Внутривидовая генетическая дифференциация и филогеография сигов (P. Coregonus) Сибири

• Автор: Балдина, Светлана Николаевна
• Шифр специальности: 03.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 172 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Сиговые рыбы как объект исследования. Систематика, проблемы идентификации, дифференциации и видообразования

1.1.1 Статус сиговых и традиционные взгляды на филогению

1.1.2 Распространение сиговых рыб

1.1.3 Биология сиговых

1.1.4 Происхождение сиговых рыб

1.1.5 Видообразование, микросистематика и микроэволюция сиговых

1.1.6. Экологическое и хозяйственное значение сиговых рыб

1.2 Методы изучения внутривидовой дифференциации и популяционной

структуры сиговых рыб
1.2.1 Морфо-экологические признаки
1.2.2 Цитогенетические методы. Кариология
1.2.3 Биохимические маркеры
1.2.4 ДНК маркеры
' 1.2.4.1 Метод ДНКхДНК гибридизации
1.2.4.2 Ядерная ДНК
1.2.4.3 Митохондриальная ДНК
1.3 Дифференциация сигов Сибири на основе морфо-экологических и генетических данных
1.3.1 Кариология сиговых рыб Сибири
1.3.2 Внутривидовая дифференциация и филогеография сигов Сибири по данным морфологического, биохимического и ДНК анализа.
ГЛАВА II МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1 Основные сведения о собранном и обработанном материале
2.1.1. Пыжьян и близкие ему виды и формы
2.1.2. Муксун
2.1.3. Чир
2.2 ПЦР-ПДРФ анализ мтДНК
2.2.1 Выделение ДНК
2.2.2 Амплификация мтДНК 55.
2.2.3 Электрофоретический анализ полиморфизма длин рестрикционных ПЦР-фрагментов мтДНК
2.2.4 Статистический анализ полиморфизма длины рестрикционных фрагментов мтДНК
2.3 Секвенирование N01 фрагмента мтДНК

2.4 Изоферментный анализ
2.4.1 Экстракция ферментов из тканей
2.4.2. Буферные системы
2.4.3 Изученные ферментные системы
2.4.4 Электрофорез в крахмальном геле
2.4.5 Статистический анализ изоферментных данных
ГЛАВА III РЕЗУЛЬТАТЫ
3.1 Взаимоотношения внутри группы сигов с нижним ртом
3.1.1 Данные ПЦР-ПДРФ анализа мтДНК
3.1.3 Результаты изоферментного анализа (подрод Coregonus)
3.2 Внутривидовая генетическая дифференциация сигов Сибири
3.2.1 Внутривидовая генетическая дифференциация муксуна Сибири
3.2.2 Внутривидовая генетическая дифференциация пыжьяновидных сигов Сибири
3.3.3 Внутривидовая генетическая дифференциация чира Сибири
3.3 Уточнение филогенетического положения изученных видов сигов рода Coregonus
3.3.1 Уточнение филогенетического положения сиговых рыб Сибири на основе ПЦР-ПДРФ анализа мтДНК
3.3.2 Уточнение филогенетического положения сиговых рыб Сибири по результатам секвенирования ND1 фрагмента мтДНК
3.3.3 Уточнение филогенетического положения изученных сиговых рыб Сибири на основе изоферментного анализа
ГЛАВА IV ОБСУЖДЕНИЕ
4.1 Взаимоотношения внутри группы сигов с нижним ртом (подрод Coregonus)
4.2 Внутривидовая генетическая дифференциация сигов Сибири
4.2.1 Внутривидовая генетическая дифференциация муксуна Сибири
4.2.2 Внутривидовая генетическая дифференциация пыжьяновидных сигов Сибири
4.2.3 Внутривидовая генетическая дифференциация чира на территории Сибири
4.3 Уточнение филогенетического положения изученных видов сигов рода Coregonus
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение
Актуальность. Сиговые рыбы (сем. Coregonidae, или подсем. Coregoninae, отр. Salmoniformes, Teleostei) широко распространены в субарктической и бореальной зоне Европы, Азии и Северной Америки и являются важнейшими компонентами экологических систем и ценными объектами местного и промыслового рыболовства. Современные морфоэкологические, генетические, палеонтологические данные позволяют рассматривать сиговых рыб как отдельное семейство, внутри которого большинство исследователей выделяют три рода Coregonus, Pros opium и Stenodus (Берг, 1948; Решетников, 1980; Решетников и др., 2002; Черешнев и др., 2002; Богуцкая, Насека, 2004). Наибольшее число видов рода собственно сигов Coregonus сосредоточено именно в водоёмах Сибири, а также в прибрежной акватории омывающих ее полярных морей:
Сиговые рыбы обладают высокой морфо-экологической пластичностью и имеют сложную внутривидовую структуру (Решетников, 1980; Bematchez et al., 1991; Bodaly et al., 1991; Бодали и др., 1994; Reist et al., 1998; Черешнев и др., 2002). Таксономический статус многих
аллопатрических и симпатрических форм остается неясным. Кроме того, для представителей рода Coregonus свойственно явление межвидовой естественной гибридизации.
В рамках морфо-экологического подхода не представляется
возможности решить спорные вопросы внутривидовой дифференциации, реконструировать филогению и филогеографию сиговых. Развитие
исследований в этом направлении стало возможным благодаря
использованию генетических маркеров. Изменчивость молекулярногенетических маркеров не зависит от условий среды обитания и отражает различия в генотипах особей. МтДНК является удобным инструментом для решения филогеографических вопросов, поскольку она обладает высокой

1.3 Дифференциация сигов Сибири на основе морфоэкологических и генетических данных
1.3.1 Кариология сиговых рыб Сибири
Кариологические исследования сиговых рыб ведутся с 1935 г. (Прокофьева, 1935), однако сиги Сибири изучены недостаточно полно. Кроме того, полученные данные трудно сравнивать, так как разные авторы применяли разные методики кариологического исследования (Фролов, 2000). Для сиговых рыб рода Со^опш характерны большие числа хромосом 2п=80 и хромосомных плеч (около 100) (Васильев, 1985; Фролов, 2000). В Приложении 1 представлены данные о числе хромосом и хромосомных плеч у сиговых рыб Сибири рода Coregonus. Эволюционные линии в группе сиговых рыб рассматривают, опираясь на понятие продвину гости кариотипа. Суть этого понятия сводится к числу хромосомных перестроек, произошедших в кариотипе общего гипотетического предка, так как эволюция кариотипов шла в сторону уменьшения как хромосом, так и хромосомных плеч. Выделяют две основные гипотезы эволюции в зависимости от механизма хромосомных перестроек: инверсионную и транслокационную (Викторовский, Максимова, 1978; Фролов, 2000).
По структуре кариотипов сиговых можно разделить на две группы. К первой группе относят сигов с числом хромосомных плеч 100-102, например, муксун. Для муксуна (изучен па эмбриональном материале) число хромосом варьирует в пределах 76-80 (78), общее число хромосомных плеч составляет 100 (Андрияшева и др., 1983). Вторую группу образуют пыжьян, пелядь, чир и омуль, которые имеют одинаковое число хромосомных плеч (96), но отличаются другими особенностями, обусловленными серией центрических слияний.