Генетические процессы в искусственно поддерживаемых популяциях атлантического лосося (Salmo salar L.)

• Автор: Артамонова, Валентина Сергеевна
• Шифр специальности: 03.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 197 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1.1. Основные этапы жизненного цикла атлантического лосося
1.1.2. Классификация популяций атлантического лосося
1.1.3. Ареал вида
1.2. ИСКУССТВЕННОЕ РАЗВЕДЕНИЕ АТЛАНТИЧЕСКОГО ЛОСОСЯ
1.2.1. Необходимость искусственного воспроизводства
атлантического лосося и строительство рыбоводных заводов
1.2.2. Особенности рыбоводного процесса на современных лососевых рыбоводных заводах Российской Федерации
1.3. ВНУТРИВИДОВОЕ РАЗНООБРАЗИЕ АТЛАНТИЧЕСКОГО ЛОСОСЯ, ВЫЯВЛЯЕМОЕ ПРИ ПОМОЩИ РАЗЛИЧНЫХ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.3.1. Морфологические, физиологические и поведенческие особенности
1.3.1.1. Морфологические особенности
1.3.1.2. Физиологические особенности
1.3.1.3. Поведенческие особенности
1.3.2. Признаки кариотипа
1.3.3. Разнообразие на уровне белков
1.3.3.1. Различия между близкородственными видами
1.3.3.2. Межконтинентальные, межпопуляционные и внутрипопуляционныеразличия
А) Межконтинентальные различия
Б) Межпопуляционные различия и различия между внутрипопуляционными группировками рыб
1.3.3.3. Различия между проходными и пресноводными формами
1.3.3.4. Мониторинг генетической структуры популяций, испытывающих антропогенное воздействие
1.3.4. Анализ последовательностей ДНК: применение различных методических подходов к решению задач популяционной биологии
и идентификации межвидовых гибридов
1.3.4.1. Выявление межвидовых гибридов методами ДНК-анализа
А) Методы анализа с использованием анонимных
последовательностей ДНК
Б) Анализ с использованием известных последовательностей ядерной ДНК
1.3.4.2. Изучение внутривидового генетического разнообразия атлантического лосося и путей расселения вида
A) Внутривидовое разнообразие
ядерных последовательностей
Б) Внутривидовое разнообразие последовательностей митохондриальной ДНК
B) Применимость различных методов генетического анализа к популяционным исследованиям атлантического лосося
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1. ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА РАБОТ
2.1.1. Лососевые рыбоводные предприятия РФ
2.1.2. Исследованные популяции атлантического лосося

2.2. СБОР И ХРАНЕНИЕ МАТЕРИАЛА
2.2.1. Сбор информации о вселении чужеродной молоди атлантического лосося в реки Европейского Севера России
2.2.2. Сбор и фиксация проб для генетического анализа
2.3. МЕТОДЫ ГЕНЕТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА
2.3.1. Анализ полиморфизма белков
2.3.1.1. Приготовление образцов для анализа
полиморфизма белков
2.3.1.2. Проведение электрофореза в полиакриламидном геле
2.3.1.3. Проведение электрофореза в крахмальном геле
2.3.1.4. Краткая характеристика исследованных ферментных систем и использованные методики гистохимического окрашивания
2.3.1.5. Регистрация результатов аллозимного анализа
2.3.2. Анализ полиморфизма митохондриальной ДНК
2.3.2.1. Выделение тотальной клеточной ДНК
2.3.2.2. Амплификация фрагмента митохондриальной ДНК
2.3.2.3. Расщепление амплифицированного фрагмента митохондриальной ДНК эндонуклеазами рестрикции
2.3.2.4. Электрофорез ДНК в агарозном геле
2.3.2.5. Электрофорез ДНК в полиакриламидном геле
2.3.2.6. Регистрация результатов ПДРФ-анализа
2.3.2.7. Статистическая обработка результатов
3. РЕЗУЛЬТАТЫ
3.1. ОСОБЕННОСТИ ГЕНОФОНДА АТЛАНТИЧЕСКОГО ЛОСОСЯ
ЕВРОПЕЙСКОГО СЕВЕРА РОССИИ
3.1.1. Изучение генетических особенностей популяций атлантического лосося европейского Севера России
3.1.2. Заселение атлантическим лососем территории
европейского Севера России в послеледниковый период
3.1.2.1. Район распространения Е5ТН*80 и севроамериканских гаплопгипов мтДНК
3.1.2.2. Реконструкция расселения атлантического лосося
в посделедниковый период
3.1.3. Популяции атлантического лосося Кольского полуострова
как хранилище генофонда вида
3.2. МЕЖВИДОВАЯ ГИБРИДИЗАЦИЯ ПРИ ИСКУССТВЕННОМ ВОСПРОИЗВОДСТВЕ
АТЛАНТИЧ ЕСКОГО ЛОСОСЯ
3.3. ВСЕЛЕНИЕ ЧУЖЕРОДНОЙ МОЛОДИ АТЛАНТИЧЕСКОГО ЛОСОСЯ В РЕКИ ЕВРОПЕЙСКОГО СЕВЕРА РОССИИ: МАСШТАБЫ И ПОСЛЕДСТВИЯ ПЕРЕВОЗОК
3.3.1. Вселение молоди атлантического лосося в чужие для нее реки
3.3.2. Эффективность перевозок
3.3.3. Влияние перевозок на состояние генофонда атлантического лосося европейского Севера России
3.4. НЕКОНТРОЛИРУЕМЫЙ ОТБОР НА РЫБОВОДНЫХ ЗАВОДАХ
И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ГЕНОФОНД ПОПУЛЯЦИЙ
3.4.1. Отбор против гетерозигот по локусу ЕБЮ*
3.4.2. Изменение частот аллелей в маточных стадах атлантического лосося
и группах молоди, выращиваемых в искусственных условиях

3.4.2.1. Выращивание молоди, полученной от диких производителей реки Кереть на рыбоводных заводах Карелрыбвода, формирование маточного стада семги и получение потомства от «заводских» производителей
3.4.2.2. Генетическое разнообразие дикой молоди семги р. Кереть
3.4.2.3. Генетические различия между выборками
дикой и заводской семги
3.4.2.4. Временная динамика генофонда внутри групп заводской молоди и различия между генерациями
3.4.2.5. Генетические особенности потомства маточного стада
3.4.3. Адаптивность генетического полиморфизма и необходимость противодействия неконтролируемому отбору на рыбоводных заводах
4. ОБСУЖДЕНИЕ
4.1. ОСОБЕННОСТИ ПРИРОДНОГО ГЕНОФОНДА АТЛАНТИЧЕСКОГО ЛОСОСЯ ЕВРОПЕЙСКОГО СЕВЕРА РОССИИ И РЕКОНСТРУКЦИЯ
ПУТЕЙ РАССЕЛЕНИЯ ВИДА В РЕГИОНЕ
4.2. НЕКОНТРОЛИРУЕМЫЕ ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
В ИСКУССТВЕННО ПОДДЕРЖИВАЕМЫХ ПОПУЛЯЦИЯХ ВИДА
4.2.1. Влияние эффекта основателя и дрейфа генов
4.2.2. Межвидовая гибридизация атлантического лосося и кумжи
4.2.3 Недоучет популяционной структуры при организации
рыбоводного процесса и разрушение
локальных адаптаций
4.2.4. Вселение в реки чужеродной молоди и показатели эффективности работы рыбоводных заводов
4.2.5. Неконтролируемый отбор при искусственном воспроизводстве
4.2.6. Сохранение природного генофонда при искусственном разведении атлантического лосося
4.2.7. Искусственно поддерживаемые популяции как модель
для изучения процесса эволюции
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
БЛАГОДАРНОСТИ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
ПРИЛОЖЕНИЕ

популяциях западного побережья Атлантики с высокой частотой, но до сих пор не был обнаружен у лососей европейских популяций.
Локус малатдегидрогеназы sMDH-Bl * полиморфен как в популяциях Европы, так и Америки, причем и в тех, и в других с небольшой частотой встречается аллель *75. Однако во всех исследованных североамериканских популяциях встречается и другой альтернативный аллель — аллель *120, причем во многих случаях он преобладает даже над аллелем *100. В отдельных популяциях восточной Атлантики этот аллель встречается единично, в большинстве — отсутствует.
Веспур и Маккарти (Verspoor & McCarthy, 1997) исследовали распространение альтернативных аллелей тМЕ*80 и тМЕ*110 НАД-зависимого малик-энзима на большей части ареала атлантического лосося (75 популяций по обе стороны Атлантики), и обнаружили, что «медленный» аллель этого фермента обычно присутствует со значительной частотой в американских, но не европейских популяциях вида. «Быстрый» аллель в популяциях западной части ареала не встречается, а в восточной присутствует единично, как и «медленный» аллель.
Данные для локуса sAAT-4* несколько противоречивы. Так, ряд авторов (см. ссылки к Таблице 2), в частности Веспур (Verspoor, 1988а, 1994, 2005), который изучил много популяций как Европы, так и Северной Америки, сообщают о высокой частоте аллеля *50 в американских популяциях, но либо не обнаруживают в них аллеля 25*, либо (очень редко) регистрируют его с крайне низкой частотой. В то же время Столь в своей работе (Stahl, 1987) при сравнении популяций двух континентов, указал на широкое распространение в американских популяциях аллеля *25, но не нашел в них аллеля *50. Можно предположить, что расхождение данных Столя с данными других авторов объясняется технической ошибкой, поэтому в Таблице 2 данные для локуса tчААТ-4* приводятся без учета этой работы Столя (Stahl, 1987).
Тем не менее, из данных по диапазону частот встречаемости минорных аллелей локуса sAAT-4*, приведенных в Таблице 2, следует, что европейские и североамериканские популяции хорошо различимы по данному локусу.
Имеются работы, в которых обсуждаются межконтинентальные различия и по локусу трансферрина TF* (Möller, 1970; Payne et al., 1971; Nyman & Pippy, 1972; Child, 1980; Verspoor, 1986). Помимо общего аллеля, обозначаемого обычно как *Tf-l, в популяциях Европы найден аллель *Tf-2, а в популяциях Америки обнаружены редкий аллель *Т/-3 и широко распространенный аллель *Tf-4. Следует отметить, однако, что трансферрины атлантического лосося, особенно лосося Европы, изучены недостаточно: исследованы только три шведских популяции бассейна Балтики, а также несколько