Особенности размножения Aulactinia stella(Verrill,1864) (Hexacorallia,Actiniidae) в Белом и Баренцевом морях

• Автор: Бочарова, Екатерина Сергеевна
• Шифр специальности: 03.02.04, 03.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 146 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Краткий обзор литературы
1.1. Систематическое положение Aulactinia Stella
1.2. Краткий морфологический обзор отряда Actiniaria
1.3. Половое размножение актиний
1.3.1. Развитие половых продуктов
1.3.2. Оогенез
1.3.3. Сперматогенез
1.3.4. Оплодотворение и забота о потомстве
1.3.5. Гермафродитизм и партеногенез у актиний
1.4. Бесполое размножение актиний
1.5. Эмбриональное развитие актиний
1.6. Изучение размножения актиний с помощью генетических маркеров
1.6.1. Изоферментный анализ
1.6.2. Митохондриальная ДНК
1.6.3. Ядерная ДНК
1.6.4. Мультилокусные маркеры ДНК
Глава 2. Материалы и методы
2.1. Сбор материала
2.1.1. Определение материала
2.1.2. Краткая физико-географическая характеристика районов исследования
2.1.3. Полигоны
2.1.4. Объем исследованного материала
2.2. Изготовление гистологических препаратов
2.2.1. Изготовление парафиновых срезов
2.2.2. Изготовление срезов в эпоксидных смолах
2.2.3. Изготовление «давленых» препаратов нематоцист
2.3. Молекулярно-генетические методы

2.3.1. Выделение ДНК
2.3.2. Секвенирование фрагментов ядерной ДНК
2.3.3. Секвенирование фрагментов митохондриальной ДНК
2.3.4. Методы биоинформационного анализа
Глава 3. Особенности морфологии Aulactinia Stella и Urticina crassicornis
3.1. Aulactinia Stella из Белого и Баренцева морей
3.1.1. Внешнее строение
3.1.2. Внутреннее строение и состав книдома
3.2. Aulactinia Stella из Берингова моря
3.2.1. Внешнее строение
3.2.2. Внутреннее строение и состав книдома
3.3. Urticina crassicornis из Баренцева моря
3.3.1. Внешнее строение
3.3.2. Внутреннее строение и состав книдома
Глава 4. Распределение актиний и особенности их экологии на литорали Белого и Баренцева морей
4.1. Структура биотопов и сообществ бентоса в районах исследований
4.2. Распределение актиний на исследуемых участках литорали
Глава 5. Размножение и эмбриональное развитие Aulactinia Stella
5.1. Описание половых клеток актиний
5.2. Описание стадий развития зародышей актиний
Глава 6. Генетические исследования размножения A. Stella
6.1. Анализ фрагмента ядерной ДНК (рибосомальный кластер)
6.1.1. Распространение гаплотипов
6.1.2. Определение родственных отношений взрослых актиний и
вынашиваемой ими молоди
6.2. Анализ фрагментов митохондриальной ДНК
Глава 7. Обсуждение результатов
Выводы
Список литературы

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследования
Особенности размножения низших многоклеточных животных всегда привлекали внимание исследователей. Эти организмы обладают высокой способностью к регенерации, а также чувствительностью метаболизма и процессов развития к внешним факторам. В результате длительной эволюции такие особенности низших многоклеточных привели к неожиданным комбинациям полового и бесполого размножения у этих животных. Одной из таких групп беспозвоночных являются представители типа Cnidaria.
Согласно данным молекулярной филогении, класс Anthozoa (Коралловые полипы), в который входит отряд Actiniaria (Актинии), занимает базальное положение в типе Cnidaria (Bridge et al., 1995). Коралловые полипы являются сестринской группой по отношению к Medusozoa, объединяющей Scyphozoa, Cubozoa, Hydrozoa и Siphonophora (Малахов, 2003; Bridge et al., 1995). У представителей класса Anthozoa отсутствует медузоидное поколение, а половое и бесполое размножение осуществляется полипами (Иванова-Казас, 1975).
Актинии - одиночные шестилучевые кораллы - играют заметную роль в морских биоценозах, являясь важным звеном трофических цепей, но работ по биологии размножения этих организмов в отечественной литературе немного (Костина, 1988, 1989а, 19896; Лосева, 1970, 1971, 1972в, 1974а, 19746). Костина изучила репродуктивные циклы актиний Anthopleura orientalis и Metridium senile, а также особенности размножения Cnidopus japonicus, Haliplanella luciae и Epiactis lewisi. Лосева исследовала созревание половых продуктов у Urticina crassicornis, Metridium senile, Bunodactis (в настоящее время - Aulactinia) Stella, a также половую структуру и эмбриональное развитие последнего вида.
Для актиний известно множество вариантов полового и бесполого размножения. Половое размножение происходит при участии особей двух полов (появлению новой особи предшествует созревание и слияние мужской и женской половых клеток) или путем партеногенеза (развитие женских клеток

1.6.2. Митохондриальная ДНК Митохондриальная ДНК (мтДНК) представляет собой геном клеточных органелл - митохондрий. Полиморфизм мтДНК широко используется в филогенетических исследованиях и при изучении генетического разнообразия. Этому способствует ряд таких особенностей митохондриальной ДНК (мтДНК), как материнское клональное наследование, быстрая скорость эволюции, свойства глобальных «молекулярных часов» и высокая степень неравновесия трансверсий и транзиций (Гречко, 2002).
Привлекательность этого маркера также связана с малыми размерами митохондриального генома, вследствие чего он изучен гораздо подробнее, чем ядерный. Средняя скорость нуклеотидных замен в мтДНК обычно превышает таковую для я ДНК в 5-10 раз (Банникова, 2004). Однако у представителей Anthozoa митохондриальная ДНК накапливает мутации гораздо медленнее, чем некоторые фрагменты ядерной ДНК (Shearer et al., 2002). Таким образом, митохондриальная ДНК достаточно консервативна, что, как правило, не позволяет проводить внутрипопуляционную идентификацию.
На примере филогении рода Anthopleura было доказано, что анализ последовательностей митохондриальных генов (16S, 12S, COIII) хорошо показывает разделение близкородственных видов. Иногда полиморфизм фрагментов этих генов встречается внутри одного вида (Esprit Noel Heestand, 2009). Однако чаще встречается ситуация, когда разные морфы или географически изолированные популяции одного вида имеют идентичные последовательности мтДНК. Например, клональная и неклональная морфы Heteractis magnifica из Красного моря до Французской Полинезии не отличаются по последовательностям митохондриального гена COI (Fautin, Smith, 1997). Полная идентичность последовательностей митохондриального гена цитохром-оксидазы I (COI) у Nematostella vectensis из Западной Атлантики, Англии и Восточной Пацифики подтверждает их единое происхождение (Reitzel et al., 2008). Ранее была выдвинута гипотеза о