CC BY
39
УДК 597.553.2: 575.2
ХАРАКТЕРИСТИКА ВНУТРИПОПУЛЯЦИОННОЙ СТРУКТУРЫ НЕРКИ 03. КУРИЛЬСКОЕ И Р. КАМЧАТКА ПО ИЗМЕНЧИВОСТИ МИКРОСАТЕЛЛИТНОЙ ЯДЕРНОЙ ДНК
О. А. Пильганчук, Н. В. Варнавская, Т. Д. Бичем*
М. н. с., вед. н. с., Камчатский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии 683600 Петропавловск-Камчатский, Набережная, 18 Тел., факс: (415-2) 41-27-01, (415-2) 5-25-92 E-mail: pilqanchuk. o. a@kamniro. ru
*Тихоокеанская биологическая станция Нанаймо (PBSN), Нанаймо, Канада E-mail: beachamt@pac. dfo-mpo.gc. ca
НЕРКА, МИКРОСАТЕЛЛИТЫ, ВНУТРИПОПУЛЯЦИОННАЯ СТРУКТУРА
В работе представлены результаты анализа полиморфизма микросателлитной ядерной ДНК нерки двух крупнейших популяций западного и восточного побережий Камчатки — бас. р. Камчатка и оз. Курильское. Был выполнен анализ частот аллелей 13 локусов — Ots2, 0ts100, 0ts103, 0ts107, 0ts108, One8, 0my77, 0ki1a, 0ki1b, 0ki6, 0ki10, 0ki16, 0ki29. Полученные данные позволили оценить закономерности распределения частот аллелей микросателлитных локусов и степень дифференциации включенных в анализ популяций, выявить локусы, наиболее пригодные для идентификации изучаемых стад в смешанных уловах.
CHARACTERIZATION OF POPULATION STRUCTURE ON THE NUCLEAR MICROSATELLITE DNA VARIATIONS FOR SOCKEYE SALMON FROM KURILSKOYE LAKE AND KAMCHATKA RIVER
О. А. Pilganchuk, N. V. Varnavskaya, Т. D. Bichem*
Junior scientist, leader scientist, Kamchatka Research Institute of Fisheries and 0ceanography 683600 Petropavlovsk-Kamchatsky, Naberezhnaya Str.18 Tel., fax: (415-2) 41-27-01, (415-2) 5-25-92 E-mail: pilqanchuk. o. a@kamniro. ru
*Pacific Biological Station Nanaimo (PBSN), Nanaimo, Canada E-mail: beachamt@pac. dfo-mpo.gc. ca
S0CKEYESALM0N, MICR0SATELLITES, P0PULATI0NSTRUCTURE
Analysis of the nuclear microsatellite DNA polymorphism in two principle populations of sockeye salmon on the east (Kamchatka River) and west (Kurilskoye Lake) coasts of Kamchatka peninsula is demonstrated. The allelic frequencies of 13 loci, including 0ts2, 0ts100, 0ts103, 0ts107, 0ts108, 0ne8, 0my77, 0ki1a, 0ki1b, 0ki6, 0ki10, 0ki16, 0ki29 have been analyzed. The results create a ground to estimate the patterns of distribution of the allelic frequencies of the microsatellite loci and the level of differentiation for the populations analyzed, to find out which loci are the best to identify mentioned populations in mixed catches.
Нерка Oncorhynchus nerka (Walbaum) — один из важнейших промысловых видов тихоокеанских лососей, размножающийся в озерах и реках, впадающих в Тихий океан, от Курильских островов до северной части Берингова моря и северной части Охотского моря на азиатском побережье и от р. Кламат до пролива Коцебу на тихоокеанском побережье Северной Америки (Atkinson et al., 1967; Hanamura, 1966; Коновалов, 1980; Бугаев, 1995). На Камчатке наиболее крупные популяции этого вида обитают в бассейнах р. Камчатка и р. Озерная. Внутрипопуляционная, пространственная и темпоральная структура данных стад представляет большой интерес для науки и рыбной промышленности.
Сложная внутривидовая дифференциация нерки связана с наличием у нее «хоминга» — возврата производителей к местам нереста их родителей (Hartman, Raleigh, 1966; Алтухов, 1997; Варнавский, Варнавская, 1985). Благодаря значительной пространственной подразделенности нерестовых площадей, различным типам нерестилищ и времени нереста, у нерки отмечена дифференциация на сезонные и экологические формы (Бугаев, 1995; Варнавская, 2006). Между ними часто обнаруживаются генетические различия (Алтухов, 2002; Брыков, 2005; Варнавская, 2006).
Первые исследования генетической структуры данных популяций были выполнены с использованием в качестве маркеров полиморфизма
белков (Алтухов, 1974; Алтухов, 1997; Варнав-ская, 1984, 2001, 2002, 2006; Варнавская и др., 1988, 1996; Кирпичников, 1987; Новосельская и др., 1982; Пустовойт, Макоедов, 1992; Пустовойт, 1993, 1994; Уатау8кауа е! а1., 1994а, Ь).
В настоящее время для изучения популяционной структуры нерки успешно используется методика анализа микросателлитной ядерной ДНК. Микросателлиты представляют собой фрагменты ДНК с большим количеством — до сотни — тандемных повторов: коротких последовательностей, имеющих длину от 1 до 6 пар нуклеотидов (Та^, 1989). Проведенные исследования по данной системе маркеров популяций из озер Хендерсон, Грейт Централ и Шпрот, находящихся в бассейне залива Беркли, позволили выявить различия и осуществить идентификацию локальных стад в смешанных уловах (БеасЬаш, 1998), другими методами оценить уровень их дифференциации не удалось. Кроме того, была определена степень дифференциации внутрипопуляционных группировок промысловых стад нерки из бассейнов рр. Насс и Скина (БеасЬаш, 1999, 2000). При изучении нерки в заливе Кука выявлена гетерогенность исследованных выборок по четырем микросателлитным локусам (8ееЬ, 1998). Анализ полиморфизма восьми микросателлитных локу-сов в сезонных расах нерки р. Клукшу (приток р. Юкон) показал, что сезонные различия в два раза превысили межгодовые (РШа1хе, 2003). В работах, посвященных анализу комплекса популяций нерки Азии и Северной Америки (БеасЬаш, 2005, 2006а; Варнавская, 2006), показаны достоверные различия в распределении частот аллелей микро-сателлитных локусов не только между отдаленными ее популяциями, но и составляющими их локальными субпопуляциями.
Цель работы — характеристика уровня полиморфизма микросателлитной ядерной ДНК нерки двух крупнейших популяций западного и восточного побережий Камчатки — бас. р. Камчатка и оз. Курильское, оценке возможности использования результатов для идентификации данных популяций в смешанных выборках.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА Материалом послужили 16 выборок производителей нерки из бас. оз. Курильское (855 экз.) и 14 выборок из бас. р. Камчатка (964 экз.), собранные сотрудниками ФГУП «КамчатНИРО» и Института биологии моря им. А.В. Жирмунского ДВО РАН (табл. 1). Сбор материала проводился на основных нерестилищах в 1989, 1996, 1998,
2000, 2003, 2004 гг. (рис. 1). Образцы грудных плавников отрезали у свежевыловленных рыб и фиксировали в 96%-м этиловом спирте.
Методика выявления частот аллелей была описана ранее (Beacham, 2006a, b; Варнавская, 2006). В качестве маркеров использовали секвенирован-ные ранее микросателлитные локусы Ots2, Ots3 (Banks et al., 1999), OtsIÜÜ, 0ts103, 0ts107, 0ts108 (Beacham et al., 1998; Nelson, Beacham, 1999), 0ne8 (Scribner et al., 1996), 0my77 (Morris et al., 1996), Okil (2 локуса), 0ki6, 0ki9, 0kiI6, 0ki29 (Smith et al., 1998). Продукты ПЦР (полимеразной цепной реакции) были фракционированы методом электрофореза в денатурирующем полиакриламидном геле (Miller et al., 2000), число нуклеотидных последовательностей выявляли с помощью ABI 377
Таблица 1. Локализация мест сбора и объем материала для исследования изменчивости микросателлитных локусов у нерки бас. оз. Курильское и р. Камчатка
№ Локальность Дата Год Количество, экз.
1 Р. Выченкия 28 июля 2000 100
2 Р. Кирушутк 15 августа 1989 72
3 Р. Кирушутк 31 июля 2000 50
4 Б. Южная 24 августа 2000 53
5 Б. Южная 8 октября 1989 50
6 Б. Озерная 9 октября 2000 50
7 Б. Северная ближняя 9 октября 2000 50
8 Р. Г аврюшка 2 августа 2000 50
9 Б. Гаврюшка 23 августа 1989 35
10 Б. Гаврюшка 17 августа 2000 50
11 Б. Гаврюшка, мыс Тугумынк 18 августа 2000 50
12 Р. Этамынк 5 августа 2000 50
13 Б. Северная дальняя 30 августа 2000 50
14 Б. Хакыцин 31 августа 2000 50
15 Б. Оладочная 23 августа 1989 45
16 Б. Оладочная 8 октября 2000 50
17 Р. Лотная июль 1996 18
18 Кл. Атхол июль 1996 20
19 Кл. Рыйоводныш июль 1998 14
20 Р. Култучная 10 сентября 2000 29
21 Р. Бушуйка 23 июля 2004 22
22 Б. Аришкина 7 сентября 2003 28
23 Б. Сновидовская 5 сентября 2003 30
24 Р. Камчатка 4-5 июля 2003 162
25 Р. Еловка 1-2 августа 2003 172
26 Р. Двуюрточная 13-16 июля 2003 141
27 Р. Киревна 18-20 июля 2003 99
28 Оз. Куражечное 12-14 июля 2003 118
29 Р. Щапина 29 июня 1998 73
30 Р. Китильгина Всего 29 июля 1998 38 1819
Рис. 1. Локализация сбора проб нерки в оз. Курильское, р. Камчатка и оз. Азабачье, исследованных при анализе микросателлитной ядерной ДНК: А — бас. р. Камчатка (1 — р. Камчатка, 2 — р. Еловка, 3 — р. Двуюрточная, 4 — р. Киревна, 5 — оз. Куражечное, 6 — р. Щапина, 7 — р. Китильгина); Б — оз. Курильское (1 — р. Выгаенкия, 2 — р. Кирушутк, 3 — б. Южная, 4 — б. Озерная, 5 — б. Северная ближняя, 6 — р. Г аврюшка, 7 — б. Г аврюшка, 8 — б. Г аврюшка, мыс Тугумынк, 9 — р. Этамынк, 10 — б. Северная дальняя, 11 — б. Хакыцин, 12 — б. Оладочная); В — оз. Азабачье (1— р. Лотная, 2 — кл. Атхол, 3 — кл. Рыбоводный, 4 — р. Култучная, 5 — р. Бушуйка, 6 — б. Аришкина, 7 — б. Сновидовская)
автоматизированного ДНК-секвенатора. Размер аллелей определяли, используя компьютерное программное обеспечение Genescan 3.1 и Genotyper 2.5 (PE Byosystems, Foster City, Ca). Биохимические анализы выполняли на базе лаборатории молекулярной биологии Тихоокеанской биологической станции Нанаймо в Канаде.
Применяли стандартные методы статистической обработки частот генотипов и аллелей (Ли, 1978; Животовский, 1991; Хедрик, 2003). Сравнение аллельных распределений в выборках из различных группировок проводили с помощью критерия G-тест (Sokal, Rohlf, 1981).
Коэффициенты генетического сходства популяций вычисляли на основе стандартных генетических расстояний Нея (Nei, 1972, 1987) с последующим построением дендрограмм (COMPLET — complete-link metod) (Sneath, Sokal, 1973). Полученные матрицы так же анализировали с применени-
ем метода трехмерного шкалирования, который обеспечивает максимальное разделение классов и позволяет получить картину дивергенции популяций в трехмерном пространстве (Кігекаї, 1964). Анализ генетической дивергенции осуществлялся в пакете программ Ш^У8рс 2.0Ы (КТ8У8, 1997).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Нами был выполнен статистический анализ и обобщены данные по частотам локусов ядерной ДНК нерки в популяционных системах оз. Курильское и бассейна р. Камчатка. Общее число аллелей в локусах для всех исследованных популяций колебалось в пределах 4-72 (табл. 2, 3), в бас. р. Камчатка — 6-72 (оз. Азабачье — 4-50, притоки р. Камчатка — 6-72), оз. Курильское — в пределах 4-69. Среднее число всех аллелей составило для оз. Курильское 18 на локус (табл. 2, 3), для бас. р. Камчатка — 21 (оз. Азабачье — 14,
Таблица 2. Число аллелей, показатели гетерозиготности, предельные числа нуклеотидных повторов и Fst в 13 микро-сателлитных локусах нерки оз. Курильское и бассейна р. Камчатка
Локус Озеро Курильское Река Камчатка
число аллелей Fst Hs Ht BBA число аллелей Fst Hs Ht BBA
Okila 4 0,014 0,481 0,488 106-118 8 0,040 0,522 0,543 98-122
Okilb 5 0,012 0,697 0,706 147-166 6 0,037 0,468 0,486 147-166
Oki6 11 0,013 0,462 0,468 95-156 17 0,024 0,512 0,525 95-160
OkilO 69 0,016 0,922 0,937 180-530 72 0,022 0,936 0,957 168-530
Oki 16 17 0,013 0,477 0,483 321-395 17 0,075 0,412 0,445 309-395
Oki29 20 0,012 0,682 0,691 330-424 25 0,025 0,649 0,665 306-424
Omy77 10 0,013 0,489 0,495 99-123 12 0,023 0,441 0,451 93-121
One8 12 0,017 0,733 0,746 195-219 13 0,044 0,669 0,700 193-219
Ots2 15 0,018 0,746 0,759 150-179 19 0,034 0,725 0,751 141-183
OtslOO 23 0,013 0,823 0,835 156-213 27 0,034 0,857 0,888 144-215
Ots103 23 0,011 0,912 0,922 139-226 25 0,023 0,911 0,932 134-234
Ots107 7 0,009 0,283 0,285 80-130 9 0,033 0,453 0,468 80-130
Ots108 20 0,013 0,893 0,904 125-211 22 0,031 0,882 0,910 125-211
Среднее 18 0,014 0,637 0,646 21 0,034 0,654 0,677
Суммарно 245 272
Примечание: Hs — средняя гетерозиготность субпопуляции, Ht — ожидаемая частота гетерозигот, BBA (Bottom base pair of allele bin) — длины аллелей, выраженные в числе нуклеотидных пар
Таблица 3. Число аллелей, средняя гетерозиготность и предельные числа нуклеотидных повторов в 13 микросател-литных локусах нерки оз. Азабачье и притоков р. Камчатка
Локус Оз. Азабачье Притоки р. Камчатка
число аллелей Hs Ht BBA число аллелей Hs Ht BBA
Oki1a 5 0,565 0,589 106-118 8 0,479 0,486 98-122
Oki1b 4 0,451 0,470 147-162 5 0,485 0,494 151-166
Oki6 13 0,513 0,532 99-160 13 0,512 0,517 95-154
OkHO 50 0,934 0,958 168-530 70 0,938 0,948 172-530
Oki 16 10 0,346 0,354 317-387 15 0,477 0,522 309-395
Oki29 14 0,647 0,666 326-383 25 0,650 0,662 306-424
Omy77 6 0,422 0,436 103-121 12 0,459 0,465 93-121
One8 10 0,680 0,706 197-215 12 0,659 0,679 193-219
Ots2 11 0,683 0,703 159-179 19 0,768 0,784 141-183
Ots100 18 0,854 0,881 156-209 27 0,861 0,877 144-215
Ots103 21 0,886 0,908 143-226 25 0,936 0,942 134-234
Ots107 5 0,410 0,420 80-122 9 0,496 0,506 80-130
Ots108 18 0,868 0,898 133-207 22 0,897 0,909 125-211
Среднее 14 0,656 0,659 20 0,663 0,676
Суммарно 185 262
Примечание: Hs — средняя гетерозиготность субпопуляции, Ht — ожидаемая частота гетерозигот, BBA (Bottom base pair of allele bin) — длины аллелей, выраженные в числе нуклеотидных пар
р. Камчатка — 20). Суммарно для всех локусов было обнаружено: для оз. Курильское — 245 аллелей, для бас. р. Камчатка — 272 (оз. Азабачье — 185, р. Камчатка — 262).
В таблицах 2 и 3 представлены показатели гетерозиготности анализируемых популяций, Hs — средняя гетерозиготность и Н — ожидаемая частота гетерозигот, рассчитанные по каждому из исследованных локусов. Средние значе-
ния Н и Н для нерки озера Курильское составили, соответственно, 0,637 и 0,646; для бас. р. Камчатка — 0,654 и 0,677 (оз. Азабачье — 0,656 и 0,659, притоки р. Камчатка — 0,663 и 0,676). Можно отметить, что общий уровень ее изменчивости в притоках р. Камчатка по микросател-литным локусам превышает таковой в озерах Курильское и Азабачье. В таблицах 2 и 3 также представлены длины аллелей, выраженные в
числе нуклеотидных пар, характерных для каждого локуса нерки оз. Курильское и бас. р. Камчатка.
Оценка уровня межпопуляционных различий — коэффициент Fst отличен у разных локусов (табл. 2). Значения данного коэффициента, вычисленные для субпопуляций нерки р. Камчатка, заметно превышают эти показатели в оз. Куриль-ское, что указывает на большую дифференцированность данной популяционной системы.
Уровень изменчивости нерки по числу аллелей микросателлитных локусов ядерной ДНК в пределах изучаемых популяций различен (табл. 4). В среднем, количество аллелей на локус, встречающихся в субпопуляциях бассейна р. Камчатка, больше чем в оз. Курильское.
На рисунке 2 представлены распределения частот аллелей микросателлитных локусов для выборок нерки исследуемых популяций. По данным гистограммам видно, какие частоты аллелей были обнаружены для каждого из исследованных локусов. Сравнительный анализ аллельных частот 13 локусов у нерки оз. Курильское и бассейна р. Камчатка, выполненный при помощи О-теста, показал их гетерогенность по большинству из исследованных локусов (табл. 5). Так, по локусам 0^2, 0ї8І00, 0ї8І03, 0ї$107, 0їи108, 0пе8, ОкіІО, Окіїб различия значимы между всеми популяциями; соответственно, наблюдаемые по ним формы распределений частот, специфичны для каждой из анализируемых локальностей (рис. 2).
Выполнен мультилокусный анализ межпопуля-ционной изменчивости частот аллелей. На рисунке 3 представлена картина генетической дивергенции нерки (по методу Нея) исследуемых популяций. По степени генетического сходства выделяются три большие группы: первая — «оз. Курильское», в которую входят все исследованные субпопуляции данной локальности; вторая — «р. Камчатка», включающая в себя все проанализированные субпопуляции притоков р. Камчатка; третья — «оз. Азабачье», состоящая из выборок субпопуляций озера.
Полученные матрицы генетических расстояний анализировали с применением метода трехмерного шкалирования (Кт8ка1, 1964). Анализ степени генетического сходства исследуемых локальных стад нерки также позволил выделить три неперекрывающиеся группы популяций (рис. 4). В первую вошли выборки рыб из оз. Курильское, во вторую — из верхнего и среднего течения р. Камчатка, в третью — из оз. Азабачье.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, полученные данные позволили заключить, что по большинству из исследованных локусов популяционные комплексы нерки р. Камчатка, оз. Курильское и оз. Азабачье четко дифференцируются. Показана гетерогенность по числу аллелей и их частотным распределениям в данных локальностях. Выявлены дискриминирующие локусы (Ots2, OtslOÖ, Ütsl03, Otsl07, 0tsl08, One8, OkilO, Okilö), наиболее пригодные для идентификации рыб изучаемых стад.
Анализ стандартных генетических расстояний по методу Нея с последующим построением дендрограмм и применением метода трехмерного шкалирования подтвердил гетерогенность изучаемых локальностей нерки и позволил выделить три большие генетически своеобразные популяционные группы: первая — «оз. Курильское», вторая — «р. Камчатка», третья — «оз. Азабачье».
Обобщая представленные результаты исследований по изменчивости частот микросателлит-ных локусов ядерной ДНК нерки в популяционных комплексах оз. Курильское и бассейна р. Камчатка, можно отметить, что данная система генетических маркеров является достаточно информативным инструментом оценки степени дифферен-цированности природных промысловых стад и может использоваться при определении популяционной принадлежности в смешанных уловах в Тихом океане и сопредельных морях.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Алтухов Ю.П. 1974. Популяционная генетика рыб. М.: Пищ. пром-сть, 245 с.
Алтухов Ю.П., Салменкова Е.А. 2002. Полиморфизм ДНК в популяционной генетике // Генетика. Т. 38. № 9. С. 1173-1195.
Алтухов Ю.П., Салменкова Е.А., Омельченко В.Т. 1997. Популяционная генетика лососевых рыб. М.: Наука, 287 с.
Брыков В.А., Полякова Н.Е., Подлесных А.В., Голубь Е.В., Голубь А.П., Жданова О.Л. 2005. Влияние биотопов размножения на генетическую дифференциацию популяций нерки (Oncorhunchus nerka) // Генетика. Т. 41. № 5. С. 1-10.
Бугаев В.Ф. 1995. Азиатская нерка. М.: Колос, 464 с.
Варнавская Н.В. 1984. Адаптивная генетическая структура и ее связь с внутрипопуляционной дифференциацией по полу, возрасту и скорости роста у
Локальность Локус
ОМ 1а Окії 6 Окі 6 ОМ 10 ОМ1Ь ОМ29 Оту 7 7 Опе8 ОЫОЗ огяюо <ЭЫ07 огят Среднее
Р. Выченкия, 2000 4 8 4 44 2 15 1 10 8 18 15 6 14 11,9
Б. Гаврюшка, 1989 3 5 6 24 3 12 6 7 7 16 13 3 14 9,2
Б. Г аврюппса, 2000 4 9 6 20 3 13 6 9 9 16 14 6 16 10,1
Р. Кирушутк, 1989 3 10 6 21 3 14 5 11 10 16 13 6 14 10,2
Р. Кирушутк, 2000 3 8 8 33 3 14 6 8 6 18 11 5 16 10,7
<и Б. Южная, 1989 4 8 6 22 2 10 6 8 7 16 11 4 16 9,2
і о Б. Южная, 2000 3 8 6 35 3 13 4 8 7 17 13 5 14 10,5
л К Б. Озерная, 2000 3 8 6 29 3 12 5 7 6 17 12 5 14 9,8
Я Он Б. Северная 4 11 6 26 4 16 5 9 11 18 14 4 15 11,0
ближняя, 2000
со О Б. Оладочная, 1989 3 10 4 21 3 12 6 10 7 18 9 4 14 9,3
сЗ Б. Оладочная, 2000 4 11 5 19 3 10 6 9 7 17 11 4 14 9,2
из Б. Хакыцин, 2000 3 8 4 17 2 11 4 6 8 16 9 5 13 8,2
Р. Эгамынк, 2000 4 11 4 19 3 13 5 10 11 17 12 7 15 10,1
Б. Северная 4 11 5 23 3 11 5 6 7 17 12 5 15 9,5
дальняя, 2000
Р. Гаврюшка, 2000 3 6 5 18 3 10 6 9 7 20 16 6 13 9,4
Б. Гаврюшка, 4 10 4 22 3 11 6 10 8 14 13 5 14 9,5
мыс Тугумынк, 2000
Р. Лотная 4 2 7 22 3 8 4 7 9 13 13 3 10 8,1
1) нО кл. Атхол 3 4 4 22 3 10 3 7 6 12 12 5 11 7,8
£ кл. Рыбоводный 4 4 5 14 3 7 4 6 4 12 8 5 12 6,8
со Р. Кулгучная 3 7 5 24 3 8 6 6 5 19 14 5 15 9,2
Р. Бушуйка 4 6 5 24 2 7 3 4 5 14 11 5 12 7,8
со о Б. Аришкина 3 7 4 24 3 9 4 7 6 14 9 5 11 8,2
Б. Сновидовская 3 7 5 23 3 10 4 5 7 14 10 3 15 8,4
Р. Камчатка 6 9 7 51 4 19 7 9 19 23 20 5 19 15,2
л Р. Еловка 4 10 9 48 4 18 8 8 11 21 17 4 19 13,9
• ЬЙ § Й Р. Двуюрточная 4 7 6 43 4 14 5 9 11 18 18 6 16 12,4
І § Р. Киревна 2 7 7 41 4 13 3 8 12 21 14 5 15 11,7
В. Л Оз. Куражечное 2 8 7 46 5 14 4 9 12 21 17 5 16 12,8
С Он Р. Щапина 3 5 5 21 4 13 5 6 11 19 16 5 15 9,8
Р. Китильгина 4 6 4 16 2 5 9 7 12 19 13 6 11 8,8
ё Бас. оз. Курильское 3,5 8,9 5,3 24,6 2,9 12,3 5,5 8,6 7,9 16,9 12,4 5,0 14,4 9,9
а Бас. р. Камчатка 3,5 6,4 5,7 29,9 3,4 11,1 4,9 7,0 9,3 17,1 13,7 4,8 14,1 9,5
«и Оз. Азабачье 3,4 5,3 5,0 21,9 2,9 8,4 4,0 6,0 6,0 14,0 11,0 4,4 12,3 8,0
Притоки р. Камчатка 3,6 7,4 6,4 38,0 3,9 13,7 5,9 8,0 12,6 20,3 16,4 5Д 15,9 12,1
Характеристика внутрипопуляционной структуры нерки оз. Курильское и р. Камчатка
Рис. 2. Распределения частот аллелей микросателлитной ядерной ДНК в популяциях нерки р. Камчатка, оз. Аза-бачье, оз. Курильское. По оси абсцисс — размер аллелей, по оси ординат — средние для данной локальности частоты аллелей
Рис. 3. COMPLET — дендрограмма, по матрицам стандартных генетических расстояний Нея, вычисленных на основе изменчивости по микросателлитным локусам ядерной ДНК в популяциях нерки оз. Курильское, р. Камчатка и оз. Азабачье
Таблица 5. Оценка достоверности различий между популяциями нерки р. Камчатка, оз. Курильское и оз. Азабачье по в-тесту
Локус Р. Камчатка -оз. Азабачье df Р. Камчатка -оз. Курильское df Оз. Азабачье-оз. Курильское df
Okila 54,30* 7 20,16 7 33,32* 3
Okilb 33,62* 5 16,45 5 22,03* 5
Oki6 33,75* 14 28,63 14 62,91* 14
OkilO 82,47* 22 234,42* 22 202,91* 22
Oki 16 33,57* 13 276,94* 13 229,87* 13
Oki29 35,41 23 102,76* 23 87,26* 23
Omy77 19,21 12 84,91* 12 15,69 12
One8 74,50* 13 172,38* 19 141,83* 13
Ots2 58,83* 18 97,50* 18 108,10* 18
OtslOO 133,04* 28 234,75* 28 195,76* 28
Ots103 148,27* 18 151,10* 18 120,54* 18
Ots107 34,48* 6 189,30* 6 62,01* 6
Ots108 83,92* 19 112,48* 19 79,81* 19
Примечание: * — p < 0,05
Рис. 4. Генетическое сходство популяций нерки бас. р. Камчаткаиоз.Курильское (о — популяции оз. Курильское; if — оз. Азабачье; О — притоки р. Камчатка), выявленное методом трехмерного шкалирования по 13 микросателлитным локусам
тихоокеанского лосося — нерки Oncorhynchus nerka Walbaum: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. М.: Ин-т общей генетики АН СССР, 24 с.
Варнавская Н.В. 1988. Пространственная и темпоральная генетическая структура в популяционной системе нерки оз. Курильского (Камчатка) // Тез. докл. III Всесоюз. совещ. по лососевидным рыбам (Тольятти, март 1988 г.). Тольятти: ИЭВБ. С. 49-51.
Варнавская Н.В. 2001. Принципы генетической идентификации популяций тихоокеанских лососей рода Oncorhynchus в связи с задачами рационального промысла: Автореф. дис. ... докт. биол. наук. М.: ИОГен АН СССР, 48 с.
Варнавская Н.В. 2002. Генетическое разнообразие популяций в связи с задачами рациональной промысловой эксплуатации лососевых рыб // Исследования водных биологических ресурсов Камчатки и северо-западной части Тихого океана: Сб. науч. тр. Камчат. НИИ рыб. хоз-ва и океанографии. С. 158-181.
Варнавская Н.В. 2006. Генетическая дифференциация популяций тихоокеанских лососей. Петропав-ловск-Камчатский: КамчатНИРО, 488 с.
Варнавский В.С., Варнавская Н.В. 1985. Оценка миграции между внутрипопуляционными группировками ранненерестующей расы нерки оз. Начи-кинское (Камчатка) // Вопр. ихтиологии. Т. 25. Вып. 1. С. 157-159.
Варнавская Н.В., Варнавский В.С., Мидяная В.В., Ростомова С.А., Збоева Е.Н. 1996. Анализ гене-
тической изменчивости в популяциях нерки, Oncorhynchus nerka (Walbaum), Азии и Северной Америки методами многомерной статистики // Генетика. Т. 32. № 7. С. 962-977.
Животовский Л.А. 1991. Популяционная биометрия. М.: Наука, 267 с.
Кирпичников B.C. 1987. Генетика и селекция рыб. Л.: Наука, 520 с.
Коновалов C.M. 1980. Популяционная биология тихоокеанских лососей. М.: Наука, 937 с.
Ли Ч. 1978. Введение в популяционную генетику. М.: Мир, 526 с.
Новосельская А.Ю., Новосельский Ю.И., Алтухов Ю.П. 1982. Физико-химические характеристики нерестилищ и наследственная гетерогенность стада нерки, Oncorhynchus nerka (Walbaum), оз. Аза-бачьего // Генетика. Т. 43. № 6. С. 1004-1011.
Пустовойт СП. 1994a. Внутрипопуляционная генетическая изменчивость и межпопуляционная дифференциация азиатской нерки Oncorhynchus nerka (Walbaum) // Генетика. Т. 30. С. 101-106.
Пустовойт С.П. 1993. Генетическая гетерогенность нерестового стада нерки, Oncorhynchus nerka (Walbaum), р. Камчатка // Генетика. Т. 29. №. 5. С. 808-819.
Пустовойт С.П., Макоедов А.Н. 1992. Генетическая и фенетическая изменчивость нерки, Oncorhynchus nerka (Walbaum), р. Камчатка // Генетика. Т. 28. № 6. С. 141-149.
Хедрик Ф. 2003. Генетика популяций. М: Техно-сфера, 592 с.
Atkinson C.E., Rose J.H., Duncan T.O. 1967. Pacific salmon in the United States // Salmon of the North Pacific Ocean. Part IV. Spawning populations ofNorth Pacific salmon. Int. North Pac. Fish. Comm. Bull. V. 23. P. 43-224.
Banks M.A., Blouin M.S., Baldwin B.A., Rashbrook V.K., FitzgeraldH.A.,Blankenship S.M., Hedgecock D.
1999. Isolation and inheritance of novel microsatellites in chinook salmon (Oncorhynchus tschawytscha) // Journal of Heredity. V. 90. P. 281-288.
Beacham T.D., Candy J.R., McIntosh B., MacCon-nachie C., Tabata A., Kaukinen K., Deng L., Miller K.M., Withler R.E., Varnavskaya N.V. 2005. Estimation of stock composition and individual identi-fication of sockeye salmon (Oncorhynchus nerka) on a Pacific Rim basis using microsatellite and major histocompatibility complex variation // Trans. Amer. Fish. Soc. P. 1124-1140.
Beacham T.D., Margolis L., Nelson R.J. 1998. A comparison of methods of stock identification for sockeye salmon (Oncorhynchus nerka) in Barkley Sound, British Columbia // N. Pac. Andr. Fish Comm. Bull. No. V. 1. P. 227-239.
Beacham T.D., McIntosh B., MacConnachie C., Miller K.M., Withler R.E., Varnavskaya N.V 2006. Pacific Rim population structure of sockeye salmon (Oncorhynchus nerka) as determined from micro-satellite analysis // Trans. Amer. Fish. Soc. V. 135. P. 174-187.
Beacham T.D., Varnavskaya N.V., McIntosh B., MacConnachie C. 2006. Population structure of sockeye salmon (Oncorhynchus nerka) from Russia determined with microsatellite DNA variation // Trans. Amer. Fish. Soc. P. 97-109.
Beacham, T.D., Wood C.C. 1999. Application of microsatellite DNA variation to estimation of stock composition and escapement of Nass River sockeye salmon (Oncorhynchus nerka) // Can. J. Fish. Aquat. Sci. V. 56. P. 1-14.
Beacham T.D., WoodC.C., WitherR.E., andMillerK.M.
2000. Application of microsatellite DNA variation to estimation of stock composition and escapement of Skeena River sockeye salmon (Oncorhynchus nerka) // N. Pac. Anad. Fish. Comm. Bull. V. 2. P. 263-276.
Cavalli-Sforsa L.L., Edvards A.W.E. 1967. Phylogenetic analysis: models and estimation procedures // Evolution. V. 21. P. 550-570.
Fillatre E.K., Etherton P., Heath D.D. 2003. Bimodal run distribution in a northern population of sockeye salmon (Oncorhynchus nerka): life history and genetic analysis on a temporal scale // Ecol. V. 12. № 7. P. 1793-1805.
Hanamura N. 1966. Salmon of the North Pacific Ocean. Part III. A review of the life history of North Pacific salmon. I. Sockeye salmon in the Far East. Bull. Int. North Pac. Fish. Comm. (18): P. 1-27.
Hartman W.L., Raleigh R.F. 1966. Tributary homing of sockeye salmon at Brooks and Karluk Lakes, Alaska // J. Fish. Res. Board Canada. V. 21. P. 485-504.
Kruskal J.B. 1964. Nonmetric multidimensional scaling: a numerical method // Psychometrika. V. 29. P. 28-42.
Miller K.M., Ming T.J., Shulze A.D., Kaukinen K.H., Bucklin K. and Calavetta M. 2000. Update to: Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (DGGE): A Rapid and Sensitive Technique to Screen Nucleotide Sequence Variation in Populations / In: Polymorphism
Detection and Analysis, [ed. by J.D. Burczak and E. Mardis]. Eaton Publishing, Natick, MA.
Morris D., RichardK.R., Wright J.M. 1996. Microsatellites from rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) and their use for genetic study of salmonids // Can. J. Fish. Aquat. Sci. V. 53. P. 120-126.
Nei M. 1972. Genetic distance between populations // Amer. Natur. V. 106. P. 283-292.
Nei M. 1987. Molecular evolutionary genetics. N.Y.: Columbia Univ. press, 512 p.
Nelson R.J., Beacham T.D. 1999. Isolation cross species amplification of microsatellite loci useful for study of Pacific salmon // Animal Genetic. V. 30. P. 228-229.
NTSYS: Numerical Taxonomy & Multivariate analysis System. 1997. Exeter Software.
Scribner K.T., Gust J.R., Fields R.L. 1996. Isolation and characterization of novel microsatellite loci: cross-species amplification and population genetic applications // Can. J. Fish. Aquat. Sci. V. 53. P. 833-841.
Seeb J.E., Habicht C., Olsen J.B., Bentzen P., Shaklee J.B., Seeb L. W. 1998. Allozyme, mtDNA, and microsatelitte variants describe structure of populations of pink and sockeye salmon in Alaska // NPAFC Bull. № 1. P. 300-318.
Smith C.T., Koop B.F, Nelson R.J. 1998. Isolation and characterization of coho salmon (Oncorhynchus kisutch) microsatellites and their use in other salmonids // Molecular Ecology. V. 7. P. 1613-1621.
Sneath P.H.A., Sokal R.R. 1973. Numerical Taxonomy. Freeman W.H. [ed.]. San-Francisco, Ca.
Sokal R.R., Rohlf F.G. 1981. Biometry // 2nd ed. W.H. Freemen & Co., San Francisco, CA, 859 p.
Tautz D. 1989. Hypervariability of simple sequences as a general source of polymorphic DNA markers // Nucleic Acids Res. V. 17. P. 6463-6471.
Varnavskaya N.V., Wood C.C., Everett R.J. 1994. Genetic variation in sockeye salmon (Oncorhynchus nerka) populations of Asia and North America // Can. J. Fish Aquat. Sci. V. 51 (Suppl.). P. 132-146.
Varnavskaya N.V., Wood C.C., Everett R.J., Wilmot R.L., Varnavsky VS., Midanaya V.V., Quinn T.P. 1994. Genetic differentiation of subpopulations of sockeye salmon (Oncorhynchus nerka) within lakes of Alaska, British Columbia and Kamchatka // Can. J. Fish Aquat. Sci. V. 51 (Suppl.). P. 147-157.
