1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Генетика
  4. T. 59, № 10, 2023

Генетика, 2023, T. 59, № 10, стр. 1142-1153

Филогения рода Eleginus (Gadidae) по данным анализа изменчивости микросателлитных локусов и фрагмента CO1 мтДНК

А. Н. Строганов 1, *, Е. В. Пономарева 1, М. В. Пономарева 1, Е. А. Шубина 1, К. А. Жукова 1, А. А. Смирнов 2, 3, Т. А. Ракицкая 4, М. В. Ракитина 5

1 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
119234 Москва, Россия

2 Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии (ВНИРО)
107140 Москва, Россия

3 Северо-Восточный государственный университет
685000 Магадан, Россия

4 Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук
119991 Москва, Россия

5 Магаданский филиал Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии (МагаданНИРО)
685000 Магадан, Россия

* E-mail: andrei_str@mail.ru

Поступила в редакцию 12.03.2023
После доработки 05.06.2023
Принята к публикации 07.06.2023

Аннотация

Генетическими методами на основе исследования изменчивости митохондриальной (СО1) и ядерной (микросателлиты) ДНК проводили исследования процессов формообразования в роде Eleginus. Выявленный уровень генетической дифференциации характеризует тихоокеанскую навагу (Eleginus gracilis) и северную навагу (Eleginus nawaga) как самостоятельные виды, дивергировавшие в относительно недавний период на границе плиоцена и плейстоцена. В группировке северной наваги отмечена внутривидовая дифференциация популяции Белого моря по отношению к наваге, обитающей в акваториях Карского и Баренцева морей. При этом предполагается, что карско-баренцевоморский регион мог выступать в качестве “ледникового рефугиума”, обеспечившего послеледниковое расселение наваги, в том числе в “оводнившуюся” беломорскую депрессию. Результаты проведенного филогенетического анализа на основе гаплотипов CO1 предполагают возможную реорганизацию в отряде Gadiformes в плане рассмотрения перспектив включения рода Eleginus в отдельное подсемейство.

Ключевые слова: атлантическая навага, тихоокеанская навага, микросателлитные локусы, СО1, таксономический статус.

Список литературы

  1. Световидов А.Н. Трескообразные. Фауна СССР. Рыбы. Т. 9. Вып. 4. М.–Л.: Изд-во АН СССР, 1948. 221 с.

  2. Ульченко В.А., Матковский А.К., Степанов С.И. и др. Рыбные ресурсы и их освоение в эстуариях морей Карского и Лаптевых // Труды ВНИРО. 2016. Т. 160. С. 116–132.

  3. Helser T.E., Colman J.R., Anderl D.M., Kastelle C.R. Growth dynamics of saffron cod (Eleginus gracilis) and Arctic cod (Boreogadus saida) in the Northern Bering and Chukchi Seas // Deep Sea Research. Part II. Topical Studies in Oceanography. 2017. V. 135. P. 66–77.

  4. Андрияшев А.П., Чернова Н.В. Аннотированный список рыбообразных и рыб морей Арктики и сопредельных вод // Вопр. ихтиол. 1994. Т. 34. № 4. С. 435–456.

  5. Стасенков В.А. Биология и промысел наваги Eleginus nawaga (Pallas) Белого моря. Автореф. дис. … канд. биол. наук. М.: ВНИРО, 1991. 24 с.

  6. Стасенков В.А. Многолетняя динамика биологических показателей наваги Eleginus nawaga (Walbaum, 1792) Белого моря в связи с изменениями температурного режима водоема // Вестник МГТУ. 2017. Т. 20. № 2. С. 370–380. https://doi.org/10.21443/1560-9278-2017-20-2-370-380

  7. Сафронов Е.Н., Варюхин А.В. Температурный режим воды в прудовом рыбоводстве // Зооиндустрия. 2003. № 11. С. 12–15.

  8. Стасенков В.А., Гончаров Ю.В. Размерно-возрастная структура наваги Eleginus nawaga Белого, Баренцева и Карского морей // Вопр. ихтиол. 2020. Т. 60. № 3. С. 297–308. https://doi.org/10.31857/S0042875220030224

  9. Николотова Л.А. О питании дальневосточной наваги (Eleginus navaga gracilis) // Известия ТИНРО. 1954. 286–288.

  10. Кукушкина Н.А., Щербина А.И. Сравнительная эколого-морфологическая характеристика ледовитоморской наваги Eleginus navaga (Pal.) Белого и Чешской губы Баренцова моря // Вопр. ихтиол. 1977. Т. 17. Вып. 6 (107). С. 1123–1127.

  11. Новикова О.В. Промысел, распределение и некоторые особенности биологии наваги (Eleginus gracilis (Tilesius)) прикамчатских вод // Исслед. водн. биол. ресурсов Камчатки и сев.-зап. части Тихого океана // Сб. науч. тр. КамчатНИРО. 2002. Вып. 6. С. 120–130.

  12. Ракитина М.В., Смирнов А.А. Тихоокеанская навага (Eleginus gracilis Tilesius) Тауйской губы Охотского моря: экология, современное состояние запаса и перспективы промысла // Рыбное хозяйство. 2018. № 3. С. 49–52.

  13. Махотин В.В. Ранний онтогенез тресковых рыб Белого моря. Специфика морфогенетических процессов в раннем онтогенезе костистых рыб (на примере развития тресковых). М.: Тов-во науч. изд. КМК, 2021. 197 с.

  14. Maznikova O.A., Orlov A.M. Navaga Eleginus nawaga of the White Sea: A brief review with emphasis on the Soviet-Russian literature // Polar Biol. 2020. V. 43. P. 1159–1173. https://doi.org/10.1007/s00300-020-02681-8

  15. Sme N., Lyon S., Canino M. et al. Distinction of saffron cod (Eleginus gracilis) from several other gadid species by using microsatellite markers // Fishery Bulletin. 2017. V. 116. № 1. P. 60–68. https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-1723734/v1

  16. Zardoya R., Vollmer D.M., Craddock C. et al. Evolutionary conservation of microsatellite flanking regions and their use in resolving the phylogeny of cichlid fishes (Pisces: Perciformes) // Proc. of the Royal Soc. B. Biol. Sciences. 1996. V. 263. № 1376. P. 1589–1598.

  17. Abdul-Muneer P.M. Application of microsatellite markers in conservation genetics and fisheries management: Recent advances in population structure analysis and conservation strategies // Genet. Res. International. 2014. https://doi.org/10.1155/2014/691759

  18. Строганов А.Н. Формирование генетического разнообразия в популяциях тихоокеанской трески (Gadus macrocephalus Tilesius) (Gadidae) // Генетика. 2013. Т. 49. № 11. С. 1300–1305. https://doi.org/10.7868/S0016675813090105

  19. Строганов А.Н., Семенова А.В., Черенкова Н.Н. К таксономии рода Gadus (Gadidae): формирование современной структуры // Генетика. 2017. Т. 53. № 12. С. 1427–1435. https://doi.org/10.1134/S1022795417120122

  20. Строганов А.Н., Орлов А.М., Афанасьев К.И. и др. Предварительные данные по изменчивости трех микросателлитных локусов у тихоокеанской Gadus macrocephalus и атлантической G. morhua трески (Gadidae) // Вопр. ихтиол. 2009. Т. 49. № 2. С. 191–199. https://doi.org/10.1134/S0032945209020039

  21. Skarstein T.H., Westgaard J.-I., Fevolden S.-E. Comparing microsatellite variation in North East Atlantic cod (Gadus morhua L.) to genetic structuring as revealed by pantophysin (Pan I) locus // J. Fish. Biol. 2007. V. 70. P. 271–290. https://doi.org/10.1111/j.1095-8649.2007.01456.x

  22. Wennevik V., Jorstad K.E., Dahle G., Fevolden S.E. Mixed stock analysis and the power of different classes of molecular markers in discriminating coastal and oceanic Atlantic cod (Gadus morhua L.) on the Lofoten spawning grounds, Northern Norway // Hydrobiologia. 2008. V. 606. P. 7–25. https://doi.org/10.1007/s10750-008-9349-5

  23. Строганов А.Н., Афанасьев К.И., Иорстад К.Е. и др. Данные по изменчивости микросателлитных локусов у гренландской трески Gadus ogac Richardson 1836: сравнение с представителями рода Gadus (Gadidae) // Вопр. ихтиол. 2011. Т. 51. № 6. С. 770–777. https://doi.org/10.1134/S0032945211060087

  24. Stroganov A.N. Genus Gadus (Gadidae): Composition, distribution, and evolution of forms // J. of Ichthyology. 2015. V. 55. № 3. P. 319–336. https://doi.org/10.1134/S0032945215030145

  25. Angers B., Bernatchez L. Usefulness of heterologous microsatellites obtained from brook charr, Salvelinus fontinalis Mitchill, in other Salvelinus species // Mol. Ecol. 1996. V. 5. № 2. P. 317–319. https://doi.org/10.1111/j.1471-8286.2005.00922.x

  26. Patton J.C., Gallaway B.J., Fechhelm R.G., Cronin M.A. Genetic variation of microsatellite and mitochondrial DNA markers in broad whitefish (Coregonus nasus) in the Colville and Sagavanirktok rivers in northern Alaska // Canadian J. of Fisheries and Aquatic Sci. 1997. V. 54. № 7. P. 1548–1556.

  27. Perry G.M.L., King T.L., T.-Cyr J.S. et al. Isolation and cross-familial amplification of 41 microsatellites for the brook charr (Salvelinus fontinalis): PRIMER NOTE // Mol. Ecol. Notes. 2005. V. 5. № 2. P. 346–351. https://doi.org/10.1111/j.1471-8286.2005.00922.x

  28. Bezault E., Rognon X., Gharbi K. Microsatellites cross-species amplification across some african cichlids // Int. J. Evol. Biol. 2012. V. 2012. P. 1–7. https://doi.org/10.1155/2012/870935

  29. Строганов А.Н., Афанасьев К.И., Рубцова Г.А. и др. Данные по изменчивости микросателлитных локусов у кильдинской трески Gadus morhua kildinensis (Gadidae) // Вопр. ихтиол. 2011. Т. 51. № 4. С. 459–466.

  30. Weir B.S. Genetic Data Analysis II. Methods for Discrete Population Genetic Data. Massachusets: Sinauer Ass. Sunderland, 1996. 445 p.

  31. Lewis P.O., Zaykin D. Genetic Data Analysis: Computer Program for the Analysis of Allelic Data. 2001. Version 1.0 (d16c). http://lewis.eeb.uconn.edu/lewishome/software.html

  32. Nei M. Estimation of average heterozygosity and genetic distance from a small number of individuals // Genetics. 1978. V. 89. P. 583–590.

  33. Ивантер Э.В., Коросов А.В. Введение в количественную биологию. Петрозаводск: Петрозаводск. гос. ун-т, 2003. 304 с.

  34. FSTAT 2.9.3. http://www2.unil.ch/popgen/softwares/fstat.htm

  35. Peakall R., Smouse P.E. GenAlEx 6.5: Genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research an update // Bioinformatics. 2012. V. 28. № 19. P. 2537–2539. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/bts460

  36. Ponomareva E.V., Volkov A.A., Ponomareva M.V. et al. European grayling phylogeographic lineages of Russian European North from barcoding DNA fragment // Bulgarian J. of Agricultural Sci. 2022. V. 28. P. 1. https://doi.org/10.3389/conf.fmars.2019.07.00068

  37. Villesen P. FaBox: An online toolbox for fasta sequences // Mol. Ecol. Notes. 2007. V. 7. № 6. P. 965–968.

  38. Librado P., Rozas J. DnaSP v5: A software for comprehensive analysis of DNA polymorphism data // Bioinformatics. 2009. V. 25. P.1451–1452. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btp187

  39. Kimura M. A simple method for estimating evolutionary rates of base substitutions through comparative studies of nucleotide sequences // J. of Mol. Evol. 1980. V. 16. P. 111–120.

  40. Ratnasingham S., Hebert P.D.N. BOLD: The barcode of life data system // Mol. Ecol. Notes. 2007. V. 7. P. 355–364. http://www.barcodinglife.org.

  41. Kumar S., Stecher G., Li M. et al. MEGA X: Molecular evolutionary genetics analysis across computing platforms // Mol. Biol. and Evol. 2018. V. 35. P. 1547–1549. https://doi.org/10.1093/molbev/msy096

  42. Lefort V., Longueville J.-E., Gascuel O. SMS: Smart model selection in PhyML // Mol. Biol. and Evol. 2017. V. 34. I. 9. P. 2422–2424. https://doi.org/10.1093/molbev/msx149

  43. Huelsenbeck J.P., Ronquist F. MRBAYES: Bayesian inference of phylogenetic trees // Bioinformatics Applications Note. 2001. V. 17. № 8. P. 754–755.

  44. Bandelt H.J., Forster P., Röhl A. Median-joining networks for inferring intraspecific phylogenies // Mol. Biol. and Evol. 1999. V. 16. № 1. P. 37–48.

  45. Laakkonen H.M., Hardman M., Strelkov P., Väinölä R. Cycles of trans-Arctic dispersal and vicariance, and diversification of the amphi-boreal marine fauna // J. Evol. Biol. 2021. V. 34. P. 73–96. https://doi.org/10.1111/jeb.13674

  46. Avise J.C. Molecular Markers, Natural History and Evolution. N.Y.: Chapman and Hall, 1994. 511 p.

  47. Stepien C.A., Dillon A.K., Patterson A.K. Population genetics, phylogeography, and systematics of the thornyhead rockfishes (Sebastolobus) along the deep continental slopes of the North Pacific Ocean // Canadian J. of Fisheries and Aquatic Sciences. 2000. V. 57. № 8. P. 1701–1717. https://doi.org/10.1139/f00-095

  48. Gharrett A.J., Chernova N.V., Sme N.A. et al. Demography of a nearshore gadid (Eleginus nawaga) from the Barents Sea coast during the last glacial period // Res. Square. 2022. P. 1–19. https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-1723734/v1

  49. Животовский Л.А. Популяционная биометрия. М.: Наука, 1991. 276 с.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Генетика

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал