Kisállattenyésztési és Takarmányozási Kutatóintézet, Gödöllő 1, Szent István Egyetem, Gödöllő 2. Kivonat

Átírás

1 A hazai diploid és triploid ezüstkárász állományok (Carassius auratus gibelio BLOCH) szaporodásbiológiai sajátosságainak és rendkívüli adaptációs képességének vizsgálata genetikai módszerek segítségével. Patakiné Várkonyi Eszter 1, Tóth Balázs 2, Edviné Meleg Erika 1, Hidas András 1, Váradi László 2 Kisállattenyésztési és Takarmányozási Kutatóintézet, Gödöllő 1, Szent István Egyetem, Gödöllő 2 Kivonat Az utóbbi 1-1 évben a hazai ezüstkárász állomány folyamatosan gyarapodott. Az ezüstkárász túlszaporodása komoly problémákat okoz, mivel a természetes vizeinkben agresszív terjeszkedésével a biodiverzitás csökkenését okozza, tógazdaságainkban pedig a ponty táplálék- konkurense és ivari parazita, mivel a triploid nőstény populáció egyedei más fajok hímjeivel ívnak össze. 1-2 évvel ezelőtt Magyarországon csak triploid nőstényekből álló (uniszex) populációt figyeltek meg, de néhány évvel ezelőtt megjelentek a hím egyedek is. Napjainkban az ezüstkárász két típusa él vizeinkben, a triploid populáció, amely a vonatkozó szakirodalom szerint ginogenezissel szaporodik, és a diploid populáció, amely a hagyományos ivaros úton szaporodik. Kutatásunk fő célja, hogy feltárjuk az ezüstkárász bonyolult szaporodási mechanizmusát, a magyarországi populációk összetételét, valamint a homozigozitás fokát. Vizsgáltuk a diploid és triploid populációk egymással, valamint különböző pontyfélékkel (Cyprinus carpio, Carassius carassius, Carassius auratus, Barbus conchonius) történt keresztezéséből származó utódpopulációk genetikai paramétereit. Beltenyésztettségi és hibridizációs vizsgálatokat végeztünk RAPD-PCR analízis segítségével. Citogenetikai analízist végeztünk meghatározással és eritrocita vizsgálattal. Az eritrocita-sejtmag átmérő hímeknél 6.28 m, a nőstényeknél 7.69 m volt. A diploid nőstény ezüstkárászt diploid hím ezüstkárásszal, ponttyal, aranyhallal illetve széles kárásszal keresztezve az utódpopulációk a 2n=1 2 volt. A RAPD analízis minden esetben mutatta az apai genetikai anyag jelenlétét, tehát diploid fajhibrideket kaptunk. A diploid ezüstkárász Barbus conchonius hím keresztezéséből származó utódpopulációk a 3n= A RAPD analízis alátámasztotta, hogy ebben az esetben triploid fajhibrideket kaptunk. Minden utódcsoportnál az anyai fenotípus volt kifejezettebb. A triploid nőstény ezüstkárászokat diploid hím ezüstkárásszal illetve már rokon fajokkal keresztezve legtöbbször triploid klónokat kaptunk. Az utódok a 3n=16 4 volt. A Q jelű anya aranyhallal történt keresztezéséből származó utódok közül ötben azonban a RAPD-PCR analízis kimutatta az apai genetikai anyag jelenlétét. A kromoszómavizsgálat során egy utódnál db kromoszómát találtunk. Vizsgálataink azt mutatják, hogy a magyarországi diploid ezüstkárász populációk genetikai állománya instabil, könnyen kombinálódik

2 más közeli rokon fajokéval. A triploid populációk általában ginogenezissel szaporodnak, de néhány esetben normális ivaros szaporodás is bekövetkezhet, amelynek során a triploid klónvonalakba is beépülhetnek más fajokból származó gének. Ez magyarázhatja a faj rendkívüli alkalmazkodóképességét a szélsőséges körülményekhez. Bevezetés Az ezüstkárász (Carassius auratus gibelio BLOCH) Kelet-Ázsiából származó halfajunk (Balon, 1967). 194-ben hoztak be hazánkba 3 egyedet Bulgáriából, azzal a céllal, hogy a ponty mellett létező ökológiai niche -t betöltsék (Szalay, 194). 198-ban Csákány már tartott az ezüstkárász elterjedésének negatív következményeitől és karantén alkalmazását javasolta védekezésül ban már mint nem kívánatos halfajt tartották számon az országban (Szovátay, 1978). Magyarországon Tóth és mtsai. (2) vizsgálták a populációk összetételét, és megállapították, hogy napjainkban az ezüstkárász két típusa él vizeinkben, a triploid nőstény populáció (2n=1), amely a vonatkozó szakirodalom szerint ginogenezissel szaporodik, és a diploid vegyesivarú populáció (2n=1), amely a hagyományos ivaros úton szaporodik. Kutatásunk egyik célja volt, hogy az ezüstkárász bonyolult szaporodási mechanizmusát feltárjuk, nem csak szaporodásbiológiai, hanem genetikai vizsgálatok segítségével is. Diploid és triploid ezüstkárász nőstényeket kereszteztünk egymással, valamint különböző pontyfélék hímjeivel (ponty, széleskárász, aranyhal, rózsás díszmárna) és meghatároztuk az utódpopulációk genetikai paramétereit: Beltenyésztettségi vizsgálatokat végeztünk RAPD analízis segítségével és citogenetikai analízist végeztünk eritrocita vizsgálattal és meghatározással. Anyag és módszer 1.1 A populációk begyűjtése és jellemzése Az alábbi élőhelyekről történtek gyűjtések: 1. Dinnyési-Fertő Temészetvédelmi Terület (Börgöndi oldal) 2. Esztergomi Gyilkos-tó 3. Velencei-tó kifolyója (Kajtor csatorna) 4. Babati tavak (1-es, 2-es, 8-as tó). Isaszegi II-es tó 6. Békás-tó (Babat) 7. Paksi Duna-szakasz A begyűjtött állatok egyes paramétereit lemértük, a paraméterekből az indexszámokat (fejindex, profilindex) meghatároztuk. Az állatokat nemek szerint csoportosítottuk, majd 7 L-es akváriumokba helyeztük el a további vizsgálatokig. 1.2 Szaporítási kísérletek: Az első évben vizsgált ismert ú és ploiditásfokú ezüstkárász anyákat kereszteztük különböző fajok hímjeivel (ponty, széleskárász, aranyhal, rózsás díszmárna), illetve diploid ezüstkárász hímekkel az alábbi

3 konstrukció szerint. Azt vizsgáltuk, hogy a diploid illetve a triploid anyák milyen ú utódokat hoznak létre más ill. azonos fajú hímekkel keresztezve. A keresztezési kísérleteket háromszor ismételtük. Az első oszlopban a nőstények jelét, a másodikban a hímeket, a harmadikban pedig a kelési %-ot jelöltük meg. Nőstény hím Kelési% Ek98 (triploid) diploid ezüstkárász 98 Ek98 (triploid) széleskárász 9 Ek98 (triploid) ponty 9 Ek98 (triploid) aranyhal 82 Ek98 (triploid) Barbus conchonius Ek1 (triploid) fátyolos ezüstkárász 9 Ek1 (triploid) Barbus conchonius Ek1 (triploid) aranyhal 9 Ek1 (triploid) széleskárász 8 Ek1 (triploid) tükrös ponty 9 Q (triploid) diploid ezüstkárász 97 Q (triploid) aranyhal 9 Q (triploid) Barbus conchonius 43 Q (triploid) széleskárász 92 Q (triploid) ponty 96 Ek3 (diploid) tükrös ponty 89 Ek3 (diploid) fátyolos ezüstkárász 92 Ek4 (diploid) aranyhal 92 Ek4 (diploid) Barbus conchonius 3 Ek4 (diploid) széleskárász 9 (diploid) diploid ezüstkárász 9 (diploid) ponty 9 (diploid) aranyhal 89 (diploid) széleskárász 94 (diploid) Barbus conchonius 1 (diploid) diploid ezüstkárász 9 1 (diploid) ponty 9 1 (diploid) aranyhal 96 1 (diploid) széleskárász 9 1 (diploid) Barbus conchonius 42 Mind a szülőktől, mind pedig az utódoktól úszómintákat vettünk DNS vizsgálat céljából.

4 1.3 Eritrocita sejtmag analízis: 122 begyűjtött egyeden végeztünk eritrocita sejtmag terület meghatározást (Kavumpurath és Pandian, 199). Az eritrociták mérete szoros korrelációt mutat a sejtmagban található DNS mennyiségével, azaz a ploiditás szinttel. Az aorta dorsalis-ból vért vettünk, amit 3%-os KCl oldattal kevertünk össze. A mintát tárgylemezre cseppentettük. A sejtmagokat propídium-jodiddal festettük (SIGMA P417) 1 percig. A megfestett lemezt desztillált vízzel lemostuk és %-os glicerol oldattal fedtük le. A festett területet UV fény alatt a CYTOSOFT 2. szoftver segítségével mértük le. Célunk a hím és nőstény populációk ploiditás szintjének meghatározása volt. 1.4 Kromoszómaszám meghatározás: Kromoszómaszám meghatározást végeztünk a begyűjtött populációk egyes egyedein, különös tekintettel a szaporításban résztvevőkre, majd ezek utódainál is. Az állatoktól farokúszómintát vettünk. Az úszómintákból fibroblaszt-szövettenyészetet indítottunk (Alvarez és mtsai., 1991). A felszaporított sejtekből kromoszóma meghatározást végeztünk. Egyedenként legalább metafázist vizsgáltunk. 1. RAPD-PCR analízis: A szülőket és a különböző keresztezésekből származó ivadékcsoportokat RAPD- PCR analízisnek vetettük alá. A DNS izolálása a proteolízist követően kisózással történt (Miller és mtsai., 1988). A RAPD polimeráz láncreakció DyNAzyme (Finnzymes) polimerázzal és 1 nukleotid hosszú random primerekkel játszódott le 1 µl-es reakció elegyben. A PCR amplifikáció GeneAmp PCR System 97 (Applied Biosystes) készülékben történt. Az optimális program paraméterei a következők: kezdeti denaturáció 9 ºC on percig, utána 4 ciklus 9 ºC on 1 mp-ig, 1 perc tapadás 36 ºC on és 2 perc polimerizáció 72 ºC on. A végső inkubáció 72 ºC on 9 percig tartott. Az amplifikált DNS fragmenteket 1, %-os agaróz gélen futtattuk és a kapott mintázatot Bio 1D++ (Vilber-Lourmat) gél dokumentációs rendszerrel rögzítettük és vizsgáltuk. A vizsgált 2 primer közül 9 primerrel kaptunk jól amplifikálódó és reprodukálható sáv mintázatot. A legjobbnak bizonyult primerrel dolgoztunk a további vizsgálatok során. A használt primer szekvenciák a következők: Primer 2: -d[gtttcgctcc]-3, Primer 3: -d[gtagacccgt]-3, Primer 4: -d[aagagcccgt]-3, Primer : -d[aacgcgcaac]-3, Primer AB 1: '-CCGTCGGTAG-3. Minden ivadékcsoportból egyedet hasonlítottunk össze. Eredmények: 2.1 Eritrocita sejtmag analízis: A hímek átlagos eritrocita sejtmag területe 1,3±2,33, a nőstényeké 17,66±3,16 volt. A két érték szignifikáns különbséget mutat P<,1 valószínűségi szinten. Ez számunkra csak annyit mutat, hogy a nőstények között jelenlévő nagyszámú triploid egyed okozza a szignifikáns különbséget a két populáció között. Egyedi ploidia fok meghatározására a módszert nem találtuk

5 alkalmasnak, ezért meghatározást végeztünk a szaporítási kísérletekben résztvevő egyedeknél, majd ezek utódainál is. 1. ábra: Az eritrociták sejtmag területének gyakorisági eloszlása hím és nőstény populációkra vetítve a vizsgált 9 élőhelyen Hímek Nőstények 11,7 13,36 14,97 16,8 18,19 19,79 21,4 23,1 24,62 2> eritrocita sejtmag terület Kromoszómaszám meghatározás: A szaporítási kísérletekben résztvevő felnőtt állományt tekintve 18 db ezüstkárász egyed át határoztuk meg. Ezek közül 1 hím 8 nőstény. A 94-es számú hím a vizsgálatok során mozaikosnak bizonyult. Igazolódni látszik a vonatkozó irodalomban található azon megfigyelés, miszerint a mozaikosság jelensége természetes körülmények között is megtalálható. A többi hím egyed diploidnak bizonyult. A nőstény egyedek közül 4 diploidnak (2n=1), 4 pedig triploidnak (3n= 1±4) bizonyult. Az ivadékcsoportok eloszlását a 2. ábra szemlélteti. A kromoszóma vizsgálatok eredményeit összegezve elmondható, hogy a diploid ezüstkárász anyákat saját faj hímjével illetve a pontyfélék családjába tartozó más fajok (ponty, széleskárász, aranyhal) hímjeivel keresztezve 2n=1-1±4 okat kaptunk. Egy ivadékcsoport, az Ek4xB a 3n= lett, ami alapján valószínűsíthető, hogy ez a csoport triploid fajhibrid. A Barbus conchonius hím a 2n=46 db. A triploid ezüstkárász anyákat saját faj hímjével illetve a pontyfélék családjába tartozó más fajok (ponty, széleskárász, aranyhal, rózsás díszmárna) hímjeivel keresztezve 3n=1-16 közötti okat kaptunk. Egy egyedet találtunk a Q jelű nőstény aranyhallal történt keresztezéséből származó ivadékcsoportban, amelynek a a között változott. Ez mindenképpen arra utalt, hogy a szaporodás módja nem minden esetben

6 szabályos ginogenezis és ez az egyed interspecifikus hibrid. Ezt a később elvégzett RAPD analízis bizonyította. 2. ábra: A különböző keresztezésekből származó ivadékcsoportok ának gyakorisági eloszlása. Diploid ek x diploid ek utódai Diploid ek x széleskárász utódai Diploid ek x ponty utódai Diploid ek x aranyhal utódai Diploid ek x barbus utódai Triploid ek x diploid ek utódai Triploid ek x aranyhal utódai Triploid ek x ponty utódai Triploid ek x széleskárász utódai RAPD-PCR analízis: A diploid ezüstkárász nőstényeket saját, illetve más fajokkal keresztezve az utódcsoportok minden esetben mutatták az anyai és az apai genetikai anyag jelenlétét. Tehát a diploid populáció normális ivaros úton szaporodik, akár más fajokkal kereszteződve is. A fajspecifikus fragmenteket az 1. táblázat mutatja. 3. ábra: Diploid ezüstkárász anya ponty apa keresztezéséből származó ivadékok 3-as primerrel kapott RAPD fragment mintázata. A nyilak az anyai és az apai fragmenteket jelzik. (M: marker) M 1. táblázat: Diploid ezüstkárász anya ponty apa keresztezése interspecifikus hibrideket eredményez. (mindkét fajból származó specifikus RAPD fragmentek megjelennek az utódoknál).

7 87 7 Primer Fragment méret Eredet Az egyed (bp) 3 8 anyai 1,3,4,6,8,1,13,14,16, apai all 3 anyai 6,12,13, apai all A triploid ezüstkárász nőstényeket saját illetve más fajokkal keresztezve (ezüstkárász, ponty, széleskárász, rózsás díszmárna) a legtöbb esetben egyforma sávmintázatot kaptunk minden vizsgált primerrel, azaz az utódok klónoknak bizonyultak. Ezekben az esetekben tehát ginogenezis következett be. A klónok RAPD mintázata látható a 4. ábrán. 4.ábra: Triploid ezüstkárász anya széleskárász (Carassius carassius) apa keresztezéséből származó ivadékok 3-as primerrel kapott RAPD fragment mintázata. (M: marker) M Egy esetben azonban, a Q jelű nőstény aranyhallal történt keresztezésekor a vizsgált utódok között többen kimutatható volt az apai genetikai anyag jelenléte..ábra: Triploid ezüstkárász anya aranyhal apa keresztezéséből származó ivadékok 2-es primerrel kapott RAPD fragment mintázata. A nyilak az apai fragmenteket jelzik. (M: marker) M 1

8 2. táblázat: Triploid ezüstkárász anya és aranyhal apa keresztezéséből származó utódok RAPD analízise Primer Fragment méret Az egyed Apai eredetű (bp) 2 7 1, , AB A kromoszóma vizsgálatok és a RAPD analízis eredményei azt mutatják, hogy a diploid ezüstkárász nőstények normális szexuális úton szaporodnak a saját fajjal és más pontyfélékkel is. Az utódok pedig az utóbbi esetben fajok közötti hibridek lesznek, noha az anyai (ezüstkárász) fenotípus mindig sokkal erősebben kifejezett. A triploid nőstények általában ginogenezissel szaporodnak, azonban igen ritkán előfordulhat normális ivaros szaporodás is, és az így keletkezett ivadékok hordozzák az apai tulajdonságokat is. Az eredmények megbeszélése: Eddigi ismereteink szerint a triploid ezüstkárász ginogenezissel szaporodik (Cherfas, 1966, Kobayashi és mtsai., 197, Liu és mtsai., 1978, Ueda és Ojima, 1978), ivadékai pedig klónok lesznek. A ginogenezis nagyon hatékony szaporodási forma, ha a faj gyors elterjedését nézzük, de nem kedvez a genetikai variabilitásnak. A ginogenetikus populációk alkalmazkodóképessége csökken, nem toleránsak a környezeti tényezők változásai iránt. Ezzel szemben a gyakorlati tapasztalat az, hogy az ezüstkárász egyike a legszívósabb halfajainknak, amely minden környezeti stressz tényezővel szemben rendkívül toleráns (alacsony oxigén szint, szennyező anyagok, stb.). Ez csak úgy lehetséges, ha nagy a genetikai variabilitása. A mi vizsgálataink és más tanulmányok szerint is a diploid populáció természetes körülmények között is kereszteződik már rokon fajokkal. Golovinskaya és mtsai. (196), Cherfas és mtsai. (1994) és Stranai (1999) is beszámolt arról, hogy a diploid ezüstkárásznak és a pontynak létezik fertilis hibridje.

9 Más szerzőkkel ellentétben a mi vizsgálataink során a triploid nőstények között szintén előfordult ivaros szaporodás és az ivadékok fajok közötti hibridek lettek. A RAPD-PCR analízis bizonyította az apai genetikai anyag jelenlétét az utódokban. Más szerzők munkái is alátámasztják a mi eredményeinket. Yi és mtsai. (23) szilvaorrú keszeg apától származó fragmentek beépülését figyelték meg ezüstkárász klónokba. Zhou és mtsai. (2), Fan és Liu (199), és Fan és Shen (199) -2 % hímet találtak triploid nőstények ginogenetikus utódai között. Azt a magyarázatot adták erre, hogy a fajidegen spermiumból ivart befolyásoló gének kerültek át az utódokba. Az ő hipotézisük szerint a nőstény ezüstkárász kétféle ikrát képes előállítani, az egyik G típusú (ginogenetikus), ez körülbelül -9% -a az összes ikrának, a maradék B típusú (biszexuális). A G típusú petesejt a két meiotikus osztódásból az elsőn megy keresztül és csak ginogenezissel képes tovább fejlődni. A B típusú teljes meiózison át fejlődik és haploid gaméta alakul ki belőle. A G és a B típusú petesejtek aránya függ a különböző környezeti tényezőktől, mint pl. a hőmérséklet, nyomásviszonyok, kor, egészségi és tápláltsági állapot (Fan és Shen, 199). Egy másik tanulmány (Zhou és mtsai., 2) bizonyította, hogy triploid nőstény ezüstkárászok képesek ivarosan szaporodni triploid ezüstkárász hímekkel. RAPD analízissel bizonyították az apai DNS jelenlétét az utódokban, továbbá az apai fenotípus is öröklődött. Ezek az eredmények azt bizonyítják, hogy a triploid ezüstkárász nem kizárólag ginogenetikus halfaj. Kétféle szaporodási mechanizmussal rendelkezik: ginogenetikus és ivaros szaporodással. Így tehát idegen genetikai anyag is bekerül a ginogenetikus populációba. Mivel az ezüstkárász természetes körülmények között is összeívik más fajok hímjeivel, ez a fajta hibridizáció a természetes vizeinkben is bekövetkezhet (Stranai, 1999). Tehát a hazai ezüstkárász populáció is tartalmazhat más fajokból származó géneket. Ez magyarázhatja rendkívüli alkalmazkodóképességét és genetikai sokszínűségét. A legtöbb halfaj a 4 és 6 db közé esik. Az evolúciós kutatások szerint az ősi halfajok a 48 (Chrisman et al., 199). Tehát az ezüstkárász evolúciós szempontból tetraploidnak (2n=1) vagy hexaploidnak (2n=1) tekinthető. Ezért a nagyszámú kromoszómából fakadó genomi instabilitás a felelős a nagyfokú hibridizációs képességért. A természetes körülmények között bekövetkező fajok közötti hibridizációt segíthetik a környezeti tényezők változásai, pl. a vízhőmérséklet emelkedése erőművek közelében (Dong és mtsai., 1997). Irodalomjegyzék: Alvarez, M.C., Otis, J., Amores, A. & Guise, K. (1991). Short term cell culture technique for obtaining chromosomes in marine and freshwater fish. Journal of Fish Biology 39, Balon K.E. (1967). History of the fish fauna of the Danube river, and prognosis for changes, caused by constructive works of water management. Biologické Práce, Bratislava. (in Slovak) Cherfas, N.B. (1966). Natural triploidy in the females of the unisexual variety of the silver crucian carp (Carassius auratus gibelio Bloch). Genetika 2(), Cherfas, N.B., Gomelsky, B.I., Emelyanova, O.V. & Recoubratsky, A.V. (1994). Induced gynogenesis and polyploidy in crucian carp, Carassius auratus gibelio

10 (BLOCH), x common carp, Cyprinus carpio L., hybrids. Aquaculture and Fisheries Management 2, Chrisman, C.L., Blacklidge, K.H. & Riggs, P.K. (199). Chromosomes of fish. In: Domestic Animal Cytogenetics. Advances in Veterinary Science and Comparative Medicine (McFeely, R.A. ed.), 34, Csákány, I. (198). Silver crucian carp, the new and unusual member of Hungarian fish fauna. Halászat V (12), 238. (in Hungarian) Dong, S., Ohara, K. & Taniguchi, N. (1997). Introduction of sperm of common carp Cyprinus carpio into eggs of Ginbuna Carassius langsdorfii by heat shock treatment and its confirmation by DNA Markers. Nippon Suisan Gakkaishi 63(2), Fan, Z. & Shen, J. (199): Studies on the evolution of bisexual reproduction in crucian carp (Carassius auratus gibelio Bloch). Aquaculture 84, Fan, Z. & Liu, G. (199). The ploidy and reproductive mechanism of crucian carp, Carassius auratus gibelio. Journal of Fish Biology 36, Golovinskaya, K.A., Romashov, D.D. & Cherfas, N.B. (196). Unisexual and bisexual crucian carp (Carassius auratus gibelio Bloch) forms. Voprosy Ikhtiologii, 614 Kavumpurath, S. & Pandian, T.J. (199). Induction of triploidy in the zebrafish, Branchydanio rerio (Hamilton). Aquaculture and Fisheries Management, 21, Kobayashi, H., Kawashima, Y. & Takeuchi, N. (197). Comparative chromosome studies in the genus Carassius, especially with a finding of polyploidy in the ginbuna. Japanese Journal of Ichtyology 17(4), Liu, S., Sezaki, K., Hashimoto, K., Kobayashi, H. & Nakamura, M. (1978). Simplified techniques for determination of polyploidy in ginbuna, Carassius auratus langsdorfii. Bulletin of Japanese Society of Science, Fishes. 44, Miller, S.A., Dykes, D.D. & Polesky, H.F. (1988). A simple salting out procedure for extracting DNA from human nucleated cells. Nucleic Acids Research 16, Stranai, I. (1999). The find of a natural hybrid of Carassius gibelio (Bloch, 1782) x Cyprinus carpio (Linnaeus, 178). Czech Journal of Animal Science Vol. 44, No. 11, (in Slovak with English abstract) Szalay, M. (194). Silver crucian carp, the new fish species in Hungary. Halászat I/3, 16. (in Hungarian) Szovátay, Gy. (1978). Points of view of animal health in organisation of fishery. Halászat XXIV. 71, (in Hungarian) Tóth, B., Váradi, L., Várkonyi, E. & Hidas, A. (2). Silver crucian carp (Carassius auratus gibelio BLOCH) in the Danube river basin. Tiscia monograph series, Ueda, T. & Ojima, Y. (1978). Differential chromosomal characteristics in the Funa subspecies (Carassius). Proceedings of Japan Academy 4B(6), Yi, M.S., Li, Y.Q., Liu, J.D., Zhou, L., Yu, Q.X. & Gui, J.F. (23). Molecular cytogenetic detection of paternal chromosome fragments in allogynogenetic gibel carp, Carassius auratus gibelio Bloch. Chromosome Research 11(7), 66 Zhou, L., Wang, Y. & Gui, J. (2). Genetic evidence for gonochoristic reproduction in gynogenetic Silver crucian carp (Carassius auratus gibelio BLOCH) as revealed by RAPD assays. Journal of Molecular Evolution 1, Zhou, L. & Gui, J.F. (22). Karyotypic diversity in polyploid gibel carp, Carassius auratus gibelio Bloch. Genetica 11(2), A kutatómunkát az OTKA F számú pályázat anyagi támogatásával végeztük.

11 Investigations of special reproduction mechanisms and adaptability of Hungarian diploid and triploid silver crucian carp (Carassius auratus gibelio BLOCH) populations by genetic methods Abstract There are two types of silver crucian carp populations in Hungary: a triploid unisexual type with a chromosome number of 1, which reproduces by gynogenesis, and a diploid type consisting of both male and female individuals, which have 1 chromosomes and reproduce sexually. In the present study the ploidy was estimated by erythrocyte nucleus area analysis of silver crucian carp individuals originating from nine natural habitats of Hungary. Genetic parameters of different offspring derived from the crossing of triploid and diploid populations and of two types of silver crucian carp females with other cyprinid males (Cyprinus carpio, Carassius carassius, Carassius auratus and Barbus conchonius) were determined. In order to investigate the effects of clonality and hybridisation, cytogenetic analysis was carried out by determination of the chromosome the number and by RAPD analysis. The results of chromosome and RAPD analysis demonstrate that diploid females can reproduce sexually with silver crucian carp and other cyprinid males and that the offspring of intra- and interspecific crosses contain the paternal DNA. Triploid females usually reproduce by gynogenesis and their offspring are clones: however, in some cases sexual reproduction can be found and the progeny are triploid interspecific hybrids. RAPD analysis showed that while the paternal DNA appeared in the offspring, the maternal phenotype was strongly expressed. Keywords: silver crucian carp, gynogenesis, chromosomes, RAPD analysis.