Document
The potential of microsatellite markers for genetic assessment of scalloped spiny lobster (Panulirus Homarus) populations in Al Sharqiyah Governorate and their application in species fishery management
Publisher
Sultan Qaboos University
Gregorian
2017
Language
English
Subject
English abstract
Genetic assessment of marine organisms like spiny lobster is important for identifying stocks for fishery management. Larvae of marine organisms disperse over long distance which can make stocks highly mixed and fisheries management difficult without accurate stock identification. Spiny lobster fishery in Oman has been declining and studying the genetic diversity of this species will help its management. In this study the genetic structure of spiny lobster (Panulirus homarus) from Al Sharqiyah governorate has been studiedusing forty-nine previously characterized microsatellite markers.
Twenty and thirty samples of P. homarus were taken from Al-Ashkharah and Masirah regions respectively. DNA was extracted using CTAB extraction method. Polymerase Chain Reaction was done for the total microsatellites in the fourteen multiplexes designed. Fragment analysis was done using 3130 capillary sequencer and microsatellites were sized using GeneMapper software. Based on the results of microsatellites fragment analysis, genetic diversity was measured and P. homarus structuring was examined using different software. The microsatellites loci used were polymorphic as indicated by their average Polymorphic Information Content (PIC = 0.505), average number of alleles and allelic richness (6.65 and 6.44 respectively). The average expected and observed heterozygosity were 0.543 and 0.372 respectively. Fourteen loci are significantly deviated from Hardy Weinberg Equilibrium (HWE) at p<0.001 across the two regions. Significant linkage disequilibrium was detected in five pairs of loci at p<0.001 from 1176 loci pair combinations. P. homarus from the two regions have similar genetic diversity indices and it was found by AMOVA test that there is only 1% variation between P. homar from the two regions. This along with low genetic differentiation Fst (0.009) value and high number of migrants between regions (Nm= 2.946) reveal that there is mixing of P. homarus from the two regions. Lack of structuring was also revealed by STRUCTUE v.2.3.4 software, Phylogenetic tree constructed by Mega7 and adegenet, Netview, divMigrate (for relative migration network) R package. We conclude that there is an admixed structuring of P. homarus from the two studied regions and therefore the same fishery management measures (e.g. catch season, lobster minimum catch size, banning catching of egg-bearing females) can be applied for the management of spiny lobster fishery in the two regions.
Description
Thesis
Member of
Resource URL
Arabic abstract
عنوان البحث: دراسة عن مقدرة العلامات الوراثية (Microsatellite) في دراسة التقييم الجيني لجراد البحر
الشوكي الصدفي (Pamulirus homarus) في محافظة الشرقية وتطبيقها في إدارة مصائد الأسماك
التقييم الوراثي للكائنات البحرية مثل جراد البحر الشوكي مهم في تحديد المخزونات لإدارة مصايد الأسماك. تنتشر يرقات الكائنات البحرية على مسافات بعيدة مما يجعل المخزونات مختلطة وتكون إدارة مصائد الأسماك صعبة دون تحديد دقيق للمخزونات. لقد لوحظ انخفاض في مصائد جراد البحر الشوكي في عمان ودراسة التنوع الجيني لهذا النوع سيساعد في إدارة مصاند هذا النوع. في هذه الدراسة تم دراسة التركيب الوراثي لجراد البحر الشوكي ( P . homarus) من محافظة الشرقية باستخدام تسعة وأربعين علامة وراثية تم تحديدها سابقا. تم جمع عشرين عينة من منطقة الأشخرة وثلاثين عينة من منطقة مصيره من محافظة الشرقية لجراد البحر الشوكي لهذه الدراسة. تم استخلاص الحامض النووي الجيني (DNA لهذه العينات باستخدام طريقة (CTAB). تم إجراء تفاعل البلمرة المتسلسلة (Polymerase Chain Reaction) باستخدام العلامات الوراثية التي جمعت في أربعة عشرة مجموعة (Multiplexes). تم التحليل الوراثي (Fragment Analysis) للعينات باستخدام جهاز( capillary sequencer 3130 ), ومن ثم تم استخدام برنامج GeneMapper للحصول على البيانات. اعتمادا على البيانات المحصلة من برنامج (GeneMapper) للعلامات الوراثية (Microsatellites) .لقد تم حساب التنوع الوراثي ( Genetic Diversity) ودراسة هيكلة (Structuring) جراد البحر الشوكي ( .P homarus) باستخدام عدد من البرامج. تعتبر العلامات الوراثية (Microsatellites) المستخدمة متنوعة جينيا (Polymorphic) اعتمادا على نتائج متوسط عدد الأليلات الكلي ( 6
. 65), متوسط الثراء الأليلي ( 6 44 allelic r richness ومتوسط ( 0 . 505 = PIC) . وجد أن متوسط التغاير الوراثي (Heterozygosity) المتوقعة والمشاهدة عبر كل مواضع العلامات الوراثية (Microsatellite . 372على التوالي. لقد لوحظ الانحراف عن اتزان هاردي وينبرج (deviation from Hardy Weinberg Equilibrium) في أربعة عشرة علامة وراثية لجميع العينات المنطقتين المدروستین ( 0
loci) لجميع العينات هو. 543 و 0 . 001 >p), ولقد لوحظ أن هناك خلل في الترابط بصورة كبيرة
(Significant linkage disequilibrium) في 5 أزواج من المواضع (Loci) من أصل 1176 زوج ( 0
. 001>p) للمنطقتين المدروستين. لقد لوحظ أن جراد البحر الشوكي المدروس من المنطقتين تمتلك مؤشرات جينية متشابهة (Genetic Diversity Indices). وأيضا كشفت نتائج اختبار(AMOVA) أن نسبة الاختلاف بين جراد البحر الشوكي من المنطقتين هي 1% فقط، بالإضافة إلى نتيجة معامل التميز الجيني ( = F 0 . 009) ونتيجة متوسط معدل تدفق الجينات بين المنطقتين (2 . 946=Nm) والأتي أظهرن أن هناك اختلاط بين جراد البحر الشوكي من المنطقتين. عدم وجود هيكلة واضحة لجراد البحر الشوكي من كلا المنطقتين تم ملاحظته أيضا باستخدام البرامج التالية : ( 2 . 3 . 4 .STRUCTURE v) , شجرة النشوء والتطور (Phylogenetic tree) باستخدام برنامج (7 Mega) ,وباستخدام حزم برنامج (RStudio) التالية ( adegenet
, Netveiw ), وحزمة
(divMigrate) لبناء شبكة الهجرة النسبية (relative migration network) , ونستنتج من هذه الدراسة أن ليس هناك هيكلة واضحة لجراد البحر الشوكي من المنطقتين المدروستين وبالتالي فان نفس إدارة المصائد المتبعة في منطقة الأشخرة يمكن تطبيقها للجراد البحر الشوكي في منطقة مصيره.
الشوكي الصدفي (Pamulirus homarus) في محافظة الشرقية وتطبيقها في إدارة مصائد الأسماك
التقييم الوراثي للكائنات البحرية مثل جراد البحر الشوكي مهم في تحديد المخزونات لإدارة مصايد الأسماك. تنتشر يرقات الكائنات البحرية على مسافات بعيدة مما يجعل المخزونات مختلطة وتكون إدارة مصائد الأسماك صعبة دون تحديد دقيق للمخزونات. لقد لوحظ انخفاض في مصائد جراد البحر الشوكي في عمان ودراسة التنوع الجيني لهذا النوع سيساعد في إدارة مصاند هذا النوع. في هذه الدراسة تم دراسة التركيب الوراثي لجراد البحر الشوكي ( P . homarus) من محافظة الشرقية باستخدام تسعة وأربعين علامة وراثية تم تحديدها سابقا. تم جمع عشرين عينة من منطقة الأشخرة وثلاثين عينة من منطقة مصيره من محافظة الشرقية لجراد البحر الشوكي لهذه الدراسة. تم استخلاص الحامض النووي الجيني (DNA لهذه العينات باستخدام طريقة (CTAB). تم إجراء تفاعل البلمرة المتسلسلة (Polymerase Chain Reaction) باستخدام العلامات الوراثية التي جمعت في أربعة عشرة مجموعة (Multiplexes). تم التحليل الوراثي (Fragment Analysis) للعينات باستخدام جهاز( capillary sequencer 3130 ), ومن ثم تم استخدام برنامج GeneMapper للحصول على البيانات. اعتمادا على البيانات المحصلة من برنامج (GeneMapper) للعلامات الوراثية (Microsatellites) .لقد تم حساب التنوع الوراثي ( Genetic Diversity) ودراسة هيكلة (Structuring) جراد البحر الشوكي ( .P homarus) باستخدام عدد من البرامج. تعتبر العلامات الوراثية (Microsatellites) المستخدمة متنوعة جينيا (Polymorphic) اعتمادا على نتائج متوسط عدد الأليلات الكلي ( 6
. 65), متوسط الثراء الأليلي ( 6 44 allelic r richness ومتوسط ( 0 . 505 = PIC) . وجد أن متوسط التغاير الوراثي (Heterozygosity) المتوقعة والمشاهدة عبر كل مواضع العلامات الوراثية (Microsatellite . 372على التوالي. لقد لوحظ الانحراف عن اتزان هاردي وينبرج (deviation from Hardy Weinberg Equilibrium) في أربعة عشرة علامة وراثية لجميع العينات المنطقتين المدروستین ( 0
loci) لجميع العينات هو. 543 و 0 . 001 >p), ولقد لوحظ أن هناك خلل في الترابط بصورة كبيرة
(Significant linkage disequilibrium) في 5 أزواج من المواضع (Loci) من أصل 1176 زوج ( 0
. 001>p) للمنطقتين المدروستين. لقد لوحظ أن جراد البحر الشوكي المدروس من المنطقتين تمتلك مؤشرات جينية متشابهة (Genetic Diversity Indices). وأيضا كشفت نتائج اختبار(AMOVA) أن نسبة الاختلاف بين جراد البحر الشوكي من المنطقتين هي 1% فقط، بالإضافة إلى نتيجة معامل التميز الجيني ( = F 0 . 009) ونتيجة متوسط معدل تدفق الجينات بين المنطقتين (2 . 946=Nm) والأتي أظهرن أن هناك اختلاط بين جراد البحر الشوكي من المنطقتين. عدم وجود هيكلة واضحة لجراد البحر الشوكي من كلا المنطقتين تم ملاحظته أيضا باستخدام البرامج التالية : ( 2 . 3 . 4 .STRUCTURE v) , شجرة النشوء والتطور (Phylogenetic tree) باستخدام برنامج (7 Mega) ,وباستخدام حزم برنامج (RStudio) التالية ( adegenet
, Netveiw ), وحزمة
(divMigrate) لبناء شبكة الهجرة النسبية (relative migration network) , ونستنتج من هذه الدراسة أن ليس هناك هيكلة واضحة لجراد البحر الشوكي من المنطقتين المدروستين وبالتالي فان نفس إدارة المصائد المتبعة في منطقة الأشخرة يمكن تطبيقها للجراد البحر الشوكي في منطقة مصيره.
Category
Theses and Dissertations
File size
3 MB
1
0
