Анализ гаплотипов палии (Salvelinus alpinus) в крупнейших озерах Северо-Западного региона России для генетического мониторинга
- Авторы: Киселева М.Н.1, Митрюшкина Д.К.1, Филатова Т.А.1,2, Голотин В.А.1,3, Жукова А.А.1,4, Рожкован К.В.1, Мамаева А.Э.2, Апаликова О.В.1
-
Учреждения:
- Санкт-Петербургский филиал Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии (ГосНИОРХ им. Л.С. Берга)
- Санкт-Петербургский государственный университет ветеринарной медицины
- Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова
- Российский государственный педагогический университет им. А И. Герцена
- Выпуск: Том 21, № 4 (2023)
- Страницы: 357-368
- Раздел: Генетические основы эволюции экосистем
- URL: https://journals.rcsi.science/ecolgenet/article/view/254604
- DOI: https://doi.org/10.17816/ecogen622885
- ID: 254604
Цитировать
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.
Ключевые слова
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб 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-ПетербургАлина 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-ПетербургКонстантин 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-ПетербургАнастасия 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-ПетербургСписок литературы
- Савваитова К.А. Арктические гольцы (структура популяционных систем, перспективы хозяйственного использования). Москва: Агропромиздат, 1989. 224 с.
- Klemetsen A. The most variable vertebrate on Earth // J Ichthyol. 2013. Vol. 53, No. 10. P. 781–791. doi: 10.1134/S0032945213100044
- 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.
- 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
- 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.
- 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
- 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.
- 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.
- Олейник А.Г. Молекулярная эволюция гольцов рода Salvelinus: филогенетические и филогеографические аспекты: автореф. дис. … докт. биол. наук. Владивосток: ИБМ ДВО РАН, 2013. 48 с.
- 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.
- 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
- Kottelat M., Freyhof J. Handbook of European freshwater fishes. Berlin: Kottelat, Cornol and Freyhof, 2007. 646 p.
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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.
- 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.
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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.
- 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
![](/img/style/loading.gif)