Karadeniz Alabalığında (Salmo trutta labrax) Bazı Kromozom Manipülasyon Çalışmaları
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Su Ürünleri Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2018
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Rahmi Can Özdemir
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Aygül Ekici
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu tez çalışması, Avrupa'da ilk kültüre alınan kahverengi alabalığın (Salmo trutta) alt türü olan ve ülkemiz iç sularında doğal olarak bulunan Karadeniz alabalığının (Salmo trutta labrax) ginogenetik üretiminin gerçekleştirilmesi amacıyla yapılmıştır. Çalışmada; Rize-Çamlıhemşin Ardesom alabalık üretim çiftliğinden temin edilerek Kastamonu ili Ilgaz Gürsu alabalık tesisine getirilen ortalama boyu 55,7±7,9 cm, ağırlığı 1320±220 g olan 17 adet dişi ve boyu 59,2±8,4 cm, ağırlığı 1418±310 g olan 24 adet erkek Karadeniz alabalığı kullanılmıştır. Çalışma süresince uygun sperm sulandırma ortamının oluşturulması ve sulandırma oranının tespiti, spermatozoaya uygulanan UV ışık şiddetinin, dölleme ve sıcak şok uygulamasının optimizasyonu üzerine çalışmalar yapılmıştır. Ginogenez ve triploid uygulamalarının başarısını tespit etmek amacıyla deneme gruplarının larval yaşam oranları tespit edilmiş, karyotip analizi, eritrosit çap ölçümü ve akım sitometrisi ile DNA miktar tayini yapılmış ve ginogenez uygulamasının başarısı salmonid erkeklik geni (sdY) için moleküler tarama yapılarak gerçekleştirilmiştir. Çalışmada, sperm sulandırıcısı olarak hazırlanan 5 farklı solüsyonun sperm motilitesi üzerine etkileri tespit edilmiştir. Karadeniz alabalığı spermasının osmotik basınç değerinin 210-360 mOsm.kg-1 ve pH'nın 7-8,5 arasında olduğu tespit edilmiştir. Sperm sulandırma solüsyonları, spermanın osmotik basınç ve pH değerlerine yakın değerlerde hazırlanmıştır. En iyi sperm motilite değeri olan %70-90 oranı HBSS solüsyonunun 1:20 (sperm : HBSS) oranında Karadeniz Alabalığında (Salmo trutta labrax) Bazı Kromozom Manipülasyon Çalışmaları xv sulandırılması ile elde edilmiştir. Döllemede kullanılan sperm+HBSS karışımı spermatozoa genetik materyalini inaktif hale getirmek amacıyla UV ışığına maruz bırakılmıştır. Spermi öldürmeden genetik materyali inaktif hale getirecek optimal ışıma dozu farklı enerji seviyeleri (2500-5000 kJ/cm2) kullanılarak test edilmiştir. Bu testler, 4500 kJ/cm2 gibi yüksek bir dozun spermi tamamen öldürdüğünü (%0 motilite), 3600 kJ/cm2 gibi bir dozun yaşam oranlarını en az düşürerek (>%60 motilite) sperm DNA'sını etkisiz hale getirdiğini göstermiştir. Ginogenetik üretim denemeleri üç tekrarlı olarak dört grup; haploid, diploid normal (kontrol), diploid ginogen ve triploid, üzerinde gerçekleştirilmiştir. Her bir deneme grubunda 32,5±2,5 g (375±50 adet) yumurta kullanılmıştır. Dölleme sonrası sıcak şok uygulaması 5 farklı sıcaklık derecesinde 15 ve 20 dk süreyle gerçekleştirilmiştir. En iyi gözlenme oranı (%89,59±2,18), yumurtadan çıkış (%82,86±3,11) ve larval yaşam (%79,61±1,25) oranları 28,5°C'lik sıcaklık şokuna maruz kalan döllenmiş yumurtalarda görülmüştür. Deneme grupları arasında yapılan istatistiksel analizler ile şoklama sıcaklığı arttıkça gözlenme, yumurtadan çıkış ve larval yaşam oranlarının düştüğü ortaya konulmuştur (P 0,05), haploid gruba ait embriyoların tamamının 3-7. günler sonunda öldüğü tespit edilmiştir. Karyotip analizi sonuçları incelendiğinde, kontrol ve ginogen diploid grup kromozom sayılarının 2n=80 olduğu, triploid grupta kromozom sayısının ise 80'in üzerinde olduğu tespit edilmiştir. Eritrosit çap ölçümü sonuçları incelendiğinde, triploid grup (T) ile diploid ginogen grup (G) eritrosit çapları oranının T/G=1,8 olduğu, kontrol grup (D) ile ginogen diploid grup eritrosit çapları oranının ise D/G=0,98 olduğu tespit edilmiştir. T/D oranının >1,5 ve G/D oranının ≈1 olması uygulamaların başarısını ortaya koymuştur. Akım sitometrisi sonuçları incelendiğinde, ploidi seviyesini belirleyen G0+G1 değerinin gruplar arasındaki oranlarının T/D = 1,978 ve G/D = 1,016 olduğu belirlenmiştir. Bu oranlar; T/D>1,5 ve G/D≈1, yine uygulamaların başarısını ortaya koymuştur. Salmonid erkeklik geni sdY'nin varlığı ya da yokluğuna dayalı moleküler tanı yöntemi kullanılarak bireylerin cinsiyeti belirlenmiştir. Polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) kullanılarak gerçekleştirilen bu işlem sonucunda, ginogen olduğu varsayılan grupların tamamında sdY geninin bulunmadığı tespit edilmiş ve ginogen üretimin başarısı doğrulanmıştır. Embriyolojik gelişim aşamaları, karyotip analizi, akım sitometri ve sdY gen tespiti sonuçları değerlendirildiğinde, ginogenetik Karadeniz alabalığı (Salmo trutta labrax) üretiminin başarı ile gerçekleştirildiği ortaya konulmuştur. Moleküler tanımlamada kullanılan sdY geninin tespiti amacıyla Salmo trutta labrax türüne özgü yeni primer setleri belirlenmiştir. Yüksek yaşama oranına (>%80) sahip ginogenetik üretimi için bu çalışmada geliştirilen yöntem, akuakültür sektörü tarafından triploid alabalık üretiminde de kullanabilir. Bu tez çalışması sayesinde geliştirilen ginogenetik Karadeniz alabalığı üretim tekniği, su ürünleri yetiştiriciliğinde önemli yere sahip tek cinsiyetli kültür ve genetik performans artırma çalışmaları açısından da fayda sağlayacaktır.