Hur många sorters sill och strömming finns det i världen? DNA-jakten Hur många sorters sill och strömming finns det i världen? “one of the most abundant fish species on earth” Wikipedia

Det finns otroligt många sillar i världen! Sillen har en central roll i Atlantens ekosystem - Storkonsument av plankton - Viktiga föda för rovfiskar, fåglar, marina däggdjur

Sillfisket är idag ett av världens fem största fisken Sverige skulle inte vara det land det är idag om vi inte hade haft tillgång till sill och strömming Historia om de nordiska folken, 1555 Olaus Magnus En effektiv förvaltningen av sillen och strömmingen kräver kunskap om artens populationsbiologi!

Sillens taxonomi Sill – Clupea harengus harengus Linnaeus, C. (1758). Systema Naturae per regna tria naturae, secundum classes, ordines, genera, species, cum characteribus, differentiis, synonymis, locis. Editio decima, reformata. Laurentius Salvius: Holmiae. ii, 824 pp 2. Strömming – Clupea harengus membras centrala Östersjön, Bottenhavet Linnaeus, C. (1761). Fauna Suecica sistens Animalia Sueciae Regni: Mammalia, Aves, Amphibia, Pisces, Insecta, Vermes. Distributa per Classes, Ordines, Genera, Species, cum Differentiis Specierum, Synonymis Auctorum, Nominibus Incolarum, Locis Natalium, Descriptionibus insectorum. Editio altera, auctior. Stockholmiae: L. Salvii, 48 + 578 pp. Västerhavet, södra Östersjön

- Data från 13 gener påvisade med stärkelse gel elektrofores Studentprojekt genomfört 1979-1980 vid Stockholms universitet under handledning av Dr Nils Ryman Andersson et al. 1981 1415 fiskar från 17 lokaler - Data från 13 gener påvisade med stärkelse gel elektrofores - Målsättning var att kartlägga populationsstrukturen

Lite grundläggande populationsgenetik Lokus är en specifik plats på en kromosom Genetiska varianter i ett lokus kallas alleler Låt oss anta ett lokus X, med allelerna C och T Det innebär att det finns tre genotyper i detta lokus: CC (homozygot) TT (homozygot) CT (heterozygot) Vi beräknar allelefrekvensen på följande sätt: PC=(2 X antalet CC + 1 X antalet CT heterozygoter) / (2 X total antalet individer)   PT=(2 X antalet TT + 1 X antalet CT heterozygoter) / (2 X total antalet individer) 25 CC, 50 CT, 25 TT =0,50 =0,50

Allelfrekvensen i en population beror på följande faktorer: - Genetisk drift - Selektion - Migration - Mutation

Resultat från vår första sill studie Strömming - Inga statistiskt signifikanta skillnader mellan lokaler!! - Vi kan inte utesluta att alla prover kommer från samma genetiska population

Genetikens guldålder! Vi har nu kartlagt hela sillens arvsmassa, cirka 800 miljoner baspar Vi har sekvenserat hela arvsmassan från 20 olika stickprov 50 - 100 fiskar i varje stickprov 8 stickprov insamlade 1979-1980! 12 stickprov insamlade 2011-2013 Prover från Östersjön, Kattegatt, Skagerack, Nordsjön, Atlanten och Stilla Havet Vi har bestämt allelfrekvensen för mer än 6 miljoner DNA varianter i arvsmassan! Vi ser att bara ett par procent av de genetiska varianterna visar skillnad i allelfrekvens mellan populationer

Fylogenetisk analys Atlantic / Baltic herring Cirka 2 miljoner år Pacific herring

Fylogenetisk analys

Starka bevis för genetisk anpassning till Östersjöns bräckta vatten Strömming Sill

Beror sillens lekbeteende på fenotypisk plasticitet eller är den genetiskt bestämd?? Vår-, Sommar- and Höst-lekande strömming från Gävle-bukten Höstlekande sill från södra Östersjön och Nordsjön

Genom-baserad associationstest Kromosom 1: Nukleotid position 1,234 A G Summa Vårlek 41 39 80 Höstlek 30 60

Genom-baserad associationstest Kromosom 23: Nukleotid position 23,100,231 A C Summa Vårlek 78 2 80 Höstlek 30 60

Genom-vid associationstest Finns det genetisk skillnader mellan vårlekande och höstlekande fisk? Konklusiva bevis för att vår- och höst-lekande sill/strömming är genetiskt olika! Viktiga implikationer för den framtida förvaltningen av sill och strömming

Cirka 50 olika sekvenspolymorfier Exempel på skillnader i allelfrekvens i en genregion mellan fisk som leker på våren, sommaren eller hösten Cirka 50 olika sekvenspolymorfier

Vad vill vi uppnå inom DNA-jakten En bättre inventering av bestånd av sill och strömming, varje klass samlar in 50 fiskar från en fångstplats Helst lekande fisk, gärna höst-lekande Fisk utanför leken också av intresse, blandars sig olika bestånd utanför leken och var finns de olika bestånden?? Bättre underlag för den framtida förvaltningen av en av Sveriges viktigaste naturresurser Pedagogiskt syfte: DNA, grundläggande genetik och biologi Svensk historia och sillens betydelse för vår livsmedelsförsörjning Uthålligt nyttjande av naturresurser

TACK! Alvaro Martinez-Barrio Ulla Gustafson Jessica Pettersson Sangeet Lamichhaney Nima Rafati Mats Pettersson Carl-Johan Rubin Nils Ryman, Stockholms Universitet Linda Laikre, Stockholms Universitet Arild Volkvord, Bergen University SciLifeLab, Uppsala Havsfiskelaboratoriet i Lysekil Kustfiskelaboratoriet I Öregrund