIBIT IKAN DAN BIOTEKNOLOGIJurnal Akademi Ilmu Pengetahuan Islam 6:03, 220-242, 1993 220* Dari Institut Pengembangan Biologi, Akademi Ilmu Pengetahuan Cina,Beijing, Cina.** Dari Departemen Fisiologi dan Biofisika, Fakultas Kedokteran,Universitas Çukurova, Adana, Türkiye.221 Jurnal Akademi Ilmu Pengetahuan Islam 6:03, 220-242, 1993BIBIT IKAN DAN Yan BIOTEKNOLOGI, ÖZGÜNENketurunan dapat mengubah fenotip mereka, tetapi tanpamodifikasi untuk genotipe mereka. Fenomena iniadopsi domestik disebut sebagai hasil ''. Dalam beberapakasus, ketika pengaruh lingkungan lama adalah akumulasicukup kuat, sebagian dari mereka juga dapatperubahan genotipe mereka pada frekuensi sangat rendah, yaknisemacam 'mutagenesis'.Sejak orang-orang keturunan baru atau varietas, baik denganfenotipe yang berbeda atau genotipe, muncul dispesies hewan yang sama di lokasi yang berbedadiyakini disebabkan oleh pengaruh jangka panjang dari geologi,iklim, makanan dan faktor lain yang tidak dikenal di berbagaikondisi ambient. Cara mereka dibentuk adalah

Page 15: DNA dan HIBRIDASI

sehingga berdasarkan jangka panjang dari 'alam' dan 'buatanseleksi '.)

(Namun, faktor lingkungan yang mungkinmenginduksi 'adopsi domestik' atau 'mutagenesis' hewansangat rumit. Ini akan sangat sulit untuk menjelaskanfaktor-faktor tersebut secara terperinci atau untuk mencoba mensimulasikan mereka secara buatankondisi untuk memproduksi bibit baru atau varietashewan secara reproducible.Oleh karena itu, masyarakat manusia harus mencarilain kemungkinan untuk budidaya bibit baru dari hewanpenting pertanian dalam rangka memenuhi lebih banyak danlebih tuntutan untuk memproduksi makanan yang lebih baik dan lainnyahidup persediaan. Di antara mereka kemungkinan, seksualhibridisasi telah menjadi metode yang paling berguna.

(II. Hibridisasi seksual Buatan hibridisasi seksual adalah suatu metode tradisional untuk budidaya hewan yang baru melahirkan atau varietas. Atas dasar alam dan buatan seleksi, beberapa individu hewan dengan berbagai karakteristik yang ideal dapat dipilih dan diperoleh dari beberapa taxonomally berbeda tetapi erat spesies yang terkait. Untuk membuat 'seksual hibridisasi' antara mereka dapat menghasilkan hibrida baru dengan beberapa 'Kekuatan hibrida'. Artinya, dengan karakter dominan yang lebih baik akan muncul dalam keturunan hibrida mereka yang mungkin meningkatkan nilai hewan asli mereka orangtua. hibridisasi seksual kadang-kadang dapat terjadi di alam. Tapi sebagian besar dilakukan secara buatan. Prinsip dari hibridisasi seksual buatan adalah untuk memaksakan gamet jantan dan betina hewan yang berbeda untuk sekering bersama-sama sebagai zigot dengan metode buatan yang tidak terjadi dalam kondisi alam. Lalu orang-orang 'hibrida 'Zigot, dalam beberapa kasus, akan berkembang menjadi hibrida dengan beberapa memperbaiki karakteristik. Menurut modern terminologi ilmiah, metode ini dapat dikenali sebagai kelompok yang berbeda rekombinasi gen yang berasal dari dua genom diploid dari laki-laki yang berbeda dan Gambar 1: Gambar dari ikan mas (Cyprinus carpio, genus Cyprinus Linnaeus, 2N = 100) (A), sebuah crucian ikan mas (Carassius auratus, genus Carassius Jarocki, 2N = 100) (B), ikan satu tahun hibrida tua seksual (C) diperoleh pada kombinasi ♀ ikan mas x crucian ♂ ikan mas dan ikan satu tahun hibrida tua seksual (D) diperoleh pada kombinasi ♀ ♂ x

Page 16: DNA dan HIBRIDASI

crucian ikan mas ikan mas. Jurnal Akademi Ilmu Pengetahuan Islam 6:03, 220-242, 1993)

BIBIT IKAN DAN Yan BIOTEKNOLOGI,

perempuan dengan latar belakang genetik binatang jelas berbeda.Fenotip diubah muncul di orang-oranghibrida yang dijelaskan sebagai hasil 'hibriditasekspresi 'dari genom baru kembali dariindividu hewan.Umum berbicara, ketika penggolongan / taksonomi erat terkaitvarietas atau spesies hewan digunakan dalam seksualhibridisasi, F1 hibrida dengan 'semangat hibrida' dapatdiperoleh. Generasi berikutnya mereka progeni akan, bagaimanapun,dihasilkan mengikuti hukum warisan Mendel.Artinya, karakter dengan perbedaan aslibentuk binatang induk jantan dan betina akan memisahkandan akhirnya akan muncul kembali dalam keturunan setelahgenerasi kedua (F2) ketika orang-orang hibrida F1 adalahkawin di antara mereka sendiri.Oleh karena itu, dalam berbagai jenis hewan, seksualhibridisasi sangat berguna untuk memproduksi lebih baik F1hibrida hewan. Ini akan, bagaimanapun, tidak dilakukan sebagaicara yang efisien untuk memupuk breeds stabil benar-benar 'baruatau varietas 'hewan.)

(Selain itu, karena alam, yang tidak kompatibel biologisantara spesies yang berbeda dari hewan yang paling (yangmekanisme yang tepat dari orang-orang yang tidak kompatibel masihtidak diketahui), sejenis hibridisasi seksual hanya dapatdilakukan antara taxonomally spesies erat terkait.Ketika laki-laki dan perempuan yang berasal dari gametjauh spesies terkait yang digunakan dalam hibridisasi,beberapa dari mereka mungkin tidak mampu memadukan bersama-sama. Hanya dikasus yang jarang terjadi mereka dapat menyatu sebagai zigot hibrida tapitelur-telur hibrida yang mematikan dan tidak bisa berkembang menjadiorang dewasa, atau mereka dapat berkembang menjadi dewasa steril karenauntuk perkembangan gonad miskin. Prinsip ini telah terbuktisangat benar di hampir semua hewan tingkat tinggi darikelas amfibi untuk mamalia. Sebuah contoh yang baik dari inijenis hibridisasi seksual adalah seekor kuda betinadan seekor keledai jantan dapat hibridisasi seksual untuk menghasilkanhibrida 'bagal'. Yang diperoleh beberapa karakter yang lebih baikdari kedua orang tua, tetapi tidak subur.

Page 17: DNA dan HIBRIDASI

Namun, ada beberapa pengecualian dalam kasus-kasus yang lebih rendahspesies vertebrata. Dalam hibridisasi ikan, seksual tidakhanya dapat berhasil dibuat antara erat terkaitspesies untuk mendapatkan hibrida yang lebih baik dalam budidaya ikanpraktek, tetapi juga dapat berlaku bagi spesies ikan yangmilik spesies agak jauh terkait. Sebagai contoh,kita telah mendapatkan beberapa jenis hibrida seksual orang dewasa,larva ikan, atau embrio antara genera yang berbeda, subfamilies,keluarga dan perintah. Berikut adalah beberapacontoh:

1. Inter-genus seksual hibridisasi a. mas (Cyprinus carpio, genus Cyprinus Linnaeus, 2N = 100) ♀ x crucian ikan mas 222 Gambar 2: Gambar dari ikan mas rumput (idellus Ctenopharyngoden, Leusin subfamili, keluarga Cyprinidae, 2N = 48) (A), sebuah ikan air tawar moncong tumpul (Megalobrama amblycephala, Abramidinae subfamili, keluarga Cyprinidae, 2N = 48) (B) dan ikan dua tahun hibrida tua seksual (C) diperoleh pada kombinasi ikan mas rumput ♀ x-moncong tumpul ♂ ikan air tawar. 223 Jurnal Akademi Ilmu Pengetahuan Islam 6:03, 220-242, 1993 BIBIT IKAN DAN Yan BIOTEKNOLOGI, ÖZGÜNEN (Carassius auratus, genus Carassius Jarocki, 2N = 100) ♂. Ikan dewasa hibrida diperoleh. Mereka tampak seperti ikan mas. Hibrida laki-laki yang tidak subur. Gambar 1 menunjukkan gambar dari umum ikan mas (A), sebuah ikan mas crucian (B) dan satu tahun ikan hibrida tua seksual (C) yang diperoleh di kombinasi ini. b. ikan mas Crucian x ♀ ♂ ikan mas. Dewasa ikan hibrida diperoleh. Mereka tampak seperti crucian ikan mas. Hibrida laki-laki tidak subur. Tokoh 1 (d) menunjukkan gambar satu tahun ikan hibrida seksual yang diperoleh dalam kombinasi ini. 2. Inter-subfamily seksual hibridisasi a) Rumput ikan mas (Ctenophryngoden idellus, busfamily Leucinae, keluarga Cyprinidae, 2N = 48) ♀ x Blunt-moncong ikan air tawar (Megalobrama amblycephala, subfamili Abramidinae, keluarga Cyprinidae, 2N = 48) ♂. Dewasa ikan hibrida diperoleh. Kedua hibrida laki-laki dan perempuan subur. Gambar 2 menunjukkan sebuah gambar rumput ikan mas (A), sebuah ikan air tawar moncong tumpul (B) dan twoyear ikan hibrida tua (C) yang diperoleh dari kombinasi.)

Page 18: DNA dan HIBRIDASI

(b. Dace (Lobeo rohita, Labeoninae subfamili, keluarga Cyprinidae, ikan mas 2N = 50) ♀ x umum (Cyprinus carpio, Cyprininae subfamili, keluarga Cyprinidae, 2N = 100) ♂. Dewasa ikan hibrida diperoleh. Kedua hibrida laki-laki dan perempuan subur. Gambar 3 menunjukkan gambar sebuah dace (A), sebuah ikan mas (b) dan satu tahun hibrid ikan (c) yang diperoleh dari kombinasi ini. larva ikan seksual atau embrio lain juga diperoleh. Sebagai contoh: Dalam rangka antar kombinasi (1) Goldfish (Carassius auratus, Cypriniformes ketertiban, 2N = 100) ♀ x nila (Oreochromis nilotica, order Perciformes, 2N = 44) ♂. Seksual ikan muda hibrida diperoleh. Gambar 4 menunjukkan gambar dari ikan nila (A), ikan mas (B) dan ikan 15-hari hibrida seksual (C) diperoleh dari kombinasi ini. (2) macracantha (Paramisgurnus dabryanus, urutan Cypriniformes, 2N = 48) ♀ x nila (Oreochromis nilotica, order Perciformes, 2N = 44) ♂, dan kembali silang kombinasi. Seksual gastrula hibrida diperoleh. Gambar 5 menunjukkan gambar dari ikan nila (A), macracantha a (B), sebuah 60 jam ikan hibrida seksual diperoleh pada kombinasi macracantha ♀ ♂ x nila (C), dan gastrula hibrida seksual diperoleh pada kombinasi nila ♀ ♂ macracantha x (D). Gambar mikroskopik elektron-6 menunjukkan foto proses sperma menembus ke dalam telur ikan nila macracantha. Gambar 7 pronuclei sperma ikan nila dan macracantha menunjukkan telur akan menyatu bersama-sama (A). Sebuah metafase pic- Gambar 3: Gambar dari rohita Labeo Dace (, Labeoninae subfamili, keluarga Cyprinidae, 2N = 50) (A), sebuah ikan mas (Cyprinus carpio, subfamily Cyprininae, keluarga Cyprinidae, 2N = 100) (B) dan ikan satu tahun hibrida tua seksual (C) diperoleh pada kombinasi Dace ♀ ♂ x ikan mas. Jurnal Akademi Ilmu Pengetahuan Islam 6:03, 220-242, 1993)

BIBIT IKAN DAN Yan BIOTEKNOLOGI,

mendatang dari foom embrio hibrida kombinasi macracanthatelur dan sperma ikan nila (B). A 432 jam larva ikan hibridadiperoleh dari kombinasi beberapa.Menurut contoh di atas, ada beberapabaik bukti yang menunjukkan bahwa, adalah mungkin untukmembuat beberapa hybridizations berhasil seksual buatanjauh di antara spesies ikan yang terkait. Jika kita dapat meningkatkanhibridisasi metode-metode tradisional seksual, mereka

Page 19: DNA dan HIBRIDASI

mungkin membuat beberapa kontribusi lebih lanjut untuk budidaya ikanpraktek di masa depan.Di sisi lain, banyak spesies ikan yang adapentingnya pertanian merosot karena panjangsejarah silang antara individu-individu dari mereka sendiristrain yang berbeda spesies tetapi dalam praktek budidaya ikan.Jadi, untuk mencoba membuat kombinasi lebih berhasil olehseksual hibridisasi antara ikan dari varietas yang berbeda,spesies, dan bahkan lebih jauh dengan spesiestampaknya baik perlu dan mungkin.Namun, masih sangat sulit untuk diatasi alampenghalang antara spesies ikan jauh hanya terkaitdengan menggunakan metode tradisional buatan hibridisasi seksual.Artinya, "hanya untuk campuran sperma dan telurbersama in vitro sistem "untuk memproduksi hibridatidak cukup.

Detil mekanisme yang mencegah jauhterkait dengan spesies hewan dari sukses seksualhibridisasi tidak jelas. Ini diamati bahwa adabeberapa langkah biologis yang terlibat dalamhibridisasi seksual. Gangguan dari berbagai langkah-langkahdapat membuat hibridisasi seksual antara jauhspesies hewan terkait gagal:a. Dalam kebanyakan kasus, langkah pertama yang paling sulit dihibridisasi seksual antara jauh terkaitspesies hewan adalah kegagalan sperma asinguntuk menembus telur. Sebagai contoh, di beberapakasus, mereka tidak dapat melewati mikroPyle dari chorion telur ikan dan zona itupellucida telur pada mamalia.b. Dalam kasus lain, sperma asing dapat memasukkantelur tetapi akan merosot dan menghilang dalamsitoplasma telur tanpa melakukan apapun pentingfungsi. ).( c. Dalam beberapa kasus, sperma asing dapat memasukkantelur dan memperbesar sebagai pronukleus laki-laki tetapitidak dapat sekering dengan pronukleus telur untuk membentukinti zigot.d. Dalam namun kasus lain, sperma asing dapat memasukkantelur, memperbesar sebagai pronukleus laki-laki, menyatu denganpronukleus telur sebagai inti zigot danterbagi dalam koordinasi dengan telur sitoplasmadivisi. Dalam hal ini, proses pemupukandari hibridisasi seksual antara sperma dan

Page 20: DNA dan HIBRIDASI

224Gambar 4: Gambar ikan nila yang (Oreochromis nilotica, order Perciformes, 2N = 44) (A), ikan mas (Carassius auratus, Cypriniformes ketertiban,2N = 100) (B) dan ikan berumur 15-hari muda seksual hibrida (C) diperoleh dalam kombinasi x nila ♀ ♂ ikan mas.225 Jurnal Akademi Ilmu Pengetahuan Islam 6:03, 220-242, 1993

BIBIT IKAN DAN Yan BIOTEKNOLOGI,

telur selesai dan hibrida dibuahitelur mulai berkembang menjadi embrio. Namun,karena tidak kompatibel alam yang tidak diketahuiyang ada antara sperma dantelur yang diperoleh dari jauhterkait spesies hewan, terutama dalam kasuskapan harus sekering laki-laki dan perempuan pronukleusdengan nomor yang berbeda atau pasang kromosom,inti zigot hibrida, akan menjadiheteroploid. Embrio hibrida selalu berkembangabnormal.).( Sampai sekarang, tidak ada metode praktis yang telah tersediauntuk mengatasi hambatan alam tersebut di atas dalamhibridisasi seksual untuk ikan. Namun, beberapa barubiotechnical metode seperti injeksi, selfusi atau elektroporasi dapat digunakan untuk membantu asingsperma untuk memasukkan telur. Selain itu, untuk memilih spermadan telur ikan yang berbeda dengan kromosom yang sama atau miripnomor juga dapat membantu untuk mencapai initujuan. Semua kemungkinan perlu penyelidikan lebih lanjut.Kerugian yang paling jelas seksualhibridisasi untuk mendapatkan hibrida hewan adalah bahwa kitatidak dapat memprediksi jenis baru diubah karakteristikakan muncul dalam ikan hibrida. Jadi, pembatasan untukmenggunakan metode ini untuk memenuhi kebutuhan lebih banyak dan lebihdari tujuan aqua-kultural jelas. Oleh karena itu, darisudut pandang praktis, metode lain yang diperlukan untukmengembangkan program-program penangkaran hewan baru.Kedua seleksi buatan dan hibridisasi seksualmetode tradisional dan non-biotechnical untuk budidayahewan breeds. Namun, beberapa baru biotechnicalteknik dapat diterapkan untuk buatan seksualhibridisasi dalam rangka mengatasi kesulitan melakukanmetode ini dalam taxonomally jauh terkaitspesies hewan.)

Page 21: DNA dan HIBRIDASI

III. Nuklir transplantasi

Selama dua dekade terakhir transplantasi, nuklirtelah menjadi salah satu metode yang mungkin untuk budidayabreeds baru tidak hanya di ikan tetapi juga pada mamalia.Konsep transplantasi nuklir (untuk mentransferinti diploid menjadi telur enucleated untuk menyelidikiperan inti dalam memulai perkembangan embrio)pertama kali diusulkan oleh embryologist Jerman,Hans Spemann, awal tahun 1938.Pada tahun 1950-an, sejumlah ahli biologi yang bekerja dibidang penelitian genetik fundamental membuat pertamapenemuan bahwa dengan menggunakan transplantasi nuklir menghasilkanorganisme uniseluler strain dengan beberapa karakter baru.Misalnya, untuk mentransfer inti satu jenisamuba amuba enucleated ke jenis lain(8), beberapa sistem amuba direkonstruksi denganGambar 5: Gambar ikan nila yang (Oreochromis nilotica, order Perciformes, 2N = 44) (A), sebuah macracantha (dabyranus Paramisgurnus, Cypriniformes ketertiban,2N = 48) (B) dan ikan berusia 60-jam larva seksual hibrida (C) diperoleh pada kombinasi macracantha x nila ♀ ♂ dangastrula hibrida seksual (D) diperoleh pada kombinasi terbalik, kombinasi nila ♀ ♂ x macracantha.Jurnal Akademi Ilmu Pengetahuan Islam 6:03, 220-242, 1993)

BIBIT IKAN DAN Yan BIOTEKNOLOGI, ÖZGÜNEN

karakteristik dari kedua galur induk atau amubamenengah yang diperoleh.Sejak itu, kelompok lain juga embriologmenegaskan bahwa, baik dalam amfibi (19) atau ikan (40),ketika embrio sel inti satu varietas atau spesiesyang dicangkokkan ke telur enucleated dari yang lain,beberapa hibrida nucleo-sitoplasma (kaya) individu dengankarakteristik intermediate .Untungnya, seperti hibridisasi seksual pada ikan,metode transplantasi nuklir dapat digunakan untuk membuathibridisasi non-seksual pada ikan tidak hanya antara yang berbedavarietas atau spesies, tetapi juga antara mereka yangmilik spesies lebih jauh terkait sepertiantara subfamilies berbeda, keluarga dan perintah. Sebelumnya,transplantasi nuklir hanya dilakukan antaraberbeda beberapa spesies amfibi dan berbedastrain pada mamalia.Karena inti yang digunakan dalam transplantasi nuklirpercobaan yang diploid, metode ini dapat dikenali

Page 22: DNA dan HIBRIDASI

sebagai pengalihan suatu 'genom utuh' (49).Metode ini diperkenalkan ke dalam ikan pada awal1960-an. Sejauh ini beberapa jenis kombinasi antar-spesiesdari inti dan sitoplasma, untuk menghasilkan nucleocytoplasmichibrida dalam ikan, telah berhasildibuat. Identifikasi peran genetik yang berbedanukleus dan sitoplasma dalam transplantasi nuklirsistem ikan menjadi lebih mudah dan lebih layak daripadayang telah diamati dalam amfibi karena intidan sitoplasma dapat dikombinasikan dari berbagai jenisikan dengan jelas karakteristik yang berbeda.Berikut adalah beberapa contoh transplantasi nuklirdi ikan yang diperoleh dari kombinasiblastula inti sel dan telur enucleated darispesies yang berbeda:)Gambar 6: Gambar menunjukkan proses sperma menembus ke dalam telur ikan nila macracantha diamati oleh mikroskop elektron. SEM dari de-chorionated macracantha telur pada 5 detik setelah inseminasi untuk menunjukkan kepala sperma ikan nila dikelilingi oleh mikrovili dari permukaan telur di tempat sperma masuk kutub hewan (panah kecil) dekat lokasi badan kutub pertama telur (Panah besar) (A), SEM telur macracantha dechorionated pada 20 detik setelah inseminasi untuk menunjukkan kepala sperma ikan nila memiliki tertanam dalam sitoplasma telur macracantha. Sebagian dari bagian tengah sperma masih tetap di luar telur. Tebal adalah yang mengelilingi kepala sperma menunjukkan panah adalah bagian unremoved chorion telur (B), SEM telur macracantha dechorionated Pada tanggal 30 detik setelah inseminasi untuk menunjukkan kepala sperma ikan nila tertanam seluruhnya dalam sitoplasma macracantha telur. Hanya sedikit bagian dari bagian tengah yang tetap di luar permukaan telur (C) dan SEM telur macracantha de-chorionated pada 40 detik setelah inseminasi untuk menunjukkan sperma ikan sepenuhnya dimasukkan ke dalam sitoplasma telur. Situs penetrasi sperma masih terlihat sebagai sepetak mikrovili (D). 227 Jurnal Akademi Ilmu Pengetahuan Islam 6:03, 220-242, 1993

BIBIT IKAN DAN Yan BIOTEKNOLOGI, ÖZGÜNEN

genus Cyprinus Linnaeus, 2N = 100) + sitoplasma dari crucian ikan mas (Carassius auratus, genus Carassius Jarocki, 2N = 100). Dewasa kaya ikan dengan esensi ikan mas ditambah beberapa fenotipe intermediate dan sitoplasma dipengaruhi karakter pada morfologi, fisiologis dan biokimia diperoleh tingkat (40). Baik laki-laki dan perempuan hibrida diperoleh dan mereka subur. Gambar 8 menunjukkan gambar yang umum

Page 23: DNA dan HIBRIDASI

ikan mas (A), sebuah ikan mas crucin (B), dan ikan kaya (C) diperoleh dengan cara ini.) 2. Inter-subfamily kombinasiInti dari ikan mas rumput (idellus Ctenopharyngodon,Leucinae subfamili, 2N = 48) + sitoplasma daritumpul-moncong ikan air tawar (amblycephala Megallobrama, subfamilyAbramidinae, 2N = 48). Dewasa kaya ikan denganpenting dari fenotipe ikan mas dan rumput beberapa biokimia,immuno-elektroforesis perubahan darahserum diperoleh (45). Hibrida jantan suburtetapi hibrida perempuan tidak dapat diidentifikasi sebelummereka hilang atau meninggal dunia karena budaya ceroboh dalam ikantambak (ikan mas betina rumput biasanya perlu satu lagitahun daripada laki-laki menjadi dewasa. Artinya, merekamembutuhkan sekitar empat tahun budaya. Gambar 9 menunjukkan gambardari ikan mas rumput (A), sebuah ikan air tawar moncong tumpul (B), danikan kaya (C) diperoleh dengan cara ini.Lain dewasa kaya, larva ikan dan embrio memilikijuga mendapat (47-49). Sebagai contoh, dalam sebuah Interorderkombinasi: Inti dari ikan nila (Perciformes ketertiban,2N = 44) + sitoplasma dari macracantha (urutanCypriniformes, 2N = 48). Akhir seperti larva ikan kayanila atau macracantha jenis morfologi diperoleh(49).)