پروژه بررسی مبانی اطلاح نژاد آبزیان در 111 صفحه ورد قابل ویرایش 

سرفصل

مقدمه

اهمیت اصلاح نژاد ماهیان و مقایسه آن با اصلاح نژاد دام و طیور – تأثیر آن در زندگی كنونی و اهداف كلی اصلاح نژاد ماهیان طبیعت و ساختمان ژن، موتاسیون ها و ژن های كشنده ، حتی سلول های تناسلی و انواع كروموزوم ها –اثرات فنوتیپی ژن ها مثل اثر افزایش ژنی، ارزش ژنتیكی و روش های برآورد آن ، تركیب ژنتیكی یك جامعه و عوامل مؤثر در تغییر فراوانی ژن‌ها – قانون هاردی واینبرگ و كاربرد آن در اصلاح نژاد ماهیان، وراثت پذیری و روش های تعیین آن، براورد وراثت پذیری ، سرعت رشد و افزایش روز افزون ، بهگزینی و انواع آن ، روش های انجام برگزینی ، مبانی ژنتیكی آمیزش خویشاوندی و موارد استفاده از آن، روش های انجام بهگزینی ، روش اندازه گیری خویشاوندی، كلیاتی در خصوص به وجود آوردن افراد سرآمد(نخبه) NICK و Line - دو رگه گیری (Hybridization) و اهمیت و كاربرد آن ، روش های تشخیص ماهیان دو رگه از والدین – تعریف هتروزیس و معرفی فرمول آن =Heterosis  دو رگه برتر Hybridviger ،عقیم سازی (استریل كردن) Strilization ، نرسازی ، ماده سازی ،تریپلوئیدی و تتراپلوئیدی ، تعیین جنسیت ، توارث وابسته به جنس ، برآورد ارزش ژنی ، هم بستگی بین صفات – محاسبه بهگزینی بر اساس شجره نامه .

مبانی اصلاح نژاد آبزیان                  بهگزینی  Selection))

 The Priniciple of fish breeding               آمیزش خویشاوندی (Inbreading)

                                                      سرآمد ، نخبه (Nick)

منابع

1 – مبانی ژنتیك و اصلاح نژاد ماهیان . تألیف داگلاس تار، مترجم دكتر فرهاد امینی، انتشارات وزارت فرهنگ و ارشاد اسلامی .

2- كتاب اصلاح نژاد دام (روش های پیش بینی ارزش ژنتیكی ) انتشارات دانشگاه تهران . نویسنده دكتر ناصر امام جمعه كاشانی .

3- اصلاح نژاد دام های بومی . نویسنده دكتر محمد علی ادریس ،‌مهندس محمد مستأجران ، انتشارات آریان .

4- اثر دو رگه گیری و افزایش تولید شیر . نویسنده مهندس منوچهر صفرزادگان ، انتشارات معاونت امور دام و آبزیان (جهاد سازندگی كشاورزی )

5- انتشارات چاپ من اندهال                Genetics and fish Breading

 6- Fish and fisheries

7- A  TEXT  Book  of  Aquanculture

8- جزوه ژنتیك و اصلاح نژاد ماهیان دكتر فرهاد امینی

9- مبانی اصلاح دام –مهندسی صابرخوانی و مهندس فرشید مظلوم اتشارات نقش اختر .

مقدمه

breeding = The Production of yong Form animals

(Propagtion) تكثیر

اصلاح نژاد= تولید زیاد (بچه ماهیان) حیوانات در یك شرایط كنترل شده .

اصلاح نژاد علم كاربردی ژنتیك است كه استفاده از اختلافات قابل  وراثت افراد جمعیت را در جهت منابع بشر تغییر می دهد. از به كار گیری اصول اساسی اصلاح نژاد در پرورش آبزیان مدت زیادی نمی گذرد و این علم در مقایسه با اصلاح نژاد دام و نسبت به صنعت دام پروری كمی جدیدتر می باشد. به عبارت بهتر در صنعت پرورش ماهی معمولاً ماهیانی مورد استفاده قرار می گیرند كه یا مستقیماً از ذخایر وحشـی به دسـت آمده اند و یا فقط چند نسل از انتقال آن ها از محیط های طبیعی می گذرد.

در این زمینه فقط چند سویه (Strain ) از كپور ماهیان و قزل آلای رنگین كمان در برخی از نقاط جهان اهلی شده و می توان گفت ذخایر دیگری از این ماهیان اهلی شده وجود ندارد . از طرفی اطلاعات اساسی مورد نیاز برای اجرای برنامه های علمی و منطقه‌ای اصلاح نژاد ماهیان اندك است.

در یك جمله می‌توان گفت كه هدف اصلاح نژاد افزایش توان تولید می باشد. این تولید چه از نظر وزنی ، چه از نظر طول و چه از نظر خصوصیات كیفی نظیر رنگ مناسب و شكل ظاهری در برنامه های اصلاح نژاد تحت بررسی قرار می گیرد. تا كنون در صنعت پرورش ماهی بر اتثنای ماهیان زینتی ،‌اصلاح نژاد دارای نقش كمتری در بالا بردن تولید بوده است. بیشتر پرورش دهندگان برای افزایش تولید فقط بر كنترل فكر بهبود غذا و جلوگیری از بروز بیماری ها شد وشاید نداند كه با یك نظارت و كنترل درست به هنگام باعث افزایش پتانسیل بیولوژیكی ماهیان شوند.

دو ماهی كاملاً یكسان در طبیعت وجود ندارد و تنوع موجود در یك جمعیت از ماهیان در برگیرنده تمام فنوتیپ های واقعی آن هاست .

از دیرباز بشر به پرورش و اهلی ساختن دام بخصوص گوسفند، بز، اسب و گاو پرداخت تا بتواند با انتخاب والدینی كه خصوصیات ظاهری بهتری دارند و از رشد مناسبی برخوردارند ، فرزندان قوی تر و مقاوم تر ایجاد نمایند.

به همین دلیل است كه یك علم اصلاح نژاد ماهی نسبت به اصلاح نژاد دام از سابقه زیادتری برخوردار نیست و فقط در چند ساله اخیر (نیم قرن اخیر) به آن توجه زیادی شده است.

نكته مهم آنكه هدف كلی برنامه های اصلاح نژاد افزایش پتانسیل بیولوژیك یك جمعیت می باشد.

فنوتیپ: خصوصیات قابل مشاهده یا اندازه گیری نظیر : رنگ ، طول، وزن ،‌تعداد خارهای باله پشتی و …  است.

به طور كمی ماهیانی برای پرورش مقرون به صرفه ترند كه دارای رشد سریعتر، درصد بالاتر گوشت (لاشه) باشند. ضریب تبدیل نهایی پایین تری داشته باشند و مقاومت بیشتری به بیماری از خود نشان دهند، همة این مزایا در مدیریت كارگاهی تكثیر با رعایت اصول ژنتیك و اصلاح نژاد امكان پذیر است.

در برنامه های اصلاح نژاد دام یا ماهیان هدف این است كه حیواناتی كه دارای ظرفیت ژنتیكی بالاتر از میانگین داشته باشند، در ابتدا انتخاب شده و ازآن ها به عنوان والدین نسل بعد استفاده شود. در این صورت انتظار این است كه میانگین ظرفیت ژنتیكی فرزندان بیشتر از میانگین نسل والدین باشد.

تاریخچه اصلاح دام

از زمانی كه بشر دریافت علاوه بر شكار حیوانات و مهاجرت از جایی به جای دیگر می تواند گله هایی از حیوانات را در یك محل نگه داری نماید و با فراهم آوردن غذا برای آن ها و مراقبت از آن ها اقدام بر بومی سازی و اهلی كردن حیوانات نمود در حقیقت گام های اولیه را برای اصلاح نژاد دام برداشت.

شاید بیش از 6000 سال از اهلی كردن دام ها تا كنون می گذرد.

هدف انسان ازاهلی كردن:استفاده بیشتروبهترازمحصول آن ها بود.بنابراین دام هایی می توانستند بهتر پاسخ گو باشند كه احتیاجات انسان را در طول زمان برآورده اند . شاید اولین حیواناتی كه اهلی شدند سگ، گاو و سپس طیور بوده است و انسان های نخستین با مراقبت از آنها در حقیقت نوعی انتخاب مصنوعی به كار می بردند كه بر این اساس كم كم علم اصلاح دام شكل پذیرفت .

انسان ها سعی می كردند كه جانورانی را در كنار خود اهلی سازند كه میزان گوشت بیشتری داشته باشند و یا از شیر دهی مناسبی برخوردار باشند .

در خصوص گوسفندان بیشتر از نژادهایی استفاده می شد كه علاوه بر وزن مناسب تولید پشم آن ها نیز بیشتر باشد و حتی كم كم طیوری را در كنار خود اهلی نمودند كه بتواند در مواقع مختلف از گوشت و تخم آن ها به خوبی استفاده نمایند.

بنابراین در ابتدا علاوه بر انتخاب مصنوعی ، همیشه بشر در فراهم سازی محیطی مناسب برای حیوانات كوشیده است تا بتواند به خوبی از آنها نگه داری نموده ودر مواقع ضروری از آن ها تغذیه نماید.

نكته مهم آنكه تا قبل از قرن 17 میلادی تصویر روشنی از كارهای انجام شده در اصلاح نژاد دام در دسترس نیست و فقط برخی از افراد با ذوق و هنر در حین دامداری به طور پراكنده و تفننی به اصلاح دام می پرداختند. اما كم كم موسساتی در آمریكا و اروپا جهت شناسایی بهتر حیوانات و درست كردن شجره نامه برای نژادهای شناخته شده به وجود آمد. این موسسات كم كم استانداردهایی را برای انتخاب حیوانات برتر با ویژگی های ظاهری و تولید گوشت بیشتر در نظر گرفتند و حتی با راه اندازی جشنواره ها و مسابقات مختلف به كسانی كه چنین حیواناتی را پرورش می دادند ، جایزه نقدی پرداخت می نمودند ، كم كم این موضوع اهمیت بیشتری یافت و باعث شد علمی به نام اصلاح نژاد كه بتواند با قضاوت های دقیق خود راه كارهای مناسب برای افزایش توان تولید را ادامه دهد به وجود آمد .

نام دانشمندان زیادی در عرضه اصلاح نژاد در دنیا مطرح شد. Charls  در 1859 با چاپ كتابی در خصوص اصول انتخاب طبیعی و تنازع بقاء انقلاب بزرگی در مكتب فكری زیست شناسان آن زمان به وجود آورد.

پس از آن داروین با ارائه نظریات مختلق در این عرصه پانهاد ولی متأسفانه نتوانست تفاوت های ژنتیكی و غیر ژنتیكی وابسته به محیط را كاملاً از یكدیگر متمایز سازد.

بنا به گفته داروین به وجود آمدن گونه های مختلف موجودات نتیجه انتخاب طبیعی آن هاست و برای زنده ماندن آن دسته از موجوداتی شانس بیشتری دارند كه بهتر بتوانند با شرایط محیطی سازش پذیر باشند و از خود تعداد فرزندان بیشتری را باقی بگذارند .

محاسبه فراوانی ژنی در جمعیتی كه غلبه ژنی در آن وجود ندارد.

برای محاسبه نشان دادن فراوانی یك ژن در یك جمعیت بهتر است از یك جمعیت آلل كه بر هم غلبه ندارند استفاده كنیم چون در این حالت می توان ژنوتیپ را حتی از روی فنوتیپ وضعیت ظاهری مشخص نمود .

مثال : ژن های كنترل كننده رنگ در ماهی قزل آلا می باشد.

اگر فرض كنیم در یك جمعیت كوچك از ماهی قزل آلا 100 عدد كل جمعیت باشد، 50 عدد آن رنگ طبیعی و 40 تا رنگ بینابینی (ابرش)‌ و 10 تا طلایی است. فراوانی ژن های طبیعی كه با R نشان می دهیم .

rr = طلایی                          Rr= ابرش 40                   RR= طبیعی 50

فراوانی ژن و ژنوتیپ در تعادل ها روی واینبرگ :

در یك جمعیت با تعادل ها روی واینبرگ كه در آن جمعیت بسیار بزرگ است ، آمیزش های تصادفی وجود دارد و عدم وجود نیروهایی كه فراوانی ژن ها و ژنوتیپ ها را تغییر می دهد . برای یك آلل می توان فراوانی ژن و ژنوتیپ را كاملاً مشخص نمود و ارتباط بین آن ها را برقرار كرد.

مثال :

در یك جمعیت اگر ژنوتیپ  BB و Bb  و bb داشته باشیم ، در حقیقت فراوانی ژنوتیپ ها بر اساس فرمول ریاضی قابل تعمیم خواهد بود.

به عبارت بهتر دیگر فراوانی ژن B را با P نشان دادیم و b را با q نشان می دهیم . در مجموع بر اساس اصل احتمالات فراوانی                                                                

و مجموع این ها برابر با 1 است .

3- فراوانی آلل

در بسیاری از مواقع فقط به محاسبه فراوانی ژن و ژنوتیپ نمی پردازیم ، بلكه محاسبة فراوانی آلل ها نیز برای ما اهمیت دارد، بر اساس فرمول زیر می توان میزان فراوانی یك آلل را به دست آورد.

تعداد كل جمعیت =   N      تعداد افراد ناخالص =¹ n         تعداد افراد خالص= n

مثال :

فرض كنید در یك جمعیت ماهیان قزل آلا 360 عدد خالص به صورت طبیعی GG باشند 160 تا از این ها به صورت طبیعی َ GَG و 480 ابرش َ GG باشند (مجموع 1000 عدد ) فراوانی آلل های  G و َG را به دست آورید.

ژن های كشنده : Lethal Genes

بعضی از ژنوتیپ ها به خصوص در حالت های خاص می توانند سبب مرگ در فرد شوند به این ژن‌ها، ژن‌های كشنده می گویند. ژن های كشنده در بسیاری از موجودات به اثبات رسیده اند اما در ماهیان شاید كمتر مورد مطالعه قرار گرفته اند . مهم ترین ژن های كشنده عبارتند از:

الف) ژن های كشنده بارز در ماهی تیلاپیا

در تلاپیا ، معمولاً شكل و حالت پشت بدن را ژن های مختلفی كنترل می نماید اگر حالت طبیعی داشته باشد ژن ها را به صورت مثبت نشان می دهند (+)

اما یك ژن دیگر به نام ژنS  نیز در این امر دخالت دارد، در حالتی كه یك ژن S و یك ژن طبیعی با هم در یك آلل قرار گیرند حالتی به نام پشت زمینی Saddle bacit در ماهی ایجاد می گردد. این امر به دلیل جوش خوردن 5 مهره اول به صورت غیر طبیعی به یكدیگر است . اما این ژن كه یك ژن كشنده بارز می باشد در حالت خالص (SS) موجب مرگ ماهی می شود. بنابراین از آمیزش 2 ماهی تیلاپیا كه ژن های هتروزیگوس دارند (+S) ژنوتیپ های زیر مشاهده می شود.

(مرگ  SS                        پشت زمینی     + S                     پشت طبیعی  ++)

ب) در ماهی كپور كه حالت سركوب كننده دارد.

در ماهی كپور الگوی فلس به وسیله ژن های N و S كنترل می شود. این ژن ها فنوتیپ های خاصی ایجاد می نمایند. به طوری كه بر روی هم نیز تأثیری گذارند ، برخی از ژن ها حتی حالت سركوب كننده دارد. در این حالت ژن N یك جایگاه اپی ستازیك و یژه و كشنده از خود ظاهر می سازد و در حالت خالص كشنده است. اما ژن S به خوبی داشتن فلس را كنترل می كند و حتی می تواند ژن N  را تغییر دهد.

به عبارت كلی حالت های مختلفی از ژن ها را در كنار یكدیگر می توانیم داشته باشیم. ژنوتیپ و فنوتیپ حاصله به شرح زیر است، نكته مهم آن كه هر گاه ژن N به صورت خالص یا هموزیگوت (NN) قرار گیرد مرگ كپور حتمی است .

دو رگه گیری و كاربردهای آن در پرورش ماهی (دو رگه گیری  Hybridization)

1-تولید جمعیت های تك جنس : mona sex

برخی از آمیزش های دورگه گیری منجر به ایجاد جمعیت های تك جنس یا منوسكسی ایجاد می كنند. ‌به وسیله دو رگه گیری بین دو گونه مختلف از ماهیان تیلاپا می توان جمعیت های تك جنسی از آن ها ایجاد نمونه، مشهورترین نمونه در بین تیلاپیایی است كه از لحاظ دستگاه تعیین جنسیت با هم متفاوت باشند ،‌به عنوان مثال ، اگر جنس تیلاپیا ، گونه T.nilation با T.hornorum به دلیل این كه سیستم های تعیین جنسیت در آن ها متفاوت است تمامی نوزادان با درصد 98 نر خواهند شد.

با این دو رگه گیری تا 98 در صدمی توان جمعیت های تك جنسی نر به وجود آورد. اما همیشه ممكن است به طور كامل این دورگه گیری با تولید نر همراه نباشد و باعث تولید ماده نیز گردد. علت این موضوع وجود ژن های آتوزومی یا غیر جنسی است  Autosomr كه می تواند مؤثر بر جنسیت باشد. و حتی باعث تغییر جنسیت گردد.

2-تولید ماهیان یك شكل Uniform(هم شكل)

كه مـعمولاً در كارخـانجات فراوری یا توسـط مصرف كنندگان مورد اسـتفاده قـرار می گیرد. و دو رگه گیری كارآمدترین روش برای تولید ماهیان هم شكل است .

3-تولید ماهیان مناسب برای پروار بندی :

در یك دو رگه گیری می توان جهت آمیزش نهایی جهت ماهیان مناسب برای پروار بندی چرا كه ممكن است در برخی از دورگه گیری های انجام شده افراد حاصل یا (F1) عقیم باشند در این صورت انرژی زیادی برای تولید گامت های جنسی مصرف نمی كنند و در مدت كوتاهتری به رشد مناسب می رسند.

4-تولید نژادها و یا سویه های جدید

یك كاربرد مهم دو رگه گیری به دلیل تصادفی بودن در كنار هم قرار گرفتن ژن ها، ممكن است نژادها Breads یا سویه های Strain مختلف و جدیدی حاصل آید، اما این امر قابل پیش بینی نیست ، مگر آنكه آزمایش شود و مورد امكان قرار گیرد.

5-تولید ماهیان دو رگه برای ذخیره سازی در پیكره های آبی

یكی دیگر از كاربرها كه قاصر از نگه داری جمعیت های خود تكثیر (دورگه گیری كه قاصر از تولید و تكثیر طبیعی باشند) نكته : هیچ وقت از دورگه گیری برای تولید ماهیان مولد استفاده نكنیم .

و تمامی موارد گفته شده به طور كلی مزایای دو رگه گیری است اما نكته مهم آن كه چون ماهیان مولد خوبی حاصل نمی گردد به عبارت بهتر توانایی ماهیان دو رگه در تولید ماهیان مولد كاملاً با علامت سؤال روبه رو است ،‌چرا كه ممكن است نقص های ژنتیكی و یا جهش های مختلفی در آن ها دیده شود و مهم تر آنكه عقیمی به مقدار زیادی از ماهیان دو رگه می تواند بروز یابد.

در ادامة كاربردها: برای افزایش توان تولید می توان از دو رگه گیری به عنوان یك روش موقت و سریع با عنوان «Quick Method» پیش از انجام یا Selection از دو رگه گیری استفاده كنیم .