Microsatellite marker isolation for genetic research of increasingly important species in aquaculture  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
79177
Type PD
Principal investigator Kovács, Balázs
Title in Hungarian Mikroszatellit markerek izolálása az akvakultúra növekedő jelentőségű fajainak vizsgálatához
Title in English Microsatellite marker isolation for genetic research of increasingly important species in aquaculture
Keywords in Hungarian mikroszatellit, marker, Clarias gariepinus, Perca fluviatilis, Sander lucioperca
Keywords in English mikrosatellite, marker, Clarias gariepinus, Perca fluviatilis, Sander lucioperca
Discipline
Animal biotechnology (Council of Complex Environmental Sciences)34 %
Animal breeding (Council of Complex Environmental Sciences)33 %
Ortelius classification: Animal breeding
Pisciculture, fishery (Council of Complex Environmental Sciences)33 %
Panel Plant and animal breeding
Department or equivalent Department of Aquaculture (Hungarian University of Agriculture and Life Sciences)
Starting date 2009-04-01
Closing date 2012-09-30
Funding (in million HUF) 20.957
FTE (full time equivalent) 2.80
state closed project
Summary in Hungarian
A tervezett tudományos munka célja olyan új mikroszatellitek izolálása afrikai harcsából (Clarias gariepinus) süllőből (Sander lucioperca L.) és csapósügérből (Perca fluviatilis), amelyek lehetővé teszik ezen európa szerte növekvő jelentőségű fajok genetikai vizsgálatát.
Magyarországon az afrikai harcsa termelés évről évre növekszik, míg a süllő és csapósügér termelés a közeljövőben fog jelentősen növekedni az elmúlt évek tartástechnológiai fejlesztéseinek köszönhetően.
Ugyanakkor nagyon kevés genetikai információval rendelkezünk e fajokról, azok változataikról, populációikról. Nincsenek specifikus ideális genetikai markerek a vizsgálatukhoz, csak néhány mikroszatellit markert irtak le az afrikai harcsából és egyetlen egyet a csapósügérből.
A tervezett munka mindhárom faj esetén legalább 30-50 új mikroszatellit izolálását biztosítja, amelyekre alapozva nagy valószínűséggel nem csak e három faj vizsgálata válik lehetővé, hanem más közeli rokon, azonos családba tartozó fajokét is. A kifejlesztett markerek felhasználhatók mindezen fajok populációgenetikai, konzervációbiológiai vizsgálatára, származás ellenőrzésre, egyedi azonosításra, andro- és gynogenesis igazolására, intenzív tenyésztési és szelekciós programokban, de felhasználhatók genetikai térképezésre és fontos gének vagy QTL-ek azonosítására
Mindezek mellett a tervezett munkából három tudományos cikk és MSC diploma születhet, vagy részét képezheti PhD kutató munkáknak.
Summary
The aim of this scientific project is isolating new microsatellite markers from African catfish (Clarias gariepinus), Pikeperch (Sander lucioperca L.) and Perch (Perca fluviatilis) in order to allow genetic examination of these species.
These tree cultured teleost have a growing importance all across Europe. In Hungary the African catfish production is higher year by year and the Pikeperch and the Perch production also will grow in the near future due to/according to the improvement of culture techniques.
However, genetic information on these species, their variations and populations is very limited. There are no ideal specific genetic markers for examining them, only a few specific microsatellite have been described from the Cl. gariepinus and one from the P. fluviatilis.
These intended project could yield at least 30-50 microsatellites from each/all three species, as basic tools for the investigation of not only these species but also of other closely related species of they family. Developed markers could be used in the fields of population genetics and conservation biology, pedigree analysis, individual identification ,confirmation of andro- or gynogenesis, in intensive breeding and selection programs (for highly facilitating development of superior breeds), and also for genome mapping and identification of important genes or QTLs in these species.
Furthermore, three scientific publications and MSC degrees could be written on the work, or it could be part of a Ph.D thesis.




 

Final report

  
Results in Hungarian
A kutatás során három növekvő jelentőségű halfaj, az afrikai harcsa (Clarias gariepinus), a süllő (Sander lucioperca) és a sügér (Perca fluviátilisz) genomjából izoláltunk genetikai markereket a fajok genetikai vizsgálatához. Mindegyik fajból legalább három európai populáció reprezentatív számú (összesen 704 db minta 10 populáció) mintáját szereztük be. A mintákból izolált DNS-ekből 11 mikroszatellitekben dúsított genomi DNS könyvtárat hoztunk létre, a dúsítási és klónozási módszer optimalizálását követően. A dúsítás mértéke meghaladta a 95%-ot, ezért a könyvtárak további szűrésére nem volt szükség. A könyvtárakból összesen 351 klónt szevenáltunk meg. A szekvenciák elemzése alapján az afrikai harcsánál 65, a süllőnél 44, a csapósügérnél 40 új mikroszatellit kimutatására terveztünk PCR primerpárt. A markerek működésének optimalizálása mellet, az eredeti terveken túl a süllőnél 10, míg a csapósügérnél 8 új mikroszatellittel populációgenetikai elemzést végeztünk az európai mintákon. A populációk közötti genetikai távolságok szoros összefüggést mutattak a földrajzi távolságokkal. Azonban a tógazdaságban fenntartott dalmandi süllő és a három sügér populáción jól látszik az antropogén hatás, míg a természetes süllő populációk Hardy-Weinberg egyensúlyban vannak és érintetlennek tekinthetők. Az új markereket a fajok intenzív tenyésztési és szelekciós programjaiban, egyedi azonosításra, genetikai térképezésre, QTL-ek azonosítására és termék nyomon követésre szeretnénk használni.
Results in English
The main goals of the project were to isolation new genetic markers from the genome of three increasingly important fish species: African catfish (Clarias gariepinus), pike-perch (Sander lucioperca) and perch (Perca fluviatilis). Samples were collected from at least 3 European populations/species (704 samples, 10 populations). After optimizing existing enrichment and cloning protocols, 11 microsatellite enriched libraries were generated from the isolated DNA samples. The rate of enrichment exceeded 95%, so no further screening steps were needed. The sequence of 351 clones were determined. Based on their analysis, PCR primers were designed for 65 new microsatellite markers from the African catfish, 44 from the pike-perch and 40 from the perch. Besides optimizing PCR protocols for the markers and beyond the project plan, population genetic studies were conducted with 10 pike-perch and 8 perch microsatellites on European samples of perch and pike-perch. Genetic distances proved to show strong correlation with geographical distances. However, anthropogenic effect was clearly shown in case of cultured populations (the three perch and the Dalmand population of pike-perch). On the other hand the natural pike-perch populations are in Hardy-Weinberg equilibrium and could be considered as unaffected. The newly isolated genetic markers will further be used in breeding and selection programmes, individual identification, genome mapping, QTL identification and product monitoring.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=79177
Decision
Yes





 

List of publications

  
Gen Hua Yue, Balazs Kovacs, Laszlo Orban: A New Problem with Cross-Species Amplification of Microsatellites: Generation of Non-Homologous Products, Zoological Research, . 31(2)：131−140 (Chinese Academic Journals Comprehensive Citation Report Impact Factor 2008: 0.913), 2010
Edit Korom, Katalin Bakos, Gyula Veress, Orsolya Pinke, Kent M. Reed, László Varga and Balázs Kovács: Isolation of 11 new polymorphic microsatellites from CA enriched turkey genomic libraries., Archiv Tierzucht 53 5, 618-622, 2010
Tamás Müller, János Taller, Balázs Kolics, Balázs Kovács, Béla Urbányi and András Specziár: First record of natural hybridization between pikeperch (Sander lucioperca) and Volga pikeperch (S. volgensis), Journal of Applied Icthyology 26 , 481-484, 2010
Béres Beatrix, Staszny Ádám, Kánainé Sipos Dóra, Urbányi Béla és Kovács Balázs: A magyarországi törpeharcsa állományok morfológiai és genetikai vizsgálata, XXXIII. Halászati Tudományos Tanácskozás. július 02. Szarvas 46p., 2009
Kánainé Sipos Dóra, Bakos Katalin, Urbányi Béla, Kovács Balázs: Genetikai marker fejlesztése ragadozó halfajok vizsgálatához., XVI. Ifjúsági Tudományos Fórum (ITF), március 25., Keszthely, 2010
Kánainé Sipos Dóra: Ragadozó halfajok genetikai vizsgálatának megalapozása., Kárpát-medencei Doktoranduszok Nemzetközi Konferenciája-n (TUDOC), május 7-28., Gödöllő, 2010
Kánainé Sipos Dóra, Bakos Katalin, Urbányi Béla, Kovács Balázs: Genetikai markerek növekvő jelentőségű ragadozó halfajokból., XXXIV. Halászati Tudományos Tanácskozás-on, május 12-13., Szarvas, 2010
Kánainé S. D., K. Bakos, T. Müller, B. Urbányi, B. Kovács: Microsatellite marker isolation from carnivorous fishes., Aquaculture Europe 2010 conference, 5-8th october, Porto, Portugalia, 2010
Kovács Balázs, Bakos Katalin és Kánainé Sipos Dóra: A harcsafajok molekuláris biológiája és genetikája., In: Horváth László, Urbányi Béla és Horváth Ákos (szerk.) A harcsa (Silurus glanis) biológiája és tenyésztése. Gödöllő: Szent István Egyetemi Kiadó,2011. pp 61-78., 2011
Kánainé Sipos Dóra, Bakos Katalin, Müller Tamás, Urbányi Béla, Kovács Balázs: Ragadozó halfajok genetikai variabilitás vizsgálatának megalapozása, Előadás a “III. Gödöllői Állattenyésztési Tudományos Napok” konferencián. október 14-15. Gödöllő, 2011
S. D. Kánainé, K. Bakos, T. Müller, B. Urbányi, B. Kovács: Microsatellite markers for newly cultured carnivorous fish in Hungary, Genetics in Aquaculture International Symposium, 14-19th September, Heraklion, Creete, Greece, 2011
Kánainé Sipos Dóra, Bakos Katalin, Bősze Bernadett, Müller Tamás, Urbányi Béla, Kovács Balázs: Mikroszatellit markerek ragadozó halak vizsgálatához, XXXV. Halászati Tudományos Tanácskozáson, május 25-26., Szarvas, 2011
Dora Kanaine Sipos, Katalin Bakos, Reka Szucs,Tamas Muller, Miklos Bercsenyi, Bela Urbanyi, Balazs Kovacs: A population genetic study of the pike-perch (Sander lucioperca L.) with new microsatellite markers, AQUA 2012 conference 1-5 September, Prague, Czech Republic, 2012
Dóra Kánainé Sipos, Katalin Bakos, Réka Szücs, Tamás Müller, Miklós Bercsényi, Béla Urbányi, Balázs Kovács: New microsatellite markers and population genetic studies of carnivorous fishes., Domestication in Finfish Aquaculture 23-25th October, 2012, Olsztyn, Poland, 2012
Kánainé Sipos Dóra, Bakos Katalin, Szücs Réka, Bercsényi Miklós, Urbányi Béla, Kovács Balázs: A süllő (Sander lucioperca) populációgenetikai vizsgálata mikroszatellit markerekkel, XXXVI. Halászati Tudományos Tanácskozáson. Május 23-24, Szarvas, 2012
D. Kánainé Sipos, K. Bakos, T. Müller, B. Urbányi, B. Kovács: Isolation new, specific genetic markers from the African catfish (Clarias gariepinus), pike-perch (Sander lucioperca) and perch (Perca fluviatilis), 75th Anniversary of Albert Szent-Györgyi’s Nobel Prize Award. 22-25th March, Szeged, Hungay, 2012




 

Events of the project

  
2012-02-09 15:00:22
Kutatóhely váltás
A kutatás helye megváltozott. Korábbi kutatóhely: Környezetipari Regionális Egyetemi Tudásközpont (Szent István Egyetem), Új kutatóhely: Halgazdálkodási Tanszék (Szent István Egyetem).



Back »