Біологія тварин

ОСОБЛИВОСТІ ГЕНЕТИЧНОЇ СТРУКТУРИ ВЕСЛОНОСА (POLYODON SPATHULA) ЧЕРНІГІВСЬКОЇ ПОПУЛЯЦІЇ

¹Українська лабораторія якості і безпеки продукції АПК Національного університету біоресурсів і природокористування України,
вул. Машинобудівників, 7, смт Чабани, Києво-Святошинський р-н, Київська обл., 08162, Україна, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

²ПрАТ «Чернігіврибгосп»,
с. Жавинка, Чернігівський р-н, Чернігівська обл., 15583, Україна, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

³Інститут ветеринарної медицини НААН,
вул. Донецька 30, м. Київ, 03151, Україна

Особливої уваги серед об’єктів культивування заслуговує веслоніс (Polyodon spathula) — представник осетроподібних риб, розведення та вирощування якого становить підвищений інтерес для рибницьких господарств через високу біологічну цінність, смакові та дієтичні якості його товарної продукції. Дослідження популяційно-генетичної структури веслоноса має важливе значення для контролю за ефективністю селекційних робіт при штучному відтворенні цього виду.

Метою нашої роботи було визначення особливостей генетичної структури веслоноса (Polyodon spathula) Чернігівської популяції за мікросателітними ДНК-маркерами.

У дослідженнях застосовували метод ПЛР за використання мікросателітних ДНК-маркерів, таких, як Psp12, Psp21, Psp26, Psp28. Продукти ампліфікації денатурували формамідом (Sigma, США) та розділяли методом капілярного електрофорезу на генетичному аналізаторі «ABI Prism 3130xl» Genetic Analyser (Applied Biosystems, США).

У результаті проведеного генетичного аналізу у Чернігівській популяції веслоноса було виявлено 22 алельних варіанти мікросателітних локусів ДНК. Найбільш поліморфним серед досліджуваних локусів був локус Psp28 (8 алельних варіантів), найменш поліморфним — локус Psp21 (3 алельних варіанти). Середня кількість алелів на локус (Na) становила 6,25. Фактична гетерозиготність (Ho) коливалася в межах від 0,457 (Psp21) до 0,943 (Psp28), тоді як теоретично очікувана гетерозиготність (He) — від 0,550 (Psp21) до 0,711 (Psp28). Середні значення показників Ho та He становили 0,750 та 0,640 відповідно. Індекс поліморфізму (РІС) для досліджуваних локусів коливався від 0,482 (локус Psp21) до 0,666 (локус Psp28) і в середньому становив РІС=0,584. Показник вірогідності виключення випадкового збігу алелів (РЕ) у середньому становив РЕ=0,559 і був в межах від 0,153 до 0,884 для локусів Psp21 та Psp28 відповідно.

На основі проведених нами популяційно-генетичних розрахунків встановлено, що за мікросателітними ДНК-маркерами (Psp12, Psp21, Psp26, Psp28) досліджувана популяція характеризується високим рівнем поліморфізму, а в генетичній структурі веслоноса спостерігається переважання гетерозиготних генотипів над гомозиготними. Отримані результати можна рекомендувати до практичного застосування рибницьким племінним підприємствам для здійснення молекулярно-генетичної ідентифікації та паспортизації маточних стад веслоноса.

Ключові слова: ВЕСЛОНІС, МІКРОСАТЕЛІТИ, ДНК-МАРКЕРИ, ГЕНОТИПУВАННЯ, ПОЛІМОРФІЗМ, ГЕНЕТИЧНА СТРУКТУРА

1. Carter M. J., Milton I. D. An inexpensive and simple method for DNA purifications on silica particles. Nucleic Acids Res., 1993, vol. 21, pp. 1044–1046. https://doi.org/10.1093/nar/21.4.1044
2. Heist E. J, Mustapha A. Genetic Structure in Paddlefish Inferred from DNA Microsatellite Loci. Transactions of the American Fisheries Society, 2008, vol. 137, is. 3, pp. 909–915.
3. Heist E. J., Nicholson E. H., Sipiorski J. T., Keeney D. B. Microsatellite markers for the paddlefish (Polyodon spathula). Conservation Genetics, 2002, vol. 3, pp. 205–207. https://doi.org/10.1023/A:1015272414957
4. Kaczmarczyk D., Luczynski M., Kolman R. Assemblage of spawning pairs of farmed American paddlefish based on their individual genetic profiles — a new tool in managing of the broodstock’s gene pool. Summary document of Aquaculture Europe, 2008, pp. 36–37.
5. Kalinowski S. T., Taper M. L., Marshall T. C. Revising how the computer program CERVUS accommodates genotyping error increases success in paternity assignment. Molecular Ecology, 2007, vol. 16, no. 5, pp. 1099–1106. https://doi.org/10.1111/j.1365-294X.2007.03089.x
6. Kurta K., Malysheva O., Grishyn B., Getia A., Shynkarenko L., Spyrydonov V. Identification of allelic variants of microsatellite DNA paddlefish (Polyodon spathula). Biological Resources and Nature Management, 2017, vol. 9, no. 5–6. Available at: http://journals.nubip.edu.ua/index.php/Bio/article/view/9590 (in Ukrainian)
7. Kurta K. M., Malysheva O. O., Spyrydonov V. G. Contemporary state and prospects of research of paddlefish (Polyodon spathula) genetic structure (review). Scientific reports of NULES of Ukraine, 2016, no. 6 (63), 25 p. Available at: http://journals.nubip.edu.ua/index.php/Dopovidi/issue/view/308. (in Ukrainian)
8. Kurta K., Malysheva O., Spyrydonov V. Development of multiplex PCR for genetic analysis of paddlefish populations (Polyodon spathula Walbaum, 1792). Fishery science of Ukraine, 2017, vol. 4, no. 42, pp. 65–74. (in Ukrainian)
9. Kurta K., Malysheva O., Spyrydonov V. Optimization of polymerase chain reaction’s conditions for studies of paddlefish (Polyodon spathula) microsatellite DNA. The Animal Biology, 2017, vol. 19, no. 2, pp. 56–63. (in Ukrainian) https://doi.org/10.15407/animbiol19.02.056
10. Malysheva O., Spyrydonov V., Mosnyagul K., Shynkarenko L., Andreev I. Intraspecific polymorphism of the microsatellite DNA of Russian sturgeon (Acipenser gueldenstaedtii brandt). Fishery science of Ukraine, 2016, no. 4 (38), pp. 123–130. (in Ukrainian)
11. Marshall T. C., Slate J., Kruuk L. E., Pemberton J. M. Statistical confidence for likelihood-based paternity inference in natural populations. Mol. ecol., 1998, pp. 639–655. https://doi.org/10.1046/j.1365-294x.1998.00374.x
12. May B., Krueger C. C., Kincaid H. L. Genetic variation at microsatellite loci in sturgeon: primers sequence homology in Acipenser and Scaphirhynchus. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 1997, no. 54, pp. 1542–1547. https://doi.org/10.1139/f97-061
13. Mims S. Aquaculture of Paddlefish in the United States. Aquat. Living Resour., 2001, vol. 14, pp. 391−398. https://doi.org/10.1016/S0990-7440(01)01137-8
14. Peakall R. Smouse P. E. GENALEX 6: genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research. Molecular Ecology Notes, 2006, vol. 6, pp. 288–295. https://doi.org/10.1111/j.1471-8286.2005.01155.x
15. Pikitch E., Doukakis P., Lauck L., Chakraborty P., Erickson D. L. Status, trends and management of sturgeon and paddlefish fisheries . Fish Fish, 2005, vol. 6, pp. 233–265. https://doi.org/10.1111/j.1467-2979.2005.00190.x
16. Sharylo Y., Vdovenko N., Fedorenko M., Gerasymchuk V., Neboga G., Haydamaka L., Zhakun I. Contemporary aquaculture: from theory to practice. A practical guide. Kyiv, Prostobook, 2016, 149 p. (in Ukrainian)
17. Tretiak O. M., Hrytsyniak I. I., Tarasiuk S. I. Using DNA markers for studying the genetic structure of paddlefish (Polyodon spathula (Walb.)) brood stocks. Fisheries science of Ukraine, 2012, vol. 4, pp. 117–120. (in Ukrainian)

скачати повний текст статті в форматі PDF