Генетика и разведение животных, 2018, № 2, С. 45-50


УДК 597.553.2.–575.86

Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант №17-04-00668 А «Роль нейтральной и адаптивной генетической изменчивости в формировании популяционной структуры нерки Oncorhynchus nerka».


ОСОБЕННОСТИ РАЗНООБРАЗИЯ ГАПЛОТИПОВ Д-ПЕТЛИ МТДНК НЕРКИ ONCORHYNCHUS NERKA WALBAUM

Е. В. ПОНОМАРЕВА¹, А. М. ХРУСТАЛЕВА², М. В. ПОНОМАРЕВА¹, А. А. ВОЛКОВ², Е. А. ШУБИНА³

Аннотация. В работе проанализированы гаплотипы полной последовательности Д-петли мтДНК у 60 особей нерки (Oncorhynchus nerka Walbaum) из материковой (р. Анадырь, р. Пахача, оз. Азабачье, р. Камчатка, р. Воровская) и островной части (острова Итуруп, Парамушир, Шумшу) ареала. После множественного выравнивания полученных последовательностей исследован участок мтДНК длиной 1025 п.н., включающий полную последовательность Д-петли, GC–содержание этого фрагмента составляло 39.8%. Было
выявлено 4 полиморфных сайта (0.3% от всех сайтов), из них информативных 4, все замены транзиции, и выявлено 4 индела. Только одна замена наблюдается в участке Д-петли до поли-Т повтора, остальные вариабельные сайты расположены во второй половине исследуемого фрагмента мтДНК. Для нерки характерно низкое разнообразие гаплотипов Д-петли: всего было выявлено 4 гаплотипа по заменам и 7 гаплотипов с учетом инделов. Были выявлены две гаплогруппы, отличающиеся по трем заменам. Выделено два наиболее распространенных гаплотипа А и В, отличающихся на 3 замены. Гаплотипы А и В присутствуют в обеих группах популяций, еще 2 гаплотипа обнаружены среди материковых популяций. На Курильских островах присутствуют только А и В гаплотипы. С учетом инделов гаплотипы А и В отличаются на 3 замены и 2 индела, и выделяется гаплотип, обнаруженный только у рыб Курильских островов. С учетом инделов индекс разнообразия гаплотипов (Hd) увеличивается до 0.75, индекс разнообразия гаплотипов в материковых популяциях выше, чем в популяциях Курильских островов. Таким образом, Д-петля митохондриальной ДНК нерки обладает структурными особенностями: большинство вариабельных сайтов расположено в участке от поли-Т повтора, и при низком гаплотипическом разнообразии присутствует большое количество инделов. При этом в структуре современного генетического разнообразия нерки прослеживается снижение численности и фрагментации ареала в течение позднего плейстоцена.

FEATURES OF D-LOOP MTDNA HAPLOTYPES DIVERSITY OF SOCKEYE SALMON ONCORHYNCHUS NERKA WALBAUM

E. PONOMAREVA¹, А. KHRUSTALEVA², M. PONOMAREVA¹, А. VOLKOV², E. SHUBINA³

Abstract. The haplotypes of the D-loop mtDNA complete sequence in 60 sockeye salmon (Oncorhynchus nerka Walbaum) specimens from the mainland part (the Anadyr River, the Pakhacha River, the Azabachye Lake, the Kamchatka River, the Vorovskaya River) and the island part (Iturup, Paramushir, Shumshu) of the areal were analyzed. After multiple alignment of the sequences, a part of 1025 bp mtDNA comprising the entire D-loop sequence was examined, the GC content of this fragment was 39.8%. Four polymorphic sites were identified (0.3% of all sites), 4 of them informative, all substitutions were transitions, and four indels were identified. Only one substitution was observed in the D-loop region before poly-T repeat, the remaining variable sites were located in the second half of the analyzed mtDNA fragment. For Sockeye Salmon, a low diversity of D-loop haplotypes is characteristic: in total, 4 haplotypes for substitution and 7 haplotypes with indels were identified. Two haplogroups were identified, differing in three substitutions. Two most common haplotypes A and B are distinguished, differing by 3 substitutions. Haplotypes A and B are present in both groups of populations, two more haplotypes are found among the mainland populations. On the Kuril Islands there are only A and B haplotypes. Taking into account the indeles, haplotypes A and B differ by 3 substitutions and 2 indeles and, taking into account the indeles, a haplotype which was found only in fishes of the Kurile Islands was revealed. Taking into account the indels, the index of the haplotypes diversity (Hd) increases to 0.75, the haplotypes diversity index in group of continental populations is higher than in the populations of the Kurile Islands. Thus, the D-loop of mitochondrial DNA of sockeye salmon possesses structural features: most variable sites are located at a site after poly-T repeat, and a large number of indeles are present with a low haplotypic diversity. With that, in the structure of the current genetic diversity of sockeye salmon there is traced a decrease in the population number and fragmentation of the sockeye salmon areal in the Late Pleistocene.

¹ Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, биологический факультет — МГУ им. М. В. Ломоносова; 119234, Россия, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 12;

² Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии — ФГБНУ ВНИРО; 107140, Россия, г. Москва, ул. Верхняя Красносельская, 17;

³ Научно-исследовательский институт физико-химической биологии им. А. Н. Белозерского (МГУ), — НИИФХБ им. А. Н. Белозерского (МГУ); 119992, Россия, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 40.