راهکار‏های اصلاح نژاد و تولید لاین‏‏‏های مقاوم به بیماری در میگوی سفید غربی

مقدمه

امروزه صنعت میگوی پرورشی، نقش برجسته‏ای در ایجاد فرصت‏های شغلی و توسعه صادرات غیر نفتی کشور دارد به گونه‏ای که این صنعت، به عنوان یکی از محورهای اصلی اشتغال‏زایی استان‏های جنوبی و شمالی، جایگاه ویژه‏ای در برنامه‏های توسعه‏ای کشور ایفا نموده است. با توجه به اینکه هدف اصلی پرورش میگو، تولید حداکثری و پایداری صنعت می‌باشد، بنابراین از میان اولویت‌های متعدد، بهبود صفاتی از قبیل افزایش سرعت رشد و بازماندگی  برای فعالان این صنعت از اهمیت بیشتری برخوردار است. رشد سریع (Wyban & Sweeney, 1991)، تراکم پذیری بالا، بازماندگی بالا در مرحله لاروی (Briggs et al., 2004)، تحمل شوری و دما و مقاومت در برابر عوامل بیماری‏زا (Cock et al., 2009) از جمله مزایای مهم میگوی سفید غربی می‏باشند. با این حال، طبق گزارش‏های ارائه شده توسط سازمان دامپزشکی کل کشور، شیوع مجدد سندرم ویروسی لکه سفید در طی سال‌های اخیر می‌تواند زنگ خطری برای بقاء این صنعت و کاهش قابلیت‌های بالقوه این گونه باشد. لذا به‌گزینی و دستیابی به فناوری ایجاد لاین‌های اصلاح نژاد شده، که یکی از الزامات توسعه پایدار صنعت میگوی پرورشی ایران است، طبق برنامه راهبردی میگو، در دستور کار موسسه تحقیقات علوم شیلاتی کشور قرار گرفت.

بیشتر صفات مورد علاقه اصلاح‏گران میگو، صفات کمی مانند وزن و طول بدن هستند که اغلب، فنوتیپ‏هایی با توزیع پیوسته را در جمعیت بروز می‏دهند. صفات کمی معمولاً چند ژنی هستند و ممکن است توسط صدها یا هزاران ژن کنترل شوند، اگرچه تعداد زیادی از این ژن‏ها، اثرات کوچکی بر فنوتیپ میگو دارند و فقط تعداد کمی از آن‏ها ممکن است بزرگ اثر باشند. فنوتیپ صفات کمی معمولاً تحت تأثیر عوامل محیطی نیز می‏باشد. برای مثال، عواملی نظیر تراکم ذخیره‏سازی ، دمای آب، کیفیت آب و کیفیت خوراک با اصلاح نژاد میگو در ارتباط هستند.

در یک برنامه اصلاح نژادی تک صفتی ساده برای میگو، والدین با فنوتیپ مطلوب از یک جمعیت پایه انتخاب می‏شوند و برای تولید نتاج با یکدیگر آمیزش داده می‏شوند. اصلاح‏گر می‏تواند با محاسبه پیشرفت ژنتیکی یا پاسخ به انتخاب (R)، میزان بهبود صفت مورد نظر را در نتاج پیش بینی کند. میزان تغییر میانگین صفات مورد نظر ناشی از تغییر میانگینِ ارزش‏های اصلاحی افراد در اثر انتخاب، پیشرفت ژنتیکی یا پاسخ به انتخاب نامیده می‏شود.

به دلیل فاصله نسل کوتاه، تعداد بالای تولید تخم (هماوری بالا)، وراثت پذیری نسبتاً بالای صفت رشد و تنوع ژنتیکی و فنوتیپی زیاد اغلب صفات مهم اقتصادی در میگو، پیشرفت ژنتیکی زیادی در برنامه‏های اصلاح نژادی آن‏ها می‏تواند حاصل ‏شود. بطوری که پیشرفت ژنتیکی صفت رشد در دام‏های اهلی، 5 درصد به ازای هر نسل گزارش شده است ولی معمولاً این رقم در آبزیان، 5 تا 6 برابر بیشتر است (مرادیان و محمودی، 1398). به‌منظور توسعه پایدار و کاهش خطرپذیری سرمایه‌گذاری در صنایع شیلاتی، به‌گزینی، اصلاح نژاد و بومی‌سازی گونه‌های پرورشی میگو، همچنان یکی از اولویت‌های اصلی موسسه تحقیقات علوم شیلاتی کشور است. لذا هدف از این مقاله، آشنایی با مفاهیم پایه‏ای اصلاح نژاد در میگو و نیز مرور راهکار‏های بهبود ژنتیکی جهت تولید لاین‏های مقاوم به بیماری در میگوی سفید غربی (وانامی) می‏باشد.

برنامه‏های اصلاح نژاد انتخابی برای میگو:

طی چند سال اخیر، استفاده پرورش دهندگان میگو از لاروهای حاصل از مولدین نگهداری شده در اسارت  افزایش یافته است تا از این طریق میزان شیوع عوامل بیماری‏زا را در استخرهای خود به حداقل برسانند (Moss & Moss, 2009). استفاده از میگوهای عاری از عوامل بیماری‏زای خاص (SPF)  و بکارگیری برنامه‌های جامع ایمنی زیستی، توانسته تا حد قابل توجهی وضعیت بیماری را در مولد‏ین اسیر کنترل نماید و بنابراین ورود و گسترش عوامل بیماری‏زا را در مراکز مولد سازی و تکثیر میگو کاهش دهد (Moss et al., 2003a). در حال حاضر، جمعیت‏های عاری از عوامل بیماری‏زای خاص فقط برای میگوهای سفید غربی (وانامی) به صورت تجاری و در مقیاس وسیع توسعه یافته‏اند، بنابراین وانامی به عنوان مهم‏ترین میگوی پرورشی در جهان مطرح بوده و گونه مورد انتخاب برای بیشتر برنامه‏های اصلاح نژاد تجاری، به ویژه در نیمکره غربی، است.

به دنبال توسعه جمعیت‏های اولیه عاری از عوامل بیماری‏زای خاص برای میگوهای سفید غربی در اوایل دهه 1990 (Moss & Moss, 2009)، چندین برنامه‏ اصلاح نژادی تحقیقاتی و تجاری میگو عمدتاً در نیمکره غربی صورت گرفت. این برنامه‏ها موجب شکل‏گیری اطلاعات پایه‏ای در مورد ژنتیک کمی میگوی پنائیده از جمله برآوردهای وراثت پذیری، برآورد واریانس فنوتیپی و ژنتیکی، همبستگی‏های فنوتیپی و ژنوتیپی و اثرات متقابل ژنوتیپ و محیط شدند. در تمامی این برنامه‏ها تاکید شده است که اصلاح نژاد انتخابی میگو می‏تواند منجر به بهبود صفات مهم تجاری شود. هم اکنون، برنامه‏های اصلاح نژادی میگو در آمریکا، آسیا، استرالیا، کالدونیای جدید، ماداگاسکار و خاورمیانه در حال اجرا است (Rosenberry, 2003؛ Clifford & Preston, 2006).

صفات اصلی مورد علاقه اصلاح‏گران میگو، رشد و مقاومت در برابر عوامل بیماری‏زای ویروسی هستند (Clifford & Preston, 2006). اصلاح‏گران میگو می‏توانند از چندین برنامه مختلف انتخاب از جمله انتخاب فردی  یا توده‏ای  و انتخاب خانوادگی  برای بهبود این صفات استفاده کنند. انتخاب فردی بر اساس فنوتیپ یا عملکرد خود فرد است و حذف و یا انتخاب افراد بر اساس فنوتیپ خودشان نسبت به میانگین جمعیت انجام می‏شود. انتخاب خانوادگی بر اساس میانگین عملکرد خانواده انجام می‏شود و به دو صورت انتخاب بین خانواده و انتخاب درون خانواده تقسیم بندی می‏شود. انتخاب بین خانواده متکی بر مقایسه میانگین خانواده‏ها است که در آن کل خانواده بر اساس میانگین عملکرد خانواده، حذف یا انتخاب می‏شوند. انتخاب درون خانواده بر اساس رتبه بندی عملکرد یک فرد در هر خانواده انجام می‏شود و افراد بر اساس رابطه خود با خانواده، حذف یا انتخاب می‏شوند (Gjedrem & Thodesen, 2005).

مناسب‏ترین روش انتخاب به عوامل مختلفی از جمله وراثت‏پذیری صفت مورد انتخاب و درجه واریانس محیطی بستگی دارد. انتخاب فردی به طور معمول برای بهبود صفات با وراثت پذیری بالا استفاده می‏شود، در حالی که از انتخاب خانوادگی برای بهبود صفات با وراثت پذیری پایین یا زمانی که منابع غیر قابل کنترل واریانس محیطی (VE یا VG×E) وجود دارد، استفاده می‏شود (Moss & Moss, 2009). انتخاب فردی می‏تواند منجر به پیشرفت ژنتیکی سریع در یک دوره زمانی کوتاه برای صفات با وراثت پذیری بالا شود. علاوه بر این، هزینه مورد نیاز برای اجرای یک برنامه اصلاح نژادی بر مبنای انتخاب فردی در مقایسه با برنامه‏های اصلاح نژادی مبتنی بر خانواده نسبتاً کم است. با این حال، یک عیب عمده در استفاده از انتخاب فردی، احتمال بروز همخونی است زیرا معمولاً روابط ژنتیکی بین خانواده‏های مختلف یک جمعیت اصلاح نژادی در نظر گرفته نمی‏شود. همخونی، حاصل جفتگیری افرادی است که از نظر جد مشترک با یکدیگر خویشاوند هستند و می‏تواند باعث کاهش هتروزیگوزسیتی در یک جمعیت شوند (Falconer & Mackay, 1996). از آنجا که سطح همخونی در جمعیت تجمع پیدا می‏کند، افت ناشی از همخونی  می‏تواند منجر به کاهش میانگین عملکرد فنوتیپی صفات خاص شود (معمولاً صفات مرتبط با شایستگی  نظیر بازماندگی و هماوری ). با نگهداری تعداد زیادی از مولدین در جمعیت اصلاح نژادی (حدود 50 جفت مولد در هر نسل)، می‏توان از تجمع سریع همخونی در برنامه‏های انتخاب فردی جلوگیری نمود (Bentsen & Olesen, 2002).

با استفاده از انتخاب خانوادگی می‏توان همخونی را کنترل کرد زیرا اصلاح‏گر می‏تواند از جفتگیری افراد نزدیک به یکدیگر (به عنوان مثال خواهر و برادر یا پسر عمو و دختر عمو) جلوگیری نماید. این امر می‏تواند با جدا نمودن فیزیکی خانواده‏ها از یکدیگر یا با استفاده از نشانگر برای تمایز بین خانواده‏ها و ثبت دقیق اطلاعات شجره حاصل شود. در برخی از برنامه‏های اصلاحی میگو، تَگ‏های اِلاستومر ایمپلنت قابل مشاهده (VIE) به عنوان نشانگر برای نشانه‏گذاری خانواده‏ها استفاده می‏شوند (Godin et al., 1996). این تَگ‏ها از الاستومر رنگی و غیر سمی ساخته شده‏اند که دقیقاً در زیر اندوکوتیکول به بافت پیوندی میگو تزریق می‏شوند و از روی اسکلت خارجی، قابل رویت هستند (تصویر- 1 الف). با این حال، در برخی موارد ممکن است کارایی این تَگ‏‏ها مطلوب نباشد و تَگ‏‏های چشمی  به عنوان گزینه مناسب‏تری برای نشانه‏گذاری میگو‏های بالغ بزرگ استفاده شوند (تصویر- 1 ب) (Hastein et al., 2001). از نشانگر‏های مولکولی مانند ریزماهواره‏ها نیز می‏توان برای تعیین نَسبیّت استفاده کرد (تصویر- 1 ج) (Jerry et al., 2004). ریز ماهواره‏ها، توالی‏های DNA کوتاه و غیر رمزگذار هستند که با فراوانی زیاد در سرتاسر ژنوم ارگانیسم تکرار می‏شوند. ویژگی‏هایی نظیر همبارز بودن، چند شکلی بالا و توارث مندلی از دلایل مناسب بودن این نشانگرها برای تعیین نَسبیّت هستند (Argue, 1991). از آنجا که استفاده از نشانگرهای مولکولی، نیاز به مناطق جداگانه پرورش یا استفاده از تَگ‏های فیزیکی را برطرف می‏کند، می‏توان برنامه اصلاح نژادی را با شدت انتخاب بالاتر انجام داد و در نتیجه پیشرفت‏های ژنتیکی سریع‏تری حاصل نمود. با این حال، استفاده از نشانگرهای مولکولی نیاز به فناوری‏هایی دارد که معمولاً برای اکثر پرورش دهندگان میگو در دسترس نیست (به عنوان مثال واکنش زنجیره ای پلیمراز، PCR ) و ممکن است هزینه زیادی داشته باشد. در حال حاضر، در چند برنامه اصلاح نژاد میگو، از انتخاب خانوادگی و تَگ‏‏های فیزیکی برای بهبود رشد و مقاومت در برابر بیماری استفاده می‏شود. انتخاب خواهر-برادری ، نوعی انتخاب بین خانواده است و هنگامی استفاده می‏شود که برای اندازه گیری صفت مورد نظر (مثلاً نسبت عضله به وزن بدن) باید میگو کشته شود. این شکل از انتخاب به ویژه در برنامه‏های اصلاح نژاد میگوهای عاری از عوامل بیماری‏زای خاص که برای بهبود مقاومت در برابر بیماری طراحی شده‏اند، بسیار مفید است. با استفاده از این رویکرد، تصمیم گیری برای حذف یا انتخاب یک خانواده بر اساس میانگین بازماندگی خانواده‏ها (عملکرد فنوتیپی میگوها) پس از یک آزمایش مواجهه- بیماری  است. در نهایت خواهران و برادران عاری از عوامل بیماری‏زای خاص که از بهترین خانواده‏ها زنده مانده‏اند، برای تولید نسل بعدی استفاده می‏شوند (Moss & Moss, 2009).

امروزه برنامه‏های اصلاح نژادی پیچیده‏تری با استفاده از نرم افزار‏های رایانه‎‏ای و محاسبه ارزش‏های اصلاحی برآورد شده توسعه یافته‏اند که می‏توانند اطلاعات شجره و داده‏های عملکردی را ادغام و آنالیز کنند (به عنوان مثال، آنالیز‏های بهترین پیش بینی نااریب خطی (BLUP) ؛ Moss & Moss, 2009). علاوه بر میگوی وانامی، برنامه‏های اصلاح نژادی برای سایر گونه‏های پنائیده، از جمله Penaeus (Fenneropenaeus) chinensis، Penaeus (Litopenaeus) stylirostris (Goyard et al., 1999)، Penaeus (Marsupenaeus) japonicas (Preston et al., 2004) و P. monodon در حال انجام هستند، اگرچه بیشتر این برنامه‏ها تحقیق محور هستند یا در مراحل اولیه توسعه تجاری می‏باشند (Moss & Moss, 2009).

الف)        

ب) 

ج)

تصویر 1- الف) تزریق یک تَگ‏ اِلاستومر ایمپلنت قابل مشاهده (VIE) به ناحیه پشتی از قطعه ششم شکمی یک میگوی سفید جوان. ب) تَگ چشمی ساخته شده از یک حلقه پلاستیکی شماره‏دار در یک میگوی وانامی. ج) ژل‏های پلی اکریل آمید نشان دهنده ریزماهواره‏های دو سویه مختلف از میگو. الل‏های اختصاصی هر سویه با فلش مشخص شده‏اند.

راهکار‏های بهبود مقاومت به بیماری در میگو:

تا به امروز، اصلاح‏گران میگو بیشتر تلاش خود را بر تولید لاین‏هایی با مقاومت بیشتر در برابر ویروس سندرم تورآ (TSV)  و ویروس سندرم لکه سفید (WSSV)  متمرکز کرده‏اند زیرا این دو ویروس، بیشترین خسارات اقتصادی را بر صنعت پرورش میگو داشته‏اند (Lightner, 2003). یک استثنای قابل توجه توسط et al. (2000)  Tang گزارش شده است که شواهد صریحی مبنی بر تولید یک لاین انتخابی از میگوی آبی برای مقاومت کامل در برابر ویروس نکروز بافت خون ساز هیپودرم عفونی (IHHNV) ارایه داده‏اند. نتایج آن‏ها نشان داد که این بیماری در پست لارو‏‏ها و میگو‏های آبی‏ جوان تکثیر نشد، اگرچه مبنای ژنتیکی مقاومت به IHHNV گزارش نشده است.

اصلاح‏گران میگو می‏توانند از چندین راهکار برای بهبود مقاومت به بیماری در میگو بهره‏مند شوند. کم هزینه ترین روش، انتخاب توده‏ای از بازماندگان در استخر‏های آلوده است. اگر میگو در شرایط غیر ایمن زیستی پرورش داده شود، این روش ممکن است در بهبود صفت بازماندگی در برابر ویروس سندرم تورآ موثر باشد، اما برای یک برنامه اصلاحی با هدف ایجاد لاین عاری از عوامل بیماری‏زای خاص، نامناسب است (Lotz, 1997). به عنوان مثال اصلاح‏گران میگو در کلمبیا، بازماندگان را از استخرهای آلوده به ویروس سندرم تورآ جمع آوری و پس از پنج نسل انتخاب، مشاهده نمودند که بازماندگی در استخر از 10٪ به 70٪ افزایش یافت (Gitterle, 1999). با این حال، این میگوها ناقل ویروس سندرم تورآ بودند و هنگامی که با میگوهای غیر آلوده پرورش داده شدند، مرگ و میر زیادی رخ داد (Flegel, 2001). اگرچه انتخاب توده‏ای ممکن است فواید محدودی در افزایش مقاومت به ویروس سندرم تورآ در شرایط غیر ایمن زیستی داشته باشد، اما بهبود مقاومت در برابر ویروس سندرم لکه سفید با این روش دشوارتر بوده است (Pe´rez et al., 2001). دلیل این موضوع را می‏توان به وراثت پذیری بسیار پایین صفت مقاومت به ویروس سندرم لکه سفید نسبت داد زیرا راهکار‏های انتخاب توده‏ای برای صفاتی با وراثت پذیری متوسط تا زیاد مناسب‏ترند (Falconer & Mackay, 1996).

اصلاح‏گران میگو در شرایط کنترل شده آزمایشگاهی می‏توانند با قرار دادن میگوهای انتخاب شده از خانواده‏های مختلف در معرض ویروس زنده (از طریق تغذیه بافت آلوده یا با تزریق هموژنات حاوی بافت آلوده) و سپس برآورد بازماندگی خانواده پس از مدت زمان مشخص، معمولاً چند روز تا چند هفته، مقاومت در برابر بیماری را به طور موثرتری بهبود بخشند (Prior et al., 2003؛ et al., 2002 White). سپس از این اطلاعات برای تعیین اینکه چه خانواده‏هایی باید در تولید نسل بعدی میگو مشارکت کنند، استفاده ‏شود. همان طور که قبلاً گفته شد، انتخاب خواهر-برادری به طور معمول در این گونه برنامه‏های اصلاح نژادی استفاده می‏شود.

در رابطه با استفاده از آزمون‏های مواجهه‏سازی‏ آزمایشگاهی برای ارزیابی مقاومت به بیماری در میگو نگرانی‏هایی وجود دارد (Moss et al., 2005؛ et al., 2006a,b  Gitterle (. به طور خلاصه، این نگرانی‏ها عبارتند از: (1) بازماندگی میگو در شرایط آزمایشگاهی مصنوعی ممکن است نشان دهنده بازماندگی آن در استخرهای باز و تجاری نباشد. (2) بازماندگی میگو ممکن است در آزمایشگاه‏ها و یا بین آزمون‏های مواجهه‏‏سازی مختلف به دلیل تفاوت در دستورالعمل‏های مواجهه‏سازی (به عنوان مثال نحوه قرار گرفتن در معرض بیماری، سن و اندازه میگو در مواجهه‏، مدت زمان مواجهه، کیفیت آب و تراکم) متفاوت باشد و (3) در حین مواجهه‏سازی اگر انتقال بیماری از طریق بلعیدن  باشد، میگوها دوزهای مساوی از بافت آلوده را نمی‏خورند و این امر می‏تواند منجر به بروز دامنه متفاوتی از عفونت درون و بین خانواده‏ها ‏شود. برای بهینه سازی و استاندارد‏سازی دستورالعمل‏های مواجهه‏سازی بیماری، تحقیقات بیشتری لازم است تا بتوان پیشرفت ژنتیکی بیشتری برای بهبود مقاومت در برابر بیماری به دست آورد.

برخی دیگر از ویروس‏ها و پروکاریوت‏ها همچنان بر صنعت جهانی پرورش میگو تأثیر منفی می‏گذارند. با این حال، تاکنون توجه کمتری از سوی اصلاح‏گران میگو به این عوامل بیماری‏زا شده است. این موضوع ممکن است به این دلیل باشد که اصلاح نژاد میگو برای مقاومت در برابر بیماری یک روند پرهزینه و طولانی است و فقط در صورتی توجیه دارد که اولاً عامل بیماری‏زا از نظر اقتصادی تاثیر قابل توجه‏ای بر تولید داشته باشد، ثانیاً هیچ اقدام مقرون به صرفه دیگری برای پیشگیری یا درمان عفونت وجود نداشته باشد و ثالثاًً اینکه توارث صفت مقاومت به آن عامل بیماری‏زا، بیشتر تحت کنترل ژن‏های افزایشی باشد تا بتوان برای آن انتخاب موثرتری انجام داد. علاوه بر این، در صورت استفاده از برنامه‏های اصلاح نژادی مبتنی بر خانواده، باید دستورالعمل‏های قابل اعتمادی برای مواجهه‏سازی با بیماری ایجاد شود. نهایتاً توجه به این نکته حایز اهمیت است که هر صفتی که به یک برنامه انتخابی اضافه می‏شود، به طور حتم منجر به کند شدن پیشرفت ژنتیکی برای صفات مورد نظر می‏شود (یعنی موجب پاسخ به انتخاب کمتر در هر نسل می‏شود)، حتی اگر صفات با یکدیگر همبستگی مثبت داشته باشند. این امر تعداد صفاتی که می‏توان در یک برنامه اصلاح نژادی میگو وارد نمود را محدود می‏کند.

تولید لاین‏های مقاوم میگو در برابر ویروس سندرم تورآ:

ویروس سندرم تورآ از ویروس‏های دارای RNA تک رشته‏ای است و به خانواده Dicistroviridae تعلق دارد. اصلاح نژاد انتخابی برای مقاومت در برابر ویروس سندرم تورآ در اواسط دهه 1990 به دنبال همه گیری این ویروس و از بین رفتن جمعیت میگوی وانامی در اکوادور و در ادامه گسترش این بیماری در سراسر قاره آمریکا آغاز شد. با اجرای برنامه‏های اصلاح نژادی برای افزایش مقاومت به ویروس سندرم تورآ، اطلاعات ارزشمندی در مورد ژنتیک کمی مقاومت به بیماری در میگو بدست آمده و برخی از چالش‏های مربوط به این موضوع آشکار شده است. بر خلاف صفت رشد، برآورد‏های وراثت پذیری برای مقاومت به ویروس سندرم تورآ، کم تا متوسط محاسبه شده‏اند (2/0h2≤).et al. (1997)  Fjalestad میانگین برآورد‏های وراثت پذیری برای مقاومت به ویروس سندرم تورآ در میگوی وانامی را (SE) 09/0 ± 22/0 و Argue et al. (2002) برآورد وراثت پذیری برای ناتنی‏ها را 08/0 ± 19/0 و پس یک نسل انتخاب در همان گونه 14/0 ± 28/0 گزارش کردند.

با وجود وراثت پذیری کم تا متوسط برای مقاومت در برابر ویروس سندرم تورآ، پیشرفت‏های قابل توجهی از طریق انتخاب در این صفت ایجاد شده است. Argue et al. (2002) پس از یک نسل انتخاب، افزایش 4/18 درصدی را برای بازماندگی در برابر ویروس سندرم تورآ در یک جمعیت میگوی وانامی در مقایسه با گروه شاهد گزارش کردند. در مطالعه‏ای دیگر روی همان گونه، پاسخ به انتخاب برای بازماندگی در برابر ویروس سندرم تورآ، 4/12 درصد در هر نسل گزارش شد (Fjalestad et al., 1997). White et al., (2002) افزایش مطلق میانگین بازماندگی در برابر ویروس سندرم تورآ را از 24٪ به 37٪ در میان خانواده‏های انتخاب شده میگوی وانامی طی یک دوره سه ساله گزارش کردند. علاوه بر این، در بین خانواده‏های با بهترین عملکرد در همان بازه زمانی، بازماندگی از 65٪ به 100٪ افزایش یافته است. Gitterle (1999) گزارش داد که پس از شیوع اولیه ویروس سندرم تورآ در کلمبیا، بازماندگی استخر به طور معمول حدود 45٪ گردید ولی پس از تنها سه نسل انتخاب توده‏ای شدید (انتخاب بازماندگان از استخرهای آلوده)، بازماندگی به سطح قبل از شیوع ویروس که حدود 80٪ بود، بازگشت.

همانطور که بیان شد، با وجود وراثت پذیری کم تا متوسط برای مقاومت در برابر ویروس سندرم تورآ، امکان بهبود این صفت از طریق انتخاب وجود دارد که این موضوع تا حدودی به تنوع زیاد فنوتیپی و ژنوتیپی در صفت بازماندگی در برابر این ویروس نسبت داده می‏شود. این تنوع، امکان ایجاد یک تمایز انتخاب بزرگتر (و شدت انتخاب بالاتر) را فراهم می‏کند. در نتیجه موجب افزایش پاسخ به انتخاب (پیشرفت ژنتیکی) می‏شود. Argue et al. (2002) گزارش دادند که دامنه بازماندگی در برابر ویروس سندرم تورآ از 15٪ تا 94٪ در بین 80 خانواده میگوی وانامی که در یک آزمون مواجهه‏سازی آزمایشگاهی در معرض این ویروس قرار گرفته بودند، متغیر بود. به همین ترتیب، White et al. (2002) گزارش دادند که دامنه بازماندگی در برابر این ویروس از صفر تا 100 درصد در میان 176 خانواده متغیر بود. اگرچه تنوع‏ زیادی در بازماندگی در برابر ویروس سندرم تورآ در بین خانواده‏های میگوی وانامی مشاهده شده است، اما ممکن است میزان این تنوع با ادامه یافتن انتخاب کاهش یابد. به عنوان مثال، در حالی که میانگین بازماندگی خانوادگی در برابر ویروس سندرم تورآ در میان یک جمعیت از میگوی وانامی در موسسه Oceanic  (OI، وایمانالو، هاوایی) پس از پنج نسل انتخاب از 44٪ به 84٪ افزایش یافت، ولی ضریب تنوع  (CV) برای این صفت از 3/43 به 6/13 کاهش یافت. این کاهش در تنوع با ادامه یافتن انتخاب، قابل انتظار است و در نتیجه به تدریج پاسخ‏های انتخاب کمتری ایجاد می‏شود (Falconer & Mackay, 1996).

تولید لاین‏های مقاوم میگو در برابر ویروس سندرم لکه سفید:

علاوه بر تولید لاین‏های مقاوم‏تر میگو در برابر ویروس سندرم تورآ، امکان اصلاح نژاد میگو برای ایجاد لاین‏های مقاوم در برابر ویروس سندرم لکه سفید نیز بررسی شده است. این تلاش‏ها به دنبال ورود و شیوع این ویروس در سراسر قاره آمریکا از اواسط تا اواخر دهه 1990 آغاز گردید. ویروس سندرم لکه سفید ابتدا در سال 1992 در تایوان شناسایی شد و به سرعت در سراسر آسیا گسترش یافت. ویروس سندرم لکه سفید، یک ویروس با DNA دو رشته‏ای و متعلق به خانواده Nimaviridae است که منجر به بروز تلفات شدید در مزارع پرورش میگو می‏شود به طوری که میزان مرگ و میر تجمعی میگو در استخرهای آلوده به این ویروس بیش از 90٪ گزارش شده است (Gitterle et al., 2005).

برآورد‏های وراثت پذیری برای مقاومت در برابر ویروس سندرم لکه سفید معمولاً کمتر از مقادیر گزارش شده برای ویروس سندرم تورآ هستند. دامنه برآورد‏های منتشر شده وراثت پذیری برای مقاومت در برابر ویروس سندرم لکه سفید در میگوی وانامی از صفر تا 21/0 است که بیشتر این برآورد‏ها کمتر از 1/0 هستند (Gitterle, 2006a,b). بنابراین قابل انتظار است که از طریق انتخاب، فقط بهبود کمی برای مقاومت در برابر ویروس سندرم لکه سفید ایجاد شود. Gitterle et al. (2005) گزارش کردند که پس از یک نسل انتخاب در جمعیت میگوی وانامی، تنها 8/2٪ افزایش در میانگین پیشرفت ژنتیکی در مقاومت به ویروس سندرم لکه سفید ایجاد شد. علاوه بر این، پس از دو نسل انتخاب در جمعیت دیگری از میگوی وانامی، هیچ افزایشی در بازماندگی در برابر ویروس سندرم لکه سفید دیده نشد. میانگین بازماندگی در این جمعیت در نسل‏های صفر ، 1 و 2 به ترتیب 6/11، 8/8 و 9/7 درصد بود. اخیراً Gitterle et al. (2006a) گزارش دادند که دامنه بازماندگی در برابر ویروس سندرم لکه سفید در جمعیت میگوی وانامی از 1/3٪ تا 3/33٪ متغیر است. این محققان بیان کردند که میزان بازماندگی تحت تاثیر لاین میگو، نسل و روش مواجهه‏سازی، متفاوت بود اما به طور معمول کمتر از 10 درصد بدست آمد. Pe´rez et al. (2005) میگو‏های وانامی جوان را از سه برنامه اصلاحی مقاومت در برابر ویروس سندرم لکه سفید مورد بررسی قرار دادند. دو مورد از این برنامه‏ها از انتخاب توده‏ای برای افزایش مقاومت در برابر ویروس سندرم لکه سفید استفاده کردند (یعنی میگو‏های جوان از استخر‏های آلوده به ویروس سندرم لکه سفید با مرگ و میر بیش از 95٪ انتخاب شدند)، در حالی که در برنامه دیگر، میگوها در معرض این ویروس نبودند. این محققان بیان کردند که پس از در معرض ویروس قرار گرفتن میگو‏ها، تفاوت معنی داری در بازماندگی بین میگو‏های انتخاب شده و گروه شاهد وجود نداشت. در این جمعیت، میانگین بازماندگی (±SD) از 7/1 ± 7/1٪ تا 3/3±3/3٪ متغیر بود. با این حال، اخیراً تحقیقات امیدوارکننده‏تری برای تولید لاین‏های مقاوم به ویروس سندرم لکه سفید گزارش شده است. برای مثال، Huang et al. (2012) نشان دادند که میزان بازماندگی، تولید و وزن بدن در خانواده‏های مقاوم به ویروس سندرم لکه سفید در میگوی وانامی به ترتیب 33/25٪ ، 14/82٪ و 51/34٪ از میگوهای انتخاب نشده بیشتر و میزان ضریب تبدیل غذایی آن‏ها 86/13٪ کمتر بود. همچنین Huang  et al. (2011) گزارش کردند که نرخ بازماندگی در برابر ویروس سندرم لکه سفید پس از سه نسل انتخاب در میگوی وانامی در خانواده‏های "با مقاومت نسبتاً بالا" افزایش یافت. همچنین نتایج آن‏ها نشان داد که این خانواده‏ها توانستند تکثیر ویروس سندرم لکه سفید را مهار کنند، بنابراین در برابر این ویروس به شکل معنی‏داری مقاوم بودند. Cuellar-Anjel  et al. (2011) گزارش کردند که نرخ بازماندگی به ویروس سندرم لکه سفید در خانواده‏های انتخاب شده از 23% تا 57% نسبت به گروه شاهد افزایش یافت. تلاش برای بهبود مقاومت در برابر ویروس سندرم لکه سفید در میگوی گوشتی چینی  نیز امیدوارکننده بوده است. Kong et al. (2003) گزارش دادند که بازماندگی در جمعیتی از این گونه میگو، پس از سه سال انتخاب توده‏ای در استخرهای آلوده به ویروس، از صفر تا 10٪ به صفر تا 30٪ افزایش یافت. علاوه بر این، بازماندگی میگوهای انتخاب شده برای پنج نسل در دامنه 12 تا 45 درصد متغیر بود، در حالی که این مقدار برای میگوهای انتخاب نشده (گروه شاهد) کمتر از 1 درصد گزارش شد.

اغلب تلاش‏های انجام شده جهت تولید لاین‏های مقاوم در برابر ویروس سندرم لکه سفید بر اساس انتخاب‏های فنوتیپی بوده و توجه اندکی به انتخاب ژنوتیپی شده است. با ظهور روش‏های ردیابی ژن‏ها در جمعیت و بررسی تاثیر ژن‏های بزرگ اثر  در بروز مقاومت، می‏توان به بهبود بیشتر مقاومت در برابر ویروس سندرم لکه سفید در آینده نزدیک امیدوار بود. روش انتخاب به کمک نشانگر (MAS)  می‏تواند در کنار انتخاب‏های فنوتیپی، راهکار موثری جهت تولید لاین‏های مقاوم در برابر عوامل بیماری‏زا به ویژه ویروس سندرم لکه سفید در میگو باشد.

ارتباط مقاومت به بیماری با سایر صفات مهم تجاری در میگو:

ممکن است مقاومت به بیماری در میگو با سایر صفات مهم تجاری، ارتباط منفی یا مثبت داشته باشد. برای مثال، بین میانگین وزن خانواده و میانگین بازماندگی خانواده در برابر ویروس سندرم تورآ در یک نسل از میگوی وانامی، ارتباط ژنتیکی منفی گزارش شده است ( SE18/0 ± 46/0- rG=). به طور مشابه، سایر محققان گزارش کردند که وزن برداشت میگوی وانامی با بازماندگی در برابر ویروس سندرم لکه سفید در آزمون‏های مواجهه‏سازی آزمایشگاهی رابطه منفی داشت (Gitterle, 2005). این نتایج نشان می‏دهد که ممکن است ژن‏های پلیوتروپیک  (ژن‏هایی که مستقیماً روی دو یا چند صفت تأثیر می‏گذارند)، دلیل رابطه معکوس بین مقاومت به بیماری و رشد میگو باشند. ممکن است عوامل دیگری از جمله خطای نمونه گیری، ترکیب ژنتیکی جمعیت مورد مطالعه (از جمله میزان همخونی) و همبستگی‏های محیطی روی پاسخ‏های همبسته موثر باشند. همبستگی‏های محیطی به دلیل تغییرات آنالیز نشده بین استخرها یا شرایط آزمایشگاهی مختلف ایجاد می‏شوند؛ برای مثال تغذیه، تراکم جمعیت و دما بر عملکرد میگو تأثیر می‏گذارند (Moss & Moss, 2009). برای بررسی اساس ژنتیکی این نوع از روابط، به تحقیقات بیشتری نیاز است تا بتوان راهکار‏های موثرتری برای اصلاح نژاد به منظور تولید لاین‏های مقاوم به بیماری ارایه داد.

اگر اصلاح‏گران بتوانند لاینی از میگو را تولید کنند که در برابر چند بیماری دارای مقاومت ‏باشد، از نظر اقتصادی و کاربردی سودمند خواهد بود. با این حال، نتایج بدست آمده امکان تولید لاینی برای مقاومت همزمان در برابر ویروس سندرم تورآ و ویروس سندرم لکه سفید را تایید نمی‏کند. محققان مرکز Waddell Mariculture Center (چارلستون، کارولینای جنوبی) و OI، پس از بررسی خانواده‏های انتخاب شده برای ویروس سندرم تورآ و ویروس سندرم لکه سفید از میگوی وانامی جوان، گزارش کردند که هیچ ارتباط فنوتیپی معنی‏داری در بازماندگی خانواده بین این دو عامل بیماری‏زا وجود نداشت (02/0=rP؛ Moss et al., 2005). در تحقیق مشابه دیگری که توسط یک تولیدکننده مولد تجاری در هاوایی انجام شد، هیچ همبستگی معنی‏داری بین بازماندگی خانواده در برابر ویروس سندرم تورآ و ویروس سندرم لکه سفید در آزمون‏های مواجهه‏سازی‏ آزمایشگاهی وجود نداشت (Wyban, 2000). با این حال، Jiang et al. (2004) یک همبستگی مثبت اما اندک را بین بازماندگی خانواده به ویروس سندرم تورآ و ویروس سندرم لکه سفید در جمعیت میگوی وانامی گزارش نمودند (29/0=rP).

نتیجه‏گیری:

به‌گزینی و دستیابی به فناوری ایجاد لاین‌های اصلاح نژاد شده در میگوهای پرورشی یکی از الزامات توسعه پایدار صنعت میگوی پرورشی ایران است که طبق برنامه راهبردی میگو 1404، در دستور کار موسسه تحقیقات علوم شیلاتی کشور قرار گرفته است. با وجود اهمیت اقتصادی میگو، صنعت جهانی پرورش میگو نسبت به سایر صنایع مرتبط با تولید گوشت، در بکارگیری راهکار‏های اصلاح نژادی و ایمنی زیستی تاخیر داشته است. با این حال، در سال‏های اخیر با تولید لاین‏های تجاری اصلاح نژاد شده و عاری از بیماری‏ برای میگوی وانامی در جهان، این صنعت به سرعت در حال تغییر است. این تغییر موجب افزایش تولید و سودآوری پرورش دهندگان و کاهش قیمت برای مصرف کنندگان جهانی میگو خواهد شد. چالش‏های مهمی برای این صنعت وجود دارند که باید برطرف شوند. اگر پرورش میگو در محیط‏هایی با حضور عوامل بیماری‏زا صورت گیرد، میگوهای بهبود ژنتیکی یافته نمی‏توانند پتانسیل تولیدی خود را بروز دهند. بنابراین، پرورش دهندگان باید از راهکار‏های زیستی و مقرون به صرفه برای کاهش خطر عوامل بیماری‏زا در استخرهای پرورشی خود استفاده کنند. علاوه بر تأمین محیط پرورشی سالم، نهاد‏های مسئول واردات مولدین و نیز مجریان تکثیر کشور باید وجود تنوع ژنتیکی در ذخایر میگوی خود را به طور مرتب بررسی نمایند. در برنامه‏های اصلاح نژادی میگو بایستی از افزایش همخونی‏ در جمعیت (بیشتر از 10 درصد) جلوگیری نمود زیرا منجر به افت ناشی از همخونی و کاهش تولید و سودآوری خواهد شد. اصلاح‏گران میگو توانسته‏اند مقاومت در برابر ویروس سندرم تورآ را با استفاده از انتخاب خواهر- برادری و نیز اطلاعات بازماندگی خانوادگیِ بدست آمده از آزمون‏های مواجهه‏سازی، با موفقیت بهبود بخشند. با این حال، به دلیل وراثت پذیری خیلی پایین صفت مقاومت به ویروس سندرم لکه سفید، افزایش بازماندگی به این ویروس دشوارتر بوده است. اخیراً تحقیقات امیدوارکننده‏تری برای تولید لاین‏های مقاوم به ویروس سندرم لکه سفید گزارش شده است. اغلب تلاش‏های انجام شده جهت تولید لاین‏های مقاوم در برابر ویروس سندرم لکه سفید بر اساس انتخاب‏های فنوتیپی بوده و توجه اندکی به انتخاب ژنوتیپی شده است. با ظهور روش‏های ردیابی ژن‏ها در جمعیت و بررسی تاثیر ژن‏های بزرگ اثر در بروز مقاومت، می‏توان به بهبود صفت مقاومت در برابر ویروس سندرم لکه سفید در آینده نزدیک امیدوار بود. روش انتخاب به کمک نشانگر (MAS) می‏تواند در کنار انتخاب‏های فنوتیپی، راهکار موثری جهت تولید لاین‏های مقاوم در برابر عوامل بیماری‏زا به ویژه ویروس سندرم لکه سفید در میگو باشد.

توصیه ترویجی:

تولید و تأمین مولدین میگوی اصلاح نژاد شده که سرعت رشد، تحمل پذیری و مقاومت آن‏ها در برابر عوامل بیماری‏زا و شرایط محیطی دارای کیفیت مطلوبی باشد، باعث ایجاد ثبات در تولید و اشتغال در صنعت شیلات کشور خواهد شد. بنابراین در راستای نیل به اهداف توسعه آبزی پروری پایدار در کشور و رسیدن به خودکفایی در این صنعت، به‌گزینی، اصلاح نژاد و پرورش میگوهای بهبود ژنتیکی یافته در محیط‏های ایمن زیستی توصیه می‏شود.