Внутривидовая изменчивость и филогенетические отношения корюшковых рыб России

• Автор: Ковпак, Наталья Евгеньевна
• Шифр специальности: 03.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 241 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Объект исследования - Корюшковыс рыбы семейства Овтепйае

; 1.1:1; Распространение и краткая биологическая характеристика

представителей семейства Олтепйае

1.1.2. Таксономический статус исследуемых видов

, 1.1.3. Корюшковые рыбы Российских вод

; 1.1.4. Таксономические и филогенетические проблемы семейства ОвтегШае

1.2. Генетические маркеры как инструмент популяционных и эволюционных

е исследований
1.2.1 Представления о виде и популяции с точки зрения современной теории
1 эволюции
| 1.2.2. Роль филогеографии в решении таксономических и филогенетических
1 проблем
1.2.3. Характеристика молекулярно-генетических маркеров использующихся в.
| , данной работе
] 1.2:4;' Исследование корюшковыхрыб генетическими методами
1 1.215. Систематика и филогения семейства Олтепйае на основе молекулярно-
гепепшческих даниых
| 2.1. Материалы
! 2.2: Методы исследования
| 2.211. Выделение ДНК
2.2.2. Анализ полиморфизма длин рестрикционных фрагментов мтДНК
5 2.2.3. Секвенирование нуклеотидных последовательностей митохондриальных и
! ядерных генов
| 212.4. Клонирование ядериой ДНК
’ 2.2.5.- Статистическая обработка данных
ГЛАВАЗ. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
' 3:1. Генетическая характеристика и дифференциация тихоокеанской мойвы
I МаПоШвмШовив саЗегеапт и корюшек рода Овтегив
3.1.1. Гаплопшпическое, нуклеотидное разнообразие и популяционная структура
| мойвы Охотского моря
. 3.1.2. Генетическая дифференциация корюшек рода Олтегил по даннымПДРФ-
I анализа
| 3.1:3. Генетическая дифференциация зубатых корюшек (род Олтегил) на
основании анализа изменчивоепш нуклеотидных последовательностей:
митохондриального и ядерного геномов
> 3.2. Филогенетические отношения корюшковых рыб семейства Оятепйае
Российских вод
3.2.1. Филогенетические отношения представителей семейства Охтепйае па
< основе анализа изменчивости гена цитохрома Ъ
| 3.2.1.1. Анализ филогенетических связей корюшковых рыб по данным анализа
.1 полиморфизма длин рестрикционных фрагментов гена су1:Ь
} 3.2.1.2. Филогенетические взаимоотношения корюшковых рыб на основании
анализа изменчивости нуклеотидных последовательностей гена суЬ
* 3.2.2: Анализ филогенетических отношений рыб семейства Овтепйае на
основании комбинированных последовательностей-генов мтДНК (суй), С01) и>
интрона 1 грБ 7 гена яДНК
| 3.2.2.1. Филогенетические отношения корюшковых рыб по данным анализа
.■ комбинированных последовательностей генов су(Ь и СО!мтДНК
3.2.2.2. Филогенетические отношения корюшковых рыб на основании анализа нуклеотидных последовательностей интрона 7 гена гр87 яДНК
3.2.3. Общий анализ филогенетических отношений рыб семейства Овтепйае..
3.2.4. Вероятный сценарий происхождения и расселения корюшковых рыб семейства Овтепйае
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Семейство Osmeridae, обитающее bi Северном полушарии состоит из шести, родов; которые объединяют около полутора десятков видов и подвидов мелких, серебристых, стайных рыб; включающих в свой состав морские, анадромные и жилые пресноводные формы. Несмотря на малое число видов корюшковых, на протяжении многих десятилетий обсуждаются и уточняются систематическое положение отдельных таксонов, количество подсемейств и родов семейства, состав некоторых родов; а также последовательность и время дивергенции таксонов (Chapman, 1941; Берг, 1948; Андрияшев, 1954; McAllister, 1963; Клюканов, 1970, 1975, 1977; Begle, 1991; Wilson, Williams, 1991; Johnson, Patterson; 1996; Федоровой др., 2003; Fu, et al., 2005; lives, Tailor, 2009 и др:). Некоторые из этих вопросов до сих пор остаются нерешенными. В Российских водах обитают семь видов и подвидов наиболее массовых родов (Osmenis, Mallotus и Hypomesus), занимающих порой до 30-50% видового ареала. Зарубежными- исследователями - как морфологами, так и молекулярными генетиками в анализах, за исключением редких единичных экземпляров, они не используются. Изучаются, главным образом, популяции из Америки, Канады, северо-западной Европы и Японии. Что касается отечественных исследований, то работы, на основании которых можно получить сведения- по биологии, экологии, морфологической изменчивости корюшек, проводятся постоянно (Андрияшев, 1954; Линдберг, Легеза, 1965; Клюканов, 1969; Гриценко, Чуриков, 1983; Науменко, 1990; Великанов, 1993; Щукина, 1999; Заварзина, 2004; Черешнев и др., 2002, 2006; Черешнев; 2008 и др.). Но при этом, существуют лишь единичные публикации по кариологии (Черешнев и др., 2002), аллозимному анализу (Дущенко, 1993; Сендек и др., 2005) и молекулярным данным (Скурихина и др., 2004, 2008; 2010) корюшковых рыб, несмотря на то, что в последнее время считается необходимым использование генетических и молекулярных методов для решения проблем систематики и установления родственных
Секвенирование. Для определения последовательности нуклеотидов митохондриального и ядерного геномов наиболее часто используют циклическое секвенирование ДНК - определение нуклеотидных последовательностей ДНК непосредственно в. ходе ПЦР в присутствии дидезокситерминаторов. В; основе этого подхода лежит метод Сэнгера (Sanger et al., 1977). Реакционная- смесь для секвенирования. содержит исходную ДНК, праймер, комплементарный определенному участку одной из цепей молекулы. ДНК, термостабильную ДНК полимеразу, смесь дезоксинуклеозидтрифосфатов (дНТФ) и флуоресцентно меченных дидезоксинуклеозидтрифосфатов (ддНТФ). Секвенирование ДНК осуществляется, в термоциклере посредством циклических этапов денатурации, отжига одного праймера и удлинения цепи в условиях ее терминации ддНТФ. Каждый синтезированный ДНК продукт на одно основание длиннее последующего. Таким образом, получают набор фрагментов ДНК с непрерывно изменяющейся длиной и флуоресцентно меченых на конце молекулы (Черемис и др., 1999).
Полученные в реакции секвенирования меченые одноцепочечные фрагменты ДНК разделяют в специальных автоматических анализаторах -секвенаторах. Во время разгонки, когда фрагменты. ДНК поочередно проходят через окно детектора, освещаемое лазерным лучом, флуорофоры, присоединенные к ддНТФ, начинают испускать свет определенной- длины волны. Длина волны флуоресценции зависит от того, какой именно ddNTP находится на конце фрагмента. Компьютер определяет разновидности нуклеотидов и регистрирует последовательность их появления, складывая нуклеотиды в последовательность. Мечение четырех терминирующих нуклеотидов разными метками, флуоресцирующими светом с определенной длиной волны, позволяет разгонять продукты реакции на одной дорожке (Черемис и др., 1999). Результат секвенирования- предоставляется в виде хроматограммы, содержащей графическое отображение разделения продуктов секвенирования. Для интерпретации результатов секвенирования