Научная статья на тему 'ОЦЕНКА ГЕНЕТИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ ЧИРА COREGONUS NASUS ПРИ ИСКУССТВЕННОМ ВЫРАЩИВАНИИ МОЛОДИ'

ОЦЕНКА ГЕНЕТИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ ЧИРА COREGONUS NASUS ПРИ ИСКУССТВЕННОМ ВЫРАЩИВАНИИ МОЛОДИ Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
16
3
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СИГОВЫЕ РЫБЫ / COREGONUS NASUS / АКВАКУЛЬТУРА / ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПОЛИМОРФИЗМ / ДНКМАРКЕРЫ / ПОЛИМОРФНЫЕ ЛОКУСЫ / ГЕНЕТИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ / ОТБОР / ГЕНОТИПЫ / КОМПЕНСАЦИОННОЕ РЫБОВОДСТВО / WHITEFISH / COREGONUS NASUS / AQUACULTURE / GENETIC POLYMORPHISM / DNA MARKERS / POLYMORPHIC LOCI / GENETIC DIVERSITY / SELECTION / GENOTYPES / COMPENSATORY FISH FARMING

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Похазникова Анастасия Александровна, Жигилева Оксана Николаевна, Селюков Александр Германович, Айтмухамбетова Ильнара Ренатовна

Настоящая работа призвана расширить представления о генетическом разнообразии чира ( Сoregonus nasus ) в условиях искусственного выращивания молоди. Запасы сиговых рыб существенно сокращаются изза нерационального промысла, нефтяного загрязнения и других неспецифических факторов. Сохранение, увеличение численности популяций и повышение генетического разнообразия сиговых рыб является первоочередной задачей. Актуальность данного исследования заключается в изучении генетического полиморфизма чира (Coregonus nasus) в природных популяциях и рыбоводных хозяйствах. Согласно проведенным исследованиям, было установлено, что чир обладает высокой генетической вариабельностью. С применением двух праймеров для межмикросателлитных повторов (ISSR) был проанализирован генетический полиморфизм чира по 20 локусам, 100% из которых оказались полиморфными. Выявлен высокий уровень генетического разнообразия среди личинок, вылупившихся после инкубации в условиях рыбоводного предприятия. При этом наблюдались статистически значимые различия по частотам аллелей некоторых локусов между выжившими и погибшими эмбрионами, вероятно, свидетельствующие об отборе генотипов, устойчивых к условиям искусственной инкубации. При обработке икры сверхслабыми импульсными магнитными полями (ССИМП) достоверного изменения уровня генетического разнообразия у выживших личинок не наблюдается. Среди погибшей икры показатели генетического полиморфизма опытной группы в три раза ниже относительно контроля, что подтверждает гибель наиболее гомозиготной части особей под действием ССИМП. Анализ генофондов с использованием молекулярно-генетических маркеров указывает на выраженные особенности генетической структуры и необходимость дальнейшей разработки генетически обоснованных методов сохранения биоразнообразия редких видов рыб.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Похазникова Анастасия Александровна, Жигилева Оксана Николаевна, Селюков Александр Германович, Айтмухамбетова Ильнара Ренатовна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ASSESSMENT OF GENETIC DIVERSITY OF THE BROAD WHITEFISH COREGONUS NASUS DURING ARTIFICIAL REARING

The article is intended to expand the understanding of genetic diversity of broad whitefish ( Сoregonus nasus ) during artificial rearing of juveniles. Whitefish stocks are significantly decreasing due to irrational fishing, oil pollution and other non-specific factors. Conservation, increase of population number and enhancement of genetic diversity of whitefish are priority tasks. The relevance of this paper is the study of genetic polymorphism of the broad whitefish (Coregonus nasus) in natural populations and in fish farms. According to the results, it was found that the broad whitefish has a high genetic variability. Using two ISSR-primers, genetic polymorphism was analyzed for 20 loci, 100% of which were polymorphic. A high level of genetic diversity was revealed among larvae hatched after incubation in the fish farm. Statistically significant differences in allele frequencies of some loci were observed between surviving and dead embryos, probably indicating selection of genotypes resistant to artificial incubation conditions. No significant change in the level of genetic diversity in surviving larvae was observed during treatment of eggs with ultraweak pulsed magnetic fields (UWPMF). Among the dead eggs, the indices of genetic polymorphism of the experimental group were three times lower relative to the control, which indicates that the most homozygous part of individuals died under the effect of UWPMF. The analysis of gene pools using molecular genetic markers indicates pronounced peculiarities of genetic structure and the need for further development of genetically based methods of biodiversity conservation of rare fish species.

Текст научной работы на тему «ОЦЕНКА ГЕНЕТИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ ЧИРА COREGONUS NASUS ПРИ ИСКУССТВЕННОМ ВЫРАЩИВАНИИ МОЛОДИ»

ПОХАЗНИКОВА Анастасия Александровна

ассистент кафедры биологической химии, ФГБОУ ВО Тюменский ГМУ Минздрава России

ЖИГИЛЕВА Оксана Николаевна

доктор биологических наук,

профессор кафедры экологии и генетики,

ФГАОУ ВО «Тюменский государственный университет»

СЕЛЮКОВ Александр Германович

доктор биологических наук, профессор кафедры зоологии и эволюционной экологии животных, ФГАОУ ВО «Тюменский государственный университет»

АЙТМУХАМБЕТОВА Ильнара Ренатовна

ассистент кафедры биологической химии, ФГБОУ ВО Тюменский ГМУ Минздрава России

II ММ III ММ ММ III ММ ММ III ММ III ММ ММ III ММ ММ III ММ ММ III ММ III ММ ММ III ММ ММ III ММ ММ III ММ 1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111

УДК 597.553.2:639.3:575.174.015.3 статья поступила 12.02.2024

1.5.20. Биологические ресурсы

DOI 10.35524/2687-0436_2024_60

ОЦЕНКА ГЕНЕТИЧЕСКОГО РНЗН00БРНЗИЯ ЧИРН COREGONUS NRSUS ПРИ ИСКУССТВЕННОМ ВЫРАЩИВАНИИ М0П0ДИ

ASSESSMENT OF GENETIC DIUERSITV OF THE BRORD WHITEFISH COREGONUS NRSUS DURING RRTIFICIRL RERRING

Настоящая работа призвана расширить представления о генетическом разнообразии чира (Coregonusnasus) в условиях искусственного выращивания молоди. Запасы сиговых рыб существенно сокращаются из-за нерационального промысла, нефтяного загрязнения и других неспецифических факторов. Сохранение, увеличение численности популяций и повышение генетического разнообразия сиговых рыб является первоочередной задачей. Актуальность данного исследования заключается в изучении генетического полиморфизма чира (Coregonus nasus) в природных популяциях и рыбоводных хозяйствах. Согласно проведенным исследованиям, было установлено, что чир обладает высокой генетической вариабельностью. С применением двух праймеров для межмикросателлитных повторов (ISSR) был проанализирован генетический полиморфизм чира по 20 локусам, 100% из которых оказались полиморфными. Выявлен высокий уровень генетического разнообразия среди личинок, вылупившихся после инкубации в условиях рыбоводного предприятия. При этом наблюдались статистически значимые различия по частотам аллелей некоторых локусов между выжившими и погибшими эмбрионами, вероятно, свидетельствующие об отборе генотипов, устойчивых к условиям искусственной инкубации. При обработке икры сверхслабыми импульсными магнитными полями (ССИМП) достоверного изменения уровня генетического разнообразия у выживших личинок не наблюдается. Среди погибшей икры показатели генетического полиморфизма опытной группы в три раза ниже относительно контроля, что подтверждает гибель наиболее гомозиготной части особей под действием ССИМП. Анализ генофондов с использованием молекулярно-ге-нетических маркеров указывает на выраженные особенности генетической структуры и необходимость дальнейшей разработки генетически обоснованных методов сохранения биоразнообразия редких видов рыб.

Ключевые слова: сиговые рыбы, Coregonus nasus, аквакультура, генетический полиморфизм, ДНК-маркеры, полиморфные локусы, генетическое разнообразие, отбор, генотипы, компенсационное рыбоводство

Key words: whitefish, Coregonus nasus, aquaculture, genetic polymorphism, DNA markers, polymorphic loci, genetic diversity, selection, genotypes, compensatory fish farming

Сиговые рыбы широко распространены в субарктической и бореальной зонах Евразии и Северной Америки. Виды рода Coregonus обитают преимущественно в водоёмах Сибири, обладают высокой морфо-экологической пластичностью, имеют сложную внутривидовую структуру [1, 3, 6, 8, 10, 11]. Запасы сиговых рыб резко сокращаются из-за нерационального промысла, нефтяного загрязнения и других факторов. Сохранение и увеличение их численности является первоочередной задачей [4]. Для сиговых рыб, особенно для чира, составляющего основу рыбного промысла, генетические ресурсы имеют особую ценность, что обуславливает поиск новых методов поддержания генетического разнообразия.

В рамках морфо-экологического подхода не представляется возможным решить сложные вопросы внутривидовой дифференциации и популяционной структуры сиговых. Без знаний о генетической структуре сохранить биоразнообразие и численность ценных видов рыб невозможно [4]. Развитие исследований в этом направлении стало осуществимо благодаря использованию генетических маркеров. Структура изменчивости молекулярно-генетических маркеров не зависит от условий среды обитания, она отражает различия в генотипах особей. Применение генетических маркеров позволяет получить полную информацию о состоянии генофондов сиговых рыб и о процессах, протекающих в популяциях [2]. Актуальность данной работы заключается в изучении генетического полиморфизма чира (Coregonus nasu5) в природных популяциях и рыбоводных хозяйствах.

Цель работы - дать оценку генетического разнообразия чира в условиях искусственного выращивания молоди.

Материалы и методы исследований. Материалом послужили личинки чира, выращенные на Собском рыбоводном заводе. Икра была получена от диких производителей из р. Собь (приток Оби) в 2020 г. Собский рыбоводный завод специализируется на искусственном воспроизводстве ценных видов сиговых, а именно чира и муксуна. Также данное предприятие можно назвать экологичным, т.к. применяемые технологии и оборудование рассчитаны на минимальный уровень воздействия на окружающую среду, включая низкий уровень водопотребления. Безопасность завода прослеживается в использовании им современных установок замкнутого водоснабжения, что позволяет подращивать в бассейнах до момента выпуска жизнеспособную молодь в условиях, находящихся под полным контролем, а также исключающих природные факторы риска, которые могут быть связаны с колебаниями температуры.

Поскольку чир из всех видов сиговых рыб характеризуется наибольшими процентами отхода (гибели) икры, на предприятии в качестве эксперимента применили методику обработки икры и молоди сверхслабыми импульсными магнитными полями (ССИМП). Ранее показано, что электромагнитные поля, близко сопоставимые по амплитуде и частоте с естественными, особенно их магнитная составляющая, имеют позитивное влияние, с одной стороны, на снижение числа хромосомных мутаций, с другой стороны, на увеличение неспецифической резистентности к неблагоприятным факторам внешней среды [7].

Эксперименты по обработке личинок чира ССИМП были поставлены в 2020 г. на Собском рыбоводном заводе. Для проведения опытов использовались разные по назначению частоты. В первую неделю личинки Coregonus па5т подвергались воздействию активизирующими частотами 920-930/110-120 кГц, затем до окончания эксперимента их облучали поддерживающими частотами 920-930/40-60 кГц, генерируемыми приборным комплексом «Т-101» по технологии «Телос». В контрольные и опытные емкости (0,5 л) компрессором ТУР ЛРЯ-200 с умеренной интенсивностью подавался воздух. Напряженность магнитного поля в зоне действия облучателя составляла 2*10-5 А/м.

В выборке исследуемого биоматериала для генетического анализа участвовали 96 образцов чира, из которых 22 особи - контроль отход, 22 пробы - контроль; 20 - опыт отход и 32 - опытные образцы. Опытные образцы, в отличие от контрольных, подвергались воздействию ССИМП.

Для генотипирования личинок использовали метод полимеразной цепной реакции последовательностей, ограниченных простыми повторами (ISSR-PCR) с двумя праймерами: Р4, имеющий состав (CA)8G и международный код UBC-818, а также праймер Р7 с составом (TC)8C и кодом UBC-823 [15]. Температура отжига для P4 и P7 одинакова и составляет 52 °С. Амплификацию проводили в 25 мкл реакционной смеси, содержащей ПЦР-буфер (0,01 М Трис-HCl, 0,05 М KCl, 0,1% Тритон Х-100), 4 мМ MgCl2, 0,2 мМ каждого из dNTP. 1 мкл общего раствора ДНК, 2,5 мМ праймера и 0,2 ед./мкл Taq-полимеразы. Условия реакции включали 7 мин. при 94 °С; затем 30 циклов: 94 °С в течение 30 с, 52 (56) °С в течение 45 с, 72 °С в течение 2 мин.; затем 72 °С в течение 7 мин.

Для оценки генетического полиморфизма использовали программу PopGen32, с помощью которой рассчитывали частоты аллей (Pi), долю полиморфных локусов (P) [13], наблюдаемое число аллелей (na), эффективное число аллелей (ne) [12]. Индекс генетического подобия Нея (I) использовали для оценки генетического сходства двух выборок по частотам аллелей [13]. С помощью генетического расстояния (D) оценили степень генетического различия групп или образцов [14]. Проверку соответствия теоретических и фактических частот генотипов производили с использованием критерия хи-квадрат, полученное значение затем сравнивали со стандартными значениями.

Результаты исследований. В ходе исследований мы сравнили частоты ISSR-ампликонов у погибших, а также у выживших особей. Количество ампликонов составило по 10 на каждый праймер. Экспериментальные группы чира имеют различия по частотам аллелей, которые являются статистически значимыми (табл. 1, 2). С использованием праймера P4 к таким локусам можно отнести три: P4-6, P4-9, P4-10. В реакции с праймером P7 статистически значимые различия можно наблюдать по локусам P7-2, P7-4, P7-8 и P7-10. Характерной особенностью является наличие мономорфных локусов P7-1 и P7-5. Различия по частоте аллелей среди выживших и погибших особей могут быть обусловлены разной адаптивной значимостью отдельных генов при искусственном воспроизводстве.

Таблица 1

Частоты ISSR-ампликонов в реакции с праймером Р4 в группах особей чира, выживших и погибших на разных сроках инкубации

Локус Отход 30.03.2020 Выжившие к 30.04.2020 Хи-квадрат Вероятность

P4-1 0,225 0,375 2,00 0,158

P4-2 0,522 0,558 0,10 0,751

P4-3 0,493 0,558 0,32 0,569

P4-4 0,522 0,437 0,55 0,460

P4-5 0,553 0,779 4,41 0,036

P4-6 1,000 0,375 32,98* 0,000

P4-7 0,439 0,558 1,07 0,302

P4-8 0,761 0,730 0,10 0,754

P4-9 0,263 0,730 16,44* 0,000

P4-10 0,244 0,844 27,67* 0,000

Примечание: * различия между группами статистически значимы (р<0,05).

Таблица 2

Частоты 188Я-ампликонов в реакции с праймером Р7 в группах особей чира, выживших и погибших на разных сроках инкубации

Локус Отход 30.03.2020 Выжившие к 30.04.2020 Хи-квадрат Вероятность

Р7-1 0,493 0,688 2,98 0,084

Р7-2 0,155 0,506 10,32* 0,001

Р7-3 0,662 0,587 0,45 0,501

Р7-4 0,493 0,779 6,78* 0,009

Р7-5 0,493 0,688 2,98 0,084

Р7-6 0,553 0,437 1,01 0,314

Р7-7 0,707 0,730 0,05 0,830

Р7-8 1,000 0,268 42,39* 0,000

Р7-9 0,368 0,779 13,22* 0,000

Р7-10 0,244 0,651 12,56* 0,000

Примечание: * различия между группами статистически значимы (р<0,05).

Для оценки генетического разнообразия произвели расчёты показателей 188Я-полиморфизма в группах особей, выживших и погибших на разных сроках инкубации. В обоих вариантах наблюдается высокий процент полиморфных локусов (100 и 90%). Показатели генетического разнообразия в группах «отход» и «выжившие» достоверно не различаются. Однако наблюдается тенденция к увеличению всех показателей полиморфизма (табл. 3). Возможно, наблюдается отбор в пользу наиболее адаптированных при искусственном воспроизводстве генотипов, в частности, гетерозиготных.

Таблица 3

Показатели 188Я-полиморфизма в группах выживших и погибших особей чира

Показатель Отход Живые

объем выборки 35 41

наблюдаемое количество аллелей 1,9 2,0

эффективное число аллелей 1,7 1,8

генетическое разнообразие 0,395 0,429

количество полиморфных локусов 18 20

процент полиморфных бэндов, % 90 ± 6,7 100

В ходе проведенных нами исследований сравнили частоты 188Я-ампликонов в реакции с праймером Р7 в группах выживших особей - опытной и контрольной (табл. 4). Характерной особенностью выживших групп (опыт) является наличие мономорфных локусов Р4-8, Р4-9, Р4-10. В контрольном варианте также присутствуют три мономорфных локуса Р4-3, Р4-5, Р4-7. Аналогичным способом исследовали частоты 188Я-ампликонов в реакции с праймером Р4 (табл. 5). Достоверные различия между группами наблюдались по локусам Р7-2, Р7-4, Р7-6 и Р7-9. Наблюдаемые различия могут быть обусловлены воздействием сверхслабого импульсного магнитного поля на личинок чира. Это, вероятно, свидетельствует о том, что сверхслабое импульсное магнитное поле могло влиять на частоты генотипов чира, направляя отбор в пользу гетерозиготных особей.

Таблица 4

Частоты 188Я-ампликонов в реакции с праймером Р7 среди выживших особей чира

Локус Опыт Контроль Хи-квадрат Вероятность

Р7-1 0,676 0,699 0,03 0,874

Р7-2 0,312 0,787 9,37* 0,002

Р7-3 0,676 0,523 0,98 0,322

Р7-4 0,676 1,000 8,40* 0,004

Р7-5 0,603 0,787 1,65 0,199

Р7-6 0,205 0,787 13,81* 0,000

Р7-7 0,676 0,787 0,65 0,421

Р7-8 0,239 0,293 0,15 0,698

Р7-9 0,676 1,000 8,40* 0,004

Р7-10 0,541 0,787 2,80 0,095

Примечание: * различия между группами статистически значимы (р<0,05).

Таблица 5

Частоты 188Я-ампликонов в реакции с праймером Р4 среди выживших особей чира

Локус Опыт Контроль Хи-квадрат Вероятность

Р4-1 0,275 0,478 1,78 0,182

Р4-2 0,438 0,699 2,84 0,092

Р4-3 0,351 1,000 20,41* 0,000

Р4-4 0,771 0,262 10,57* 0,001

Р4-5 0,676 1,000 8,40* 0,004

Р4-6 1,000 0,147 29,87* 0,000

Р4-7 0,351 1,000 20,41* 0,000

Р4-8 1,000 0,631 8,75* 0,003

Р4-9 1,000 0,631 8,75* 0,003

Р4-10 1,000 0,787 4,57 0,032

Примечание: * различия между группами статистически значимы (р<0,05).

Среди выживших особей оценили показатели 188Я-полиморфизма у особей, подвергавшихся воздействию ССИМП, по сравнению с контрольной группой (табл. 6). В опыте и контроле наблюдается средний показатель доли полиморфных локусов (60 и 70%, соответственно). Индекс генетического сходства Нея определяет степень генетического сходства опытного и контрольного вариантов по частотам аллелей и составляет 0,678. Данные значения свидетельствуют о том, что в выборках присутствуют тесные родственные связи, но благодаря воздействию ССИМП на опытные образцы происходят некоторые изменения в генетической структуре выборок чира, вследствие чего увеличивается и генетическая дистанция между ними.

Аналогичное сравнение произвели в группах погибших особей чира (табл. 7). Частоты 188Я-ампликонов в реакции с праймером Р4 в погибших группах особей чира имеют разные значения. Локусы Р4-1, Р4-6 и Р4-7 в варианте опытов с использованием ССИМП мономорфны. Статистически значимые различия между группами наблюдали только в случае опытных личинок на примере локуса Р4-7.

Таблица 6

Показатели 188Я-полиморфизма в реакции с праймером Р4 среди выживших особей чира

Показатель Опыт Контроль

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

объем выборки 19 22

наблюдаемое количество аллелей 1,6 1,7

эффективное число аллелей 1,5 1,5

генетическое разнообразие 0,260 0,283

количество полиморфных локусов 6 7

процент полиморфных бэндов, % 60 ± 10,9 70 ± 10,2

Таблица 7

Частоты 188Я-ампликонов в реакции с праймером Р4 среди погибших особей чира

Локус Опыт Контроль Хи-квадрат Вероятность

Р4-1 0,000 0,355 5,15 0,023

Р4-2 0,699 0,460 1,73 0,189

Р4-3 0,574 0,460 0,39 0,532

Р4-4 0,397 0,592 1,15 0,284

Р4-5 0,478 0,592 0,40 0,529

Р4-6 1,000 1,000 0,00 1,000

Р4-7 1,000 0,323 13,90* 0,000

Р4-8 0,699 0,796 0,40 0,527

Р4-9 0,478 0,184 3,27 0,070

Р4-10 0,478 0,158 4,01 0,045

Примечание: * различия между группами статистически значимы (р<0,05).

Произвели расчёты показателей 188Я-полиморфизма по праймеру Р4 в погибших группах особей чира (табл. 8). Данное сравнение позволило оценить генетическое разнообразие и сделать вывод о влиянии магнитных импульсов на генотипы личинок. По показателям 188Я-полиморфизма в реакции с праймером Р4 в погибших группах особей чира (опыт и контроль) можно заметить различия. По сравнению с выжившими особями (табл. 7) у погибших личинок процент полиморфных локусов выше - 70% в опыте и 90% в контрольном варианте. Исходя из полученных данных, можно заметить, что также наблюдается высокий индекс генетического сходства Нея (0,877), а генетическое расстояние меньше, чем в предыдущих опытах - 0,131. Эти данные свидетельствуют, что отбор идет в пользу более генетически разнородных организмов.

По частотам 188Я-ампликонов в группе погибших особей выявлены различия в группах опыт и контроль (табл. 9). Седьмой праймер в опыте с применением ССИМП позволил выявить самое большое количество мономорфных локусов: Р7-1, Р7-3, Р7-5, Р7-7, Р7-8, Р7-9 и Р7-10, в отличие от праймера Р4. Из этого следует, что особенности и количество нуклеотидов в составе праймера также существенно влияют на показатель полиморфизма.

Таблица 8

Показатели 188Я- полиморфизма в реакции с праймером Р4 среди погибших особей чира

Показатель Опыт Контроль

объем выборки 11 24

наблюдаемое количество аллелей 1,7 1,9

эффективное число аллелей 1,6 1,7

генетическое разнообразие 0,331 0,375

количество полиморфных локусов 7 9

процент полиморфных бэндов, % 70 ± 10,2 90 ± 6,7

Таблица 9

Частоты 188Я-ампликонов в реакции с праймером Р7 среди погибших особей чира

Локус Опыт Контроль Хи-квадрат Вероятность

Р7-1 1,000 0,388 11,61* 0,000

Р7-2 0,478 0,043 9,71* 0,002

Р7-3 1,000 0,592 6,24* 0,013

Р7-4 0,478 0,500 0,02 0,903

Р7-5 1,000 0,388 11,61* 0,000

Р7-6 0,699 0,500 1,21 0,272

Р7-7 1,000 0,646 5,13 0,023

Р7-8 1,000 1,000 0,00 1,000

Р7-9 1,000 0,236 17,64* 0,000

Р7-10 1,000 0,087 26,85* 0,000

Примечание: * различия между группами статистически значимы (р<0,05).

По показателям генетического полиморфизма в группах погибших особей чира выявлено низкое количество полиморфных ампликонов - 30% и небольшое генетическое разнообразие - 0,142. В контрольном варианте высокий процент полиморфности, генетическое разнообразие на 0,207 выше, чем в опыте (табл. 10). Чем выше уровень гетерозиготности, тем больше количество различных сочетаний аллелей у потомства.

Таблица 10

Показатели 188Я-полиморфизма в реакции с праймером Р7 среди погибших особей чира

Показатель Опыт Контроль

объем выборки 11 24

наблюдаемое количество аллелей 1,3 1,9

эффективное число аллелей 1,3 1,6

генетическое разнообразие 0,142 0,349

количество полиморфных локусов 3 9

процент полиморфных бэндов, % 30 ± 10,2* 90 ± 6,7

Примечание: * различия между группами статистически значимы (р<0,05).

Таким образом, согласно проведенным исследованиям, было установлено, что чир обладает высокой генетической вариабельностью. Такая изменчивость вида, отличающая его от большинства других представителей семейства, связана с высокой адаптивной способностью чира к условиям обитания. В связи с суровыми северными условиями существования, включающими в себя низкие отрицательные среднегодовые температуры и недостаточное разнообразие кормовой базы, чир в процессе эволюционного развития выработал высокую адаптивность на генетическом уровне. Полиморфность таких адаптированных популяций позволила успешно освоить непривлекательные для многих других видов рыб области обитания. Высокий генетический полиморфизм и видовая адаптивность характерна для чира не только в естественных условиях, но и в аквакультуре [5, 9].

Заключение. У чира из р. Собь с использованием двух 188Я-праймеров изучен полиморфизм 20 локусов, 100% из которых полиморфны. Выявлен высокий уровень генетического разнообразия (0,42) у личинок, вылупившихся после инкубации в условиях рыбоводного предприятия. Наблюдаются статистически значимые различия по частотам аллелей восьми локусов между выжившими и погибшими на стадии икры эмбрионами, вероятно, свидетельствующие об отборе генотипов, устойчивых к условиям искусственной инкубации.

При обработке икры сверхслабыми импульсными магнитными полями (ССИМП) достоверного изменения уровня генетического разнообразия у выживших личинок не наблюдается. Среди погибшей икры показатели генетического полиморфизма опытной группы в три раза ниже относительно контроля, что свидетельствует о гибели наиболее гомозиготной части особей под действием ССИМП. Технология, применяемая на Собском рыбоводном предприятии для получения молоди чира, способствует поддержанию генетического полиморфизма вида.

Изучение полиморфизма молекулярно-генетических маркеров - обязательный этап разработки программ по сохранению генетических ресурсов сиговых рыб. Анализ генофондов с использованием молекулярно-генетических маркеров свидетельствует о выраженных особенностях генетической структуры и необходимости дальнейшей разработки генетически обоснованных методов сохранения биоразнообразия редких видов рыб.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ и Правительства ЯНАО (рег. N° 1944890009). Выражаем благодарность Д.Н. Колесникову и Е.В. Ефремовой (ООО «НПО «Собский рыбоводный завод»).

Библиографический список

1. Атлас пресноводных рыб России. Том 2 / Ю. С. Решетников, О. А. Попова, И. А. Черешнев [и др.] ; под редакцией Ю. С. Решетникова. - Москва : Наука, 2002. - 253 с.

2. Балдина, С. Н. Внутривидовая генетическая дифференциация и филогео-графия сигов (р. Сoregonus) Сибири : специальность 03.02.07 «Генетика» : автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук / Балдина Светлана Николаевна. - Москва, 2010. - 23 с. - Текст : непосредственный.

3. Бодали, Р. А. Генетические связи пяти видов сиговых рыб Сибири / Р. А. Бодали, Д. А. Вуоринен, Ю. С. Решетников, Д. Д. Рист. - Текст : непосредственный // Вопросы ихтиологии. - 1994. - Т. 34. - № 2. - С. 195-203.

4. Бойко, Е. Г. Идентификация сиговых рыб по ДНК-маркерам с целью сохранения численности и биоразнообразия / Е. Г. Бойко, Т. А. Коновалова. - Тюмень, 2017. - 21 с. - Текст : непосредственный.

5. Жигилева, О. Н. Изменение показателей генетического полиморфизма сиговых рыб при искусственном воспроизводстве / О. Н. Жигилева, А. Г. Селюков,

Е. А. Алексеева, А. А. Похазникова. - Текст : непосредственный // Изучение водных и наземных экосистем : история и современность. Тезисы докладов II международной научно-практической конференции, 5-9 сентября 2022 г., Севастополь.

- Севастополь : ФИЦ ИнБЮМ, 2022. - 315 с.

6. Решетников, Ю. С. Экология и систематика сиговых рыб / Ю. С. Решетников. - Москва : Наука, 1980. - 301 с. - Текст : непосредственный.

7. Селюков, А. Г. Слабые взаимодействия и регомеостаз живых систем (прикладной аспект) : монография / А. Г. Селюков, А. И. Солодилов, В. П. Елькин.

- Тюмень : Тюменский государственный университет, 2008. - 234 с. - Текст : непосредственный.

8. Biology and Management of Coregonid Fishes / J. D. Reist, L. D. Maiers, R. A. Bodaly [et al.]. - Text : unmediated // Archiv fur Hydrobiologie. Special Issues Advances in Limnology. - 1998. - Vol. 50. - P. 323.

9. Cytomorphological and genetic indicators in the early ontogenesis of the wild and farmed broad whitefish (Coregonus nasus) / A. Selyukov, O. Zhigileva, L. Shuman [et al.]. - Text : unmediated // Aquaculture and Fisheries. - 2023. - Vol. 8. - P. 261-266.

10. Genetic comparisons of New and Old World Coregonid fishes / R. A. Bodaly, J. Vuorinen, R. D. Ward [et al.]. - Text : unmediated // Journal of Fish Biology. - 1991.

- Vol. 38. - P. 37-51.

11. Green, D. G. Impacts of climate change on juvenile broad whitefish Coregonus nasus in Arctic Alaska : bioenergetics model development and application : Master of Science in Fisheries / D. G. Green. - University of Alaska Fairbanks : ProQuest LLC, 2020. P. 1-8. - Text : unmediated.

12. Kimura, M. The number of alleles that can be maintained in a finite population / М. Kimura, J. F. Crow. - Text : unmediated // Genetics. - 1964. - Vol. 49. - P. 725-738.

13. Nei, M. Analysis of gene diversity in subdivided populations / М. Nei. - Text : unmediated // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 1973. - Vol. 70. - P. 3321-3323.

14. Slatkin, M. A comparison ofthree indirect methods for estimating average levels of gene flow / М. Slatkin, N. H. Barton. - Text : unmediated // Evolution. - 1989. - Vol. 43. - No. 7. - P. 1349-1368.

15. Zietjiewicz, E. Genome fingerprinting by simple sequence repeat (SSR)-anchored polymerase chain reaction amplification / Е. Zietjiewicz, А. Rafalski, D. Labuda. - Text : unmediated // Genomics. - 1994. - Vol. 20. - P. 176-183.

References

1. Atlas presnovodnyh ryb Rossii. Tom 2 / YU. S. Reshetnikov, O. A. Popova, I. A. CHereshnev [i dr.] ; pod redakciej YU. S. Reshetnikova. - Moskva : Nauka, 2002.

- 253 s.

2. Baldina, S. N. Vnutrividovaya geneticheskaya differenciaciya i filogeografiya sigov (r. Coregonus) Sibiri : special'nost' 03.02.07 «Genetika» : avtoreferat dissertacii na soiskanie uchenoj stepeni kandidata biologicheskih nauk / Baldina Svetlana Nikolaevna.

- Moskva, 2010. - 23 s. - Tekst : neposredstvennyj.

3. Bodali, R. A. Geneticheskie svyazi pyati vidov sigovyh ryb Sibiri / R. A. Bodali,

D. A. Vuorinen, YU. S. Reshetnikov, D. D. Rist. - Tekst : neposredstvennyj // Voprosy ihtiologii. - 1994. - T. 34. - № 2. - C. 195-203.

4. Bojko, E. G. Identifikaciya sigovyh ryb po DNK-markeram s cel'yu sohraneniya chislennosti i bioraznoobraziya / E. G. Bojko, T. A. Konovalova. - Tyumen', 2017. - 21 s. - Tekst : neposredstvennyj.

5. ZHigileva, O. N. Izmenenie pokazatelej geneticheskogo polimorfizma sigovyh ryb pri iskusstvennom vosproizvodstve / O. N. ZHigileva, A. G. Selyukov,

E. A. Alekseeva, A. A. Pohaznikova. - Tekst : neposredstvennyj // Izuchenie vodnyh

i nazemnyh ekosistem : istoriya i sovremennost'. Tezisy dokladov II mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii, 5-9 sentyabrya 2022 g., Sevastopol'. - Sevastopol' : FIC InBYUM, 2022. - 315 s.

6. Reshetnikov, YU. S. Ekologiya i sistematika sigovyh ryb / YU. S. Reshetnikov.

- Moskva : Nauka, 1980. - 301 s. - Tekst : neposredstvennyj.

7. Selyukov, A. G. Slabye vzaimodejstviya i regomeostaz zhivyh sistem (prikladnoj aspekt) : monografiya / A. G. Selyukov, A. I. Solodilov, V. P. El'kin. - Tyumen' : Tyumenskij gosudarstvennyj universitet, 2008. - 234 s. - Tekst : neposredstvennyj.

8. Biology and Management of Coregonid Fishes / J. D. Reist, L. D. Maiers, R. A. Bodaly [et al.]. - Text : unmediated // Archiv fur Hydrobiologie. Special Issues Advances in Limnology. - 1998. - Vol. 50. - P. 323.

9. Cytomorphological and genetic indicators in the early ontogenesis of the wild and farmed broad whitefish (Coregonus nasus) / A. Selyukov, O. Zhigileva, L. Shuman [et al.]. - Text : unmediated // Aquaculture and Fisheries. - 2023. - Vol. 8. - P. 261-266.

10. Genetic comparisons of New and Old World Coregonid fishes / R. A. Bodaly, J. Vuorinen, R. D. Ward [et al.]. - Text : unmediated // Journal of Fish Biology. - 1991.

- Vol. 38. - P. 37-51.

11. Green, D. G. Impacts of climate change on juvenile broad whitefish Coregonus nasus in Arctic Alaska : bioenergetics model development and application : Master of Science in Fisheries / D. G. Green. - University of Alaska Fairbanks : ProQuest LLC, 2020. P. 1-8. - Text : unmediated.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

12. Kimura, M. The number of alleles that can be maintained in a finite population / M. Kimura, J. F. Crow. - Text : unmediated // Genetics. - 1964. - Vol. 49. - P. 725-738.

13. Nei, M. Analysis of gene diversity in subdivided populations / M. Nei. - Text : unmediated // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 1973. - Vol. 70. - P. 3321-3323.

14. Slatkin, M. A comparison ofthree indirect methods for estimating average levels of gene flow / M. Slatkin, N. H. Barton. - Text : unmediated // Evolution. - 1989. - Vol. 43. - No. 7. - P. 1349-1368.

15. Zietjiewicz, E. Genome fingerprinting by simple sequence repeat (SSR)-anchored polymerase chain reaction amplification / E. Zietjiewicz, A. Rafalski, D. Labuda. - Text : unmediated // Genomics. - 1994. - Vol. 20. - P. 176-183.

POKHAZNIKOVA Anastasia Alexandrovna

assistant, Department of Biological Chemistry, Tyumen State Medical University E-mail : anastasiapokhaznikova@gmail.com

ZHIGILEVA Oksana Nikolaevna

professor, Department of Ecology and Genetics, Tyumen State University E-mail: zhigileva@mail.ru

SELYUKOV Alexander Germanovich

professor, Department of Zoology and Evolutionary Ecology of Animals, Tyumen State University E-mail: ags-bios@yandex.ru

AITMUKHAMBETOVA Ilnara Renatovna

assistant, Department of Biological Chemistry, Tyumen State Medical University E-mail : aitmukhambetovaIR@tyumsmu.ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.