รายงานพันธุศาสตร์ระดับเซลล์ครั้งแรกของปลาดอกหมากกระโดง (Gerres filamentosus, Cuvier 1829) ที่พบในจังหวัดปัตตานี ประเทศไทย
คำสำคัญ:
โครโมโซม, แคริโอไทป์ , ปลาดอกหมากกระโดง , ปลาทะเลบทคัดย่อ
วัตถุประสงค์และที่มา : ปลาดอกหมากกระโดง (Gerres filamentosus) เป็นปลาทะเลที่มีความสำคัญทั้งในแง่ของระบบนิเวศและเศรษฐกิจ จัดอยู่ในอันดับเพอร์ซิฟอร์เมส (Order Perciformes) อันดับย่อยเพอร์คอยดี (Suborder Percoidei)และจัดอยู่ในวงศ์ Gerriedae เป็นวงศ์ปลากระดูกแข็งที่มีสมาชิกทั้งหมด 53 ชนิด (Froese & Pauly, Eds., n.d.) มีรูปร่างของลำตัวป้อมดูคล้ายรูปไข่หรือสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนแบนข้าง หัวเล็กสั้น นัยน์ตาโต จะงอยปากแหลม ปากยืดหดได้ เกล็ดเล็กหลุดง่าย ลักษณะสำคัญของปลาชนิดนี้คือในตัวโตเต็มวัยก้านครีบแข็งอันที่สองของครีบหลังจะเจริญยาวเป็นเส้นเดี่ยวและมีจุดสีที่เรียงกันเป็นแถบ 7-10 แถวบนลำตัวซึ่งทำให้ปลาชนิดนี้แตกต่างจากปลาชนิดอื่นในกลุ่มเดียวกัน ปลาดอกหมากกระโดง เป็นตัวบ่งชี้ความสมบูรณ์ของห่วงโซ่อาหารที่มีผลผลิตทางชีวภาพสูง (Ramírez-Luna et al., 2008) และเป็นแหล่งอาหารของสัตว์น้ำขนาดใหญ่ นอกจากนี้การหาอาหารบริเวณพื้นทะเลของปลาชนิดนี้ยังส่งเสริมการหมุนเวียนสารอาหาร
และออกซิเจนในระบบนิเวศ ปลาชนิดนี้อาศัยในทะเลเขตร้อนถึงเขตอบอุ่น (Randall, 1995) สำหรับในประเทศไทย มีการรายงานพบในพื้นที่จังหวัดชุมพร ประจวบคีรีขันธ์ สมุทรปราการ ชลบุรีและระยอง (Tanpitayakup et al., 2013) และพบชุกชุมบริเวณแนวชายฝั่งในอ่าวปัตตานี (Chuapun et al., 2017; Hajisamae et al., 2006) ปัจจุบันได้มีการนำวิธีการทางเซลล์อนุกรมวิธาน (Cytotaxonomy) โดยใช้ความรู้เกี่ยวกับพันธุศาสตร์ของเซลล์มาประยุกต์ใช้ในการจัดจำแนกชนิดปลา (Esmaeili et al., 2008) นอกจากนี้ยังเป็นการช่วยให้เข้าใจถึงความสัมพันธ์เชิงวิวัฒนาการและการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมที่เกิดขึ้นในอดีต การรู้จักโครงสร้างโครโมโซมของปลาทะเลช่วยในการวางแผนการอนุรักษ์สายพันธุ์ที่ใกล้สูญพันธุ์โดยสามารถตรวจสอบความหลากหลายทางพันธุกรรมและป้องกันการสูญเสียความหลากหลายนี้ได้ (Kasi-ruek, 2014) รวมถึงเป็นประโยชน์ในการพัฒนาการเพาะพันธุ์ปลาทางเศรษฐกิจและการศึกษาชีววิทยาระดับโมเลกุลเพื่ออนุรักษ์ทรัพยากรทางทะเลอย่างยั่งยืน (Arai, 2011) ปัจจุบันข้อมูลทางพันธุศาสตร์ระดับเซลล์ของปลาในสกุล Gerres และวงศ์ Gerreidae โดยรวมยังค่อนข้างจำกัดและไม่มีการรายงานการศึกษาโครโมโซมในปลาดอกหมากกระโดง การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อการศึกษาลักษณะโครโมโซมและตรวจสอบเครื่องหมายโครโมโซม (Chromosome marker) ด้วยวิธีการย้อมสีโครโมโซมแถบธรรมดาและแถบเอ็นโออาร์เพื่อดูตำแหน่งยีนที่สร้างไรโบโซมอลอาร์เอ็นเอ (rRNA) เทคนิคที่ใช้ในการศึกษาสามารถช่วยให้เห็นลักษณะโครโมโซมแต่ละคู่และแสดงถึงลักษณะพิเศษของโครโมโซมบางชนิดได้อย่างชัดเจน (Campiranon, 2003) ซึ่งข้อมูลที่ได้จะเป็นประโยชน์ในการศึกษาด้านความสัมพันธ์ทางอนุกรมวิธานและช่วยสร้างความเข้าใจวิวัฒนาการและอาจมีประโยชน์ในการจัดการและการอนุรักษ์ปลาชนิดนี้ในอนาคต
วิธีดำเนินการวิจัย : การศึกษาโครโมโซมปลาดอกหมากกระโดง (Gerres filamentosus) ใช้การศึกษาด้วยวิธีทางตรง (direct method) อวัยวะที่ใช้คือไตเนื่องจากเป็นอวัยวะที่มีการแบ่งเซลล์ตลอดเวลาโดยเตรียมจากภายในตัวสิ่งมีชีวิต (Campiranon, 2003) การเตรียมโครโมโซมโดยวิธีทางตรงในสภาพ In vivo ดัดแปลงจากวิธีของ Chen & Ebeling (1968), Nanda et al. (1995) ด้วยการฉีดสารโคลชิซิน 0.05% ปริมาตร 1 มิลลิลิตร/น้ำหนักตัว 100 กรัม นำส่วนของเนื้อเยื่อไตที่มีการแบ่งเซลล์ต่อเนื่องตลอดเวลาแช่ในสารละลายโพแทสเซียมคลอไรด์ (KCl) ก่อนนำตะกอนเซลล์ไปปั่นเหวี่ยงที่ความเร็ว 1,250 รอบ/นาที เป็นเวลา 10 นาที หลังจากนั้นหยดเซลล์ที่ได้ลงบนกระจกสไลด์ที่สะอาด 2-3 หยด โดยหยดห่างจากสไลด์ 2 เซนติเมตร ปล่อยให้แห้งในอากาศ ทำการย้อมสีโครโมโซมแถบธรรมดาและแถบเอ็นโออาร์ จากนั้นนำสไลด์ไปส่องใต้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง การตรวจสอบโครโมโซมเลือกเซลล์ที่มีโครโมโซมระยะเมทาเฟสกระจายตัวดีไม่ซ้อนทับกัน นำมาถ่ายภาพโครโมโซม โดยใช้เลนส์วัตถุ (Objective lens) กำลังขยาย 100X
ผลการวิจัย : การศึกษาแคริโอไทป์ของปลาดอกหมากกระโดง (G. filamentosus) ทั้งในเพศผู้และเพศเมียมีโครโมโซมดิพลอยด์ (2n) เท่ากับ 48 แท่ง มีจำนวนโครโมโซมพื้นฐาน (NF) เท่ากับ 48 แคริโอไทป์ประกอบด้วยโครโมโซมชนิดเทโลเซนทริก 48 แท่ง จากการย้อมแถบเอ็นโออาร์ พบตำแหน่งของเอ็นโออาร์ จำนวน 1 คู่ บนปลายแขนข้างยาวโครโมโซมคู่ที่ 18 (18 q tel)
สรุปผลการวิจัย : จากผลการศึกษาครั้งนี้พบว่าปลาดอกหมากกระโดง (G. filamentosus) มีจำนวนโครโมโซมดิพลอยด์ 2n= 48 มีจำนวนโครโมโซมพื้นฐานเท่ากับ 48 ประกอบด้วย โครโมโซมชนิดเทโลเซนทริกขนาดใหญ่ 30 แท่ง เทโลเซนทริกขนาดกลาง 12 แท่ง และเทโลเซนทริกขนาดเล็ก 6 แท่ง พบตำแหน่งของเอ็นโออาร์ จำนวน 1 คู่ ใกล้ตำแหน่งเทโลเมียร์ บนปลายแขนข้างยาวของโครโมโซมชนิดเทโลเซนทริกขนาดกลาง คู่ที่ 18 และไม่พบความแตกต่างของแคริโอไทป์ระหว่างปลาเพศผู้และเพศเมีย จากผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่าปลาดอกหมากกระโดงมีจำนวนโครโมโซมเท่ากับปลาชนิดอื่น ๆ ที่มีการศึกษาในวงศ์ Gerreidae ทั้ง 8 ชนิด และตำแหน่งของเอ็นโออาร์พบ 1 ตำแหน่งในทั้ง 8 ชนิดแต่พบในตำแหน่งที่แตกต่างกัน แสดงให้เห็นว่าจำนวนโครโมโซมมีความสอดคล้องกับโครโมโซมของปลาทะเลส่วนใหญ่ในอันดับ Perciformes (Kasi-ruek, 2014) ซึ่งเป็นการรายงานครั้งแรกของการศึกษาพันธุศาสตร์ระดับเซลล์และตำแหน่งเอ็นโออาร์ในปลาดอกหมากกระโดง การศึกษาครั้งนี้ไม่เพียงช่วยเสริมความเข้าใจเกี่ยวกับโครงสร้างโครโมโซมของปลาดอกหมากกระโดงแต่ยังเป็นพื้นฐานสำคัญในการวางแผนอนุรักษ์สายพันธุ์และเป็นการเพิ่มข้อมูลพื้นฐานในการศึกษาพันธุศาสตร์ในอนาคต สูตรแคริโอไทป์ ปลาดอกหมากกระโดง มีสูตรแคริโอไทป์ดังนี้
2n (48) = L30t + M12t+ S6t (1)
References
Affonso, P.R.A.d.M., & Galetti, P.M. (2005). Chromosomal diversification of reef fishes from genus Centropyge (Perciformes, Pomacanthidae). Genetica ,123, 227-233.
Allen, G. R. (1991). Field guide to the freshwater fishes of New Guinea.
Allen, G.R., Midgley, S.H., & Allen, M. (2002). Field guide to the freshwater fishes of Australia. Western Australian Museum, Perth, Western Australia. 394.
American Veterinary Medical Association (AVMA). (2020). AVMA Guidelines for the Euthanasia of Animals. 2020Edition. Retrieved from https://www.avma.org/sites/default/files/2020-02/Guidelines-on-Euthanasia-2020.pdf
Arai, R. (2011). Fish karyotypes: a check list. Springer Science & Business Media. doi.org/10.1007/978-4-431-53877-6
Asha, P. S., Joshi, K. K., & Diwakar, K. (2009). Incidence of fish mortality in Tuticorin Bay, Gulf of Mannar. Journal of the Marine Biological Association of India, 51(2), 173-177.
Brum, N. J. (1995). Cytogenetic studies of Brazilian marine fishes. Brazilian Journal of Genetics, 18(3), 421-427.
Calado, L.L., Bertollo, L.A.C., Costa, G.W.W.F.D, & Molina, W.F. (2012). Cytogenetic studies of Atlantic mojarras (Perciformes – Gerreidae): chromosomal mapping of 5S and 18S ribosomal genes using double FISH. Aquaculture Research, 44, 829–835.
Calado, L. L., Bertollo, L. A. C., Cioffi, M. B., Costa, G. W. W. F., Jacobina, U. P., & Molina, W. F. (2014).Evolutionary dynamics of rDNA genes on chromosomes of the Eucinostomus fishes: cytotaxonomic and karyoevolutive implications. Genetics and Molecular Research, 13(4), 9951-9959.
Campiranon, A. (2003). Cytogenetics. (2). Bangkok: Kasetsart University Press.
Carpenter, K. E. (1997). Living marine resources of Kuwait, Eastern Saudi Arabia, Bahrain, Qatar, and the United Arab Emirates. Food & Agriculture Organization
Carpenter, K. E., & Niem, V. H. (Eds.). (2001). FAO species identification guide for fishery purposes: The living marine resources of the Western Central Pacific. Volume 5. Bony fishes part 3 (Menidae to Pomacentridae), 2791–3380. Food and Agriculture Organization.
Chen, T. R., & Ebeling, A. W. (1968). Karyological evidence of female heterogamety in the mosquitofish, Gambusia affinis. Copeia, 70-75.
Chuapun, K., Augsornpa-ob, U., Sanitmajjaro, W., & Pankaew, K. (2017). Marine Resources in 10 Nautical-mile Inshore Area of the Gulf of Thailand. Technical Paper No.7/2017. Marine Fisheries Research and Development Division, Department of Fisheries, Ministry of Agriculture and Cooperatives. 10-28. (in Thai)
Eschmeyer, W. N., Fricke, R., Fong, J. D., & Polack, D. A. (2010). Marine fish diversity: history of knowledge and discovery (Pisces). Zootaxa, 2525(1), 19-50.
Esmaeili, H. R., Ebrahimi, M., & Saifali, M. (2008). Karyological analysis of five tooth-carps (Actinopterygii: Cyprinodontidae) from Iran. Micron, 39(2), 95-100.
Froese, R., & Pauly, D. (Eds.). (n.d.). Species in genus Gerres. FishBase. Retrieved from https://www.fishbase.org/identification/SpeciesList.php?genus=Gerres.
Galetti, P. M., Aguilar, C. T., & Molina, W. F. (2000). An overview of marine fish cytogenetics. Marine genetics, 55-62.
Hajisamae, S., Yeesin, P., & Chayamongkol, S. (2006). Habitat utilization by fishes in a shallow, semi-enclosed estuarine bay in the southern Gulf of Thailand. Estuarine, Coastal and Shelf Science. 68, 647-655.
Jantarat, S., Jumrusthanasan, S., Kaewsri, S., Supanuam, P., & Tanomtong, A. (2021). First report of karyological analysis and heteromorphic nucleolar organizer region of Black Surgeonfish (Acanthurus gahhm, Acanthuridae) in Thailand. Caryologia, 74(1), 83-88.
Kasi-ruek, W. (2014). Cytogenetics of Mandarin Fish (Synchiropus sp.). Institute of Marine Science, Burapha University, 16-29. (in Thai)
Larson, H., Dahanukar, N., Molur, S., & Sparks, J.S. ( 2017). Gerres filamentosus. The IUCN Red List of Threatened Species 2017: e.T166897A46643777. doi.org/10.2305/IUCN.UK.2017-3.RLTS.T166897A46643777.en
Letourneur, Y., Kulbicki, M., & Labrosse, P. (1998). Length-weight relationships of fish from coral reefs and lagoons of New Caledonia, southwestern Pacific Ocean: an update. Naga, 21(4),39-46.
Marine and Coastal Resources Research & Development Institute. (2021). Estuaries fishes of inner Gulf of Thailand. Bangkok, Thailand: Department of Marine and Coastal Resources, A.P. Printing Media Co., Ltd. 140. (in Thai)
Nanda, I. M. W. I. J. M., Schartl, M., Feichtinger, W., Schlupp, I., Parzefall, J., & Schmid, M. (1995). Chromosomal evidence for laboratory synthesis of a triploid hybrid between the gynogenetic teleost Poecilia formosa and its host species. Journal of Fish Biology, 47(4), 619-623.
Ozouf-Costaz, C., & Foresti, F. (1992). Fish cytogenetics. Oceanography and Marine Biology: An Annual Review, 30, 263-314.
Paim, F. G., de Oliveira Nobile, M. L. M., Foresti, F., & Oliveira, C. (2018). Cytogenetic tools to study the biodiversity of Neotropical fish: From the classic to the advent of cell culture. In Cytogenetics-Past, Present and Further Perspectives. IntechOpen. doi.org/10.5772/intechopen.80332
Ramírez-Luna, V. I. V. I. A. N. A., Navia, A. F., & Rubio, E. A. (2008). Food habits and feeding ecology of an estuarine fish assemblage of northern Pacific Coast of Ecuador. Pan-American Journal of Aquatic Sciences, 3(3), 361-372.
Randall, J.E., (1995). Coastal fishes of Oman. University of Hawaii Press, Honolulu, Hawaii. 439.
Ruiz-Carus, R., & Uribe-Alcocer, M. (2003). Karyotype analysis of Eucinostomus argenteus, E. gula, E. harengulus, and Eugerres plumieri (Teleostei, Gerreidae) from Florida and Puerto Rico. Environmental biology of fishes, 67, 269-276.
Sosa-Nishizaki, O., De la Rosa-Velez, J., & Grijalva-Chon, J. M. (1996). A1lozyme variability in two samples of swordfish, Xiphias gladius L., in the North Pacific Ocean. Fishery bulletin, 94(3), 589-594.
Tanomtong, A. (2010). Cytogenetics. Khon Kaen University Press. Khon Kaen. 299-319. (in Thai)
Tanomthong, A., & Pinthong, K. (2019). Cytogenetics. (1). Chulalongkorn University. (in Thai)
Tanpitayakup, C., Charuthanin, K., & Chotisuwan, N. (2013). Amphidromous story: The ultimate predator, two-water fish, "Wild Ambition". Aquarium Biz, 3(35), 110–129. May 2013. (in Thai)
Van Der Laan, R., Eschmeyer, W. N., & Fricke, R. (2014). Family-group names of recent fishes. Zootaxa, 3882(1), 1-230.
Woodland, D. J. (1984). Gerreidae. In W. Fischer & G. Bianchi (Eds.), FAO species identification sheets for fishery purposes: Western Indian Ocean fishing area, 51(2).
Woodland, D.J., (1986). Siganidae. In M.M. Smith and P.C. Heemstra (eds.) Smiths' sea fishes. Springer-Verlag, Berlin. 824-825.
Wright, J.M., (1988). Seasonal and spacial differences in the fish assemblage of the non-estuarine Sulaibikhat Bay, Kuwait. Marine Biology, 100, 13-20.
Downloads
เผยแพร่แล้ว
How to Cite
ฉบับ
บท
License
Copyright (c) 2025 คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยบูรพา
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Burapha Science Journal is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0) licence, unless otherwise stated. Please read our Policies page for more information
