Множественный хромосомный полиморфизм у мышовок группы subtilis (Rodentia, Dipodoidea, Sicista sp.) из Саратовского Правобережья
- Авторы: Баскевич М.И.1, Опарин М.Л.1
-
Учреждения:
- Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН
- Выпуск: № 3 (2023)
- Страницы: 246-257
- Раздел: ГЕНЕТИКА
- URL: https://journals.rcsi.science/1026-3470/article/view/135521
- DOI: https://doi.org/10.31857/S1026347022700020
- EDN: https://elibrary.ru/GZXQLR
- ID: 135521
Цитировать
Полный текст
Аннотация
На основе цитогенетического анализа (рутинная, G-, C-и AgNOR окраски хромосом) приведены новые данные по хромосомному полиморфизму в выборке (n = 13) из популяции Sicista sp. 1, вида-двойника мышовок группы subtilis из Саратовского Правобережья. Показано, что в исследованной полиморфной популяции из северной части ареала вида (Воскресенский р-н Саратовской обл.) число хромосом в кариотипах варьирует от 2n = 22 до 2n = 24, число плеч аутосом от NFa = 39 до NFa = 44; всего обнаружено 6 вариантов кариотипа: с 2n = 24, NFa = 44; 2n = 24, NFa = 43; 2n = 23, NFa = 40; 2n = 23, NFa = 41; 2n = 22, NFa = 39; 2n = 22, NFa = 40. С помощью G-окраски хромосом показано, что обнаруженный внутрипопуляционный хромосомный полиморфизм у Sicista sp. 1 обусловлен наличием двух типов перестроек: тандемная транслокация, вовлекающая двуплечие аутосомы №№ 4 и 10 и перицентрическая инверсия в паре аутосом № 6. Выявлено устойчивое преимущество гетерозигот по обеим структурным хромосомным мутациям, а обнаруженный хромосомный полиморфизм характеризуется как сбалансированный или гетерозиготный. Обсуждается потенциальная роль выявленного хромосомного полиморфизма в хромосомной эволюции и адаптивной стратегии вида.
Ключевые слова
Об авторах
М. И. Баскевич
Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: mbaskevich@mail.ru
Россия, 119071, Москва, Ленинский просп., 33
М. Л. Опарин
Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН
Email: mbaskevich@mail.ru
Россия, 119071, Москва, Ленинский просп., 33
Список литературы
- Анискин В.М., Богомолов П.Л., Ковальская Ю. М., Лебедев В.С., Суров А.В., Тихонов И.А. Кариологическая дифференциация мышовок группы “subtilis” (Rodentia, Sicista) на юго-востоке Русской равнины – Аверьянов А.О., Абрамсон Н.И. (ред.). Материалы международного совещания: систематика, филогения и палеонтология мелких млекопитающих. Санкт-Петербург: Зоологический институт РАН. 2003. С. 27−29.
- Ахвердян М.Р., Ляпунова Е.А., Воронцов Н.Н., Тесленко С.В. Внутрипопуляционный аутосомный полиморфизм обыкновенной полевки Microtus arvalis Закавказья // Генетика. 1999. Т. 35. № 12. С. 1687−1698.
- Баклушинская И.Ю. Хромосомные перестройки, реорганизация генома и видообразование // Зоол. журн. 2016. Т. 95. № 4. С. 376−393.
- Баскевич М.И., Опарин М.Л., Соколенко О.В., Авилова Е.А. Новые данные по хромосомной изменчивости и распространению видов-двойников Microtus arvalis sensu lato (Rodentia, Arvicolinae) в Нижнем Поволжье // Зоол. журн. 2008. Т. 87. № 11. С. 1382−1390.
- Баскевич М.И., Опарин М.Л., Черепанова Е.В., Авилова Е.А. Хромосомная дифференциация степной мышовки, Sicista subtilis (Rodentia, Dipodoidea) в Саратовском Поволжье // Зоол. журн. 2010. Т. 89. № 6. С. 749−757.
- Баскевич М.И., Сапельников С.Ф., Власов А.А. Новые данные по хромосомной изменчивости темной мышовки (Sicista severtzovi, Rodentia, Dipodoidea) из Центрального Черноземья // Зоол. журн. 2011. Т. 90. № 1. С. 59−66.
- Баскевич М.И. Систематика, эволюция и изменчивость р. Sicista (Rodentia, Dipodoidea): обзор кариологических и молекулярных данных // Аспекты биоразнообразия // Труды Зоол. музея МГУ им. М.В. Ломоносова. Т. 54. Ч. 1. М.: Т-во научн. изданий КМК. 2016. С. 191−228.
- Богучарсков В.Т., Князев Ю.П. Историко-географический анализ изучения ландшафтов бассейна Среднего и Нижнего Дона // Вестник ВГУ. Серия географическая. Геоэкология. 2012. № 2. С. 65−69.
- Борисов Ю.М. Процесс увеличения числа и вариантов системы B-хромосом мышей Apodemus peninsulae в популяции горного Алтая за 26-летний период // Генетика. 2008. Т. 44. № 9. С. 1227−1237.
- Вавилов Н.И. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости. Доклад на III Всероссийском селекционном съезде в г. Саратове 4 июня 1920. 16 с.
- Волобуев В.Т. В-хромосомы млекопитающих // Успехи соврем. биологии. 1981. Т. 86. № 3. С. 387–402.
- Воронцов Н.Н. Значение изучения хромосомных наборов для систематики млекопитающих // Бюлл. Моск. обз-ва испыт. Природы. Отд. Биол. 1958. Т. 63. № 2. С. 5–36.
- Гилева Э.А. Хромосомная изменчивость и эволюция. М.: Наука. 1990. 141 с.
- Загороднюк И.В. Кариотипическая изменчивость 46-хромосомных форм полевок группы Microtus arvalis (Rodentia): Таксономическая оценка // Вестн. зоол. 1991. № 1. С. 36−45.
- Иваницкая Е.Ю. Существуют ли закономерности хромосомной эволюции млекопитающих // Эволюционные и генетические исследования млекопитающих. Материалы докладов Всесоюзного совещания. Владивосток: ДВО АН СССР. 1990. Ч. 1. С. 1−9.
- Картавцева И.В., Шереметьева И.Н., Павленко М.В. Множественный хромосомный полиморфизм хромосомной расы “эворон” эворонской полевки (Rodentia, Arvicolinae) // Генетика. 2021. Т. 57. № 1. С. 82−94.
- Ковальская Ю.М., Тихонов И.А., Тихонова Г.Н., Суров А.В., Богомолов П.Л., Новые находки хромосомных форм мышовок группы subtilis и описание Sicista severtzovi cimlanica subsp.n. (Mammalia, Rodentia) из среднего течения Дона // Зоол. журн. 2000. Т. 79. № 8. С. 954−964.
- Ляпунова Е.А., Баклушинская И.Ю., Коломиец О.Л., Мазурова Т.Ф. Анализ плодовитости гибридов разнохромосомных форм слепушонок надвида Ellobius tancrei, отличающихся по одной паре робертсоновских метацентриков // ДАН СССР. 1990. Т. 310. № 3. С. 721−723.
- Москвитин А.И., Плейстоцен Нижнего Поволжья // Тр. Геологического Ин-та АН СССР. 1962. Вып. 64. 279 с.
- Орлов В.Н. Кариосистематика млекопитающих. М.: Наука. 1974. 207 с.
- Орлов В.Н., Булатова Н.Ш. Сравнительная цитогенетика и кариосистематика млекопитающих. М.: Наука, 1983. 405 с.
- Павлинов И.Я.Систематика современных млекопитающих. Калякин М.В. (ред.) [Труды Зоологического Музея МГУ.Т. XLVI]. М.: Изд-во МГУ. 2003. 297 с.
- Раджабли С.И., Графодатский А.С. Эволюция кариотипа млекопитающих (структурные перестройки хромосом и гетерохроматина) // Цитогенетика гибридов, мутаций и эволюция кариотипа. Новосибирск: Наука. 1977. С. 231−248.
- Русин М.О., Шрамко Г., Черкес Т. Ревизия степных мышовок (Sicista subtilis s. l.) Европейской части ареала // Структура вида у млекопитающих. Материалы конференции, 21−23 окт. 2015 г., Москва. М.: Т-во научн. изданий КМК. 2015. С. 71.
- Cоколов В.Е., Баскевич М.И., Ковальская Ю.М. Изменчивость кариотипа степной мышовки, Sicista subtilis Pallas (1778) и обоснование видовой самостоятельности S. severtzovi Ognev, 1935 (Rodentia, Zapodidae) // Зоол. журн. 1986. Т. 65. № 2. С. 1684–1692.
- Тимофеев-Ресовский, Воронцов Н.Н., Яблоков А.В. Краткий очерк теории эволюции. М.: Наука. 1977. 302 с.
- Хвостова В.В., Богданов Ю.Ф. Цитология и генетика мейоза М.: Наука, 1975. 432 с.
- Щипанов Н.А., Павлова С.В. Многоуровневая подразделенность в группе видов “araneus” рода Sorex. 1. Хромосомная дифференциация // Зоол. журн. 2016. Т. 95. № 2. С. 216–233.
- Ayala D., Pelayo Acevedo, Marco Pombi, I. Dia, D. Baccolini, C. Costantini, F. Simard, D. Fontenille. Chromosome inversions and ecological plasticity in the main African malaria mosquitoes // Evolution. 2017. V. 71. P. 686–701.
- Baklushinskaya I.Yu., Lyapunova E.A. Robertsonian translocations and origin of new forms in group Ellobius tancrei (Mammalia, Rodentia) // Chromosome Research. 1995. V. 3. P. 69–70.
- Bonvicino C., D’Andrea P., Borodin P. Pericentric inversion in natural populations of Oligoryzomys nigripes (Rodentia, Sigmodontinae) // Genome. 2001. V. 4. P. 791–796.
- Damas J., Marco Corbo M., Lewin H.A. Vertebrate Chromosome Evolution // Annu. Rev. Anim. Biosci. 2021. V. 9. P. 1−27.
- Dobigny G., Catalan J., Gauthier P., O’Brien P.C.M., Brouat C., B€A K., Tatard C., Ferguson–Smith M.A., Duplantier J.M., Granjon L., Britton–Davidian J. Geographic patterns of inversion polymorphisms in a wild African rodent, Mastomys erythroleucus // Heredity. 2010. V. 104. P. 378–386.
- Dobigny G., Britton-Davidian J., Robinson T.J., 2015. Chromosomal. polymorphism in mammals: an evolutionary perspective // Biol. Reviews. 2017. V. 92. №1. P. 1−21. https://doi.org/10.1111/brv.12213
- Dobzhansky Th. Genetics of natural populations. XZVI. Altitudional and seasonal changes produced by natural selection in certain populations of Drosophila pseudoobscura and Drosophila persimilis // Genetics. 1948. V. 33. P. 158–176.
- Elder F.F.B. Tandem fusion, centric fusion, and chromosomal evolution in the cotton rats, genus Sigmodon // Cytogen. Cell Genet. 1980. V. 26. P. 199–210.
- Elder F.F.B., Hsu T.C. Tandem fusions in the evolution of mammalian chromosomes // The Cytogenetics of Mammalian Autosomal Rearrangements / Ed. Sandberg A.A. N.Y.: Alan R. Liss. 1988. P. 481–506.
- Ford C.E., Hamerton J.L. A colchicine hypotonic citrate, squash sequence for mammalian chromosomes // Stain Technol. 1956. V. 31. P. 247−251.
- Galindo D.J., Martins G.S., Vozdova M., Cernohorska H., Kubickova S., Bernegossi A.M., Kadlcikova D., Rubes J., Duarte J.M.B. Chromosomal polymorphism and speciation: the case of the genus Mazama (Cetartiodactyla, Cervidae) // Genes. 2021. V. 12. P. 165. https://doi.org/10.3390/genes12020165
- Holden M.E., Musser G.G. Family Dipodidae. – Wilson D.E., Reeder D.M. (eds). Mammal species of the world.A taxonomic and geographic reference. 3d ed. Baltimore: The Johns Hopkins University Press. 2005. P. 21−42.
- Howell W.M., Black D.A. Controlled silver-staining of nucleolus organizer regions with a protective colloidal developer: a 1-step method // Experientia. 1980. V.36. P. 1014−1015.
- Huang L., Wang J., Nie W., Su W., Yang F. Tandem chromosome fusions in karyotypic evolution of Muntiacus: Evidence from M. feae and M. gongshanensis // Chromosome Res. 2006. V. 14. P. 637−647.
- Kartavtseva I.V., Sheremetyeva I.N., Korobitsina K.V., Nemkova G.A., Konovalova E.V., Korablev V.P., Voita L.L. Chromosomal forms of Microtus maximowiczii (Schrenck, 1858) (Rodentia, Cricetidae): Variability in 2n and NF in different geographic regions // Russ. J. Theriology. 2008. V. 7. № 2. P. 89–97.
- Kimura M. The Neutral Theory of Molecular Evolution. Cambridge University Press, Cambridge. 1985. 384 p.
- Kovalskaya Y.M., Aniskin V.M., Bogomolov P.L., Surov A.V., Tikhonov I.A., Tikhonova G.N., Robinson T.J., Volobuev V.T. Karyotype reorganization in the subtilis group of birch mice (Rodentia, Dipodidae, Sicista): unexpected taxonomic diversity within a limited distribution // Cytogenet. Genome Res. 2011. V. 132. № 4. P. 271−288.
- Lebedev V., Poplavskaya N., Bannikova A., Rusin M., Surov A., Kovalskaya Yu. Genetic variation in the Sicista subtilis (Pallas, 1773) species group (Rodentia, Sminthidae), as compared to karyotype differentiation // Mammalia, 2019. https://doi.org/10.1515/mammalia-2018-0216
- Martinez P.A., Jacobina U.P., Fernandes R.V., Brito C., Penone C., Amado T.F., Fonseca C.R., Bidau C.J. A comparative study on karyotypic diversification rate in mammals // Heredity. 2017. V. 118. P. 366–373.
- Matthey R. Caryotypes de murides et de dendromurides origenaiores de Republique Centrafricaine // Mammalia. 1970. V. 34. № 3. P. 459−466.
- Patton J.C., Baker R.J., Genoways H.H. Apparent chromosomal heterosis in a fossorial mammal // Mamm. Papers: Univ. Nebraska State Museum. 1980. P. 193−197.
- Romanenko S., Lyapunova E.A., Abdusator S. Saidov, O’Brien P.C.M., Serdykova N.A., Ferguson–Smith M.A., Grafodatsky A.S., Baklushinskaya I. Chromosome translocations as a driver of diversification in mole voles Ellobius (Rodentia, Mammalia) // Int. J. Moll. Sci. 2019. V. 20. P. 4466. https://doi.org/10.3390/ijms20184466
- Seabright M. A rapid banding technique for human chromosomes // Lancet. 1971. V. 11. P. 971−972.
- Sumner A.T. A simple technique for demonstrating centromeric heterochromatin // Exp. Cell Res. 1972. V. 75. P. 304−306.
- Zima J. Chromosomal evolution in small mammals (Insectivora, Chiroptera, Rodentia) // Hystrix, (n.s.). 2000. V. 11. № 2. P. 5−15.