Генеалогия гаплотипов митохондриальной ДНК у нескольких видов тихоокеанских лососей

• Автор: Чуриков, Дмитрий Юрьевич
• Шифр специальности: 03.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 137 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. МИТОХОНДРИАЛЬНАЯ ДНК. ГЕНЕАЛОГИЯ ГЕНОВ И

ФИЛОГЕОГРАФИЯ

1.1. Структура, функции и наследование мтДНК.

1.2. Популяционные и эволюционные свойсгва мтДНК

1.3. Генеалогия гаплотнпов мтДНК и филогсофафня.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Материалы

2.2. Лабораторные методы

2.2.1. Выделение ДИК.

2.2.2. Амплификация семи сегментов мтДНК.
2.2.3. Электрофоретический анализ полиморфизма длины рсстриктных фрагментов мтДНК
2.3. Методы статистического анализа.
2.3.1. Оценка гаилотипичсского и нуклеотидного разнообразия мтДНК.
2.3.2. Реконструкция гаплотнпов i древ гашютииов
2.3.3. Анализ географической сопряженности гаплотнпов гнездовой кладистическнй анализ по Темплтону
2.3.4. Анализ популяционной структуры
2.3.4.1. Тесты на гомогенность.
2.3.4.2. Анализ молеку.тярной дисперсии
2.3.4.3. Кластеризация популяций и бутстрэп
ГЛАВА 3. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ИЗМЕНЧИВОСТИ ПО МИТОХОНДРИАЛЬНОМУ
ГЕНОМУ ТИХООКЕАНСКИХ ЛОСОСЕЙ
3.1. Изменчивость различных сегментов мтДНК
сравнение внутривидовой и межвидовой изменчивости у горбуши, кеты и нерки
3.1.1. Введение
3.1.2. Результаты
3.1.3. Обсуждение
3.2. Видоспепифические особенности распределения изменчивости по
митохондриальному геному
3.1.1. Введение.
3.1.2. Результаты и обсуждение
ГЛАВА 4. ГЕНЕАЛОГИЯ ГАПЛОТНПОВ хгтДНК
У ГОРБУШИ. КЕТЫ И НЕРКИ.
4.1. Опенка сходства генеалогий гаплотнпов. реконструированных дня различных сегментов мтДНК
4.1.1. Введение.
4.1.2. Результаты.
4.1.3. Обсуждение.
4.2. Сравнительная характеристика генеалогий гаплотнпов
целой мтДНК горбуши, кеты и нерки.
4.2.1. Введение.
4.2.2. Результаты.
4.2.3. Обсуждение.
4.3. Основные генеалогические линии гаплогруппы мтДНК горбуши Результаты.
ГЛАВА 5. ФИЛОГЕОГРАФИЯ ГОРБУШИ.
5.1. Географическое распространение митохондриальных линий.
5.2. Пространственная сопряженность митохондриальных линий.
5.3. Вероятные историкодемографические причины пространственной сопряженности митохондриальных линий
ГЛАВА 6. СОВРЕМЕННАЯ ПОПУЛЯЦИОННОГЕНЕТИЧЕСКАЯ
СТРУКТУРА ГОРБУШИ.
6.1. Кластеризация популяций горбуши.
6.2. Географическая гсгсро1енносгь частот гаплотипов мтДНК.
6.3. Разложение молекулярной дисперсии на иерархические компоненты.
6.4. Особенности популяционногенетической структуры горбуши
ГЛАВА 7. ПАЛЕОИСТОРИЧЕСКИЙ ВЗГЛЯД НА ПОПУЛЯЦИОННУЮ
СТРУКТУРУ ГОРБУШИ.
7.1. Динамика ареала в плейстоцене как гомогенизирующий фактор
7.2. Реликтовая популяция и оценка величины генного потока.
7.3. Диверг енция линий поколений четных и нечетных лет
7.3.1. Результаты
7.3.2. Обсуждение
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Практическое значение данного наблюдения заключается в предостережении от переноса данных об изменчивых областях генома с одного вида на другие. В связи с этим, полученные нами данные об изменчивости всеми сегментах мтДНК горбуши, кеты и нерки имеют немалую практическую ценность для дальнейшего популяционного и филогеографического анализа этих видов. Более тою, мы определили диагностические сайты, дискриминирующие основные митохондриальные линии каждого вида. Другое предостережение вытекает из обнаруженног о несоответствия между генеалогиями аплотииов различных сегментов мтДНК в пределах одного вида. Так, выводы популяционной структуры или филогсографин вида, основанные на изменчивости, наблюдаемой в ограниченном у частке генома, должны приниматься с осторожностью пока не подтверждены данными из других областей тенома. Реконструированные нами генеалогии гаплотипов мтДНК открывают возможность анализа истории популяций, которая в свою очередь поможет понять причины формирования популяционногенетической структуры, выводимой из анализа частот аллелей в современных популяциях. ПСА, проведенный нами для горбуши, показывает значимост, эпизодов расширения ареала, повидимому происходивших неоднократно в плейстоцене в связи с послеледниковой рсколонизацией, в распространении митохондриальных линий различного происхождения по всему ареалу. Отсутствие обмена гаплотипами между генетически уникальной реликтовой и молодыми популяциями, основанными после отступления висконсннского оледенения на Аляске, предполагает очень низкий уровень генного потока между современными популяциями. Эго существенно меняет взгляд на популяционногенетическую структуру горбуши, обычно характеризуемую высокими показателями мшрации i, Глубоковский, Животовский, , , выводимыми из мер популяционной дифференциации ivv . Мы объясняем низкую степень генетической дифференциации между популяциями горбуши их недавним происхождением от небольшою числа иредковых популяций ледниковых рефу шумов, послуживших источниками рсколонизации, а не значительной миграцией между современными популяциями. Выявленные нами основные генеалогические линии мтДНК представляют собой дивер ировавшис группы гаплотипов, каждая из которых имеет общего материнского предка. Такие монофнлстнчсскне группы, имеющие общее происхождение и эволюционную историю представляют собой наиболее существенные генетические подразделения внутри видов и идеально соответствуют определению i, , подлежащих охране. Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на объединенной конференции Общества молекулярной биологии и эволюции и Американской генетической ассоциации проходившей в Йельском университете США v, XIV Конгрессе Общества охраны природы, проходившем в университете штата Монтана, США i. Лаборатории популяционной генетики лососевых рыб Института общей генетики Москва, . Публикации. По теме диссертации опубликовано три работы Брыков и др. v . iv . iv, , i vi находится на рецензии в журнале . Объем и структу ра диссертации. Основная часть диссертации состоит из введения. Список литературы насчитывает 0 наименований, из которых 5 на иностранных языках. В 4 приложения, занимающие 8 страниц, вынесены первичные данные ГДРФ мтДНК. Благодарности. Я выражаю искреннюю благодарность научному руководителю к. Вл. А. Брыкову и проф. Э.Дж. Гаррспу ivi i, . .. А.И. Пудовкину за постоянное внимание, консультации и создание творческой атмосферы. Я благодарен сотрудникам Лаборатории популяционной генетики лососевых рыб Института общей генетики акад. Ю.П. Алтухову, д. Л. А. Животовскому и к. Е.А. Салменковой за интерес, проявленный к работе, и ценные замечания. Я признателен моему ближайшему другу, бывшему аспиранту отделения статистики университета штата Северная Каролина , . .. Д.В. Зайкину за написание программы для гнездового кладистического анатиза и постоянные консультации по статистике.