Genetic diversity and selective breeding of red common carps in China

China has a very rich genetic diversity in common carp (Cyprinus carpio) and the red common carp plays an important role in Chinese aquaculture and genetic studies. Selective breeding, particularly crossbreeding has been applied successfully to red common carps in China, and the products of these efforts have been in commercial use since the 1970s. However, knowledge of the quantitative and molecular genetics of these carps is limited. Studies were therefore undertaken to: (1) understand the genetic diversity and genetic relationship of red common carps in China; (2) understand the inheritance of color phenotype of Oujiang color carp; (3) select stable Oujiang color carp with fast growth rate and ornamental Oujiang color carp comparable with the Koi common carp from Japan; (4) study the culture performance and culture systems suitable for the Oujiang color carp in cages and paddies; (5) extend better quality fish and appropriate culture systems for small scale fish farmers in poor areas.

Genetic diversity in wild stocks of the giant freshwater prawn (Macrobrachium rosenbergii): implications for aquaculture and conservation

The giant freshwater prawn (Macrobrachium rosenbergii) is cultured widely around the world but little is known about the levels and patterns of genetic diversity in either wild or cultured stocks. Studies have suggested that genetic diversity may be relatively low in some cultured stocks due to the history of how they were founded and subsequent exposure to repeated population bottlenecks in hatcheries. In contrast, wild stocks have an extensive distribution that extends from Southern Asia across Southeast (SE) Asia to the Pacific region. Therefore, wild stocks could be an important resource for genetic improvement of culture stocks in the future. Understanding the extent and patterns of genetic diversity in wild giant freshwater prawn stocks will assist decisions about the direction future breeding programs may take. Wild stock genetic diversity was examined using a 472 base-pair segment of the 16S rRNA gene in 18 wild populations collected from across the natural range of the species. Two major clades ("eastern" and "western") were identifi ed either side of Huxley’s line, with a minimum divergence of 6.2 per cent, which implies separation since the Miocene period (5-10 MYA). While divergence estimates within major clades was small (maximum 0.9 per cent), evidence was also found for population structuring at a lower spatial scale. This will be examined more intensively with a faster evolving mtDNA gene in the future.

Down to earth thoughts on conserving aquatic genetic diversity

A discussion is presented on the topic of maintaining genetic diversity in aquatic ecosystems, considering the various threats caused by irreversible damage or loss to the environment. The current situation in aquaculture and future prospects regarding the conservation and protection of endangered species are outlined, describing the case of tilapias in Africa as one particular example of fish conservation.

Marcadores Inserção/Deleção (Indel): estudo de ancestralidade e identificação humana na população brasileira

Os polimorfismos denominados Indels são variações de comprimento geradas por inserção ou deleção de um ou mais nucleotídeos em uma sequência de DNA. Estes marcadores genéticos vêm apresentando um grande potencial para fins forenses e populacionais por combinar características dos marcadores SNPs, tais como a capacidade de analisar fragmentos curtos (menores que 250pb) e baixas taxas de mutação, com a facilidade da genotipagem dos STR em uma única PCR, seguida de detecção dos fragmentos amplificados por eletroforese. Com o objetivo de avaliar a eficiência dos Indels em aplicações forenses e esclarecer os detalhes da formação de diferentes populações brasileiras através de dados genéticos, amostras populacionais de diferentes estados brasileiros foram genotipadas através de dois sistemas multiplex. O primeiro (indelplex-HID) foi otimizado para fins de Identificação Humana (HID) e inclui um grupo de 38 marcadores Indels selecionados por apresentarem altos valores de diversidade genética dentro das principais populações continentais. Já o segundo (46-AI-indels), foi selecionado para estudos de ancestralidade e é composto por um conjunto de 46 marcadores informativos de ancestralidade (AIMs). Nesse último caso, ao contrário do anterior, o sistema multiplex inclui marcadores com alta divergência nas frequências alélicas entre populações continentais. Na primeira etapa, o multiplex HID foi aplicado em uma amostra populacional do Rio de Janeiro e em uma amostra populacional dos índios Terena. Um banco de dados de frequências alélicas foi construído para essas duas amostras populacionais. Os valores das frequências alélicas foram utilizados nas comparações estatísticas e parâmetros de vínculos genéticos e forenses foram calculados. O Poder de Discriminação acumulado na população do Rio de Janeiro para os 38 loci testados foi de 0,9999999999999990 e na população dos índios Terena de 0,9999999999997, validando o uso desse sistema numa população heterogênea como a brasileira. A eficiência do indelplex-HID também mostrou-se elevada nas amostras de casos forenses comprometidas, apresentando melhor resultados que marcadores STR em termos de número de loci genotipados e de qualidade de amplificação. Na segunda etapa, o multiplex 46-AI-indels foi aplicado com objetivo de avaliar a ancestralidade em amostras de diferentes estados do Brasil por permitir a identificação de diferenças entre frequências alélicas de grupos populacionais separados geograficamente. A maioria das populações analisadas apresentou elevada herança européia. As populações do Rio de Janeiro, Pernambuco, Mato Grosso do Sul, Amazonas, Alagoas, Minas Gerais e São Paulo apresentaram cerca de 50% de ancestralidade européia, enquanto que nas populações que formam o sul do país e o Espírito Santo este percentual girou em torno de 70%. De uma maneira geral, as contribuições ameríndias e africanas variaram um pouco de acordo com a região. As amostras de Santa Isabel do Rio Negro e dos índios Terena (amostras indicadas como ameríndio-descendentes) de fato mostraram majoritariamente ancestralidade ameríndia (>70%). Os resultados obtidos indicaram que os dados gerados a partir da tipagem dos AIMs estão em estreita concordância com os registros históricos e com outros estudos genéticos acerca da formação da população brasileira e os loci do sistema HID evidenciaram que os são altamente informativos, constituindo uma ferramenta importante em estudos de identificação humana e de relações de parentesco.