Анализ генетического разнообразия естественных популяций и ремонтно-маточных стад стерляди на основании полиморфизма межмикросателлитных маркеров
Автор: Пелеева Альбина Рафиковна, Комарова Лидия Васильевна, Васильева Юлия Сергеевна
Журнал: Бюллетень науки и практики @bulletennauki
Рубрика: Биологические науки
Статья в выпуске: 4 т.4, 2018 года.
Бесплатный доступ
Изучено генетическое разнообразие двух естественных популяций стерляди ( Acipenser ruthenus L., Acipenseridae): из нижнего течения реки Сухона в Вологодской области и из среднего течения реки Кама Пермского края; а также двух ремонтно-маточных стад стерляди из Саратовского отделения ФГБНУ «ГосНИОРХ» и из рыбоводного хозяйства «ООО Тополь» Пермского края. Для определения показателей генетического разнообразия был использован ISSR (Inter Simple Sequence Repeats) - метод анализа полиморфизма ДНК с использованием ПЦР. У изученных выборок A. ruthenus выявлены 89 ISSR-PСR маркеров. В зависимости от праймера число амплифицированных ISSR-PCR маркеров A. ruthenus варьировало от 5 (праймер (CT)8TG) до 15 (праймер (CA)6GT), а их размеры - от 200 (ISSR-9 и X9) до 1500 (X9) пн. На общую выборку A. ruthenus доля полиморфных локусов высока и составила 0,910, ожидаемая гетерозиготность равна 0,296, а число эффективных аллелей - 1,518. Показатели генетического разнообразия выше в популяции из реки Кама (HE=0,224; ne=1,380) и ниже в ремонтно-маточном стаде из рыбоводного хозяйства «ООО Тополь» (HE=0,170; ne=1,290). Наибольшее число редких ISSR-PCR маркеров отмечено в природной популяции из реки Кама (R=3). В ремонтно-маточном стаде из «ООО Тополь» не выявлено ни одного редкого ISSR-PCR маркера. Генетически более гетерогенной является группа естественных популяций по сравнению с группой ремонтно-маточных стад стерляди. Установлена генетическая структура изученных двух естественных популяций (Gst=0,297) и двух ремонтно-маточных стад A. ruthenus (Gst=0,281). Даны рекомендации по использованию данных о генетическом разнообразии изученных популяций и стад стерляди для сохранения генофонда вида A. ruthenus.
Issr-pcr маркеры, полиморфизм днк, природные популяции, ремонтно-маточные стада
Короткий адрес: https://sciup.org/14111941
IDR: 14111941 | УДК: 575.22:577.29 | DOI: 10.5281/zenodo.1218207
Genetic diversity analysis of natural populations and broodstocks of sterlet based on polymorphic ISSR-markers
Genetic diversity of two natural populations of sterlet ( Acipenser ruthenus L., Acipenseridae) was researched: in the lower part of the Sukhona river in Vologda Region and in the middle part of the Kama river in Perm Krai; and also, two sterlet’s broodstocks Saratov branch of FSBSI GosNIORH and fish farm “Topol” in Perm Krai. ISSR (Inter-Simple Sequence Repeats) - method of DNA polymorphism analysis was used for identification of genetic diversity rate while using PCR. 89 ISSR-PCR markers in researched populations of A. ruthenus were identified. The number of amplified ISSR-PCR markers depended on primer and ranged from 5 (primer (CT)8TG) to 15 (primer (CA)6GT), and its size - from 200 (ISSR-9 and X9) to 1500 (X9) bp. In total samples of A. ruthenus the rate of polymorphic loci is high amounted to 0.910, the expected heterozygosity is 0.296 and the number of effective alleles is - 1.518. The index of genetic diversity is higher in population from Kama river (HE = 0.224; ne=1.380) and lower in broodstock from “Topol” fish farm (HE= 0.170; ne =1,290). The highest number of rare ISSR-PCR markers were identified in natural population from Kama river (R=3), while in broodstock from “Topol” fish farm no rare ISSR-PCR markers were identified. The group of natural populations is more genetically heterogeneous in comparison with the group of broodstocks. Genetic structure of two natural populations (Gst=0.297) and two broodstocks of A. ruthenus (Gst=0.281) was established. Recommendations for genetic diversity data using of the studied populations and broodstocks have been provided for the gene pool conservation.
Список литературы Анализ генетического разнообразия естественных популяций и ремонтно-маточных стад стерляди на основании полиморфизма межмикросателлитных маркеров
- Raymakers C. CITES, the Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora: its role in the conservation of Acipenseriformes//Journal of Applied Ichthyology. 2006. V. 22. №S1. P. 53-65.
- Сытова М. В. Разработка научных подходов развития осетрового хозяйства на основе прослеживаемости продукции из осетровых рыб//Труды ВНИРО. 2016. Т. 159. С. 143-150.
- Чебанов М. С., Галич Е. В. Руководство по искусственному воспроизводству осетровых рыб. Технические доклады ФАО по рыбному хозяйству и аквакультуре. №558. Анкара: Изд-во продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН, 2013. 325 с.
- Козлова Н. В., Базелюк Н. Н., Файзулина Д. Р., Стоногина Е. В. Применение молекулярно-генетических исследований в аквакультуре осетровых рыб//Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Рыбное хозяйство. 2013. №3. С. 113-117.
- Рябова Г. Д., Климонов В. О., Шишанова Е. И. Генетическая изменчивость природных популяций и доместицированных стад осетровых России. М.: Россельхозакадемия, 2008. 94 с.
- Кузьмин Е. В., Кузьмина О. Ю. Полиморфизм локуса миогенов у некоторых представителей семейства осетровых (Acipenseridae)//Генетика. 2014. Т. 50. №9. С. 1089-1097.
- Мамонова А. С., Шишанова Е. И. Генетическая изменчивость одомашненных стад русского осетра (Acipenser gueldenstaedtii, Brandt)//Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Рыбное хозяйство. 2016. №4. С. 83-92.
- Рожкован К. В., Челомина Г. Н., Рачек Е. И. Молекулярная идентификация и особенности генетического разнообразия межвидовых гибридов амурского осетра (Acipenser schrenckii × A. baerii, A. baerii × A. schrenckii, A. schrenckii × A. ruthenus и A. ruthenus × A. schrenckii) по данным изменчивости мультилокусных RAPD-маркеров//Генетика. 2008. Т. 44. №11. С. 1453-1460.
- Барминцева А. Е., Мюге Н. С. Использование микросателлитных локусов для установления видовой принадлежности осетровых и выявления особей гибридного происхождения//Генетика. 2013. Т. 49. №9. С. 1093.
- Слуквин А. М., Конева О. Ю., Лесюк М. И. Генетическая идентификация стерляди (Acipenser ruthenus L.), выращенной в ОАО «Рыбхоз «Полесье» Пинского района Брестской области, по микросателлитным маркерам//Молекулярная и прикладная генетика, 2009. Т. 9. С. 146-152.
- Рожкован К. В., Челомина Г. Н., Иванов С. А. Филогенетические связи амурского осетра Acipenser shrenskii Brandt, 1869 по данным секвенирования 18S рДНК//Цитология, 2009. Т. 51. №3. С. 265.
- Мельникова М. Н., Сенчукова А. Л., Павлов С. Д. Разработка новых популяционно-генетических маркеров для вида Parasalmo (Oncorhynchus) mykiss на основе вариабельности межсателлитной ДНК//Доклады Академии наук. 2010. Т. 435. №1. С. 138-141.
- Rogers S. O., Bendich A. J. Extraction of DNA from milligram amounts of fresh, herbarium and mummified plant tissues//Plant Molecular Biology. 1985. V. 5. №2. P. 69-76.
- Zietkiewicz E., Rafalski A., Labuda D. Genome Fingerprinting by Simple Sequence Repeat (SSR)-Anchored Polymerase Chain Reaction Amplification//Genomics. 1994. V. 20. №2. P. 176-183.
- Комарова Л. В., Костицына Н. В., Боронникова С. В. Подбор ISSR-праймеров для молекулярно-генетического анализа стерляди (Acipenser ruthenus Linnaeus)//Тенденции инновационных процессов в науке. Сборник статей Международной научно-практической конференции. 2015. С. 6-9.
- Yeh F. C., Mao J., Young R. C. POPGENE, the Microsoft Windows-based user-friendly software for population genetic analysis of co-dominant and dominant markers and quantitative traits. Alta, Department of Renewable Resources, Univ. of Alberta, Edmonton, 1999. 238 p.
- Светлакова Т. Н., Бобошина И. В., Нечаева Ю. С., Боронникова С. В. Генетическая дифференциация популяции Populus tremula L. в Пермском крае на основании полиморфизма ISSR-маркеров//Аграрный вестник Урала. 2012. №3 (95). С. 11-13.
- Peakall R., Smouse P. E. GenAlE×6: Genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research//Mol. Ecol. Not. 2006. V. 6. P. 288-295.
- Боронникова С. В. Молекулярно-генетический анализ генофондов редких и исчезающих видов растений Пермского края: автореф. дисс. … д-ра биол. наук. Уфа, 2009. 44 с.
- Урбах В. Ю. Математическая статистика для биологов и медиков. М.: Изд-во академии наук СССР, 1963. 323 с.
- Животовский Л. А. Статистические методы анализа частот генов в природных популяциях//Итоги науки и техники. Общая генетика. М.: ВИНИТИ АН СССР, 1983. Т. 8. С. 76-104.
