二分法——Sarah Lehnert访谈录

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这些卵属于什么鱼类,为什么颜色如此独特?

这些是奇努克鲑鱼的未受精卵雄鱼tshawytscha来自不列颠哥伦比亚省奎斯奈尔河颜色的明显差异是由于遗传多态性影响了类胡萝卜素的沉积,天然存在的红色色素。沉积的变化导致了两种不同颜色的“变种”:红色和白色的奇努克鲑鱼。尽管这两种变种都是通过吃磷虾和鱿鱼等动物来将红色类胡萝卜素添加到它们的饮食中,但它们在将色素沉积到组织中的能力上有所不同。如照片所示,它们的卵颜色不同,但它们的肉颜色和外部产卵颜色也不同。类胡萝卜素被认为对鲑鱼非常重要,因为它们是强大的抗氧化剂;因此,有趣的是,白人表型继续存在于自然界中。

你是怎么开始研究这种现象的?

我开始在Daniel Heath (GLIER)的指导下学习奇努克鲑鱼的硕士学位。我的硕士学位专注于了解人工养殖鲑鱼逃逸对野生鲑鱼种群的潜在影响。通过这项研究,我花了很多时间在黄岛水产养殖有限公司(YIAL),这是不列颠哥伦比亚省的一个有机奇努克鲑鱼养殖场。YIAL是一个做研究的好地方,因为我们可以设计大规模的实验,监测支努干鲑鱼的整个生命。在此期间,我与学术、政府和行业研究人员建立了联系并进行了合作,这为我的博士项目提供了机会。对于我的博士学位,我有兴趣继续研究支努干鲑鱼,但我想获得与野生种群一起工作的经验,并回答宏观的进化问题。有机会研究类胡萝卜素对鲑鱼的重要性真的让我很兴奋,这是我的导师(Daniel Heath和Trevor Pitcher, GLIER)和我们的合作者(Robert Devlin,加拿大渔业和海洋)长期以来一直决心了解的事情。BOB国际体育

当你第一次看到白色的奇努克鲑鱼时,你的反应是什么?

在我开始第一个野外季节之前,我很紧张,因为我可能很难区分红色和白色的奇努克鲑鱼。我不确定奇努克鲑鱼是否真的存在,就像我读到的这两种颜色的变种。但幸运的是,他们做到了!我在奎斯奈尔河捕获的大部分奇努克鲑鱼,在产卵时的颜色不是很浓(红色)就是很灰(白色)。当我第一次在野外看到白色的奇努克鲑鱼时,我非常兴奋。亲眼看到这种不同的鲑鱼变形真是超现实!虽然白色的支努干鲑鱼没有我们所熟悉和喜爱的太平洋鲑鱼特有的红色,但它们仍然以另一种方式给人留下了深刻的印象。bob娱官网入口一些白色的奇努克鲑鱼在产卵时似乎有一丝蓝色。此外,在我在奎斯奈尔河捕获的所有奇努克鲑鱼中,最大的鲑鱼往往是白色的。

在一个给定的群体中,白色变种个体的比例是多少?

据认为,世界上大约10%的奇努克鲑鱼是白色变种。白变形个体在河流系统中的比例因种群而异,范围从0%到100%。在不列颠哥伦比亚省,下弗雷泽分水岭的哈里森河代表了100%的白人人口,而温哥华岛上的许多人口只由红色人种组成。奎斯奈尔河里的奇努克鲑鱼一半是红色,一半是白色,这就是我研究这个种群的原因。通过拥有相同比例的红色和白色奇努克鲑鱼,我能够设计并进行实验,以检查变种之间的遗传和适应性差异。

谁是对肉色感兴趣的利益相关者?

增强肉的颜色是水产养殖业的主要目标,因为消费者将鲑鱼片的颜色与其质量联系在一起。肉的颜色不仅是一个重要的经济性状,也是一个重要的进化性状。一个物种内的个体之间(例如,我研究的红色和白色变体的奇努克鲑鱼)以及物种之间(例如,红鲑)的着色程度可能不同o . nerka类胡萝卜素含量高于其他太平洋鲑鱼,而Chumbob娱官网入口o .大麻哈鱼和粉红色o . gorbuscha鲑鱼类胡萝卜素含量最低)。这种变异可能反映了与不同环境条件和/或生活史策略相关的进化适应。我的研究有助于我们对鲑鱼进化的理解,也有利于水产养殖业。


肤色可遗传吗?

是的!露丝·威斯勒(加拿大渔业和海洋)之前对奎斯奈尔河的奇努克鲑鱼所做的研究表BOB国际体育明,很可能有两个主要基因控制着这个物种的肉颜色。Withler的研究表明,每个肉的颜色基因都有两个等位基因,一个编码红色的等位基因(R等位基因,显性),另一个编码白色的等位基因(W等位基因,隐性;Withler 1986)。威斯勒发现,一条奇努克鲑鱼需要在两个颜色基因上至少有一个红色等位基因才能变成红色(例如,R1W1;R2W2 =红鲑鱼)。
如果支努干鲑鱼只有一个红色等位基因,它将是白色的(例如,R1W1;W2W2 =白鲑鱼)。确定每种颜色变种的确切基因型可能是复杂的,因为不同的等位基因组合可以产生红色或白色变种。红色和白色的奇努克鲑鱼交配可以产生不同比例的红色和白色后代,这取决于父母的基因型。

关于鲑鱼色素沉着还有什么未解之谜?

为什么鲑鱼进化到使用和储存类胡萝卜素仍然是一个谜。我的博士论文提供了一些问题的答案,以帮助解开这个谜团。在红色和白色奇努克鲑鱼共存的种群中:色素沉着(类胡萝卜素)对鲑鱼的交配成功率有好处吗?母亲提供类胡萝卜素能提高卵子存活率和后代免疫功能吗?红蛋比白蛋更容易引起捕食者的注意吗?颜色基因在鲑鱼基因组中的位置(即,在哪些染色体上)?什么样的进化机制负责维持自然界的红色/白色多态?

到目前为止,你已经解开了红白之谜的哪些部分?

到目前为止,我们已经发现,在奎斯奈尔河,红色和白色的奇努干鲑鱼不会根据颜色进行选型交配(Lehnert et al. 2016)。这一发现告诉我们,颜色选型并不是进化机制

娜塔莉·索平卡的采访,phishdoc.com@phishdoc

参考文献

莱纳特,S. J., T. E.皮彻,R. H.德夫林和D. D.希思,2016。红白支奴干鲑鱼:基因差异与配偶选择。分子生态25(6):1259-1274。

威斯勒,1986。不列颠哥伦比亚省Quesnel河ed-flesh和white-flesh Chinook Salmon (Oncorhynchus tshawytscha)类胡萝卜素沉积的遗传变异。加拿大遗传学与细胞bob手机官方网页版登录学杂志28(4):587-594。