Секвенирование ДНК, используемое для идентификации тысяч икринок рыб: исследование характеризует нерест рыб и создает основу для будущих исследований

Группа исследователей из Института океанографии Скриппса при Калифорнийском университете в Сан-Диего во главе с Роном Бертоном и Алисой Харада собрала 260 образцов у мемориального пирса Эллен Браунинг Скриппс за двухлетний период и использовала штрих-кодирование ДНК, чтобы точно идентифицировать более 13000 икры рыб.Это исследование также было совместным усилием Центра исследований и разработок прибрежных наблюдений Скриппса (CORDC), которым руководит исследователь и соавтор исследования Эрик Террилл, и Лаборатории Бертона, которую возглавляет соавтор исследования Рон Бертон. В этом исследовании использовалась сеть радиолокационных антенн, которая позволила исследователям картографировать поверхностные течения океана у побережья.

Были идентифицированы яйца 39 различных видов. Моделирование того, как поверхностные течения перемещают плавающие яйца, показывает, что, вероятно, все эти виды нерестятся в пределах МОР Ла-Хойи.

Самыми многочисленными видами были крапчатые песочники и сеньориты, но среди других наблюдаемых видов были гигантский сибас, белый сибас, барракуда и овчарка. Несмотря на обширный отбор проб, исследователи не нашли многих видов, которые обычно встречаются в открытом море, например желтохвоста.

Исследование «Мониторинг нереста в морской охраняемой зоне южной Калифорнии с использованием молекулярной идентификации икры рыб» опубликовано 26 августа 2015 года в публикации PLoS One, опубликованной Публичной библиотекой науки.Исследователи хотели знать, какая рыба нерестилась в морской охраняемой зоне у пристани Скриппса, когда они нерестились и какие виды были наиболее многочисленными. Традиционные исследования этого типа используют визуальные характеристики для идентификации икры, но в этом исследовании использовалось секвенирование ДНК для более точного различения икры рыб.

Ранее исследователи Скриппса использовали образцы из коллекции морских позвоночных Скриппса для создания каталога последовательностей ДНК почти всех видов морских рыб, обитающих в водах Калифорнии. Каждое яйцо можно было идентифицировать с помощью процесса, известного как «штрих-кодирование ДНК».

Результаты показывают, что в течение двухлетнего периода наблюдалась высокая согласованность моделей нереста, и показывают, какие рыбы нерестятся локально, и их модели размножения. Исследователи надеются использовать свои результаты в качестве основы для оценки будущих изменений нереста, которые могут быть вызваны изменением климата и другими факторами.«Основная цель этого исследования состояла в том, чтобы предоставить подробную картину нереста видов в МОР, чтобы установить исходный уровень для будущих исследований, которые позволят нам изучить влияние изменения климата на характер нереста и совокупность видов рыб, — сказал Харада, аспирант Скриппса. «В будущем мы также можем использовать наши результаты для оценки эффективности МОР».Центр исследований и разработок прибрежных наблюдений собирает новейшие океанографические данные, данные о погоде и качестве воды.

Используя данные CORDC, исследователи из лаборатории Бертона смогли составить карту состояния воды на этапах нереста, чтобы лучше понять, когда рыба отложила икру и как далеко икра могла уйти от своего первоначального места нереста.«Этот проект является прекрасным примером того, как синтез океанической циркуляции может помочь в решении задач, с которыми сталкиваются биологи при разгадывании тайн, стоящих за нашими прибрежными видами рыб», — сказал Террилл. «Соединение современных методов ДНК с высокотехнологичной системой мониторинга океана является примером изобретательности, проявленной в Скриппсе.«Это исследование является прекрасным примером междисциплинарной совместной работы двух лабораторий здесь, в Скриппсе.

Мы работали с лабораторией Террилла, чтобы использовать их данные и опыт для расчета времени и места нереста, и мы также смогли определить, где могли вылупиться личинки. закончить с использованием данных о поверхностных течениях ", — сказал Бертон, профессор морской биологии.Калифорнийский морской грант (номер проекта R / FISH-216) и Фонд Ричарда Гранда финансировали исследование.

Среди других авторов этого исследования — Элиз Линдгрен, Майко Хермсмайер, Питер Роговски и Эрик Террилл.