Конкуренція за їжу зменшує спадкові зміни ваги білих креветок

ua.howwwblog.info - Кроки, щоб схуднути завтра

Результати показують, що агресивність та конкуренція під час відбору залежить від наявної їжі.

Людоїдська та агресивна поведінка часто спостерігається у ракоподібних та риб з високою щільністю популяції та низькою частотою годівлі. Такі соціальні взаємодії можуть впливати на ріст, виживання та добробут представників популяції. Наприклад, у багатьох видів риб до 90 відсотків смертності пов’язано з канібалізмом. Повідомлялося, що міжіндивідуальна конкуренція та ієрархія домінування збільшують коефіцієнт варіації маси тіла в нільській тилапії та арктичному сальвеліно.

Висока мінливість розмірів тіла може впливати на ріст, виживання та добробут тварин і є серйозною перешкодою для підвищення ефективності виробництва в аквакультурі. Такі заходи, як класифікація розміру, необхідні для мінімізації конкуренції та підвищення однорідності, хоча це трудомістке і напружене для тварин. Соціальні взаємодії між особинами можуть мати генетичний компонент, який відомий як непрямий генетичний ефект (IGE) і виникає, коли генотип особини впливає на фенотипові значення осіб, з якими вона взаємодіє.

Для сімейної програми селективного розведення в аквакультурі кандидати, як правило, проходять тестування та тестуються в одному або декількох умовах спільного розведення. Хоча спостережувані соціальні взаємодії можуть припускати наявність ІГЕ, ці генетичні ефекти не можуть бути оцінені на традиційній тваринній моделі через плутанину з прямим генетичним ефектом (ДГЕ) та відсутність ефективної експериментальної конструкції. Для оцінки IGE особи повинні бути розділені на велику кількість груп, що робить структуру даних, засновану на традиційному комунальному середовищі виховання, недостатньою для відокремлення DGE від IGE. Однак ігнорування ІГЕ у селективному розведенні може призвести до посилення конкуренції та негативної реакції селекції.

Відповідь на вибір ІГЕ в цільовій ознаці залежить від інтенсивності конкуренції виробничого середовища. Існує компроміс між DGE та IGE, і успадкована варіація поступово зменшується, коли існує сильна негативна кореляція між DGE та IGE. Тому для програми селективного розведення, яка спрямована на покращення ефектів соціальних взаємодій, важливо перевірити генетичні параметри ІГЕ на цільову ознаку в різних конкурентних умовах.

Ця стаття, адаптована та узагальнена з оригінальний пост (Luan, S. та співавт. 2020. Конкуренція кормів зменшує коливання ваги тіла, що успадковуються Litopenaeus vannamei. Genetics Selection Evolution, Том 52, Номер статті: 45) - кількісно визначені DGE та IGE для низької ваги тіла (AD; скільки завгодно) та обмежених режимів харчування (RF) у Л. ваннай.

Налаштування дослідження

Дослідження було проведено в Hebei Xinhai Aquaculture Technology Ltd в місті Хуанхуа, провінція Хебей, Китай. Експериментальні креветки належали до покоління G3 селекційної лінії, яка була створена в 2012 році, з восьми вдосконалених партій від різних компаній у США та Сінгапурі, представлених як основоположник.

Здорових тварин із зрілими статевими залозами обирали після місячного вирощування. Було встановлено базову популяцію (покоління G0) з восьми штамів, і кожне покоління сімейств з повним або напівсибітом було створено з використанням гніздового дизайну спаровування, в якому дві самки (самець) спаровувались з тим самим самцем (самкою) шляхом штучного запліднення. Загалом було вироблено 207 сімей з 187 чоловіків та 174 жінок. Покоління G1 - G3 вироблялись із використанням подібних процедур.

Для аналізу ІГЕ у поколінні G3 було відібрано 87 сімей 65 чоловіків та 68 жінок покоління G2.

DGE та IGE у вазі тіла випробовували за схемами харчування FA та RF на рівні групи, використовуючи оптимальний дизайн з трьох сімей в групі, де кожна сім'я повторно тестувалася у трьох групах, включаючи дві інші сім'ї кожна. Креветок годували комерційними кормами чотири рази на день. За режимом ПА, споживання їжі на добу становило від 5 до 7 відсотків маси тіла на рівні клітини. Загальне споживання їжі на добу за режимом РФ дорівнювало 50 відсоткам споживання їжі за режимом РА.

Для кожного режиму годування було позначено 42 креветки на сім’ю (3360 особин для 80 сімей відбірної лінії) і розподілено порівну на три групи, коли середня маса тіла досягла

6,5 грам. Потім одну з трьох груп у кожній родині випадковим чином розподілили до однієї з 80 сітчастих кліток (70 × 70 × 100 см) у прямокутному бетонному резервуарі (100 квадратних метрів). Загалом 6720 креветок було розподілено в 160 клітках, а 5281 креветок було зібрано після періоду росту в 71 день для статистичного аналізу маси тіла.

Для отримання детальної інформації про експериментальний дизайн, базові популяції, відбір і розведення тварин; та використані статистичні аналізи, див. оригінальну публікацію.

Результати і обговорення

Це дослідження повідомляє про перше масштабне випробування для IGE в різних конкурентних умовах в аквакультурі. Було виявлено сильну перебудову [класифікацію чогось нового чи іншого] конкурентних генетичних можливостей сімей між двома режимами годівлі. Особи, які були генетично високо конкурентоспроможними, продемонстрували краще виживання за режимом РФ. Загальна спадкова зміна маси тіла значно зменшилась завдяки сильним конкурентним взаємодіям, що відбувались між особами за режимом РФ.

Результати показують, що збільшення або зменшення конкуренції під час штучного відбору для зростання залежить від наявності ресурсів. Крім того, результати вказують на криптичну генетичну варіацію [генетична варіація, яка зазвичай має незначний або зовсім не впливає на фенотип (спостережувані характеристики або ознаки організму), але яка за нетипових умов, які були рідкісними в історії популяції, генерує варіацію спадковий фенотиповий] для маси тіла при годуванні обмежений.

Відмінності у масі тіла між режимами годування ФА та РЧ були відносно невеликими, хоча режим РЧ складав на 50 відсотків менше споживання їжі порівняно з режимом ФА. Однак під час дослідження сітчасті клітки не були очищені, і на поверхні сіток виросло багато водоростей, які креветки споживали за режиму РФ. Крім того, кормів було надлишковим, щоб гарантувати, що креветки у всіх сітчастих клітках годувались ad libitum за режимом FA. Отже, фактичне споживання корму на креветку за режимом РФ становило, мабуть, більше 50 відсотків споживання корму креветок, які згодовувались за бажанням. Крім того, ефективність годування особин за режимом РФ могла бути вищою, ніж ефективність режиму харчування.

Оцінки спадковості для маси тіла, отримані на традиційній моделі тварин (тобто, не враховуючи IGE), становили 0,11 ± 0,09 у ФА та 0,25 ± 0,11 у РФ. На розширених моделях тварин, що представляють IGE, відповідні оцінки маси тіла становили 0,07 ± 0,08 та 0,34 ± 0,11. Отже, спадковість була вищою за режиму РФ, ніж за режиму FA, незалежно від того, чи враховували IGE.

При розробці селекційних проектів слід оцінювати наслідки штучного відбору для зростання чи інших економічних рис на соціальні взаємодії. Надмірно агресивні особи витрачають багато часу та енергії, переслідуючи конкурентів у непотрібних спробах монополізувати продовольство, дозволяючи менш агресивним особам отримати перевагу у зростанні, коли надлишок їжі є.

У нашому дослідженні позитивна оцінка генетичної кореляції між DGE та IGE на масу тіла в режимі AF підтримує цю теоретичну гіпотезу. Надмірно агресивні особини могли бути усунені інтенсивним відбором, застосованим протягом останніх 30 років розмноження в Росії Л. ваннай. Якби в аналізованій популяції були агресивні особи, кореляція між ДГЕ та ІГЕ щодо маси тіла була б нульовою або навіть негативною. Спостережувана позитивна кореляція вказує певною мірою на те, що у досліджуваній популяції існувала групова поведінка.

Штучний відбір для зростання підвищує рівень конкурентних взаємодій, коли кількість їжі обмежена. У нашому дослідженні сильна негативна кореляція між ДГЕ та ІГЕ у вазі тіла за режимом РФ означає, що особи з генетикою для швидкого зростання також мають сильні конкурентні здібності. Це говорить про те, що відбір може збільшити конкурентну поведінку в Росії Л. ваннай в умовах з обмеженими ресурсами.

Помірний взаємозв'язок між ІГЕ за режимами АФ та РФ показує, що перебудова, заснована на конкурентних здібностях сімей, відбулася між двома режимами годування. Це означає, що стан з обмеженою кількістю їжі спричинив і збільшив коливання конкурентних можливостей сімей. Наскільки нам відомо, це вперше, що кількісний генетичний аналіз підтверджує припущення, що "збільшення або зменшення агресивності та конкуренції під час відбору залежить від того, обмежена кількість їжі чи її надлишок". Загалом, наші результати показали, що конкурентоспроможність сімей Л. ваннай змінюються, коли запас їжі переходить від достатнього до обмеженого.

Перспективи

Результати нашого дослідження виявляють сильну конкурентну взаємодію між ними Л. ваннай при вирощуванні в умовах з обмеженим кормом. Конкурентні здібності сімей суттєво відрізнялись між дієтами ad libitum та обмеженими. Сильні конкурентні взаємодії зменшували загальну спадкову варіацію маси тіла, коли кількість їжі була обмеженою.

Наші результати підтверджують припущення, що збільшення або зменшення агресії та конкуренції під час відбору залежить від того, обмежена чи надмірна кількість їжі.

Тепер, коли ви закінчили читати статтю .

… Ми сподіваємось, ви розглянете можливість підтримати нашу місію - документувати розвиток світової індустрії аквакультури та щотижня ділитися широкими знаннями нашої великої мережі партнерів.

Ставши членом Глобального альянсу аквакультури, ви гарантуєте, що вся передконкурентна робота, яку ми робимо за рахунок переваг, ресурсів та заходів учасників, може продовжуватися. Індивідуальне членство коштує лише 50 доларів на рік. Цього року індивідуальні та корпоративні члени GAA отримують безкоштовний доступ до віртуальної конференції GOAL у жовтні.

Автори

Ключова лабораторія сталого використання морських рибних ресурсів
Міністерство сільського господарства
Інститут рибного господарства Жовтого моря
Китайська академія рибних наук
Nanjing Road 106, Циндао, 266071, Китай

Доктор Гуанфен Цян

Доктор Баосян Цао

Доктор Сяньхун Мен

Доктор Баолун Чен

Відповідний автор
Ключова лабораторія сталого використання морських рибних ресурсів
Міністерство сільського господарства
Інститут рибного господарства Жовтого моря
Китайська академія рибних наук
Nanjing Road 106, Циндао, 266071, Китай; і
Лабораторія науки про морське рибальство та процеси виробництва продуктів харчування
Циндаоська національна лабораторія морських наук та технологій
Циндао, Китай

Популярні

Зараз читають