Сравнительный анализ нуклеотидной последовательности фрагмента гена nd2 мтДНК в популяциях пчел республики Башкортостан Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

УДК 575.17:595.799

Ильясов Р.А. 1, Шареева З.В. 2, Поскряков А.В. 1, Николенко А.Г. 1

1Институт биохимии и генетики Уфимского НЦ РАН, г. Уфа 2Бирская государственная социально-педагогическая академия, г. Бирск

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ НУКЛЕОТИДНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ФРАГМЕНТА ГЕНА ND2 МТДНК В ПОПУЛЯЦИЯХ ПЧЕЛ РЕСПУБЛИКИ

БАШКОРТОСТАН

В статье приводятся результаты сравнительного анализа нуклеотидной последовательности фрагмента гена N02 мтДНК пчел Бирского района и пчел А.т.твП'йвга и А.т.саисавюа. Кластерный анализ показал большее сходство пчел бирской популяции с A.m.mellifera, чем с А.т.саисавса.

Ключевые слова: пчелы, гибридизация, нуклеотидная последовательность, ген ND2 мтДНК пчел.

Уже около 100 лет существует проблема гибридизации подвидов пчел. В советский период происходил завоз пчел других подвидов в республику Башкортостан, в результате чего генофонд аборигенного подвида А.т.теШ/вт был изменен, а его ареал значительно сократился [2]. До недавнего времени предполагалось, что пчелы подвида А.т.теШ/ега сохранились только на территории Бурзянского района. Дальнейшие исследования показали, что пчелы этого подвида сохранились в Та-тышлинском районе Республики Башкортостан [1], а также Бирском, Мишкинском и Ка-раидельском районах. Было показано, что нуклеотидная последовательность фрагмента гена N02 мтДНК [3] позволяет сравнивать и дифференцировать разные подвиды пчел. Целью исследований было определение генетических взаимоотношений пчел Бирского района с пчелами из других популяций республики Башкортостан.

Нами была определена нуклеотидная последовательность фрагмента гена N02 мтДНК особей из двух семей пчел с пасек Бирского района Республики Башкортостан. Для сравнения были использованы выровненные и обрезанные по длине последовательности фрагмента гена N02 мтДНК пчел подвида А.т.твШ/ега Бурзян-ского (ЭЦ181611 - ЭЦ181613) и Татышлинско-го (ЭЦ181614 - ЭЦ181616) районов республики Башкортостан и А.т.саиса8\са (Ау114496). При сравнении с данными последовательностями были обнаружены 4 транзиции. При сравнении с кавказскими пчелами наблюдались 3 замены нуклеотидов, две из которых, в позициях 504 и 816, не приводили к аминокислотной замене, а одна, в позиции 752, - привела к замене треонина на изолейцин. У бирских пчел на-

блюдалась всего одна нуклеотидная замена, не влияющая на замену аминокислот, которая оказалась сходной с таковой кавказской (в позиции 816 - замена Т на С). При сравнении с та-тышлинскими образцами у одной из трех пчел (ЭЦ181614) в позиции 536 была замена Т на С, которая приводила к аминокислотной замене изолейцина на треонин.

По генетическим расстояниям, полученным по методу Юшига 2-рагаше1ег программой МЕСА 3.1 [4], на основании сравнения нуклеотидных последовательностей фрагмента гена N02 мтДНК исследуемых популяций пчел была построена дендрограмма (рис. 1) с использованием метода кластеризации ближайшего соседа.

Анализ дендрограммы показал низкий уровень дифференциации представителей А.т.теШ/ега из Бурзянского и Татышлинского районов Республики Башкортостан. Наблюдались незначительные отличия представителей пчел Бирского района от татышлинских и бур-зянских. Пчела подвида Ат.саиса&1са располагалась в отдельной внешней группе.

Таким образом, сравнительный анализ нуклеотидных последовательностей фрагмента гена N02 мтДНК исследуемых популяций

Рисунок 1. Дендрограмма генетического родства пчел по результатам секвенционного анализа фрагмента гена N02 с использованием метода кластеризации ближайшего соседа

ВЕСТНИК ОГУ №6/ИЮНЬ'2009 1 55

АмтеШ/ега отражает их родство и общность происхождения: бирские пчелы гораздо ближе к среднерусским, чем к кавказским, следовательно, они обладают признаками среднерусских

пчел, а кавказский генотип постепенно утрачивается, что, возможно, происходит под влиянием условий среды обитания, включающих также и антропогенный фактор.

Список использованной литературы:

1. Ильясов Р.А., ПетуховА.В., ПоскряковА.В., НиколенкоА.Г. На Урале сохранились четыре резервата пчелы среднерусской расы Apis mellifera mellifera L. // Пчеловодство. - 2006. - №2. - С. 19.

2. Николенко А.Г., Поскряков А.В. Полиморфизм локуса COI-COII митохондриальной ДНК Apis mellifera L. на Южном Урале // Генетика. - 2002. - №4. - С 458-462. Ильясов с соавт., 2006

3. Arias M.C., Sheppard W.S. Molecular philogenetics of honey bee subspecies (Apis mellifera L.) inferred from mitochondrial DNA sequence // Molecular philogenetics and evolution. - 1996. - V. 5. - V. 3. P. - 557-566.Ayala FJ. Genetic-polymorphism - from electrophoresis to DNA-sequences // Experientia. - 1983. - V. 39. - №8. - P. 813-823.

4. Nei, M., Kumar S. Molecular Evolution and Phylogenetics. Oxford University Press, Oxford. 2000. P. 450.

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 08-04-97039-р-поволжье-а.

156 ВЕСТНИК ОГУ №6/ИЮНЬ2009