Анализ гаплотипов палии (Salvelinus alpinus) в крупнейших озерах Северо-Западного региона России для генетического мониторинга

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Актуальность. Палия является жилой формой арктического гольца Salvelinus alpinus и объектом промысла в Ладожском озере. Постепенное снижение численности палии в крупнейших озерах Северо-Западного региона России, обусловленное промыслом, компенсируется за счет мер по ее искусственному воспроизводству.

Цель — проведение гаплотипирования популяции палии (Salvelinus alpinus) в крупнейших озерах Северо-Западного региона России для последующего генетического мониторинга.

Материалы и методы. Гаплотипирование на основе анализа полиморфизма рестрикционных фрагментов нескольких амплифицированных участков мтДНК (ПЦР-ПДРФ), секвенирование Д-петли мтДНК.

Результаты. Проведены скрининговые исследования генетического разнообразия палии в трех географических локациях популяций Северо-Западного региона России и озерной формы арктического гольца из оз. Собачьего (плато Путорана, Западная Сибирь). Проанализирована изменчивость значительной части — более 35 % — митохондриального генома, включая области 16S rRNA/ND1/ND2 (2000 п. н.), COXI (567 п. н.), ND5/ND6 (2490 п. н.) и Д-петли (1097 п. н.). Анализ нуклеотидной последовательности Д-петли выявил 6 различных гаплотипов, которые вошли в единую евразийскую группу гольцов.

Выводы. Панель ПЦР-ПДРФ маркеров, созданная по результатам исследования, может служить инструментом для мониторинга генетической структуры популяций палии Ладожского озера в условиях ее искусственного поддержания.

Об авторах

Марина Николаевна Киселева

Санкт-Петербургский филиал Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии (ГосНИОРХ им. Л.С. Берга)

Email: marina.marinakisel@yandex.ru
SPIN-код: 5436-3126
Россия, Санкт-Петербург

Диана Константиновна Митрюшкина

Санкт-Петербургский филиал Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии (ГосНИОРХ им. Л.С. Берга)

Email: dianaa.5@yandex.ru
SPIN-код: 4546-5942
Россия, Санкт-Петербург

Татьяна Александровна Филатова

Санкт-Петербургский филиал Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии (ГосНИОРХ им. Л.С. Берга); Санкт-Петербургский государственный университет ветеринарной медицины

Email: tanechka23.9292@mail.ru
SPIN-код: 9998-1684
Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Василий Александрович Голотин

Санкт-Петербургский филиал Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии (ГосНИОРХ им. Л.С. Берга); Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова

Автор, ответственный за переписку.
Email: golotin@bk.ru
ORCID iD: 0000-0003-0385-2463
SPIN-код: 7198-3170
Scopus Author ID: 56641547400

канд. биол. наук

Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Алина Александровна Жукова

Санкт-Петербургский филиал Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии (ГосНИОРХ им. Л.С. Берга); Российский государственный педагогический университет им. А И. Герцена

Email: gatteriyagreen@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-4416-1901
SPIN-код: 6849-0483

канд. биол. наук

Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Константин Васильевич Рожкован

Санкт-Петербургский филиал Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии (ГосНИОРХ им. Л.С. Берга)

Email: 27.tomcat@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-8403-8342
SPIN-код: 2000-6703

канд. биол. наук

Россия, Санкт-Петербург

Анастасия Эдуардовна Мамаева

Санкт-Петербургский государственный университет ветеринарной медицины

Email: anastasiamamaeva43@gmail.com
Россия, Санкт-Петербург

Ольга Владимировна Апаликова

Санкт-Петербургский филиал Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии (ГосНИОРХ им. Л.С. Берга)

Email: olga_apalikova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1188-2446
SPIN-код: 6660-4950
Scopus Author ID: 6507160902

канд. биол. наук

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Савваитова К.А. Арктические гольцы (структура популяционных систем, перспективы хозяйственного использования). Москва: Агропромиздат, 1989. 224 с.
  2. Klemetsen A. The most variable vertebrate on Earth // J Ichthyol. 2013. Vol. 53, No. 10. P. 781–791. doi: 10.1134/S0032945213100044
  3. Викторовский Р.М., Глубоковский М.К. Механизмы и темпы видообразования гольцов рода Salvelinus (Salmonidae, Pisces) // Доклады Академии Наук СССР. 1977. Т. 235, № 4. С. 946–949.
  4. Grewe P.M., Billington N., Hebert P.N.D. Phylogenetic relationships among members of Salvelinus inferred from mitochondrial DNA divergence // Can J Fish Aquat Sci. 1990. Vol. 47, No. 5. P. 984–991. doi: 10.1139/f90-113
  5. Олейник А.Г., Скурихина Л.А. О родственных взаимоотношениях проходных гольцов рода Salvelinus по данным рестриктазного анализа ядерной ДНК // Докл. РАН. 1999. Т. 364, № 5. С. 711–713.
  6. Brunner P.C., Douglas M.R., Osinov A., et al. Holarctic phylogeography of Arctic charr (Salvelinus alpinus L.) inferred from mitochondrial DNA sequences // Evolution. 2001. Vol. 55, No. 3. P. 573–586. doi: 10.1554/0014-3820(2001)055[0573: HPOACS]2.0.CO;2
  7. Богуцкая Н.Г., Насека А.М. Каталог бесчелюстных и рыб пресных и солоноватых вод России с номенклатурными и таксономическими комментариями. Москва: КМК, 2004. 389 с.
  8. Осинов А.Г., Лебедев В.С. Лососевые рыбы (Salmonidae, Salmoniformes): положение в надотряде Protacanthopterygii, основные этапы эволюционной истории, молекулярные датировки // Вопросы ихтиологии. 2004. Т. 44, № 6. С. 738–765.
  9. Олейник А.Г. Молекулярная эволюция гольцов рода Salvelinus: филогенетические и филогеографические аспекты: автореф. дис. … докт. биол. наук. Владивосток: ИБМ ДВО РАН, 2013. 48 с.
  10. Алексеев С.С. Распространение, разнообразие и диверсификация арктических гольцов Salvelinus alpinus (L.) complex (Salmoniformes, Salmonidae) Сибири: автореф. дис. … д-ра биол. наук. Москва: МГУ, 2016. 48 с.
  11. Moore J.-S., Robert Bajno R., Reist J.D., Taylor E.B. Post-glacial recolonization of the North American Arctic by Arctic char (Salvelinus alpinus): genetic evidence of multiple northern refugia and hybridization between glacial lineages // J Biogeography. 2015. Vol. 42, No. 11. P. 2089–2100. doi: 10.1111/jbi.12600
  12. Kottelat M., Freyhof J. Handbook of European freshwater fishes. Berlin: Kottelat, Cornol and Freyhof, 2007. 646 p.
  13. Гордеева Н.В., Алексеев С.С., Кириллов А.Ф., и др. Распространение, состав и родственные отношения филогенетических групп арктического гольца Salvelinus alpinus (Salmonidae) в европейской части России и Сибири по данным анализа нуклеотидных последовательностей митохондриальной ДНК // Вопросы ихтиологии. 2018. Т. 58, № 6. С. 659–669. doi: 10.1134/S0042875218050107
  14. Aljanabi S., Martinez I. Universal and Rapid salt-extraction of high quality genomic DNA for PCR-based techniques // Nucleic Acids Res. 1997. Vol. 25, No. 22. P. 4692–4693. doi: 10.1093/nar/25.22.4692
  15. Nilsson J., Gross R., Paaver T., et al. Matrilinear phylogeography of atlantic salmon (Salmo salar L.) in Europe and postglacial colonization of the Baltic Sea area // Mol Ecol. 2001. Vol. 10, No. 1. P. 89–102. doi: 10.1046/j.1365-294X.2001.01168.x
  16. Ward R.D., Zemlak T.S., Innes B.H., et al. DNA barcoding Australia’s fish species // Phil Trans R Soc. B. 2005. Vol. 360, No. 1462. P. 1847–1857. doi: 10.1098/rstb.2005.1716
  17. Gharrett A.J., Gray A.K., Brykov V.A. Mitochondrial DNA variation in Alaskan coho salmon, Onchorhynchus kisutch // Fish Bull. 2001. Vol. 99. P. 528–544.
  18. Brzuzan P., Ciesielski S. Sequence and structural characteristics of mtDNA control region of three coregonine species (Coregonus albula, C. lavaretus, C. peled) // Archiv für Hydrobiologie. 2002. Vol. 57. P. 11–20.
  19. Tamura K., Stecher G., Kumar S. MEGA11: Molecular evolutionary genetics analysis version 11 // Mol Biol Evol. 2021. Vol. 38, No. 7. P. 3022–3027. doi: 10.1093/molbev/msab120
  20. Darriba D., Taboada G.L., Doallo R., Posada D. jModelTest 2: more models, new heuristics and parallel computing // Nat Methods. 2012. Vol. 9. ID 772. doi: 10.1038/nmeth.2109
  21. Guindon S., Gascuel O. A simple, fast, and accurate algorithm to estimate large phylogenies by maximum likelihood // Syst Biol. 2003. Vol. 52, No. 5. P. 696–704. doi: 10.1080/10635150390235520
  22. Guindon S. Bayesian estimation of divergence times from large sequence alignments // Mol Biol Evol. 2010. Vol. 27, No. 8. P. 1768–1781. doi: 10.1093/molbev/msq060
  23. Ronquist F., Huelsenbeck J.P. MrBayes 3: Bayesian phylogenetic inference under mixed models // Bioinformatics. 2003. Vol. 19, No. 12. P. 1572–1524. doi: 10.1093/bioinformatics/btg180
  24. Махров А.А., Болотов И.Н., Спицын В.М., и др. Жилые и проходные формы арктического гольца (Salvelinus alpinus) Европейского Севера России — пример высокой экологической пластичности без видообразования // Доклады Академии наук. 2019. Т. 85, № 2. С. 242–246.
  25. Олейник А.Г., Кухлевский А.Д., Скурихина Л.А. Использование молекулярных маркеров для идентификации и выяснения происхождения уникальных популяций гольцов рода Salvelinus // Сборник материалов II Всероссийской научной конференции: «Водные биологические ресурсы России: состояние, мониторинг, управление», посвященной 90-летию Камчатского филиала Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии; Апрель 4–6, 2022; Петропавловск-Камчатский. С. 77–82.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Консенсусные ML (a) и BI (b) дендрограммы гаплотипов Д-петли мтДНК жилой формы арктического гольца — палии — системы Ладожского и Онежского озер и близких ей представителей арктического гольца Скандинавии и Севера Сибири, депонированных в Genbank

Скачать (234KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Медианная сеть гаплотипов Д-петли мтДНК жилой формы арктического гольца — палии — системы Ладожского и Онежского озер и близких ей представителей арктического гольца Скандинавии и Севера Сибири. Поперечными отрезками на линиях, соединяющих кружки, показано число нуклеотидных замен между гаплотипами

Скачать (368KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2023


 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».