Population genetics, geneting mapping and comparative genomics studies on greek fish species using neutral polymorphism markers, genes and expressed DNA sequences (expressed sequence Tags-ESTs)

Abstract

In the current study, we focused on two marine fish species, the striped red mullet Mullus surmuletus and the gilthead sea bream Sparus aurata, fish with high socio-economic value. In the last part we examined the freshwater species, Valencia letourneuxi, whose conservation is of great importance due to extinction factors. Different populations across the distribution area of each species were collected and further processed. Our analyses were performed by combining two different types of molecular markers; microsatellite and mitochondrial loci. The aim of the study was the revelation of the phylogeographic relations among the populations of each species leading to the distribution patterns that may explain the evolutionary processes. The genetic structure as well as the genetic variation displayed, improved the comprehension of the diversity motifs present in the Atlantic-Mediterranean area. Possible explanations for these patterns are analyzed, suggesting gene flow and bottleneck phenomena along with environmental factors influencing the distribution localities. Palaeoclimatic and palaeogeographic events also played a crucial role in the formation of the population expansion and differentiation. This study offers opportunities in the future understanding of the phylogeography of marine populations figuring the role of genetic variation in functional, developmental and evolutionary basis.

Η παρούσα μελέτη επικεντρώθηκε σε δύο θαλάσσια είδη, το Mullus surmuletus (κοινή ονομασία μπαρμπούνι) και το Sparus aurata (κοινή ονομασία τσιπούρα), ψάρια με μεγάλη κοινωνική-οικονομική αξία. Στο τελευταίο κεφάλαιο, εξετάστηκε ένα είδος εσωτερικών υδάτων, το Valencia letourneuxi (κοινή ονομασία ζουρνάς), του οποίου η διατήρηση είναι εξαιρετικά μεγάλης σημασίας καθώς το είδος βρίσκεται υπό εξαφάνιση. Διαφορετικοί πληθυσμοί κατά μήκος του εύρους κατανομής κάθε είδους συλλέχθησαν για περαιτέρω επεξεργασία. Οι αναλύσεις πραγματοποιήθηκαν κατόπιν συνδυασμού δυο διαφορετικών τύπων μοριακών δεικτών, του μικροδορυφορικού και μιτοχονδριακού DNA. Στόχος της μελέτης ήταν η αποκάλυψη των φυλογενετικών σχέσεων ανάμεσα στους πληθυσμούς κάθε είδους, με σκοπό την εύρεση των προτύπων κατανομής που εξηγούν τις εξελικτικές διαδικασίες. Η γενετική δομή, όπως και η γενετική ποικιλότητα που αναδείχθηκαν, βελτίωσαν την κατανόηση των μοτίβων ποικιλομορφίας, παρόντα στις περιοχές του Ατλαντικού Ωκεανού και της Μεσογείου Θάλασσας. Πιθανές εξηγήσεις για τα μοτίβα που παρατηρήθηκαν υποδηλώνουν γονιδιακή ροή και φαινόμενα στενωπού μαζί με περιβαλλοντικούς παράγοντες που επηρεάζουν τις τοποθεσίες κατανομής. Επιπλέον, παλαιοκλιματικά και παλαιογεωγραφικά γεγονότα έπαιξαν σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση της πληθυσμιακής εξάπλωσης και διαφοροποίησης. Συνεπώς, μελλοντικές ευκαιρίες για την κατανόηση της φυλογεωγραφίας θαλάσσιων πληθυσμών προσφέρονται, αποκαλύπτοντας το ρόλο της γενετικής ποικιλομορφίας σε λειτουργική, αναπτυξιακή και εξελικτική βάση.