Genetic differentiation among European whitefish ecotypes based on microsatellite data.

doi-link: 10.1111/j.0018-0661.2008.02050.x
Säisä, M., Rönn, J., Aho, T., Björklund, M., Pasanen, P. and Koljonen, M.-L.
Hereditas (25 Apr 2008)
Julkaisuvuosi: 2008

Siian ekotyyppien väliset geneettiset erot mikrosatelliittiaineiston perusteella

Skandinaavisen siian (Coregonus lavaretus) lajistatusta, sekä ekotyyppien ja –kantojen välisiä geneettisiä eroja selvitettiin DNA:n mikrosatelliitti muuntelun perusteella. Tutkitut 33 siikanäytettä olivat peräisin Suomesta ja Ruotsista, ja ne edustivat 29 siikakantaa. Osasta tutkittuja siikakantoja oli mukana sekä kesä- että syyskutuinen muoto. Tutkimuksessa oli edustettuna viisi kuudesta aiemmin määritellystä, Skandinaviassa esiintyvästä, morfologisesti toisistaan poikkeavasta siian ekotyypistä (pohjasiika eli C. l. fera, karisiika tai hietasiika eli C. l. widegreni, vaellussiika eli C. l. lavaretus, järvisiika eli C. l. nilssoni sekä planktonsiika eli C. l. pallasi). Lisäksi tutkimuksessa oli mukana vertailunäytteet Venäjältä Suomeen tuodusta peledsiiasta (Coregonus peled).

Kotimaiset siikakantamme olivat geenimuotorikkaudeltaa (keskimäärin 9,4 geenimuotoa/ geenilokus) perinnöllisesti monimuotoisempia kuin peledsiika (3,0 geenimuotoa/geenilokus). Muista siikakannoista perinnöllisesti monimuotoisin oli ruotsalaisen Kalix joen vaellussiika (13,0 geenimuotoa/geenilokus), ja vähiten erilaisia geenimuotoja havaittiin Kallunkijärven pohjasiikakannassa (4,8 geenimuotoa/geenilokus).

Suomalaisten ja ruotsalaisten siikakantojen perinnöllinen etäisyys peledsiikaan oli suuri (DA = 0,86), mikä selvästi osoitti näiden kuuluvan eri lajeihin. Tähän eroon verrattuna Skandinaavisten siian ekotyyppien väliset geneettiset etäisyydet olivat selvästi pienemmät ja keskimäärin vain noin 0,17. Saman siikaekotyypin eri kantojen väliset erot saattoivat joissain tapauksissa olla jopa suurempia kuin eri siikamuotojen väliset erot. Keskenään samankaltaisimmat ekotyypit olivat merialueen siiat karisiika (C. l. widegreni) ja vaellussiika (C. l. lavaretus), joiden välinen perinnöllinen etäisyys oli vain (DA = 0,06). Samoin samaan sukuhaaraan ryhmittyivät järvialueen siiat, järvisiika (C. l. nilssoni) ja planktonsiika (C. l. pallas)( DA = 0,10). Pohjasiiat poikkesivat eniten muista tutkituista siian ekotyypeistä (DA = 0,22), ja lisäksi pohjasiikakantojen väliset geneettiset erot olivat erittäin suuret. Huolimatta tiedossa olevista suhteellisen suurista ekotyyppien välisistä eroista useissa ominaisuuksissa, kuten siivilähampaiden määrä, kutuaika ja – paikka, tai vaelluskäyttäytyminen, tämän tutkimuksen tulokset vahvistavat näkemyksen, että Skandinaviassa voidaan katsoa olevan vain yksi alkuperäinen siikalaji. Sekä merialueella, että järvialueella elävien siikatyyppien keskinäiset perinnölliset erot olivat myös niin pienet, että leviämishistorialtaan erilaisten fylogeneettisten linjojen olemassa olo ei näytä todennäköiseltä. Siinä suhteessa poikkeus oli kuitenkin pohjasiika (C. l. fera), jonka osalta tarvitaan lisätutkimuksia.

Yksittäisten kantojen väliset geneettiset erot eivät aina olleet suuria, erityisesti Pohjanlahden alueen vaellussiikakantojen väliset erot olivat hyvin pieniä. Tällä alueella siikakantojen luonnollinen lisääntyminen on vähäistä ja siikakantoja on kauan tuettu ja ylläpidetty istutusten avulla, mikä voi olla yksi syy suureen samankaltaisuuteen. Myös maantieteellisesti toisiaan lähellä olevien kantojen välinen luonnollinen sekoittuminen on ollut mahdollista.

Sekä Iijoen, että Tornionjoen siikakannoissa kesä- ja syyskutuisten siikamuotojen geenimuotojakaumat poikkesivat tilastollisesti merkitsevästi toisistaan. Kutuajan tiedetään olevan osittain geneettisesti määräytyvä ominaisuus, ja yksittäisen siikakannan perinnöllinen erialistuminen kutuajan perusteella on siis tulostenkin perusteella mahdollista.

Luonnonvaraisissa siikakannoissa havaittiin keskimäärin hieman enemmän geenimuotoja (geenimuotorikkaus 9,8/geenilokus) kuin laitoskannoissa (8,8/geenilokus). Kun verrattiin samojen jokien luonnonvaraisia ja laitoskantoja toisiinsa havaittiin että geenimuotojakaumat poikkesivat erittäin merkitsevästi toisistaan. Laitoskannan perustamisvaiheessa luonnonvaraisen kannan harvinaisemmat geenimuodot voivat sattumanvaraisesti karsiutua pois, kun viljelykannan emokaloja poimitaan. Esimerkiksi Rautalamminreitin planktonsiian viljellyn kannan perinnöllinen rakenne viittasi lähiaikoina koettuun populaatiokoon pienenemiseen. Tässä tutkimuksessa lasketut populaatioiden perinnöllisen tehollisen koon (Ne) arviot viljellyille siikakannoille olivat suhteellisen alhaisia (33–122 kalaa). Kalanviljely on tärkeä apukeino pyrittäessä säilyttämään kalakantoja, mutta viljelyyn liittyy myös riski perinnöllisen monimuotoisuuden sattumanvaraisesta häviämisestä sekä kantojen sopeutumisesta viljelyolosuhteisiin.

Marjatta Säisä, Kotieläintieteen laitos, Helsingin yliopisto, Suomi

Johanna Rönn, Department of Animal Ecology, Evolutionary Biology Centre, University of Uppsala, Uppsala, Sweden

FT Teija Aho, National Board of Fisheries, Institute of Coastal Research, Öregrund, Sweden

professori Mats Björklund, Department of Animal Ecology, Evolutionary Biology Centre, University of Uppsala, Uppsala, Sweden

Pentti Pasanen, Lapin TE-keskus, Rovaniemi, Suomi

FT, dosentti Marja-Liisa Koljonen, Riista- ja kalatalouden tutkimuslaitos, Helsinki, Suomi, e-mail: marja-liisa.koljonen@rktl.fi