Экспериментальная оценка эффектов ионизирующего излучения и инбридинга в изменчивости формы крыла дрозофил линии Сanton-S : геометрическая морфометрия

Экспериментальная оценка эффектов ионизирующего излучения и инбридинга в изменчивости формы крыла дрозофил линии Сanton-S : геометрическая морфометрия

Автор: Васильев А.Г., Москалев А.А., Шапошников М.В., Сайдмагомедова Д.С.

Журнал: Известия Коми научного центра УрО РАН @izvestia-komisc

Рубрика: Научные статьи

Статья в выпуске: 4 (56), 2022 года.

Бесплатный доступ

Методами геометрической морфометрии оценены различия в изменчивости размеров и формы крыла у женского потомства, полученного от облученных родителей инбредных и аутбредных групп дрозофил линии Canton-S. Группы содержали в условиях хронического воздействия гамма-излучения при мощности экспозиционной дозы 2,5 мГр/ч. Поглощенная доза за одно поколение (14 сут) составляла 84 сГр. У потомков облученных аутбредных родителей размеры крыла достоверно уменьшены, а их изменчивость повышена. У самок, полученных от инбредных родителей, наоборот, размеры крыла достоверно увеличены, а их дисперсия уменьшена. После облучения родителей выявлены статистически достоверные изменения формы крыла у аутбредных и инбредных самок, причем, если у аутбредных особей наблюдается усиление дестабилизации развития, то у инбредных особей, напротив, возрастает его стабильность. Установлено, что фактор воздействия ионизирующего излучения на родителей влияет на морфогенез крыла дрозофил в меньшей степени, чем инбридинг. Полученные результаты позволяют предполагать активацию компенсаторных эпигенетических механизмов восстановления нарушенного инбридингом нормального морфогенеза при воздействии гамма-излучения низкой интенсивности.

Еще

Ионизирующее излучение, инбридинг, дрозофила, изменчивость, форма крыла, геометрическая морфометрия

Короткий адрес: https://sciup.org/149141399

IDR: 149141399   |   DOI: 10.19110/1994-5655-2022-4-59-68

Список литературы Экспериментальная оценка эффектов ионизирующего излучения и инбридинга в изменчивости формы крыла дрозофил линии Сanton-S : геометрическая морфометрия

  • Ярмоненко, С. П. Радиобиология человека и животных. – Москва : Высшая школа, 2004. – 549 с.
  • Бурлакова, Е. Б. Влияние малоинтенсивного облучения на возникновение и развитие злокачественных новообразований / Е. Б. Бурлакова, В. Н. Ерохин, В. А. Семенов // Радиационная биология. Радиоэкология. – 2006. – Т. 46, № 5. – С. 527–530.
  • Research on inbreeding in the “omic” era / T. N. Kristensen, K. S. Pedersen, C. J. Vermeulen, V. Loeschcke // Trends of Ecol. Evol. – 2010. – Vol. 25. – P. 44–52.
  • Biémont, C. Inbreeding effects in the epigenetic era / C.Biémont // Nature Rev. Genet. – 2010. – Vol. 11. – P. 234.
  • Inbreeding–stress interactions: evolutionary and conservation consequences / D. H. Reed, C. W. Fox, L. S. Enders, T. N. Kristensen // Ann. N.Y. Acad. Sci. – 2012. – Vol. 1256. – P. 33–48.
  • Cheptou, P. O. Environment-depend inbreeding depression: its ecological and evolutionary significance / P. O. Cheptou, K. Donohue // New Phytol. – 2011. – Vol. 189. – P. 395–407.
  • Charlesworth, D. The genetics of inbreeding depression / D. Charlesworth, J. H. Willis // Nat. Rev. Genet. – 2009. – Vol. 10. – P. 783–796.
  • Vergeer, Ph. Evidence for an epigenetic role in inbreeding depression / Ph. Vergeer, N. Wagemaker, N. J. Ouborg // Biol. Lett. – 2012. – Vol. 8. – P. 798–801.
  • De Rose, M. A. A comparison of inbreeding depression in life-history and morphological traits in animals / M. A. De Rose, D. A. Roff // Evolution. – 1999. – Vol. 53, N 4. – P. 1288–1292.
  • Fox, C. W. Inbreeding depression increases with environmental stress: an experimental study and meta- analysis / C. W. Fox, D. H. Reed // Evolution. – 2011. – Vol. 65. – P. 246–258.
  • Rohlf, F. J. Extensions of the Procrustes method for the optimal superimposition of landmarks / F. J. Rohlf, D.Slice // Syst. Biol. – 1990. – Vol. 39, N 1. – P. 40–59.
  • Geometric morphometrics for biologists: A primer / M. L. Zelditch, D. L. Swiderski, H. D. Sheets, W. L. Fink. – New York : Elsevier Acad. Press., 2004. – 437 p.
  • Klingenberg, C.P. MorphoJ: an integrated software package for geometric morphometrics / C. P. Klingenberg // Mol. Ecol. Resour. – 2011. – Vol. 11. – P. 353–357.
  • Klingenberg, C. P. Cranial integration and modularity: insights into evolution and development from morphometric data / C. P. Klingenberg // Hystrix, the Italian J. Mammal. – 2013. – Vol. 24, N 1. – P. 43–58.
  • Sheets, H. D. Studying ontogenetic trajectories using resampling methods and landmark data / H. D. Sheets, M. L. Zelditch // Hystrix, the Italian Journal of Mammal. – 2013. – Vol. 24, N 1. – P. 67–73.
  • Васильев, А. Г. Геометрическая морфометрия: от теории к практике / А. Г. Васильев, И. А. Васильева, А. О. Шкурихин. – Москва : Товарищество научных изданий КМК, 2018. – 471 с.
  • Rohlf, F. J. TpsDig2, digitize landmarks and outlines, version 2.30 / F. J. Rohlf // Depart. of Ecol. and Evolution, State University of New York at Stony Brook. – 2017a. – (program).
  • Rohlf, F. J. TpsUtil, file utility program, version 1.74 / F. J. Rohlf // Depart. of Ecol. and Evolution, State University of New York at Stony Brook. – 2017b – (program).
  • Hammer, Q. PAST: Paleontological Statistics software package for education and data analysis / Q. Hammer, D. A. T. Harper, P. D. Ryan // Palaeontol. Electronica. – 2001. – Vol. 4, N 1. – P. 1–9 (program).
  • Глотов, Н. В. Генетическая гетерогенность природных популяций по количественным признакам : автореф. дис. … докт. биол. наук / Н. В. Глотов. – Ленинград : ЛГУ, 1983. – 33 с.
  • Vasil’ev, A. G. The concept of morphoniche in evolutionary ecology / A. G. Vasil’ev // Russian Journal of Ecology. – 2021. – Vol. 52, N 3. – P. 173–187.
  • Cornwell, W. K. A trait-based test for habitat filtering: convex hull volume / W. K. Cornwell, D. W. Schwilk, D. A. Ackerly // Ecology. – 2006. – Vol. 87. – P. 1465–1471.
  • Efron, B. Bootstrap methods for standard errors. Confidence intervals and other measures of statistical accuracy / B. Efron, R. Tibshirani // Statistical Science. – 1986. – Vol. 1. – P. 54–77.
  • Hedges, L. V. Statistical methods for Meta-Analysis / L. V. Hedges, I. Olkin. – New-York : Acad. Press, 1985. – 369 p.
  • Cohen, J. A power primer / J. Cohen // Psychol. Bulletin. – 1992. – Vol. 112, N.1. – P. 155–159.
  • Fowler, K. Environmental stress, inbreeding, and the nature of phenotypic and genetic variance in Drosophila melanogaster / K. Fowler, M. C. Whitlock // Proc. R. Soc. Lond. B. – 2002. – Vol. 269. – P. 677–683.
  • Swindell, W. R. Ancestral inbreeding reduces the magnitude of inbreeding depression in Drosophila melanogaster / W. R. Swindell, J. L. Bouzat // Evolution. – 2006. – Vol. 60. – P. 762–766.
  • Hedrick, P. W. Understanding inbreeding depression, purging, and genetic rescue / P. W. Hedrick, A. García-Dorado // Trends Ecol. Evol. – 2016. – Vol. 31. – P. 940–952.
  • Long-term exhaustion of the inbreeding load in Drosophila melanogaster / N. Pérez-Pereira, R. Pouso, A. Rus [et al.] // Heredity. – 2021. – Vol. 127. – P. 373–383.
  • Estimating the magnitude of morphoscapes: how to measure the morphological component of biodiversity in relation to habitats using geometric morphometrics/ D. Fontaneto, M. Panisi, M. Mandrioli [et. al.] // Sci. Nat. – 2017. – Vol. 104, N 55. – P. 1–11. – doi: 10.1007/s00114-017-1475-3
  • Забанов, С. А. Индукция транспозиций МГЭ Dm 412 при помощи гамма-облучения в изогенной линии Drosophila melanogaster / С. А. Забанов, Л. А. Васильева, В. А. Ратнер // Генетика. – 1995. – Т. 31, № 6. – С. 798–803.
  • Detecting purging of inbreeding depression by a slow rate of inbreeding for various traits: the impact of environmental and experimental conditions / J. Bundgaard, V. Loeschcke, M. F. Schou, R. Bijlsma // Heredity. – 2021. – Vol. 127. – P. 10–20.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp