Molekulêre Teling & Biodiversiteit (Molecular Breeding & Biodiversity - MBB)
Barbara van Asch, PhD
Laboratoriumbestuurder: Jessica Vervalle, MSc
Die MBB-groep het 'n primêre dissiplinêre grondslag in molekulêre populasie- en -kwantitatiewe genetika. Sodanig het die groep ʼn diverse navorsingsportefeulje, wat gemik is daarop om verskeie mikro-evolusionêre prosesse (natuurlik en deur menslike toedoen) wat die genetiese samestelling van diere- en plantpopulasies beïnvloed, te ondersoek. Dit het verdere implikasies vir die begrip van hoe genetiese variasie die ontwikkeling van fenotipiese variasie teweegbring. Die MBB-groep bou voort op die teoretiese beginsels van die moderne evolusionêre sintese van biologie en maak gebruik van die jongste tegnologie in molekulêre en genoom wetenskappe, soos molekulêre merkers en volgende generasie DNS volgordebepaling ("next generation DNA sequencing"), om hierdie prosesse te bestudeer. Die navorsing van die MBB-groep het wye implikasies vir beide fundamentele biologie en toegepaste bio-wetenskappe. Huidiglik het die groep vier navorsingstemas wat ooreenstem met die navorsingsbelangstellings en kundigheid van die hoofnavorsers, en is in lyn met nasionale belange punte vir die uitbreiding van kennis om ʼn volhoubare en produktiewe bio-ekonomie te onderhou.
Bewarings- en Visseryebestuur
Die Suid-Afrikaanse kus word gedefinieer deur veranderlike biogeografiese streke en oseaniese strome wat die ryk biodiversiteit van elke streek omvorm. Hierdie unieke omgewingstoestande beïnvloed die voortplanting, aanpassing en migrasie van die endemiese fauna rondom die kus, wat gevolglik 'n besonderse invloed op die genetiese samestelling van hierdie dierepopulasies het. Hierdie rykdom van biodiversiteit het ontwikkel as ʼn waardevolle ekonomiese kommoditeit in die mariene omgewing, in beide ekotoerisme en voedselsekuriteit. Dit is daarom van uiterse belang om die spesies dinamika te bestudeer om sodoende langtermyn volhoubare benutting van wilde hulpbronne te verseker.
Binne die MBB-groep het dr. Bester-van der Merwe ʼn spesifieke belangstelling om genetiese en genomiese inligting te gebruik om bevolkingsveranderlikheid en voortplantings aspekte van ʼn aantal kosmopolitaanse en endemiese elasmobranchii (haaie, rôe en pylsterte) spesies te verstaan. Vissery aktiwiteite asook die groeiende vraag na haai-produkte en globale klimaatsverandering plaas druk op die elasmobranchi populasies. Genetiese data kan gebruik word om die robuustheid van die haai bevolkings te bepaal en sodoende riglyne daarstel vir die doeltreffende bestuur en benutting van spesifieke spesies binne die konteks van die ekosisteem waarin hulle hulself bevind.
Ander projekte wat onder hierdie navorsingsarea val, sluit in: ʼn vissery projek oor swaardvis in Suid-Afrika (prof. Roodt-Wilding), ʼn wêreldwye filogeografiese en genetiese diversiteit studie van geelstert (prof. Roodt-Wilding & dr. Bester-van der Merwe), genetiese diversiteit studies van dusky- en silwer kabeljou van Suider-Afrika (prof. Roodt-Wilding & dr. Bester-van der Merwe), ʼn bewaringsprojek oor krokodille in Namibië (dr. Rhode) en ʼn bewaringsprojek oor varswatervisse in die Kaapse blomstreek (dr. Rhode).
Volhoubare Dierproduksie
Dierproduksie speel ʼn belangrike rol in die nasionale landbou-ekonomie en is ʼn waardevolle voedselbron van dierlike proteïen vir die mens. Die snelle vooruitgang van genomiese tegnologie maak dit nou moontlik om die genetiese verbetering van diere te versnel deur die genetiese argitektuur van komplekse eienskappe te ontrafel, en sodoende direkte korrelasie tussen genotipe (molekulêre genetiese variasie) en fenotipe (dierprestasie) te maak. Ongelukkig is daar steeds, wêreldwyd, ʼn groot afhanklikheid van natuurlike visbronne om hierdie proteïen vereiste te voorsien. Die drastiese afname in wêreldwye visbronne het gelei tot die ontwikkeling van akwakultuur, waar akwatiese diere gekweek word om die mark aanvraag na seekos te voorsien. Sodoende kan 'n volhoubare en omgewingsvriendelike bron van dierlike proteïen gevestig word.
Dr. Rhode is betrokke by verskeie navorsingsprojekte wat die genetiese diversiteit bepaal van verskeie akwatiese diere met belang tot akwakultuur in Suid-Afrika, soos perlemoen, kammossels en dusky kabeljou. Hierdie navorsingsprojekte poog om die verandering van genoom-wye diversiteit te bepaal, soos wat wilde diere gedomestiseer word. Optimale genetiese bestuur strategieë kan bepaal word deur die mikro-evolusionêre prosesse te verstaan wat bydra tot die verandering in genetiese diversiteit as gevolg van domestikasie. Genetiese bestuur word ook toegepas om produksie te verhoog (insluitend selektiewe teling van gunstige eienskappe) en om die bewaring van die wilde populasies te verseker.
Dr. Rhode bestuur ook tans ʼn genetiese program vir die kommersiële produksie van swart soldaat vlieë. Die swart soldaat vlieg is 'n doeltreffende bio-remediërende spesies wat gebruik word om organiese afval te verwerk. Bowendien is die vlieg larwes ʼn goeie alternatief tot vismeel as bron van proteïen vir veevoer en skep sodoende ʼn volhoubare en herwinbare stelsel vir diereproduksie wat nie afhanklik is van natuurlike visbronne nie.
Prof. Roodt-Wilding en dr. Bester-van der Merwe is onderskeidelik betrokke by tilapia- en baber teelprogramme vir Malawi, en prof. Roodt-Wilding en dr. Rhode loods eersdaags ʼn genetiese studie vir die kweking van see-pampoentjies in Suid-Afrika.
Landbouplaagdiversiteit & -bestuur
Die suidelike dele van die Wes-Kaap provinsie van Suid-Afrika beskik oor 'n gematigde Mediterreense klimaat en is ʼn wêreldwye belangrike gebied vir gewasverbouing, veral vir sagte vrugte. Daar is egter min inligting oor die gewoontes en diversiteit van insekte wat voed op hierdie vrugtebome, wat dus plaagbestuur bermoeilik en kan lei tot ekonomiese skade.
Dr van Asch het 'n besondere belangstelling in insekdiversiteit met betrekking tot olyfboomverbouing. Olyfboerdery is ʼn relatief nuwe bedryf in Suid-Afrika, en dit is daarom belangrik om insekte te identifiseer en te verstaan wat boord produktiwiteit en die uitbreiding van die bedryf kan belemmer. Dr. van Asch se navorsing het ten doel om genetiese strepieskodering ("barcoding") te gebruik vir spesie identifikasie en sal ook genetiese merkers te benut om populasie struktuur en migrasiepatrone van die verskillende insekte te bestudeer. Insekte wat van belang mag wees sluit in olyf vlieë, olyf vlooi kewers, olyf "lace bug" en parasitiese perdebye wat gebruik kan word as bio-beheer agente. Die genetiese data kan gebruik word om effektiewe bestuur strategieë vir plaagbeheer in plek te stel.
Gaan kyk gerus na die Plant Genetika navorsingsblad om meer uit te vind oor die vrugteboom molekulêre teling waarmee MBB betrokke is.
Besoek ons Facebook blad om meer uit te vind oor MBB.
[terug na bo]
Sisteemgenetika Navorsingsgroep
Laboratoriumbestuurders: Sihle Mthethwa, MSc
Jessica Vervalle, MSc
Post-doktorale navorsers: Kevin O'Connell, PhD
Tiro Tau, PhD
Die Sisteemgenetika-groep is gestig deur Drs McGregor en Rhode as 'n transdissiplinêre navorsingsonderneming om komplekse biologiese verskynsels met ʼn genetiese grondslag te ondersoek deur die vrae en metodes van genetika met dié van sisteembiologie te integreer. Die groep beoog om verskeie genetiese en omgewingsfaktore, asook die interaksie tussen hierdie faktore, te bestudeer om sodoende biologiese variasie in vorm en funksie te verklaar. Die sisteem-benadering poog om te verduidelik hoe die vloei van inligting vanaf die genoom, transkriptoom, proteoom en metabiloom na die breëer fenoom verbind is, en word as ʼn enkele biologiese sisteem binne die ekologiese en evolusionêre konteks van organismes bestudeer. Dr Rhode stel belang in hoe evolusionêre prosesse (bv. die funksionele effekte van seleksie, asook migrasie- en paringspatrone) genomiese diversiteit beïnvloed, en deur implikasie dus die genetiese agtergrond van populasies en die argitektuur van komplekse eienskappe binne en tussen populasies. Terwyl Dr Rhode se belangstelling op die populasie gefokus is, fokus Dr McGregor op individue en hoekom individue binne die populasie verskillende fenotipiese uitdrukkings toon. Hy kyk spesifiek na hoe fenotipiese ontwikkeling beïnvloed word deur oorerflike en nie-oorerflike faktore. Deur hierdie twee benaderings te kombineer, en deur individue se genotipes in hul evolusionêre konteks te plaas, is dit moontlik om 'n beter begrip van die funksionaliteit en verwantskap tussen genotipe en fenotipe binne 'n komplekse biologiese stelsel te verkry. Die groep se afskopprojek ondersoek die unieke en komplekse geskiedenis van die Suid-Afrikaanse menspopulasie, wat bestaan uit ʼn mengsel van etniese en kulturele groepe, se invloed op die fenotipiese ontwikkeling van komplekse eienskappe deur gebruik te maak van geestesgesondheidsversteurings as 'n model. Ander potensiele projekte sluit in die ondersoek van die uitwerking van domestikasie op nuwe dierspesies en komplekse eienskappe van ekonomiese belang in biotegnologiese toepassings vir bioremediëring en akwakultuur.
[terug na bo]
