การวิเคราะห์ พีซีอาร์ อาร์เอฟแอลพี ของไมโตคอนเดรียดีเอ็นเอ เพื่อบ่งชี้ความแตกต่างของประชากรปลาหมอ (Anabas testudineus) ในประเทศไทย

PCR-RFLP Analysis of Mitochondrial DNA to Differentiate Populations of Climbing Perch (Anabas testudineus) in Thailand

Abstract

การเพาะเลี้ยงปลาหมอ (Anabas testudineus) ได้รับความสนใจในหลายๆ ประเทศ เนื่องจากเป็นปลาที่มีการบริโภคอย่างแพร่หลาย เป็นแหล่งโปรตีนที่มีราคาถูก และเพิ่มความสำคัญทางเศรษฐกิจในระดับนานาชาติ กรมประมงของประเทศไทยจึงมีความสนใจที่จะคัดเลือกปลาชนิดนี้ให้มีลักษณะที่ดีขึ้นสำหรับการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ อย่างไรก็ตามยังขาดข้อมูลเบื้องต้นถึงระดับความหลากหลายทางพันธุกรรม และความแตกต่างทางพันธุกรรมของแหล่งปลาที่ใช้ในการปรับปรุงพันธุ์ การศึกษานี้จึงใช้เทคนิคพีซีอาร์ อาร์เอฟแอลพี (polymerase chain reaction restriction fragment length polymorphism; PCR-RFLP) ของบริเวณดีลูปของไมโตคอนเดรีย ในการบ่งชี้ความแตกต่างระหว่างประชากรธรรมชาติ (6 ประชากร) และประชากรโรงเพาะฟัก (2 ประชากร) ของปลาหมอ (Anabas testudineus) (n = 21-29) การวิเคราะห์ความแปรปรวนแสดงความหลากหลายทางพันธุกรรมของ ตัวอย่างจากโรงเพาะฟักที่น้อยกว่าตัวอย่างจากธรรมชาติอย่างมีนัยสำคัญ (P = 0.01; ค่าเฉลี่ยความหลากหลายแฮพโพลไทป์ = 0.52 และ 0.10 ในตัวอย่างจากธรรมชาติ และจากโรงเพาะฟัก ตามลำดับ) อย่างไรก็ตาม ไม่พบความสัมพันธ์ระหว่างการปรากฏรูปแบบของแฮพโพลไทป์ กับแหล่งของตัวอย่าง การศึกษานี้ยังพบความแตกต่างกลุ่มตัวอย่างในเกือบทุกกลุ่ม โดการวิเคราะห์ความแปรปรวนทางพันธุกรรม (Analysis of Molecular Variance; AMOVA) พบ 57.83% ของความแปรปรวนเกิดจากความต่างระหว่างประชากร นอกจากนี้ค่า FST ระหว่างคู่ตัวอย่าง ยังบ่งชี้ความแตกต่างระหว่าง เกือบทุกคู่การทดสอบ ยกเว้นสองคู่ (ระหว่างตัวอย่างจากโรงเพาะฟัก 2 ตัวอย่าง และ ระหว่าง ชลบุรี, CH และ ราชบุรี, RT) แผนภูมิแสดงความสัมพันธ์ทางวิวัฒนาการ (Neighbor-Joining dendrogram) ที่สร้างจากค่าระยะห่างทางพันธุกรรม Nei’s genetic distance ยังบ่งชี้ความแตกต่างระหว่างตัวอย่างจากจังหวัดสกลนคร (SN) กับตัวอย่างอื่นๆ แต่ไม่ได้แสดงความสัมพันธ์อย่างชัดเจนระหว่างตัวอย่างที่เหลือ (นครปฐม (NP), RT, CH และนครศรีธรรมราช (NS)) ซึ่งเป็นตัวแทนของแม่น้ำสายหลักในประเทศไทย ดังนั้นเทคนิคพีซีอาร์ อาร์เอฟแอลพีของบริเวณดีลูป จึงเป็นเทคนิคที่มีประสิทธิภาพในการประเมินความหลากหลายทางพันธุกรรมภายในและระหว่างประชากรปลาหมอได้ อย่างไรก็ตาม ระดับความหลากหลายทางพันธุกรรมดังกล่าวอาจยังไม่เพียงพอในการแสดงความสัมพันธ์ทางพันธุกรรมระหว่างกลุ่มตัวอย่างบางกลุ่มได้ ข้อมูลจากการศึกษานี้สามารถใช้ประกอบการตัดสินใจในการจัดการระดับความหลากหลายทางพันธุกรรมที่มีอยู่ในปัจจุบันของประชากรโรงเพาะฟัก และช่วยในการออกแบบประชากรตั้งต้นในการคัดเลือกปรับปรุงพันธุ์ของปลาชนิดนี้ได้   Climbing perch (Anabas testudineus) is a common tropical fresh- and brackish water fish species in Asia. Its aquaculture has received attention in many Asian countries both as an emerging economic species and affordable protein source. The Thai Department of Fisheries, therefore, has been interested in a selective breeding program for this species. However, the lack of genetic data prevents such systematic breeding program. We performed polymerase chain reaction restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP) analysis of mitochondrial D-loop region to differentiate six wild and two hatchery populations of Anabas testudineus in Thailand (n = 21 - 29). Analysis of variance indicated that hatchery populations had lower genetic diversity than wild populations (P = 0.01; average haplotype diversity = 0.52 and 0.10 in the wild and hatchery samples, respectively). However, there was no clear relationship between the presence of haplotypes and geographic locations. Almost all populations were genetically distinct. Analysis of Molecular Variance (AMOVA) indicated 57.83% among population genetic  variation. Pairwise FST values showed significant divergence in almost all population pairs, except for two pairs (two hatchery samples; and Chonburi, CH and Ratchaburi, RT). Neighbor-Joining dendrogram based on Nei’s genetic distance suggested high divergence between Sakhon Nakhon, SN and the remaining samples, but it did not resolve the relationships among Nakhon Pathom (NP), RT, CH and Nakhon Si Thammarat (NS) representing major river systems in Thailand. The PCR-RFLP of the mitochondrial D-loop region was an effective technique to evaluate genetic diversity within and among populations. However, the level of polymorphism may not be adequate to resolve the relationships among some populations. The results can aid the management of existing genetic variation within hatcheries and the development of a base population for selective breeding.