Характеристика генетической структуры аквакультурной и дикой популяций стерляди (Acipenser ruthenus Linnaeus, 1758) на основе анализа микросателлитов

Стерлядь (Acipenser ruthenus L. 1758) - один из наиболее мелких и короткоцикловых видов среди рыб семейства Acipenseridae с самым широким ареалом. Одно из ключевых условий, обеспечивающих эффективность мероприятий по сохранению и рациональному использованию генетических ресурсов этого в недавнем прошлом важного промыслового вида, находящегося сейчас в депрессивном состоянии, - изучение и оценка генетического разнообразия популяций стерляди. В настоящей работе на основе анализа полиморфизма 12 микросателлитных локусов (STR, short tandem reapets) представлены сведения о генетической изменчивости нескольких как заводских, так и естественных популяций, относящихся к бассейнам Белого, Каспийского, Карского, Азовского и Черного морей. Исследования проводили в 2023-2024 годах, ДНК выделяли из тканей грудных плавников стерляди (n = 191). Выборка состояла из двух групп рыб. Первая группа включала аквакультурные образцы от трех предприятий, на которых стада сформированы из особей стерляди окского (OK, n = 50, Можайский производственно-экспериментальный рыбоводный завод, д. Горетово, Можайский городской округ, Московская обл.), нижневолжского (NV, n = 34, аквакомплекс Астраханского государственного технического университета - АГТУ, г. Астрахань, Астраханская обл.) и сухонского (SX, n = 35, ООО Рыботоварная фирма «Диана», р. Кадуй, Кадуйский р-н, Вологодская обл.) происхождения. Во вторую группу были включены образцы от рыб из пяти природных популяций: куйбышевской (KV, n = 16, р. Волга, Республика Татарстан), саратовской (SV, n = 16, р. Волга, Саратовская обл.), донской (DN, n = 14, р. Дон, Ростовская обл.), вятской (VT, n = 16, р. Вятка, Республика Татарстан) и енисейской (EN, n = 10, р. Енисей, Красноярский край). Полиморфизм 12 STR микросателлитов (Aru13, Spl-163, An20, LS-68, AoxD161, AfuG 41, Afu 68 b, AfuG 51, LS-39, AfuG 63, AfuG 112, Aru18) определяли на генетических анализаторах ABI3130xl («Applied Biosystems», США) и НАНОФОР 05 (НПК «Синтол», Россия). Для оценки генетического разнообразия рассчитывали показатели аллельного разнообразия (AR), скорректированного на размер выборки, наблюдаемой (HO), несмещенной ожидаемой гетерозиготности (UHE) и коэффициента инбридинга (UFIS), основанного на несмещенной ожидаемой гетерозиготности. Для оценки происхождения, дисперсии и родства, характеристики генетической структуры и генетических связей между исследованными выборками стерляди использовали анализ главных компонент (Principal Component Analysis, PCA) и рассчитывали значения матрицы попарных генетических дистанций F ST и Jost’s D с последующим построением дендрограмм «сеть соседей» в программе SplitsTree 4.14.5. По результатам генетического анализа группа аквакультурных образцов из АГТУ (NV) имела наименьшие значения HO (0,566±0,098) и UHE (0,573±0,089). Во всех остальных семи популяциях стерляди величина HO варьировалась от 0,569 у SX до 0,708 у EN, а значения показателя UHE были выше 0,6. В семи исследованных выборках стерляди отмечались невысокие положительные значения коэффициента инбридинга (FIS), область доверительного интервала (CI 95 %) которого перекрывала нулевое значение, указывая на недостоверные отклонения числа гетерозигот от теоретически ожидаемого в указанных выборках. Исключение составила енисейская популяция стерляди, у которой детектировали отрицательные значения коэффициента инбридинга, что свидетельствует об избытке гетерозигот (UFIS(EN) = -0,1). Применение нескольких статистических подходов для оценки генетической структуры выявило, что наиболее обособлена енисейская популяция. При этом между группами рыб, относящимися к Волго-Каспийскому (окского, куйбышевского, саратовского и вятского происхождения) и Азово-Черноморскому (донская популяция) бассейнам было обнаружено сходство по частоте общих аллелей, общность генетической структуры и низкий уровень генетической дифференциации. Полученные в нашей работе данные о состоянии генетического разнообразия, генетическом сходстве и различиях между заводскими стадами стерляди, а также дикими популяциями Каспийского, Карского, Азово-Черноморского бассейнов могут быть востребованы при планировании управления маточными стадами и мер по сохранению уникального генофонда вида A. ruthenus . Для расширения представлений о генетической структуре генофонда российской стерляди эти исследования будут продолжены на выборках большего размера и с привлечением образцов из других стад аквакультуры и природных популяций.