Генетическая структура популяций плотвы Rutilus Rutilus Обь-Иртышского бассейна

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

ГОУ ВПО «Тюменский государственный университет»

Генетическая структура популяций плотвы Rutilus Rutilus Обь-Иртышского бассейна

Жигилева О. Н.

Обь-Иртышский бассейн играет важную роль в экономике России. Ресурсы бассейна используются на территории, включающей в себя 14 субъектов Российской Федерации, составляющих в совокупности два федеральных округа Российской Федерации. В водоемах округа обитают 29 видов рыб, относящихся к девяти семействам. Промысловое значение имеют девятнадцать видов, одним из которых является плотва.

Популяционно-генетические исследования позволяют оценить генетическую изменчивость популяции в результате различных воздействий окружающей среды. Чтобы оценить суммарную генетическую изменчивость в природных популяциях, прибегают к методу электрофореза, на основании которого можно получить количественную оценку степени генетической изменчивости в природных популяциях.

Материалом для исследования послужила сибирская плотва Rutilus rutiluslacustris Pallas, 1811 (Cypriniformes: Cyprinidae), добытая в ходе контрольных отловов на базе филиалов ГУ «Нижнеобьрыбводхоз» в январе 2009 г. Исследовано 10 выборок сибирской плотвы из р. Северная Сосьва (п. Пугоры, п. Сосьва, п. Хулимсунт), р. Обь (п. Кедровый, г. Нефтеюганск), р. Большой Салым (п. Лямпино), р. Конда (п. Болчары, п. Кондинское, п. Междуреченск), р. Ик (д. Кошкино). Для изоферментного анализа использовали образцы мышечной ткани. Образцы тканей хранились в замороженном состоянии при 20єС. Белки экстрагировали стандартным способом с использованием трис-HCl буфера (pH 8.0). Для разделения белков использовали метод вертикального электрофореза в 7,5% полиакриламидном геле [Маурер, 1971]. Электрофорез проводили в электрофоретической камере фирмы «Helicon» при силе тока 80 mA, напряжении 200 B в течение 2,5 часов. Гистохимическое выявление белков проводили в соответствии с методическими рекомендациями [Корочкин и др., 1977]. По результатам электрофоретического анализа с использованием программы PopGen32 рассчитаны частоты аллелей, теоритическую и фактическую гетерозиготность, эффективное число аллелей, индексы генетического сходства Нея (I) и генетическая дистанция Нея (D) [Nei, 1972].

У плотвы четко выделяется 2 центра аллельного разнообразия - верховья р. Северная Сосьва и на участке Лямпино-Нефтеюганск-Болчары при слиянии рек Оби и Иртыша. Плотва из верховьев р. Северной Сосьвы четко отличается от остальных исследованных выборок наличием оригинальных аллелей в трех из 8 белковых локусов: M' по локусу Est-1, S' по локусу Est-2 и B2' по локусу Mdh-2. Только у обско-иртышской плотвы встречается аллель A1' по локусу Mdh-1, аллель В1' по локусу Mdh-2 и аллель М по локусу Est-4.

Наибольшее генетическое сходство наблюдается между кондинской и междуреченской плотвой (GD=0.07), а также между плотвой из р. Обь в районе п. Кедровый и Нефтеюганска (GD=0.19). Эти две группировки достаточно сходны между собой (GD=0.23) и проявляют некоторое сходство с салымской плотвой (GD=0.30). Наибольшие генетические дистанции обнаружены у курганской плотвы. Эта выборка отличается от всех остальных (GD=0.36). Также отдельный кластер образуют выборки плотвы из верховьев р. Северной Сосьвы (п. Пугоры и п. Сосьва), которые сходны между собой, но достаточно сильно отличаются от выборки среднего течения реки и обско-кондинской группировки (GD=0.33). У плотвы из верховьев р. Северная Сосьва встречаются редкие электрофоретические варианты по локусам Est-1 и Est-2. Также аллоферменты с измененной электрофоретической подвижностью обнаружены у кондинской плотвы по локусам Est-2 и Est-3. Обычные аллели эстеразных локусов встречаются с одинаковой частотой на всей исследованной части ареала. Исключение составляют выборки Хулимсунт и Кедровый, где по локусу Est-2 заметно преобладает быстрый аллель и выборки Болчары и Нефтеюганск, где с высокой частотой встречается медленный аллель. По локусу Aat полиморфной оказалась только одна, наиболее южная из исследованных выборок, в которой преобладает медленный аллель. Также в южной, тобольской выборке плотвы, обнаружен полиморфизм по локусу лактатдегидрогеназы, мономорфной на всей остальной исследованной части Обь Иртышского бассейна. Аллельное своеобразие тобольской выборки может быть обусловлено ее расположением на южной границе ареала вида в неоптимальных условиях. Наиболее полиморфной по локусам малатдегидрогеназы оказалась плотва из верховьев р. Северная Сосьва, а также центральные выборки - р. Обь (Нефртеюганск), р. Конда (Болчары) и р. Р. Большой Салым (Лямпино). Здесь у плотвы встречаются редкие электрофоретические варианты фермента. Закономерного, клинального, характера изменчивости белковых локусов в широтном направлении у плотвы, в отличие от язя, не наблюдается. Это может быть обусловлено ее эврибионтностью и высокой экологической пластичностью. Миогеновые локусы плотвы либо мономорфны, либо по ним наблюдается единообразие распределения частот аллелей. Исключением являются нефтеюганская и салымская выборки, в которых по локусу My-6 чаще встречается медленный аллель, а также выборка Болчары, где подобная ситуация наблюдается по локусу My-1.

Самый высокий показатель полиморфных локусов от общего числа исследованных было выявлено в п. Пугору р. Северная Сосьва 68.75%. Чуть меньше полиморфных локусов в приделах от 50% до 56.25% поселки Сосьва (р. С. Сосва), Междуреченск (р. Конда), Нефтеюганск (р. Обь) и Лямпино (р. Б. Салым). Низкое количество полиморфных локусов обнаружено в выборке взятой в районе п. Кедровый (р. Обь). Генофонд почти всех выборок является стабильным, т.к. фактическая гетерозиготность не превышает теоретическую, а в выборке Кедровой плотва фактическая гетерозиготность превышает теоретическую на 0.005 это может быть связано с потоком генов из других популяций.

Расчет индексов генетического сходства и различия по Нею (1972) показал, что наибольшим сходством обладают 2 кондинские выборки (Кондинское, Междуреченск), к которым генетически близки 2 обские выборки (Кедровый, Нефтеюганск). Выборки из верховьев реки Северная Сосьва (Пугоры, Сосьва) очень сходны между собой и несколько отличаются от третей северо-сосьвинской выборки - Хулимсунт. Однако, в отличие от качественного анализа (по составу аллелей) при количественном (по частотам аллелей) эта выборка примыкает к остальным северо-сосьвинским выборкам. Наибольшей генетической дистанций от всех остальных выборок отличается плотва из р. Ик, притока Тобола. На основании индексов генетического сходства уверенно можно выделить 2 популяции плотвы - кондинскую и северо-сосьвинскую. Ни по составу, ни по частотам аллелей не удается дифференцировать салымскую плотву. Ее сходство с кондинской можно объяснить потоком генов. Известно, что для водоемов Средней Оби очень характерны фаунистические обмены в силу отсутствия на этой территории географических барьеров, плоского рельефа, высокой обводненности [Экология…., 2006, 596 с].

плотва популяция генетический

Список использованной литературы

Корочкин Л. И., Серов О. А., Пудовкин А. И. и др. Генетика изоферментов. М.: Наука, 1977. 278 с.

Маурер Г. Диск-электрофорез. Теория и практика электрофореза в ПААГ. М.: Мир, 1971. 243 с.

Экология рыб Обь-Иртышского бассейна. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2006. 596 с.

Nei M. The genetic distance between populations // Amer. Natur. 1972. V. 106. P. 283-291.

Размещено на Allbest.ru