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Temperature Dependent Sex Determination In Zebrafish (Danio rerio)

dc.contributor.advisorHörstgen-Schwark, Gabriele Prof. Dr.de
dc.contributor.authorAbozaid, Heshamde
dc.date.accessioned2012-02-23T14:40:21Zde
dc.date.accessioned2013-01-18T10:16:23Zde
dc.date.available2013-01-30T23:51:19Zde
dc.date.issued2012-02-23de
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0006-AB49-9de
dc.identifier.urihttp://dx.doi.org/10.53846/goediss-1877
dc.description.abstractZusammenfassung In den letzten Jahrzenten sind zebrafische (Danio rerio) sind ein wichtiges Modell für das Verständnis der Entwicklung von Wirbeltieren geworden, dennoch ist ihre Geschlechtsentwicklung bis heute nicht geklärt. Bislang konnten zum Beispiel keine Geschlechtschromosomen identifiziert werden, es werden eher eine Reihe von Genen mit der Geschlechtsentwicklung und -Ausprägung in Verbindung gebracht. Darüber hinaus haben Umweltfaktoren wie Wasser, Temperatur oder der pH-Wert ebenfalls einen Einfluss auf die Geschlechtsentwicklung. Bislang wurden nur wenige Studien über temperaturabhängige Geschlechtsbestimmung beim zebrafisch durchgeführt. Die Zielsetzungen dieser Arbeit sind daher zum einen die Erforschung des Einflusses einer erhöhten Aufzuchttemperatur von 35°C auf die Geschlechtsausprägung zum Zeitpunkt der Embryogenese und zum anderen die Geschlechtsausprägung während der Larvenentwicklung.Im ersten Versuch wurde der Effekt eines frühen Hitzeschocks (35°C) während der Embryogenese auf das phänotypische Geschlecht bei zebrafischen (Danio rerio) untersucht. Dazu wurden Eier von drei goldfarbenen Rognern mit einem mitotisch gynogenetischen Milchner gekreuzt. Die befruchteten Eier wurden anschließend für eine Dauer von 5-10 hpf, 5-24 hpf und 5-48 hpf bei einer Haltungstemperatur von 35°C anstelle von 28.5°C erbrütet. Die gewählten unterschiedlichen Zeiträume entsprechen der Embryonalentwicklung, hierbei werden folgende Phasen unterschieden, zunächst die Gastrulaphase (5-10 hpf) anschließend folgt die Gastrula-und Segmentierungsphase (5-24 hpf) sowie die Pharyngulaphase (5-48 hpf), die an die vorausgegangenen Phasen anschließt.Im zweiten Experiment wurde der Effekt einer erhöhten Haltungstemperatur (35°C) über einen Zeitraum von 10 Tagen (20-30 dpf oder 25-35 dpf) auf die phänotypische Geschlechtsdifferenzierung der Larven untersucht. Für den ersten Versuchszeitraum wurden die Larven aus Verpaarungen zwischen vier normalen goldenen Weibchen und einem normalen Männchen (NM) generiert. Im zweiten Versuchszeitraum wurden Larven aus einer Kreuzung aus sechs normalen goldenen Weibchen und einem mitotisch gynogenetischen Männchen (Gyn.) verwendet. Alle Larven wurden bis zum Beginn der Temperaturbehandlung bei 28.5°C gehalten. Die Versuchsgruppen setzten sich aus zwei Behandlungsgruppen 20-30 dpf und 25-35 dpf bei jeweils 35°C sowie den entsprechenden Kontrollgruppen (28.5°C) zusammen.Aus der vorliegenden Untersuchung lassen sich folgende Ergebnisse entnehmen zum einen: - dass die Wassertemperatur eine starke Wirkung auf die Festlegung des Geschlechts zum Zeitpunkt der frühen Embryonalphase (Gastrulaphase) hat und später während des Larvenstadiums einen erheblichen Einfluss auf die Geschlechtsdifferenzierung (25-35 dpf) besitzt. - zum anderen besteht die Möglichkeit die Geschlechtsausprägung in der frühen Embryonalentwicklung durch eine erhöhte Haltungstemperatur (35°C) zu ändern. Mit Hilfe eines Hitzeschocks (35°C) zum Zeitpunkt der Gastrulaphase (5-10 hpf) kann das phänotypische Geschlecht verändert werden. - temperaturabhängige Geschlechtsausprägung beim Zebrafisch ist beeinflusst von beiden Elterntieren, einer Interaktion der Genotypen sowie von den vorherrschenden Umweltfaktoren. - vor allem ein phänotypisches Geschlecht scheint bei Zebrafischen besonders anfällig gegenüber einer Temperaturbehandlung (Zeitfenster von 25-35 dpf) zu sein, da ein Anteil der phänotypischen Varianz durch Interaktionen zwischen dem Genotyp und der Umwelt verursacht werden.de
dc.format.mimetypeapplication/pdfde
dc.language.isoengde
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/de
dc.titleTemperature Dependent Sex Determination In Zebrafish (Danio rerio)de
dc.typecumulativeThesisde
dc.title.translatedTemperaturabhängige Geschlechtsbestimmung beim Zebrafisch (Danio rerio)de
dc.contributor.refereeHörstgen-Schwark, Gabriele Prof. Dr.de
dc.date.examination2012-02-09de
dc.subject.dnb570 Biowissenschaftende
dc.subject.dnbBiologiede
dc.description.abstractengSummary Despite zebrafish (Danio rerio) is an important model for understanding vertebrate development during the last decades, sex determination and differentiation are not clear. To date no sex chromosome has been identified. On the contrary a number of genes have been linked to sex determination process in zebrafish. Environmental factors, such as water temperature, have an effect on sex determination mechanism. Till now only few studies were conducted on temperature dependent sex determination and differentiation in zebrafish.The targets of the thesis are investigating the influence of elevated rearing temperature at 35°C on sex determination during the early stages (embryogenesis) and later on the sex differentiation during larval development in zebrafish.In the first experiment, effect of early heat shock (35°C) during the embryogenesis was analyzed onto phenotypic sex in zebrafish. The fertilized eggs were generated by crossing a mitotic gynogenetic male with three golden coloured females and subjected the embryos to heat treatment of 35°C applied from 5-10 hpf, 5-24 hpf and 5-48 hpf, which corresponds to the following developmental stages: gastrula, gastrula to segmentation, and gastrula to pharyngula stage, respectively.In the second experiment, the effect of an elevated temperature at 35°C for 10 day (20-30 dpf) or (25-35 dpd) was analyzed during the larval development onto phenotypic sex in zebrafish. In the first trial, the larvae were generated by matings between four normal golden females and a normal male (NM). In the second trial, the larvae were derived from matings between six normal golden females and a mitotic gynogenetic male (Gyn). All the larvae were reared at 28.5°C until the start of the treatment at 35°C (control at 28.5°C, treatment groups (20-30 dpf and 25-35 dpf) at 35°C.It could be concluded from this study that: - water temperature has a strong effect on sex determination of zebrafish during the early embryonic stage (gastrula) and later on sex differentiation during the larval development (25-35 dpf). - there is a possibility to change the pathway of sexual determination during early embryonic stages in zebrafish by exposure to high water temperature (35°C). - the phenotypic sex of zebrafish can be altered using early heat shock (35°C) applied for a very short period in the gastrula stage (5-10 hpf). - temperature dependent sex in zebrafish is influenced by the male spawner, the female spawner and the interaction of genotype by environment. - a phenotypic sex of zebrafish seems to be most susceptible towards rearing temperatures during the period from 25-35 dpf, a share of the phenotypic variance is caused by genotype x environment interactions in zebrafish.de
dc.contributor.coRefereeBrenig, Bertram Prof. Dr. Dr.de
dc.contributor.thirdRefereeMeulen, Udo ter Prof. Dr.de
dc.subject.topicAgricultural Sciencesde
dc.subject.gerZebrafischde
dc.subject.gertemperaturabhängige Geschlechtsbestimmungde
dc.subject.gerEmbryogenesede
dc.subject.gerTemperaturde
dc.subject.gerGeschlechtsbestimmungde
dc.subject.gereine geschlechtsspezifische Differenzierungde
dc.subject.gerGeschlechterverhältnisde
dc.subject.engZebrafishde
dc.subject.engtemperature-dependent sex determinationde
dc.subject.engembryogenesisde
dc.subject.engtemperaturede
dc.subject.engsex determinationde
dc.subject.engsex differentiationde
dc.subject.engsex ratiode
dc.subject.bkFish geneticde
dc.identifier.urnurn:nbn:de:gbv:7-webdoc-3393-6de
dc.identifier.purlwebdoc-3393de
dc.affiliation.instituteFakultät für Agrarwissenschaftende
dc.subject.gokfullFish geneticde
dc.identifier.ppn688676960de


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