Еколого-генетичні зміни в популяціях білого (Hypophtalmichthys molitrix) та строкатого товстолобиків (Aristichthys nobilis)

Автор(и)

  • Інна Михайлівна Стецюк Інститут агроекології і природокористування НААН http://orcid.org/0000-0001-8392-6527
  • Алла Ергашівна Маріуца Інститут рибного господарства НААН
  • Сергій Іванович Тарасюк Інститут рибного господарства НААН

DOI:

https://doi.org/10.33730/2077-4893.1.2021.227245

Анотація

Проведено порівняльний аналіз еколого-генетичних змін генетичної структури популяцій білого та строкатого товстолобиків за чотирма праймерами (CTC)6C, (GAG)6C, (AGC)6G, (AGC)6C. Середнє значення кількості алелей на локус (Na) у білого та строкатого товстолобиків було на рівні 45,7 і 42,7. У строкатих товстолобиків найбільша кількість ампліконів та найвище значення ефективної кількості алелей на локус спостерігалось за праймером (AGC)6C, де значення становили 62 і 15,4 відповідно. Найменш поліморфним за кількістю ампліконів на локус виявився праймер (CTC)6C, де значення становило 29. За дослідженими чотирма праймерами у дослідженій групі ефективна кількість алелей на локус коливалася від 6,3 до 15,4. У білого товстолобика найбільша кількість ампліконів та найвище значення ефективної кількості алелей на локус спостерігалися за праймером (GAG)6C і становили 57 і 18,5 відповідно. Найменш поліморфним за кількістю ампліконів на локус виявився праймер (CTC)6C,де значення становило 34. За дослідженими чотирма праймерами ефективна кількість алелей на локус коливалася від 6,3 до 18,5. Проведений порівняльний аналіз еколого-генетичних змін дав можливість вивчити генетичну мінливість білого та строкатого товстолобика на популяційному рівні. Крім специфічних ампліконів, були виявлені унікальні ДНК-фрагменти, притаманні популяціям на рівні виду. Впродовж цієї роботи виявлені специфічні «видові» і «популяційні» поліморфні ISSR-маркери дають змогу використовувати їх як основи для подальших всебічних досліджень для молекулярного маркування на популяційному рівні та для встановлення філогенетичних зв’язків, геномного профілю виду, а також моніторингу генетичної структури риб, а й загалом для збереження біорізноманіття. Оптимізований ISSR-метод може слугувати ефективним інструментом для подальших генетичних досліджень популяцій білого та строкатого товстолобиків. Одержані результати дають можливість контролювати селекційно-племінну роботу в процесі відтворення генофонду наявних популяцій риб. Для підвищення ефективності селекційно-племінної роботи та контролю біорізноманніття доцільно використовувати генетичні маркери, які мають високу специфічність до окремих фрагментів ДНК риб

Біографія автора

Алла Ергашівна Маріуца, Інститут рибного господарства НААН

кандидат сільськогосподарських наук

Посилання

Altukhov, Yu. (1995). Henetyka populiatsyy y sokhranenye byoraznoobrazyia [Population genetics and biodiversity conservation]. Sorosovskyi obrazovatelnыi zhurnal — Soros educational journal, 1, 32–43 [in Russian].

Nei, M. (1972). Genetic distance between populations. The American Naturalist, 106 (4047), 434–436 [in English].

Nosova, A.Yu., Kypen, V.N., Tsar, A.Y. & Lemesh, V.A. (2020). Differentsiatsiya gibridnogo potomstva belogo (Hypophthalmichthys molitrix Val.) i pestrogo (H. nobilis Rich) tolstolobikov na osnovanii polimorfizma mikrosatellitnykh lokusov [Differentiation of hybrid offspring of white (Hypophthalmichthys molitrix Val) and variegated (H. nobilis Rich) silver carp on the basis of microsatellite loci polymorphism]. Henetyka — Genetics, 56 (3), 313–320. DOI: https://doi.org/10.31857/S00 166758 20030121 [in Russian].

Nosova, A.Yu., Kipen, V.N, Tsar, A.I. & Lemesh, V.A. (2019). Polimorfizm mikrosatellitnykh lokusov u belogo (Hypophthalmichthys molitrix Val.) i pestrogo (Hypophthalmichthys nobilis Rich.) tolstolobikov, vyrashchivaemykh v akvakulture v respublike Belarus [Polymorphism of microsatellite loci in white (Hypophthalmichthys molitrix Val.) аnd variegated (Hypophthalmichthys nobilis Rich.) Silver carp grown in aquaculture in the Republic of Belarus]. Dokladyi Natsionalnoy akademii nauk Belarusi — Reports of the National Academy of Sciences of Belarus, 63 (1), 79–86. DOI: https://doi.org/10.29235/1561.8323-2019-63-1-79-86 [in Russian].

Joshi, D., Ram, R.N. & Lohani, P. (2017). Microsatellite markers and their application in fisheries. International Journal of Advances in Agricultural Science and Technology, 4 (10), 67–104 [ in English].

Nazish, N., Abbas, K., Abdullah, S. & Zia, M.A. (2018). Microsatellite Diversity and Population Structure of Hypophthalmicthys molitrix in Hatchery Populations of Punjab. Turkish Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 18, 1113–1122. DOI: https://doi.org/10.4194/1303-2712 [in English].

Kaczmarczyk, D. (2016). Selection of optimal spawning pairs to maintain genetic variation among captive populations of Acipenseridae based on the polymorphism of microsatellite loci. Archives of Polish Fisheries, 24, 77–84 [in English].

Dudu, A., Georgescu, S.E. & Costache, M. (2015). Evaluation of genetic diversity in fish using molecular markers. Molecular Approaches to Genetic Diversity, 163–193. DOI: https://doi.org/10.5772/60423 [in English].

Mariutsa, А., Oleksiienro, O. & Oborskyi, V. (2019). Comparative analysis of the genetic structure of ukrainian carp of antoninsky-zozylenets breeds [in English].

Chistiakov, D.A., Hellemans, B. & Volckaert, F.A. (2006). Microsatellites and their genomic distribution, evolution, function and applications: A review with special reference to fish genetics. Aquaculture, 1–29. DOI: https://doi.org/0.1016/jaquaculture.2005.11.031 [in English].

Vinogradov, V.K. & Yerokhina, L.V. (1964). Gibridy belogo i pestrogo tolstolobikov [Hybrids of silver carp and silver carp]. Rybovodstvo i rybolovstvo — Fish farming and fishing, 5, 11–13 [in Russian].

Baltadzhi, R.A. (1980). Sovremennoe sostoyanie nauchno-issledovatelskikh rabot po vosproizvodstvu rastitelnoyadnykh ryb na Ukraine [The current state of research on the reproduction of herbivorous fish in Ukraine]. Rastitelnoyadnye ryby v promyshlennom rybovodstve: sbornik nauchnykh trudov — Herbivorous fish in industrial fish farming: collection of scientific papers. Tashkent, 14–15 [in Russian].

Vovk, P.S. (1976). Biologiya dalnevostochnyih rastitelnoyadnyih ryib i ih hozyaystvennoe ispolzovanie vvodoemah Ukrainyi [Biology of Far Eastern herbivorous fish and their economic use in water bodies of Ukraine]. Kyiv: Naukova dumka [in Russian].

Bochkov, V.M., Nagornyuk, T.A., Borysenko, N.O. & Tarasyuk S.I. (2014). Formuvannya geterogennyx populyacij bilogo i strokatogo tovstolobykiv DP rybgospu «Galyczkyj» [Formation of heterogeneous populations of white and variegated silver carp of the Galitsky fish farm]. Naukovyj visnyk Nacionalnogo universytetu bioresursiv i pryrodokory stuvannya Ukrayiny. Seriia: Texnologiya vyrobnycztva i pererobky produkciyi tvarynnycztva — Scientific Bulletin of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine. Series: Technology of production and processing of livestock products, 202, 38–44 [in Ukrainian].

WU Yao, JIA Zhi-Ying, LI Chi-Tao, GE Hui-Zheng & SHI Lian-Yu (2012). Microsatellite Markers for Parentage Identification of Crossbreeding Carp (Cyprinus carpio) in a Selective Breeding Programme. Journal of Agricultural Biotechnology, 20 (5), 549–559 [in English].

Zaloyilo, O.V., Mariucza, A.E. & Tarasyuk, S.I. (2014.) Molekulyarno-genetychni metody v rybnycztvi [Molecular genetic methods in fish farming]. Osnovni zavdannia rybohospodarskoi nauky shchodo vyrishennia nahalnykh problem rozvytku rybnoho hospodarstva Ukrainy: materialy nauk.-prakt. seminaru [The main tasks of fisheries science to solve urgent problems of fisheries development in Ukraine: materials of the scientific-practical seminar]. (рр. 56–62). Kyiv [in Ukrainian].

Mariutsa, A.E. & Borysenko, N.O. (2014). Analiz henetychnoi struktury populiatsii biloho tovstolobyka okremykh pidpryiemstv [Analysis of the genetic structure of populations of white silver carp of individual enterprises]. Zbirnyk naukovykh prats Vinnytskoho ahrarnoho universytetu — Collection of scientific works of Vinnytsia Agrarian University, 2/86, 63–68 [in Ukrainian].

Godwin, I.D., Aitken, E.A.B., & Smith, L.W. (1997). Application of inter simple sequence repeat (ISSR) markers to plant genetics. Electrophoresis, 18 (9), 1524–1528. DOI: https://doi.org/10.1002/elps.1150180906 [in English].

www.totallab.com [in English].

Peakall, R. & Smouse, P.E. (2012). GenAlEx 6.5: genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research-an update. Bioinformatics, 28 (19), 2537–2539. DOI: https://doi.org/10.1093/bioinformatics/bts 460 [in English].

Zhivotovskiy, L.A. (1991). Populyatsionnaya biometriya [Population biometrics]. Moskva: Nauka [in Russian].

Takezaki, N. & Nei, M. (1996). Genetic distances and reconctruction of phelogenetictres from microsatellite DNA. Genetics, 144, 389–399 [in English].

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-04-06

Номер

Розділ

ЕКОЛОГІЯ