Введение к работе
Актуальность проблемы. Тихоокеанские лососи рода Oncorhynclnts имеют большое экономическое значение и характеризуются сложной популяционпой организацией (Коновалов 1980, Алтухов и др., 1997). Для решения теоретических проблем популяционпой структуры вида и прикладных задач генетической идентификации и сертификации стад лососей важным является наличие информации о генетических особенностях исследуемых стад, позволяющей различать их популяционные компоненты.
Одним из основных видов тихоокеанских лососей на Российском Дальнем Востоке является кета О. keta Walbaum. Кета - второй по численности вид тихоокеанских лососей после горбуши на азиатской части ареала: нерестится по преимуществу в реках Сахалина, Южных Курил, охотоморского побережья материка, Камчатки. Пополнение запасов кеты идет как путем естественного воспроизводства, так и за счет искусственного разведения на лососевых рыборазводных заводах.
До недавнего времени в генетических исследованиях лососей, в т.ч. кеты, использовали ашюзимные маркеры (Алтухов и др., 1997; Seeb et al., 2004; Варпавская, 2006; Салменкова и др., 2008,). Но их малый полиморфизм не позволял провести детальную дифференцировку популяций. В настоящее время наиболее перспективными для популяционно-генетических исследований являются маркеры ДНК, в особенности микросателлиты (Schlotterer, 1998; Brown and Epifanio, 2003; Животовский, 2006). Изучение микросателлитной изменчивости кеты только начинается. На основе анализа микросателлитных маркеров исследована структура популяций кеты отдельных рек Северной Америки, Китая и Японии (Yoon et. al., 2005; Scribner et. al., 1998; Chen J.-P. et. al., 2005; Small M.P. et. al., 2005). Было начато детальное изучение дифференциации популяций кеты, нерестящихся в реках Сахалинской области (Афанасьев и др., 2006, 2008; Рубцова и др., 2008), и кеты отдельных речных бассейнов о. Итуруп в связи с проблемами различения локальных стад этого лосося (Животовский и др., 2008).
Однако сравнительного анализа дифференцирующей способности микросателлитных и аллозимных маркеров и определения степени дифференциации стад кеты Российского Дальнего Востока по микросателлитам не проводилось. Цель и задачи исследования. Цель работы - сопоставить эффективность использования микросателлитных и аллозимных маркеров в популяционных исследованиях кеты, имея в виду их дифференцирующую способность и провести исследований по выявлению популяционно-генетической организации природных популяций на большом ареале с использованием маркеров с большей разрешающей способностью.
В связи с этим необходимо решить следующие основные задачи:
-
сравнить внутри- и межпопуляционную изменчивость кеты по микросателлитным и аллозимным маркерам;
-
изучить популяционную структуру кеты Российского Дальнего Востока с использованием микросателлитных маркеров;
-
оценить возможности идентификации стад кеты по микросателлитам в целях практического использования.
Научная новизна работы. Впервые показано, что внутри- и межрегиональная
дифференциация популяций кеты по микросателлитным маркерам выше, чем по
аллозимным. Впервые выявлена популяционная структура кеты по
микросателлитным маркерам и исследована дифференциация популяций этого вида в различных регионах Дальнего Востока. В частности, показано, что существует две генетически сильно различающиеся группировки кеты: южно-Курильская и остальной части исследованного ареала. Показано, что наиболее информативные микросателлитные маркеры - разные для группировок кеты разных регионов и для разных уровней популяционной иерархии, что свидетельствует о том, что для более детального исследования кеты следует развивать больший набор микросателлитных маркеров.
Научно-практическое значение. Показано на примере кеты о. Итуруп, что популяции даже близко расположенных бассейнов различаются по микросателлитным маркерам, что может быть использовано для целей идентификации и сертификации стад. Различные экологические формы кеты (речная и озёрная) репродуктивно значительно изолированы друг от друга, что необходимо учитывать при организации рыбоводного процесса.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы были представлены на заседаниях Семинара «Популяционная и эволюционная генетика» (ИОГен РАН, 7 февраля 2007г. и 17 сентября 2008г.), 6-й Международной конференции по биоииформатике геномной регуляции и структуры (BGRS-2008, Новосибирск, ИЦиГ СО РАН, 22-27 июня 2008г.), Международной конференции «Генетика, селекция, гибридизация, племенное дело и воспроизводство рыб» (Санкт-Петербург, Ин-т цитологии РАН 10-12 сентября 2008г.), Международной школе-конференции, посвященной 100-летию со дня рождения М.Е. Лобашева «Системный контроль генетических и цитогенетических процессов» (Санкт-Петербург, 10-13 ноября 2007 г.), Международной научно-практической конференции «Рациональное использование
пресноводных экосистем - перспективное направление реализации национального проекта «Развитие АПК» (Москва, 17-19 декабря 2007 г.).
Публикации. По материалам диссертации вышло из печати 7 статей в периодических журналах, опубликовано 5 тезисов.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена па 131 странице машинописного текста, состоит из Введения, Обзора литературы (гл.1), главы 2 «Материалы и методы», результатов и обсуждения (главы 3 и 4), Заключения, Выводов, Списка литературы из 99 ссылок (50 на русском и 49 - на английском языках) и 3-х Приложений. Содержит 28 рисунков и 14 таблиц.
