dc.contributor.advisor | Hörstgen-Schwark, Gabriele Prof. Dr. | de |
dc.contributor.author | Lühmann, Liane-Magdalena | de |
dc.date.accessioned | 2012-06-13T15:10:12Z | de |
dc.date.accessioned | 2013-01-18T10:18:58Z | de |
dc.date.available | 2013-01-30T23:51:20Z | de |
dc.date.issued | 2012-06-13 | de |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-000D-EF3C-C | de |
dc.identifier.uri | http://dx.doi.org/10.53846/goediss-1943 | |
dc.description.abstract | Tilapien spielen eine erhebliche Rolle in
der weltweiten Aquakultur-Produktion. Dabei machen Nilbuntbarsche
(Oreochromis niloticus) den größten Teil der weltweiten
Tilapien-Produktion aus (> 80 %). Bei der Produktion dieser
Spezies hat sich der Einsatz von rein-männlichen Populationen stark
bewährt. Durch den Einsatz von eingeschlechtlichen Beständen kann
eine unkontrollierte Vermehrung während der Produktion vermieden
werden. Zudem weisen die männlichen Fische ein stärkeres Wachstum
auf. Eine häufig angewendete Methode zur Erstellung solcher
rein-männlichen Bestände ist die Verabreichung von Androgenen
(17-α-Methyltestosteron) über das Fut-ter an die Larven. Diese
Technik könnte durch den Einsatz umweltfreundlicher, vermännlichend
wirkender Temperaturprotokolle abgelöst werden. Das phänotypische
Geschlecht von O. niloticus ist ein komplexes Merkmal
welches durch genetische Haupt- und Nebenfaktoren bestimmt wird.
Zudem hat die Wassertemperatur während der juvenilen Phase einen
Effekt auf die Ausbil-dung des phänotypischen Geschlechts. Die
vielschichtigen Mechanismen der Geschlechtsdetermination sowie die
Vererbungsmechanismen und die moleku-largenetischen Hintergründe
stellen einen starken Anreiz für wissenschaftliche Untersuchungen
dar, konnten jedoch bis jetzt noch nicht vollständig aufgeklärt
werden. Der erste Teil der vorliegenden Studie beschäftigt sich mit
der Schätzung von genetischen Parametern bei der Vererbung der
temperaturabhängigen Geschlechterverhältnisse. Anhand vollständiger
Diallele einer hoch und einer niedrig temperatursensiblen Linie
wurden additive Effekte, Dominanzeffekte und reziproke Effekte auf
die Vererbung der Temperatursensibilität geschätzt. Weiterhin
wurden Heritabilitäten für die temperaturabhängigen
Geschlechterverhältnisse für diese divergent selektierten Linien
über drei Selektionsgenerationen geschätzt. Hierbei ergaben sich
Heritabilitäten von 0.74 für die hoch sensible Linie und von 0.51
für die niedrig sensible Linie. Durch die diallelen Anpaarungen
konnte ein negativer Dominanzeffekt der niedrig sensiblen Linie
ermittelt werden. Zudem zeigte sich ein negativer reziproker Effekt
auf die temperaturabhängigen Männchenanteile in den
Nachkommengruppen bei dem Einsatz von niedrig temperatursensiblen
Müttern. Im Zuge dessen werden maternale Effekte auf die
Temperatursensibilität der Nachkommen diskutiert. Der zweite Teil
der vorliegenden Untersuchung erbringt einen ersten Beweis für
familien-spezifische Merkmals-Marker-Assoziationen sowie QTL für
das temperaturabhängige phänotypische Geschlecht von
Nilbuntbarschen auf den Kopplungsgruppen (KG) 1, 3 und 23.
Insgesamt wurden 21 Mikrosatellitenmarker auf diesen
Kopplungsgruppen anhand einer temperaturbehandelten, genetisch rein
weiblichen (XX) Population untersucht. Anhand von
Einzelmarker-Analysen konnten familien-spezifische Assoziationen
zum temperaturabhängigen Geschlecht für UNH995 und UNH104 auf KG 1,
für GM213 auf KG 3 sowie für UNH898 und GM283 auf KG 23
nachgewiesen werden und merkmalsspezifische Allelsegregationen
erkannt werden. Es konnte kein Nachweis für familien-übergreifende
QTL oder Marker-Assoziationen gefunden werden. Es werden
Vermutungen über weitere QTL auf anderen als den untersuchten
Kopplungsgruppen angestellt. Unterschiedliche Studien konnten im
Vorhinein schon Marker-Assoziationen mit dem phnotypischen
Geschlecht verschiedener Tilapienarten (Oreochromis spp.)
und interspezifischen Kreuzungen auf diesen Kopplungsgruppen
nachweisen. Zudem konnten verschiedene Kandidatengene für die
Geschlechtsdetermination diesen drei Kopplungsgruppen zugeordnet
werden. Durch den Nachweis von QTL für das temperaturabhängige
Geschlecht auf eben diesen Kopplungsgruppen liefert die
Untersuchung neue Erkenntnisse über die Koexistenz und den
Zusammenhang von genetischen und temperaturabhängigen Effekten auf
die Geschlechtsdetermination. Daraus können bedeutende
Informationen für weitere Untersuchungen zu
Geschlechtsdeterminationsprozessen abgeleitet werden. Diese
Kenntnisse werden besonders für potentielle Zuchtprogramme zur
erfolgreichen Maskulinisierung über Temperaturbehandlungen von
Bedeutung sein. | de |
dc.format.mimetype | application/pdf | de |
dc.language.iso | eng | de |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/ | de |
dc.title | Quantitative and molecular genetic studies on temperature-dependent sex determination of Nile tilapia (<i>Oreochromis niloticus</i>) | de |
dc.type | doctoralThesis | de |
dc.title.translated | Quantitativ- und molekulargenetische Studien zur temperaturabhängigen Geschlechtsdetermination von Niltilapien (<i>Oreochromis niloticus</i>) | de |
dc.contributor.referee | Hörstgen-Schwark, Gabriele Prof. Dr. | de |
dc.date.examination | 2012-02-02 | de |
dc.subject.dnb | 630 Landwirtschaft | de |
dc.subject.dnb | Veterinärmedizin | de |
dc.subject.gok | YFT000 | de |
dc.description.abstracteng | Tilapia is one of the most important
species group for aquaculture production. Particularly Nile tilapia
(Oreochromis niloticus) amounts to over 80 % of the world
tilapia production. All-male populations are favourable due to the
better growth of the males and for avoiding uncontrolled
reproduction. For the production of all-male populations, the
application of the androgen 17-α-methyltestosterone via the feed is
a common practice. The application of masculinising temperatures
during early larval stages of O. niloticus could substitute
the common practice of application of androgens. The phenotypic sex
of O. niloticus is a complex trait determined by major and
minor genetic factors as well as temperature influence. The complex
mechanisms of sex determination in Nile tilapia have not yet been
completely understood and the patterns of inheritance as well as
the molecular genetic background of sex determination in general
and temperature-dependent phenotypic sex in particular are a lively
discussed field. The first part of the current study provides first
estimates of additive, dominance and reciprocal effects as well as
the estimation of narrow sense heritabilities for the
temperature-dependent sex ratios of O. niloticus using
complete testcross diallels of a high and weakly
temperature-susceptible line. Estimates of narrow sense
heritabilities for the temperature-dependent sex ratios in progeny
groups resulted in 0.74 for the high and 0.51 for the weakly
sensitive line. A negative dominance effect was found for the
weakly sensitive line and a negative reciprocal effect was
identified for the low susceptible line as maternal breeder.
Maternal effects on the temperature-susceptibility of progeny
groups are discussed. The second part of the study demonstrates a
first evidences for family-specific marker trait associations and
QTL for the temperature-dependent phenotypic sex in Nile tilapia on
linkage groups (LG) 1, 3, and 23. The study screened 21
microsatellites on these LGs for associations with the
temperature-dependent sex of Nile tilapia using a
temperature-treated genetically all-female (XX) population. Single
marker analysis resulted in family-specific associations for UNH995
and UNH104 on LG 1, GM213 on LG 3, and UNH898 and GM283 on LG 23.
However, no population-wide QTL or marker trait associations could
be detected. Further QTL on different linkage groups were suggested
and prospects for following studies are discussed. In previous
studies by different authors, several genetic markers on these LGs
were proven to be associated with the phenotypic sex of different
tilapia species (Oreochromis spp.) and interspecies crosses.
Furthermore, putative master key regul! ators for sex determination
in tilapia were mapped to the three LGs. Therefore, the study
reveals new information for the coexistence of genetic and
temperature effects on the development of the phenotypic sex in
Nile tilapia and provides useful information for further research
on sex determining processes and for prospective breeding programs
for temperature-induced masculinisation in order to substitute
hormone treatments in production systems. | de |
dc.contributor.coReferee | Knorr, Christoph Prof. Dr. | de |
dc.contributor.thirdReferee | König, Sven Prof. Dr. | de |
dc.subject.topic | Agricultural Sciences | de |
dc.subject.ger | Nilbuntbarsch | de |
dc.subject.ger | Tilapien | de |
dc.subject.ger | Temperatur | de |
dc.subject.ger | Geschlechtsdetermination | de |
dc.subject.ger | Zucht | de |
dc.subject.ger | Genetik | de |
dc.subject.ger | Heritabilität | de |
dc.subject.ger | Quantitative Trait Loci | de |
dc.subject.ger | <i>Oreochromis niloticus</i> | de |
dc.subject.eng | Nile tilapia | de |
dc.subject.eng | temperature | de |
dc.subject.eng | sex determination | de |
dc.subject.eng | sex reversal | de |
dc.subject.eng | breeding | de |
dc.subject.eng | genetics | de |
dc.subject.eng | heritability | de |
dc.subject.eng | quantitative trait loci | de |
dc.subject.eng | <i>Oreochromis niloticus</i> | de |
dc.subject.bk | 42.64 | de |
dc.identifier.urn | urn:nbn:de:gbv:7-webdoc-3559-8 | de |
dc.identifier.purl | webdoc-3559 | de |
dc.affiliation.institute | Fakultät für Agrarwissenschaften | de |
dc.identifier.ppn | 722218451 | de |