Cieľom práce bolo vypracovať ucelenú prehľadovú štúdiu o nástupe pohlavnej dospelosti, faktoroch, ktoré daný nástup ovplyvňujú a možnostiach ako skrátiť generačný interval. Pohlavná dospelosť sa dá chápať ako znak, resp. fenotypový prejav, pričom pred dosiahnutím dospelosti prechádzajú jedinci vývojovým obdobím pubertou. Obdobie puberty u rýb je veľmi významné či už pre chovateľov alebo šľachtiteľov, keďže ovplyvňuje celú radu dôležitých parametrov. Nástup puberty ovplyvňujú mnohé faktory, a to buď vnútorné alebo vonkajšie.
Medzi vnútorné faktory radíme druh ryby, genetickú predispozíciu, zdravotný a kondičný stav, veľkosť a vek rýb a pohlavie rýb a najdôležitejšie, endokrinný systém. Z role pohlavia môžeme tvrdiť, že u väčšiny druhov rýb v ČR i SR samice dospievajú neskôr oproti samcom. To, že jedinci sú pohlavne zrelí napovedá funkčnosti osy mozog-hypofýza-gonády, ktorej úloha je nepostradateľná. GnRHs (gonadortropin-releasing hormones) alebo inak tzv. spúšťače hormónov s ich vplyvom na hypofýzu a vylučovanie LH (luteinizačný hormón) a FSH (folikulostimulačný hormón), ktoré ďalej ovplyvňujú pohlavné žľazy sú stredom tejto osy. Ďalšia žľaza z vnútorným vylučovaním, ktorá ovplyvňuje nástup puberty je epifýza s hormónom melatonín.
Vonkajších faktorov je mnoho, ale zameranie tejto práce bolo na faktory ovplyvňujúce nástup pohlavnej dospelosti našich rýb a to sú teplota vody a fotoperioda. Z uvedených informácií môžeme tvrdiť, že teplota je kľúčový faktor u kaprovitých a fotoperioda zase u lososovitých. U ostriežovitých to nie je dodnes jednoznačné.
U kaprovitých vieme docieliť skrátenie generačného cyklu vyššou konštantnou teplotou. U ostrieža zelenkastého (Perca fluviatilis) vieme docieliť skrátenie generačného cyklu skrátením fotoperiody so súčasnou klesajúcou teplotou. U dvojročného zubáča veľkoústeho (Sander lucioperca) to vieme dosiahnuť pri teplote 12 °C po dobu troch mesiacov. Skoršie dosiahnutie dospelosti u pstruha dúhového (Oncorhynchus mykiss) najlepšie docielime nepretržitým osvetlením v jarnom období a následne náhlou redukciou fotoperiody spolu so zvýšenou teplotou. U lososa atlantického (Salmo salar) a sivoňov nepretržitým osvetlením spôsobíme oddialenie puberty ale zvýšená teplota pôsobí na nich tiež stimulačne v súvislosti s nástupom puberty. Z uvedených informácií usudzujem, že aj keď jeden faktor môže hrať primárnu rolu, ďalšie faktory vplývajú, niekedy významne. Manipuláciou týchto a viacej faktorov môžeme docieliť skrátenie generačného intervalu naších rýb, čo je cieľom šľachtiteľov v ČR a SR.
Anotace v angličtině
The aim of the this thesis was to develop a comprehensive overview study on the onset of sexual maturity, the factors that affect the onset and the possibilities of shortening of generation interval. Sexual maturity can be understood as a trait, resp. phenotypic expression, with individuals undergoing puberty before reaching adulthood. Puberty in fish is very important for farmers or breeders, as it affects a number of important parameters. The onset of puberty is influenced by many factors, either internal or external.
Internal factors include fish species, genetic predisposition, health and fitness condition, the size and age of fish, sex of fish, and most importantly, the endocrine system. Based on the role of sex, we can state that in most species of fish in the Czech Republic and Slovakia, females mature later than males. The fact that individuals are sexually mature points out the functionality of the brain-pituitary-gonadal axis, which role is indispensable. GnRHs (gonadortropin-releasing hormones) or otherwise so-called hormone triggers with their effect on the pituitary gland and the secretion of LH (luteinizing hormone) and FSH (follicle-stimulating hormone), which further affect the gonads, are the center of this axis. Another gland with internal secretion that influences the onset of puberty is the pineal gland with the hormone melatonin.
There are many external factors, but the thesis focuses on factors influencing the onset of sexual maturity of our fish and these are water temperature and photoperiod. From the obtained information, we can claim that in carp fish the key factor is the temperature, whereas in salmonid fish it is the photoperiod. For perch fish, this is still not clear.
Taking into consideration carp fish, we can shorten the generation interval with a constant higher temperature. On the other hand, in the case of perch (Perca fluviatilis), we can achieve the shortening of the generation interval by shortening the photoperiod simultaneously with the decreasing of the temperature at the right time. Concerning a two-year old pikeperch (Sander lucioperca), we can achieve the same result at a temperature of 12 ° C for the period of three months. In the case of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss), early maturation may be best achieved by continuous light in the spring followed by a sudden reduction of the photoperiod together with an increased temperature. In the case of atlantic salmon (Salmo salar), brook trout (Salvenilus fontinalis) and artic charr (Salvenilus alpinus), continuous fotoperiod causes a delay in puberty, however, the increased temperature has a stimulating effect on the onset of puberty for them, too. To sum up the gained information, I conclude that even though one factor may play a primary role on the maturation, other factors also have an impact, sometimes even significant. By manipulating with the above mentioned and other factors, we can achieve a shortening of the generation interval in our fish, which may be the goal of breeders in the Czech Republic and Slovakia.
Klíčová slova
puberta, teplota, svetelný režim, pohlavné dospievanie, fotoperioda, os mozog-hypofýza-gonády
Klíčová slova v angličtině
puberty, temperature, light regime, sexual maturity, photoperiod, brain-pituitary-gonadal axis
Rozsah průvodní práce
61 s. (133 855 znakov)
Jazyk
SL
Anotace
Cieľom práce bolo vypracovať ucelenú prehľadovú štúdiu o nástupe pohlavnej dospelosti, faktoroch, ktoré daný nástup ovplyvňujú a možnostiach ako skrátiť generačný interval. Pohlavná dospelosť sa dá chápať ako znak, resp. fenotypový prejav, pričom pred dosiahnutím dospelosti prechádzajú jedinci vývojovým obdobím pubertou. Obdobie puberty u rýb je veľmi významné či už pre chovateľov alebo šľachtiteľov, keďže ovplyvňuje celú radu dôležitých parametrov. Nástup puberty ovplyvňujú mnohé faktory, a to buď vnútorné alebo vonkajšie.
Medzi vnútorné faktory radíme druh ryby, genetickú predispozíciu, zdravotný a kondičný stav, veľkosť a vek rýb a pohlavie rýb a najdôležitejšie, endokrinný systém. Z role pohlavia môžeme tvrdiť, že u väčšiny druhov rýb v ČR i SR samice dospievajú neskôr oproti samcom. To, že jedinci sú pohlavne zrelí napovedá funkčnosti osy mozog-hypofýza-gonády, ktorej úloha je nepostradateľná. GnRHs (gonadortropin-releasing hormones) alebo inak tzv. spúšťače hormónov s ich vplyvom na hypofýzu a vylučovanie LH (luteinizačný hormón) a FSH (folikulostimulačný hormón), ktoré ďalej ovplyvňujú pohlavné žľazy sú stredom tejto osy. Ďalšia žľaza z vnútorným vylučovaním, ktorá ovplyvňuje nástup puberty je epifýza s hormónom melatonín.
Vonkajších faktorov je mnoho, ale zameranie tejto práce bolo na faktory ovplyvňujúce nástup pohlavnej dospelosti našich rýb a to sú teplota vody a fotoperioda. Z uvedených informácií môžeme tvrdiť, že teplota je kľúčový faktor u kaprovitých a fotoperioda zase u lososovitých. U ostriežovitých to nie je dodnes jednoznačné.
U kaprovitých vieme docieliť skrátenie generačného cyklu vyššou konštantnou teplotou. U ostrieža zelenkastého (Perca fluviatilis) vieme docieliť skrátenie generačného cyklu skrátením fotoperiody so súčasnou klesajúcou teplotou. U dvojročného zubáča veľkoústeho (Sander lucioperca) to vieme dosiahnuť pri teplote 12 °C po dobu troch mesiacov. Skoršie dosiahnutie dospelosti u pstruha dúhového (Oncorhynchus mykiss) najlepšie docielime nepretržitým osvetlením v jarnom období a následne náhlou redukciou fotoperiody spolu so zvýšenou teplotou. U lososa atlantického (Salmo salar) a sivoňov nepretržitým osvetlením spôsobíme oddialenie puberty ale zvýšená teplota pôsobí na nich tiež stimulačne v súvislosti s nástupom puberty. Z uvedených informácií usudzujem, že aj keď jeden faktor môže hrať primárnu rolu, ďalšie faktory vplývajú, niekedy významne. Manipuláciou týchto a viacej faktorov môžeme docieliť skrátenie generačného intervalu naších rýb, čo je cieľom šľachtiteľov v ČR a SR.
Anotace v angličtině
The aim of the this thesis was to develop a comprehensive overview study on the onset of sexual maturity, the factors that affect the onset and the possibilities of shortening of generation interval. Sexual maturity can be understood as a trait, resp. phenotypic expression, with individuals undergoing puberty before reaching adulthood. Puberty in fish is very important for farmers or breeders, as it affects a number of important parameters. The onset of puberty is influenced by many factors, either internal or external.
Internal factors include fish species, genetic predisposition, health and fitness condition, the size and age of fish, sex of fish, and most importantly, the endocrine system. Based on the role of sex, we can state that in most species of fish in the Czech Republic and Slovakia, females mature later than males. The fact that individuals are sexually mature points out the functionality of the brain-pituitary-gonadal axis, which role is indispensable. GnRHs (gonadortropin-releasing hormones) or otherwise so-called hormone triggers with their effect on the pituitary gland and the secretion of LH (luteinizing hormone) and FSH (follicle-stimulating hormone), which further affect the gonads, are the center of this axis. Another gland with internal secretion that influences the onset of puberty is the pineal gland with the hormone melatonin.
There are many external factors, but the thesis focuses on factors influencing the onset of sexual maturity of our fish and these are water temperature and photoperiod. From the obtained information, we can claim that in carp fish the key factor is the temperature, whereas in salmonid fish it is the photoperiod. For perch fish, this is still not clear.
Taking into consideration carp fish, we can shorten the generation interval with a constant higher temperature. On the other hand, in the case of perch (Perca fluviatilis), we can achieve the shortening of the generation interval by shortening the photoperiod simultaneously with the decreasing of the temperature at the right time. Concerning a two-year old pikeperch (Sander lucioperca), we can achieve the same result at a temperature of 12 ° C for the period of three months. In the case of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss), early maturation may be best achieved by continuous light in the spring followed by a sudden reduction of the photoperiod together with an increased temperature. In the case of atlantic salmon (Salmo salar), brook trout (Salvenilus fontinalis) and artic charr (Salvenilus alpinus), continuous fotoperiod causes a delay in puberty, however, the increased temperature has a stimulating effect on the onset of puberty for them, too. To sum up the gained information, I conclude that even though one factor may play a primary role on the maturation, other factors also have an impact, sometimes even significant. By manipulating with the above mentioned and other factors, we can achieve a shortening of the generation interval in our fish, which may be the goal of breeders in the Czech Republic and Slovakia.
Klíčová slova
puberta, teplota, svetelný režim, pohlavné dospievanie, fotoperioda, os mozog-hypofýza-gonády
Klíčová slova v angličtině
puberty, temperature, light regime, sexual maturity, photoperiod, brain-pituitary-gonadal axis
Zásady pro vypracování
Pohlavní dospělost je možno chápat jako znak, resp. fenotypový projev. Z chovatelského hlediska je nástup pohlavní dospělosti u ryb mnohdy důležitý znak, neboť ovlivňuje ostatní znaky (např. rychlost růstu, kvalitu masa, chovaní ryb v obsádkách a s tím spojený stres, zdravotní stav a kondici ryb), ale i atraktivitu ryb pro konzumenta apod. Ovlivnění nástupu pohlavní dospělosti tak může být pro chovatele důležité. U ryb chovaných pro maso může být výhodné nástup pohlavní dospělosti co nejvíce oddálit, naopak šlechtitelé by mnohdy uvítali zkrácení nástupu pohlavní dospělosti, tedy generačního intervalu. Může tím dojít například k rychlejší kumulaci genetického zisku v selekčních programech. Nástup pohlavní dospělosti u ryb ovlivňuje celá řada faktorů, a to vnitřní (druh ryby, genetická predispozice, zdravotní a kondiční stav apod.) i vnější. Z vnějších faktorů je asi tím nejdůležitějším teplota vody v průběhu ontogenetického vývoje, která souvisí s okolním klimatem, svoji roli ale může hrát i fotoperioda, výživa, hustota obsádky, sociální postavení jedince v hejnu, fyzikálně chemické parametry vody a další.
Cílem této práce je vypracovat ucelenou přehledovou studii o nástupu pohlavní dospělosti u ryb, faktorech, které se na ní podílejí, a možnostech zkrácení generačního intervalu. Tyto informace budou pro chovatele a šlechtitele ryb v ČR jistě přínosné. Řešení práce bude spočívat i) ve vyhledání literárních zdrojů zabývajících se problematikou pohlavního dospívání ryb a zkracování generačního intervalu (databáze Web of Science, Scopus, internet - orientace na vědecké články a jiné odborné publikace), ii) jejich roztřídění (např. dle faktorů a jejich významu, druhů ryb apod.) a iii) vypracování práce v logické struktuře s tím, že hlavní důraz bude kladen na problematiku hospodářsky významných druhů ryb v ČR. Práce by měla obsahovat nejnovější a z hlediska tématu nejzásadnější poznatky. Autor práce by měl projevit snahu alespoň o dílčí statistickou analýzu vytěžených informací.
Zásady pro vypracování
Pohlavní dospělost je možno chápat jako znak, resp. fenotypový projev. Z chovatelského hlediska je nástup pohlavní dospělosti u ryb mnohdy důležitý znak, neboť ovlivňuje ostatní znaky (např. rychlost růstu, kvalitu masa, chovaní ryb v obsádkách a s tím spojený stres, zdravotní stav a kondici ryb), ale i atraktivitu ryb pro konzumenta apod. Ovlivnění nástupu pohlavní dospělosti tak může být pro chovatele důležité. U ryb chovaných pro maso může být výhodné nástup pohlavní dospělosti co nejvíce oddálit, naopak šlechtitelé by mnohdy uvítali zkrácení nástupu pohlavní dospělosti, tedy generačního intervalu. Může tím dojít například k rychlejší kumulaci genetického zisku v selekčních programech. Nástup pohlavní dospělosti u ryb ovlivňuje celá řada faktorů, a to vnitřní (druh ryby, genetická predispozice, zdravotní a kondiční stav apod.) i vnější. Z vnějších faktorů je asi tím nejdůležitějším teplota vody v průběhu ontogenetického vývoje, která souvisí s okolním klimatem, svoji roli ale může hrát i fotoperioda, výživa, hustota obsádky, sociální postavení jedince v hejnu, fyzikálně chemické parametry vody a další.
Cílem této práce je vypracovat ucelenou přehledovou studii o nástupu pohlavní dospělosti u ryb, faktorech, které se na ní podílejí, a možnostech zkrácení generačního intervalu. Tyto informace budou pro chovatele a šlechtitele ryb v ČR jistě přínosné. Řešení práce bude spočívat i) ve vyhledání literárních zdrojů zabývajících se problematikou pohlavního dospívání ryb a zkracování generačního intervalu (databáze Web of Science, Scopus, internet - orientace na vědecké články a jiné odborné publikace), ii) jejich roztřídění (např. dle faktorů a jejich významu, druhů ryb apod.) a iii) vypracování práce v logické struktuře s tím, že hlavní důraz bude kladen na problematiku hospodářsky významných druhů ryb v ČR. Práce by měla obsahovat nejnovější a z hlediska tématu nejzásadnější poznatky. Autor práce by měl projevit snahu alespoň o dílčí statistickou analýzu vytěžených informací.
Seznam doporučené literatury
Ben Ammar, I., Teletchea, F., Milla, S., Ndiaye, W.N., Ledore, Y., Missaoui, H., Fontaine, P., 2015. Continuous lighting inhibits the onset of reproductive cycle in pikeperch males and females. Fish Physiology and Biochemistry 41(2): 345-356
Carrillo, M., Zanuy, S., Felip, A., Bayarri, M.J., Moles, G., Gomez, A., 2009. Hormonal and environmental control of puberty in perciform fish the case of sea bass. Trends in Comparative Endocrinology and Neurobiology 1163: 49-59.
Carter, V., Pierce, R., Dufour, S., Arme, C., Hoole, D., 2005. The tapeworm Ligula intestinalis (Cestoda Pseudophyllidea) inhibits LH expression and puberty in its teleost host, Rutilus rutilus. Reproduction 130(6): 939-945.
Davis, K.B., 2009. Age at puberty of channel catfish, Ictalurus punctatus, controlled by thermoperiod. Aquaculture 292(3-4): 244-247.
Davies, P.R., Hanyu, I., 1986. Effect of temperature and photoperiod on sexual maturation and spawning of the common carp: I. Under conditions of high temperature. Aquaculture 51(3-4): 277-288.
Davies, P.R., I. Hanyu, K. Furukawa & M. Nomura. 1986. Effect of temperature and photoperiod on sexual maturation and spawning of the common carp II. Under conditions of low temperature. Aquaculture 52: 51-58.
Hermelink, B., Wuertz, S., Trubiroha, A., Rennert, B., Kloas, W., 2011. Influence of temperature on puberty and maturation of pikeperch, Sander lucioperca. General and Comparative Endocrinology 172(2): 282-292
Juntti, S.A., Fernald, R.D., 2016. Timing reproduction in teleost fish: cues and mechanisms. Current Ppinion in Neurobiology 38: 57-62.
Nocillado, J.N., Elizur, A., 2008. Neuroendocrine regulation of puberty in fish: Insights from the grey mullet (Mugil cephalus) model. Molecular Reproduction and Development 75(2): 355-361
Okuzawa, K., 2002. Puberty in teleosts. Fish Physiology and Biochemistry 26:31-41.
Policar, T., Podhorec, P., Stejskal, V., Kozak, P., Svinger, V., Alavi, S.M.H., 2011. Growth and survival rates, puberty and fecundity in captive common barbel (Barbus barbus L.) under controlled conditions. Czech Journal of Animal Science 56(10): 433-442.
Taranger, G.I., Carrillo, M., Schulz, R.W., Fontaine, P., Zanuy, S., Felip, A., Weltzien, F.A., Dufour, S., Karlsen, O., Norberg, B., Andersson, E., Hansen, T., 2010. Control of puberty in farmed fish. General and Comparative Endocrinology 165(3): 483-515.
Tsikliras, A.C., Stergiou, K.I., 2015. Age at maturity of Mediterranean marine fishes. Mediterranean Marine Science 16(1): 5-20.
Wootton, R.J., Smith, C., 2015. Reproductive biology of teleost fishes. John Wiley & Sons. Oxford, UK. 496 pp
Yoneda, M., Yamamoto, M., Yamada, T., Takahashi, M., Shima, Y., 2015. Temperature-induced variation in sexual maturation of Japanese anchovy Engraulis japonicus. Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom 95(6): 1271-1276.
Seznam doporučené literatury
Ben Ammar, I., Teletchea, F., Milla, S., Ndiaye, W.N., Ledore, Y., Missaoui, H., Fontaine, P., 2015. Continuous lighting inhibits the onset of reproductive cycle in pikeperch males and females. Fish Physiology and Biochemistry 41(2): 345-356
Carrillo, M., Zanuy, S., Felip, A., Bayarri, M.J., Moles, G., Gomez, A., 2009. Hormonal and environmental control of puberty in perciform fish the case of sea bass. Trends in Comparative Endocrinology and Neurobiology 1163: 49-59.
Carter, V., Pierce, R., Dufour, S., Arme, C., Hoole, D., 2005. The tapeworm Ligula intestinalis (Cestoda Pseudophyllidea) inhibits LH expression and puberty in its teleost host, Rutilus rutilus. Reproduction 130(6): 939-945.
Davis, K.B., 2009. Age at puberty of channel catfish, Ictalurus punctatus, controlled by thermoperiod. Aquaculture 292(3-4): 244-247.
Davies, P.R., Hanyu, I., 1986. Effect of temperature and photoperiod on sexual maturation and spawning of the common carp: I. Under conditions of high temperature. Aquaculture 51(3-4): 277-288.
Davies, P.R., I. Hanyu, K. Furukawa & M. Nomura. 1986. Effect of temperature and photoperiod on sexual maturation and spawning of the common carp II. Under conditions of low temperature. Aquaculture 52: 51-58.
Hermelink, B., Wuertz, S., Trubiroha, A., Rennert, B., Kloas, W., 2011. Influence of temperature on puberty and maturation of pikeperch, Sander lucioperca. General and Comparative Endocrinology 172(2): 282-292
Juntti, S.A., Fernald, R.D., 2016. Timing reproduction in teleost fish: cues and mechanisms. Current Ppinion in Neurobiology 38: 57-62.
Nocillado, J.N., Elizur, A., 2008. Neuroendocrine regulation of puberty in fish: Insights from the grey mullet (Mugil cephalus) model. Molecular Reproduction and Development 75(2): 355-361
Okuzawa, K., 2002. Puberty in teleosts. Fish Physiology and Biochemistry 26:31-41.
Policar, T., Podhorec, P., Stejskal, V., Kozak, P., Svinger, V., Alavi, S.M.H., 2011. Growth and survival rates, puberty and fecundity in captive common barbel (Barbus barbus L.) under controlled conditions. Czech Journal of Animal Science 56(10): 433-442.
Taranger, G.I., Carrillo, M., Schulz, R.W., Fontaine, P., Zanuy, S., Felip, A., Weltzien, F.A., Dufour, S., Karlsen, O., Norberg, B., Andersson, E., Hansen, T., 2010. Control of puberty in farmed fish. General and Comparative Endocrinology 165(3): 483-515.
Tsikliras, A.C., Stergiou, K.I., 2015. Age at maturity of Mediterranean marine fishes. Mediterranean Marine Science 16(1): 5-20.
Wootton, R.J., Smith, C., 2015. Reproductive biology of teleost fishes. John Wiley & Sons. Oxford, UK. 496 pp
Yoneda, M., Yamamoto, M., Yamada, T., Takahashi, M., Shima, Y., 2015. Temperature-induced variation in sexual maturation of Japanese anchovy Engraulis japonicus. Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom 95(6): 1271-1276.
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
-
Převzato z knihovny
Ano
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Studentka Margaréta Garayová seznámila komisi se svou bakalářskou prací. Tajemník komise, doc. Ing. Martin Kocour, Ph.D., seznámil komisi s posudkem vedoucího a oponenta bakalářské práce. Následně studentka zodpověděla doplňující otázky. Proběhla diskuse na téma práce. Studentka adekvátně a povětšinou správně reagovala na vznesené dotazy členů komise. Komise se při hodnocení vlastní práce ztotožnila s návrhem oponenta práce, neboť práce vykazovala nedostatky, které komisi vedly k přiklonění se k hodnocení níže.