אפיגנטיקה בטיפוח בחקלאות ימית

אפיגנטיקה חוקרת שינויים תורשתיים בביטוי גנים – אילו גנים מופעלים או מושתקים באופן פעיל – המתרחשים ללא כל שינוי ברצף ה-DNA הבסיסי עצמו. שינויים אלו מונעים במקום זאת על ידי שינויים כימיים ב-DNA ובחלבונים הקשורים אליו, אשר יכולים להיות מושפעים מתנאי סביבה שחווה בעל חיים, במיוחד בשלבי התפתחות מוקדמים, ובמקרים מתועדים מסוימים אף יכולים לעבור באופן חלקי לדורות הבאים. זוהי שכבה של תורשה ביולוגית הנבדלת ונוספת לתורשה הגנטית הישירה שעליה מבוססים הערכת ערך רבייה קונבנציונלית ובחירה גנומית. השפעות אפיגנטיות מתועדות הרלוונטיות לחקלאות ימית כוללות טמפרטורה ותנאי סביבה אחרים הנחווים במהלך התפתחות מוקדמת של זחלים או עוברים, המשפיעים על ביצועי גדילה מאוחרים יותר, עמידות ללחץ, ובמינים מסוימים על תוצאות קביעת מין. לממצאים אלו יש השלכות מעשיות על פרוטוקולי ניהול מדגרות ומשתלות, שכן תנאי גידול בשלב מוקדם עשויים להיות בעלי השלכות ביצועיות ארוכות טווח מעבר להשפעתם המיידית והניתנת לצפייה ישירה במהלך חלון התפתחותי ספציפי זה בלבד. תחום מחקר זה נותר פחות בשל ופחות ישים באופן ישיר לקבלת החלטות טיפוח מסחריות מאשר כלי בחירה גנומית מבוססים, שכן מדידה וחיזוי אמינים של השפעות אפיגנטיות, וחשוב מכך, הערכת תורשתיותן ועקביותן לאורך דורות, מורכבים יותר מבחינה מדעית מחיזוי מבוסס סמנים גנטיים. משמעות הדבר היא שרוב מחקר האפיגנטיקה הנוכחי בחקלאות ימית הוא עדיין בעיקר חקירתי, ולא מספק עדיין לתוכניות טיפוח כלים אפיגנטיים בשלים וניתנים לפריסה ישירה, בדומה ליישום המסחרי המבוסס של בחירה גנומית. יישומים מעשיים פוטנציאליים עתידיים הנחקרים באופן פעיל כוללים שימוש בסמנים אפיגנטיים כסמנים ביולוגיים מוקדמים בחיים המנבאים ביצועים מאוחרים יותר או עמידות ללחץ לפני שתוצאות אלו ניתנות לצפייה בדרך אחרת, וניהול מכוון של תנאי גידול מוקדמים בסביבה באופן ספציפי כדי לעורר תכנות אפיגנטי מועיל – גישה המכונה לעיתים 'תכנות התפתחותי' – שאם תאושר, תוכל להציע השלמה לא-גנטית לאסטרטגיות שיפור גנטי קונבנציונליות.