CC BY
7УДК 575:577.29:639.3
В. А. Лемеш1, В. Ю. Агеец2, А. И. Царь1, М. С. Парфенчик1, В. Н. Кипень1, Т. А. Сергеева2
ГЕНЕТИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ ПЛЕМЕННОГО РЕМОНТНО-МАТОЧНОГО СТАДА АМУРСКОГО САЗАНА CYPRINUS CARPIO HAEMATOPTERUS, ВЫРАЩИВАЕМОГО В АКВАКУЛЬТУРЕ
В БЕЛАРУСИ
Тосударственное научное учреждение «Институт генетики и цитологии Национальной академии наук Беларуси» Республика Беларусь, 220072, г. Минск, ул. Академическая, 27 e-mail: v.lemesh@igc.by ^Республиканское дочернее унитарное предприятие «Институт рыбного хозяйства» Республиканского унитарного предприятия «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по животноводству», Республика Беларусь, 220024, г. Минск, ул. Стебенева, 22
Дана оценка генетического разнообразия племенного ремонтно-маточного стада амурского сазана Cyprinus carpió haematopterus, выращиваемого в аквакультуре в Беларуси, с использованием 14-ти микросателлитных локусов. Для двух выборок 2021 и 2022 гг. рассчитаны показатели: среднее число аллелей на локус (Na), эффективное число аллелей (Ne), уровни ожидаемой (Не) и наблюдаемой (Но) гетерозиготности, значение информационного индекса Шеннона (I) и индексы фиксации F и FST. Установлено, что выборка 2 превосходит выборку 1 по количеству выявленных аллелей, однако по числу эффективных аллелей уступает выборке 1. Выявлено снижение генетического разнообразия в выборке 1 по сравнению с выборкой 2. Показатель наблюдаемой гетерозиготности (Ho) в обеих выборках соответствует таковому для особей, обитающих в естественных условиях. Выявлено 5 локусов, обладающих наибольшим дифференцирующим потенциалом. Полученные результаты свидетельствуют о достаточно высоком генетическом разнообразии искусственных популяций амурского сазана, разводимого в аквакультуре в Беларуси, что дает возможность оптимизировать процессы поддержания ремонтно-маточного стада и подбора пар для гибридизации, а также выявлять перспективных производителей для участия в селекционных программах.
Ключевые слова: амурский сазан, Cyprinus carpió haematopterus, генетическое разнообразие, микросател-литные локусы.
Введение
В селекционных программах по выведению новых пород карпа самцов амурского сазана Cyprinus carpió haematopterus используют в качестве отцовского компонента для гибридизации с карпом и получения гетерозисного эффекта при промышленном выращивании гибридов первого поколения. При проведении комплексной оценки пищевой ценности амурского сазана и карпа разной породной принадлежности отмечается среднее положение амурского сазана среди пород карпа коллекционного стада. Амурский сазан характеризуется сравнительно низким значением коэффициента упитанности и обхвата тела и в сравнении с карпом имеет сниженные темпы роста, однако отлича-
ется высокой комбинационной способностью, выживаемостью и повышенной резистентностью к основному заболеванию карповых рыб — воспалению плавательного пузыря.
Недавние исследования показали, что в «одомашненных» популяциях европейских и азиатских пород карпа генетическое разнообразие в сравнении с дикими популяциями значительно ниже [1]. Потеря изменчивости в закрытых популяциях может возникать во время становления (эффект основателя) и в последующих поколениях посредством генетического дрейфа, возникающего из-за первоначально небольшого числа особей. О негативном влиянии разведения в неволе свидетельствует значительное снижение ге-
нетической изменчивости у культивируемого карпа в «одомашненные» популяции [1]. Поскольку амурский сазан, выращиваемый в ак-вакультуре, является исходным родительским видом в скрещиваниях при выведении новых пород карпа, необходимо изучение его генетического разнообразия с целью выведения из ремонтно-маточного стада и гибридизации особей с относительно невысоким генетическим разнообразием, и, следовательно, обогащения генофонда коллекционных стад карпа, поддерживаемых в аквакультуре в Беларуси.
Цель исследования — оценить генетическое разнообразие племенного ремонтно-ма-точного стада амурского сазана Cyprinus carpió haematopterus, выращиваемого в аквакультуре в Беларуси, с использованием 14-ти микросателлитных маркеров.
Материалы и методы
Материалом для исследований служили биологические образцы (плавники) 30 особей амурского сазана выборки 2021 г. (выборка 1) и 50 особей амурского сазана выборки 2022 г. (выборка 2). Выборка 1 представлена особями второй генерации 9 поколения амурского сазана, разводимого в аквакультуре в Беларуси. Выборка 2 представляет собой опытную группу третьей генерации, полученную с использованием молок амурского сазана, завезенного из Российской Федерации с целью расширения генетического разнообразия маточного стада. ДНК выделена из биологических образцов с помощью методики, в которой используется фенол-хлороформная смесь [2].
Генетическое разнообразие оценивали по четырнадцати SSR-локусам (англ. simple sequence repeats; сокр. — SSR) — MFW1, MFW2, MFW6, MFW9, MFW10, MFW11, MFW13, MFW16, MFW20, MFW24, MFW26, MFW28, MFW29 и Cid0909 [3, 4].
Определение размеров ампликонов осуществлялось путем капиллярного гель-электрофореза на приборе с высокой разрешающей способностью ABI 3500 Genetic Analyzer, который, считывая флуоресцентный сигнал, определял размер фрагмента в сравнении с размерным стандартом Orange 500 DNA Size Standard (Nimagen, Нидерланды). Обработка полученного массива данных проводилась с использованием ПО GeneMapper Software v5.
Статистический анализ данных проводили с использованием программ GenAIEx v.6.5 [5], PAST v.3.17 [6]. Рассчитаны показатели, характеризующие генетическую структуру популяции амурского сазана:
Na (количество выявленных аллелей на ло-кус) — показатель, который позволяет оценить аллельное разнообразие в популяции, основываясь на общем числе выявленных вариантов;
Ne (количество эффективных аллелей) — показатель, который характеризует распространенность аллелей, которые теоретически необходимы для достижения той же ожидаемой гетерозиготности, что и в изучаемой популяции; позволяет определить разнообразие с учетом частоты встречаемости аллелей по конкретному локусу;
He (ожидаемая гетерозиготность) — показатель, который описывает долю гетерозиготных генотипов, ожидаемых в равновесии Харди-Вайнберга [7];
Ho (наблюдаемая гетерозиготность) — показатель изменчивости (полиморфности) популяции, который описывает долю гетерозиготных генотипов в эксперименте [7];
I (индекс разнообразия Шеннона) — количественная мера, которая отражает, сколько различных типов (например, субпопуляций) имеется в наборе данных (популяции); индекс позволяет произвести статистическую оценку выборок и оценить значимость различий между уровнями разнообразия; может принимать значение от 0 до 5 [8];
F (индивидуальный индекс фиксации) позволяет оценить степень родственного спаривания особей в субпопуляции, отражает отклонения генотипических частот с точки зрения недостатка (принимает значение от 1 до 0) или избытка (принимает значение от 0 до -1) гетерозигот [9].
FST (индекс фиксации) характеризует снижение гетерозиготности из-за ограничения миграции и генетического дрейфа между субпопуляциями и указывает на степень дивергенции субпопуляций с течением времени [9].
С использованием GenAIEx v.6.5 рассчитаны генетические дистанции по методу AMOVA. В программе PAST v.3.17 выполнено построение графика главных компонент на основе расчета генетических дистанций по методу AMOVA.
Результаты и обсуждение
Для выборки 1 амурского сазана в 14-ти исследованных SSR-локусах идентифицировали 212 аллелей, в том числе 119 редких (с частотой встречаемости менее 5,0%), что составляет 56% от общего количества выявленных аллелей. Количество выявленных аллелей (№) в исследованных локусах варьировало от 10 до 21, среднее значение — 15,143 ± 3,278. Наибольшее число аллелей представлено по локусу MFW11 (табл. 1). Число эффективных аллелей (№) в локусах варьировало от 4,286 (локус MFW2) до 12,676 (MFW11), среднее значение — 7,808 ± 2,573. Индекс биоразнообразия Шеннона (I), рассчитанный для совокупности 14-ти SSR-локусов, составил 2,284 ± 0,284 (табл. 1), что указывает на среднюю сложность структуры популяции
амурского сазана выборки 1 [10].
Наибольшее значение показателя ожидаемой гетерозиготности (Не) выявлено для локуса MFW11 (0,921), наименьшее — для локуса MFW2 (0,767), при среднем значении 0,859 ± 0,045 (табл. 1). Наибольшее значение показателя наблюдаемой гетерозиготности (Но) отмечено для локусов MFW9 и MFW1 (0,800), наименьшее — для локуса MFW28 (0,310), при среднем значении 0,635 ± 0,133 (табл. 1).
Наибольшее значение индивидуального индекса фиксации отмечено для локуса MFW28 (0,626), наименьшее — для локуса MFW9 (0,032), при среднем значении 0,262 ± 0,148 (табл. 1).
Для выборки 2 амурского сазана в 14-ти исследованных SSR-локусах идентифицировали
Таблица 1
Генетическая характеристика амурского сазана выборки 1 по 14 SSR-локусам
SSR-локус Na № I № F
MFW 1 14 8,571 2,343 0,883 0,800 0,094
MFW 2 12 4,286 1,860 0,767 0,600 0,217
MFW 6 16 12,245 2,613 0,918 0,700 0,238
MFW 9 13 5,769 2,059 0,827 0,800 0,032
MFW 10 13 6,250 2,127 0,840 0,533 0,365
MFW 11 21 12,676 2,758 0,921 0,600 0,349
MFW 13 20 9,231 2,566 0,892 0,667 0,252
MFW 16 17 7,692 2,377 0,870 0,700 0,195
MFW 20 17 9,890 2,538 0,899 0,633 0,295
MFW 24 10 5,600 1,947 0,821 0,643 0,217
MFW 26 14 7,258 2,235 0,862 0,667 0,227
MFW 28 16 5,861 2,153 0,829 0,310 0,626
MFW 29 18 8,780 2,481 0,886 0,767 0,135
Cid0909 11 5,202 1,914 0,808 0,467 0,422
Среднее значение 15,143 7,808 2,284 0,635 0,859 0,262
Стандартное отклонение 3,278 2,573 0,284 0,133 0,045 0,148
220 аллелей, в том числе 119 редких, что составляет 60,8% от общего количества выявленных аллелей. Количество выявленных аллелей (Na) в исследованных локусах варьировало от 7 до 24, среднее значение — 15,714 ± 5,690. Наибольшее число аллелей представлено по маркерным локусам MFW11 и MFW20 (табл. 2). Число эффективных аллелей (Ne) в локусах варьировало от 2,778 (MFW6) до 15,060 (MFW11), среднее значение — 7,647 ± 3,251. Индекс биоразнообразия Шеннона (I) составил 2,234 ± 0,465 (табл. 2), что указывает на среднюю сложность структуры популяции амурского сазана выборки 2 [10].
Наибольшее значение показателя ожидаемой гетерозиготности (Не) выявлено для локуса MFW11 (0,934), наименьшее — для локуса MFW6 (0,640), при среднем значении
0,840 ± 0,084 (табл. 2). Наибольшее значение показателя наблюдаемой гетерозиготности (Ho) отмечено для локуса Cid0909 (0,898), наименьшее — для локуса MFW24 (0,380), при среднем значении 0,б87 ± 0,1бб.
Наибольшее значение индивидуального индекса фиксации (FIS) отмечено для локуса MFW24 (0,518), наименьшее — для локуса MFW10 (-0,284), при среднем значении 0,170 ± 0,238 (табл. 2).
Проведен сравнительный анализ данных научных исследований, посвященных оценке генетического разнообразия популяций европейских и азиатских пород биологического вида Cyprinus carpió haematopterus, особи которого обитают в естественных условиях или в аквакультуре [11, 12, 13], и особями, разводимыми в аквакультуре в Беларуси (табл. 3).
Таблица 2
Генетическая характеристика амурского сазана выборки 2 по 14 STR-локусам
SSR-локус Na Ne I He Ho F IS
MFW 1 1б 8,475 2,421 0,882 0,840 0,048
MFW 2 14 8,30б 2,355 0,880 0,820 0,0б8
MFW б l 2,778 1,375 0,640 0,700 -0,094
MFW 9 17 8,547 2,438 0,883 0,880 0,003
MFW 10 8 3,177 1,412 0,б85 0,880 -0,284
MFW 11 24 15,060 2,89б 0,934 0,б00 0,357
MFW 13 14 б,321 2,104 0,842 0,4б0 0,454
MFW 1б 20 б,821 2,431 0,853 0,700 0,180
MFW 20 24 10,425 2,753 0,904 0,5б3 0,378
MFW 24 l 4,744 1,б74 0,789 0,380 0,518
MFW 2б 19 5,981 2,225 0,833 0,б80 0,183
MFW 28 19 9,398 2,517 0,894 0,700 0,217
MFW 29 19 10,84б 2,588 0,908 0,520 0,427
Cid0909 12 б,180 2,088 0,838 0,898 -0,071
Среднее значение 15,714 7,б47 2,234 0,б87 0,840 0,170
Стандартное отклонение 5,б90 3,251 0,4б5 0,1бб 0,084 0,238
Таблица 3
Генетическая характеристика популяций амурского сазана по SSR-локусам
Страна/ популяция SSR Na Ho Ссылка
Беларусь / Выборка 1* 14 15,143 0,859
Беларусь / Выборка 2* 14 15,714 0,84
Вьетнам / SOL* 4 9,50 0,71 [11]
Вьетнам / YEB* 4 9,50 0,75
Вьетнам / TBR** 4 9,50 0,80
Вьетнам / BAK* 4 9,25 0,82
Вьетнам / THN* 4 9,00 0,70
Вьетнам / RER* 4 11,00 0,83
Вьетнам / LOR** 4 10,75 0,82
Вьетнам / BGR* 4 10,00 0,82
Вьетнам / SOR** 4 9,50 0,81
Вьетнам / DAL* 4 9,25 0,82
Вьетнам / LAR** 4 8,75 0,83
Китай / HX* 20 5,80 0,75
Китай / CZ** 20 7,00 0,76
Китай / LC* 20 5,85 0,68
Китай /JZ* 20 7,25 0,68
Китай / WX* 20 5,85 0,68 [12]
Китай / WK* 20 7,50 0,71
Китай / XZS* 20 7,75 0,70
Китай / BL* 20 9,65 0,76
Китай / DRY* 20 1,62 0,70
Китай / MA* 20 10,40 0,72
Польша / Polish strain Zator* 11 5,64 0,59
Польша / Polish strain 3 (Ochaby strain)* 11 4,73 0,42
Польша / Polish strain 2 (Landek strain)* 11 4,55 0,51
Польша / Polish strain K (Knyszyn strain)* 11 4,27 0,44 [13]
Польша / Polish strain 6 (Golysz strain)** 11 4,27 0,71
Польша / Polish strain Sobieszyn* 11 3,46 0,50
Польша / Polish strain Jaktorow** 11 3,36 0,62
Примечание. * — среднее значание F >0 (в совокупности по всем SSR-локусам); ** — F <0 (в совокупности по всем SSR-локусам)
Установлено, что выборки амурского сазана, разводимого в Беларуси, характеризуются наибольшим количеством выявленных аллелей (Na) — 15,143 для выборки 1 и 15,714 для выборки 2. Показатель наблюдаемой гетерозигот-ности (Ho) соответствует таковому для особей, обитающих в естественных условиях [11, 13].
Для иллюстративной генетической характеристики популяции амурского сазана, разводимого в аквакультуре Беларуси, построен график главных компонент (англ. principal component analysis; сокр. — PCA), используя программу PAST v.3.17 (рис. 1): красным цветом обозначены особи амурского сазана из выборки 1, черным — из выборки 2. На рисунке 1 в системе координат PC1 и PC2, объясняющих 33,04% дисперсии, выборки 1 и 2 разнесены друг относительно друга и образуют два неперекрывающихся массива. Это связано с тем,
что выборка 1 представлена особями второй генерации 9 поколения амурского сазана, разводимого в Беларуси, т. е. для нее характерен более высокий уровень инбридинга и она представляет собой гомогенную группу. Выборка 2 представляет собой опытную группу третьей генерации, полученную с использованием молок амурского сазана, завезенного из Российской Федерации, т. е сопоставляемые выборки различаются по аллельному спектру.
В системе координат РС1 и РС3, объясняющих 13,25% дисперсии, и РС2 и РС3, объясняющих 8,75% дисперсии, выборки частично перекрываются. Это обусловлено тем, что и для выборки 1 и для выборки 2 использовались при разведении самки амурского сазана белорусской популяции.
Для полной генетической характеристики ремонтно-маточного стада амурского сазана,
Рис. 1. График главных компонент (РСА) для амурского сазана выборок 2021 и 2022 гг.: РС1 = 33,04%,
РС2 = 13,25%, РС3 = 8,75%
выращиваемого в аквакультуре Беларуси, построен график генетического подобия с использованием алгоритма Neighbour joining (рис. 2): красным цветом обозначены особи амурского сазана из выборки 1, черным — из выборки 2. Дендрограмма условно образована двумя ветвями: одна ветвь представляет собой часть выборки 2 и составлена несколькими
кластерами; другая ветвь образована особями из выборки 1, формирующими отдельный кластер, и остальными особями из выборки 2, формирующими несколько кластеров. В выборке 1 наиболее генетически близкими между собой являются особи 1201 и 1210, а особи 1185, 1191, 1186, 1190, 1187, 1188 формируют хорошо различимый субкластер.
Рис. 2. График генетического подобия (алгоритм Neighbour joining), графически отображающий степень схожести
образцов амурского сазана выборок 1 и 2
Из 14-ти исследованных ББК-локусов наибольшим потенциалом по дифференциации исследуемых выборок амурского сазана обладают те, для которых рассчитанные значения Езт являются максимальными (табл. 4). Набольшие рассчитанные значения Бзт показаны для пяти ББЯ-локусов: MFW10, MFW6,
Cid0909, MFW16 и MFW26.
В таблице 5 представлена информация об аллельном разнообразии и частоте распространения конкретных аллелей для пяти ББЯ-локусов, обладающих наибольшим дифференцирующим потенциалом. Как следует из данных таблицы, аллельный спектр изученных
Таблица 4
ББЯ-локусы, обладающие наибольшим дифференцирующим потенциалом (результаты анализа 1осш-Ьу-1осш АМОУА) для выборок амурского сазана (р-уровень <0,001 для всех локусов)
Локус MFW10 MFW6 Cid0909 MFW16 MFW26
F ST 0,120 0,113 0,077 0,060 0,058
<ч *2 в
,0 0,
,0 0,
0
3
,0 0,
0
3
,0 0,
0 5
,0 0,
0 4
0
3
,0 0,
0 8
,0 0,
0 2 3
0 3 0
0 ,01
0,
0 3 0
0 ,01
0,
0 ,01
0,
0 7 0
0 ,01
0,
0 ,01
0,
0 ,01
0,
7 6 0
0 5 0
,2 0,
,0 0,
,0 0,
7 6
3 8 0
,0 0,
3 8
,0 0,
,0 0,
,0 0,
3 3 0
7 6 0
3 0
6 0
8 0
2 2
2
2
3 3
6 3
9 3
0
2
6
1Л
8
1Л
0 6
6
7
<ч в
0 2 0
0 5 0
0 2 0
0 2 0
0 7 0
,0 0,
0 8 0
0 4 0
0 2 0
0 6 0
0 5 0
,0 0,
0 2 0
,0 0,
0 2 0
0 2 0
*2 в
3
,0 0,
,0 0,
,0 0,
,0 0,
,0 0,
,0 0,
3
,0 0,
0 5
,0 0,
,0 0,
,0 0,
7 6
,0 0,
3
,0 0,
0 5
,2 0,
8
,0 0,
8 0,
7 0,
0 2
6 2
8 2
3 3
3
7 3
9 3
0
2
1Л
6
1Л
8
1Л
6 6
9 6
6
7
2
2 0 2
о
о ■а
*2 в
7 ,01
0,
7 ,01
0,
7 6 0
,0 0,
,0 0,
7 6
7 6 2
6
,0 0,
7 6 0
5
,0 0,
3 8 2
2 0
3 0,
,0 0,
3
,0 0,
7
,0 0,
2 9
,0 0,
,0 0,
8 9
2 3 2
0 2
3 6 2
7 6 2
2 2
6 7 2
2 8 2
7
8 2
2 2
9 2
0 3
7 2 3
<ч в
0 6 5
0 5 0
0 6 0
0 6
,0 0,
0 5 0
7 0,
7 6 0
3 8 0
0 5 0
,0 0,
0 0
0 5 0
7 6 0
,0 0,
8
,0 0,
,0 0,
0 5
,0 0,
3
,0 0,
6 9
3 0
2 2
8 2
0 3
2 3
6 3
8 3
8 6
<ч в
0 0
0 2 0
0 6 4
,0 0,
0 9 2
,0 0,
0 9 0
0 2 0
3
,0 0,
0 5
,2 0,
3 0,
3
,0 0,
,0 0,
,0 0,
8 0
3 0
7 ,01
0,
0 5 0
0 5 0
0 5 2
7 0
6 2
8 2
6 3
8 3
0 6
9 6
6 8
2 0 2
ББЯ-локусов для двух выборок, весьма разнообразен. Например, в локусе MFW10 аллель 128 в выборке 2 представлен с частотой 0,460, а в выборке 1 не выявлен. По этому же локусу аллель 212 в выборке 1 представлен с частотой 0,250, а в выборке 2 данный аллель не обнаружен. Таким образом, можно качественно и количественно охарактеризовать аллельный спектр ББЯ-локусов, выявленный для выборок амурского сазана, разводимого в Беларуси.
Заключение
Проведен молекулярно-генетический анализ двух выборок амурского сазана из племенного ремонтно-маточного стада, разводимого в аквакультуре в Беларуси, по четырнадцати ББЯ-локусам — MFW1, MFW2, MFW6, MFW9, MFW10, MFW11, MFW13, MFW16, MFW20, MFW24, MFW26, MFW28, MFW29 и Cid0909. Для выборки 1 идентифицировали 212 аллелей, в том числе 119 редких (с частотой встречаемости менее 5,0%), что составляет 56% от общего количества выявленных аллелей. Для выборки 2 — идентифицировали 220 аллелей, в том числе 119 редких, что составляет 60,8% от общего количества выявленных аллелей. Установлено, что выборка 2 превосходит выборку 1 по количеству выявленных аллелей (средние значения: 15,714 ± 5,690 и 15,143 ± 3,278), однако по числу эффективных аллелей уступает выборке 1 (средние значения: 7,647 ± 3,251 и 7,808 ± 2,573) соответственно. Расчет индекса фиксации аллелей внутри выборок (Р) позволил выявить увеличение генетического разнообразия в выборке 2 по сравнению с выборкой 1 (Г = 0,170 ± 0,238 и 0,262 ± 0,148 соответственно). Полученные результаты свидетельствуют о достаточно высоком генетическом разнообразии искусственных популяций амурского сазана. При сравнении данных, представленных в аналогичных исследованиях, посвященных оценке генетического разнообразия популяций европейских и азиатских пород, установлено, что выборки амурского сазана, разводимого в ак-вакультуре в Беларуси, характеризуются наибольшим числом выявленных аллелей (№). Показатель наблюдаемой гетерозиготности (Но) для выборки 1 и 2 составил 0,635 ± 0,133 и 0,687 ± 0,166, что соответствует таковому для особей, обитающих в естественных усло-
виях [11, 12, 13].
Выявлено 5 SSR-локусов, обладающих наибольшим дифференцирующим потенциалом MFW10, MFW6, Cid0909, MFW16 и MFW26 (FST >0,05, р-уровень <0,001). На основании рассчитанных генетических дистанций особи амурского сазана из племенного ремонт-но-маточного стада формируют две группы, которые, однако, не полностью обособлены друг от друга. Данный результат объясняется, с одной стороны, использованием для разведения самок амурского сазана белорусской популяции в обоих выборках, с другой стороны
- отдельным содержанием выборок и внесением новых генотипов в выборку 2 (опытная группа с использованием молок амурского сазана, завезенного из Российской Федерации).
Таким образом, проводимые исследования позволяют выявить перспективных производителей для дальнейшего участия в селекционных программах исходя из высоких показателей гетерозиготности и генетического разнообразия, а также оптимизировать процессы поддержания ремонтно-маточного стада и подбора пар для гибридизации, а также выявлять перспективных производителей для участия в селекционных программах.
Список использованных источников
1. Kohlmanna, K. Microsatellite-based genetic variability and differentiation of domesticated, wild and feral common carp (Cyprinus carpio L.) populations / K. Kohlmanna, P. Kerstena and M. Flajshansb. - Aquaculture. - 2005. - Vol. 247.
- P. 253-266.
2. Sambrook, J., Russell, D. W. Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 3rd ed., New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2001.
3. Crooijmans et all. Microsatellite markers in common carp (Cyprinus carpio L.) / R. P. M. A Crooijmans [et al.]. - Animal Genetics. - 1997.
- Vol. 28. - P. 129-134.
4. J. H. Xia et all. A consensus linkage map of the grass carp (Ctenopharyngodon idella) based on microsatellites and SNPs / J. H. Xia [et al.].
- BMC Genomics. - 2010. - Vol. 11 (135). -P. 2-16.
5. Peakall, R. GenAlEx 6.5: genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research-an update / R. Peakall, P. E. Smouse.
- Bioinformatics. - 2012. - Vol. 28 (19). -
P. 2 537-2 539.
6. Hammer, 0. Past: Paleontological Statistics Software Package for Education and Data Analysis / 0. Hammer, D. A. T. Harper, P. D. Ryan. -Palaeontologia Electronica. - 2001. - Vol. 4 (1). - P. 1-9.
7. Животовский Л. А. Популяционная биометрия. - М.: Наука. - 1991.
8. Кононов А. В. Генетическое и видовое разнообразие в исходных и инвазивных популяциях комплекса вредителей хвойных деревьев: жук-короед P. proximus (Coleoptera, Scolytidae) и его грибы-симбионты. Дис. канд. биол.наук. Новосибирск. - 2018. - 102 с.
9. Кузнецов, В. М. F-Статистики Райта: Оценка и интерпретация / В. М. Кузнецов. -Проблемы биологии продуктивных животных.
- 2014. - № 4 - C. 80-104.
10. Shannon, C. E. An Algebra for Theoretical Genetics; University of Michigan: Ann Arbor, MI, USA, 1936.
11. Binh Thanh Thai et al. Genetic diversity of common carp (Cyprinus carpio L.) in Vietnam using four microsatellites loci. - Aquaculture. -2007. - Vol. 269, I. 1-4. - P. 174-186.
12. Yingying Ye et al/ Genetic Diversity of Fish in Aquaculture and of Common Carp (Cyprinus carpio L.) in Traditional Rice-Fish Coculture. -Agriculture. - 2022. - Vol. 12(7). - 997 p.
13. Lukasz Napora-Rutkowskia et al. Genetic diversity of common carp (Cyprinus carpio L.) strains breed in Poland based on microsatellite, AFLP, and mtDNA genotype data. - Aquaculture.
- 2017. - Vol. 473. - P. 433-442.
V. A. Lemesh1, V. Yu. Ageyets2, N. I. Tsar1, M. S. Parfenchyk1, V. N. Kipen1, T. A. Sergeeva2
GENETIC DIVERSITY OF THE AMUR SAZAN CYPRINUS CARPIO HAEMATOPTERUS BROODSTOCK GROWN IN THE AQUACULTURE
OF BELARUS
institute of Genetics and Cytology of the National Academy of Sciences of Belarus, 27 Akademicheskaya St., 220072 Minsk, the Republic of Belarus e-mail: v.lemesh@igc.by
2Republican Daughter Unitary Enterprise "Fish Industry Institute" of the Republican Unitary Enterprise "Scientific and Practical Centre of the National Academy of Sciences of Belarus for Animal Husbandry" 22 Stebeneva St., 220024 Minsk, the Republic of Belarus
This study aimed to investigate, using 14 microsatellite loci, the genetic diversity of the Amur sazan (Cyprinus carpio haematopterus) breeding replacement broodstock being grown in Belarus. For two samples of 2021 and 2022, the following indicators were calculated: the average number of alleles per locus (Na), the effective number of alleles (Ne), the levels of expected (He) and observed (Ho) heterozygosity; the value of the Shannon diversity index (I) and FIS and FST fixation indices. It was found that sample 2 is superior to sample 1 in terms of the number of alleles identified; however, it is inferior to sample 1 in terms of the number of effective alleles. A decrease in genetic diversity in sample 1 compared to sample 2 was revealed. The observed heterozygosity (Ho) in both samples corresponds to that for individuals living in natural conditions. Five loci with the highest differentiating potential were identified. The results obtained indicate a fairly high genetic diversity of artificial populations of the Amur sazan bred in the aquaculture of Belarus, which makes it possible to optimize the processes of maintaining the replacement broodstock and selecting hybridization pairs, as well as to identify promising producers for breeding programs.
Keywords: Amur sazan, Cyprinus carpio haematopterus, genetic diversity, microsatellite loci.
Дата поступления в редакцию: 06 февраля 2023 г.
