Книги по разным темам Pages:     | 1 |   ...   | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |   ...   | 35 |

Актуальные проблемы современной териологии. Новосибирск - МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПОГЛОТИТЕЛЬНОЙ ГИБРИДИЗАЦИИ МАЛОГО И КРАПЧАТОГО СУСЛИКОВ О.А. Ермаков1, Н.В. Быстракова, С.С. Бакаева, С.В. Титов Пензенский государственный педагогический университет, г. Пенза oaermakov@list.ru Гибридизация между малым Spermophilus pygmaeus и крапчатым S. suslicus сусликами, связанная с расселением малого суслика на север Правобережного Поволжья в середине прошлого века, была описана В.П. Денисовым (1961). В настоящее время зоны гибридизации между этими видами не существует (Быстракова и др., 2005). Однако выяснение генетических закономерностей былых зон гибридизации имеет несомненную научную значимость, поэтому нами был проведен анализ ДНК сусликов из коллекционного материала, собранного в зоне контакта ареалов: в начале исследования процесса гибридизации - 1957-58 гг. (n=114), через десять лет - 1968 г. (n=58) и через сорок лет - 1999 г. (n=16). Использовали три молекулярно-генетических маркера: для диагностики гибридов - интрон 6 ядерного гена р53, для отслеживания материнских линий - C-регион мтДНК, для отцовских линий - интрон 8 гена SmcY.

Выявлено, что в 1957-58 гг. в совместных поселениях преобладали гибридные особи - 75 %, у которых было обнаружено 17 различных комбинаций трех генетических маркеров (из 18 теоретически возможных). К гибридным особям мы относили все экземпляры, гетерозиготные по интрону 6 гена р53, а также экземпляры, совмещающие в своем генотипе маркеры разных видов. В целом по выборке наблюдалось доминирование аллелей малого суслика как по мтДНК (60 %), так и по Y-хромосоме (73 %). Соотношение групп особей с различными комбинациями маркеров (лчистые, F1 и bc) позволило нам предположить гибридизацию на протяжении нескольких поколений, отсутствие отбора против гибридов, а также приток в поселение малого суслика, скрещивающегося по превалирующей схеме самец S. pygmaeus - самка S. suslicus.

Через десять лет (1968 г.) доля гибридных особей в зоне контакта ареалов уменьшилась до 21 %, и у большинства исследованных экземпляров, как и ожидалось, преобладали молекулярногенетические характеристики малого суслика - по мтДНК - 94 %, по Y-хромосоме - 82 %. Однако отметим, что достоверные различия были обнаружены только по частотам гетерозигот и мтДНК, а по соотношению носителей Y-хромосомы гибридизирующих видов различия оказались не достоверными. Это позволяет нам предположить, что активное расселение малого суслика к северу и внедрение его в поселения крапчатого суслика осуществлялось не только самцами, но и самками или в возвратных скрещиваниях участвовали и самцы крапчатого суслика.

Наконец, данные 1999 г. показали полное отсутствие в былой зоне контакта каких-либо следов гибридизации. Все изученные экземпляры имели только видоспецифические для малого суслика молекулярно-генетические маркеры.

Проведенное молекулярно-генетическое исследование коллекционного материала позволило доказать справедливость предположения В.П. Денисова (1961) о поглотительной гибридизации, происходившей в зоне контакта ареалов малого и крапчатого суслика, и исчезновения в результате гибридизации последнего вида.

Исследование поддержано грантами РФФИ (11-04-00228, 12-04-01804).

Секция 2. Систематика, филогения и изменчивость КОМБИНИРОВАНИЕ И АНАЛИЗ ГЕТЕРОГЕННЫХ ДАННЫХ:

ПРИМЕНЕНИЕ В ЗООЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМАТИКЕ В.М. Ефимов1*,**,***, В.Ю. Ковалева2* * Институт систематики и экологии животных СО РАН, г. Новосибирск ** Институт цитологии и генетики СО РАН, г. Новосибирск *** Томский государственный университет, г. Томск vmefimov@ngs.ru; 2vkova@ngs.ru Постановка проблемы. Дано N объектов, для которых имеется два разнородных описания.

Требуется: а) проанализировать и оценить соответствие этих описаний друг другу; б) объединить описания для дальнейшей обработки. В качестве описаний могут быть взяты количественные, ранговые и качественные признаки, текстовые последовательности, матрицы коэффициентов сходстваразличия, иерархические деревья (дендрограммы), данные геометрической морфометрии и т.д.

Технология.

1. Между объектами по любым типам данных вычисляется матрица коэффициентов сходства-различия (Деза, Деза, 2008).

2. Между двумя матрицами коэффициентов сходства-различия вычисляется коэффициент корреляции (тест Мантеля: Mantel, 1967; Mantel, Valand, 1970).

3. Каждая матрица коэффициентов сходства-различия преобразуется в представление множества объектов набором точек в многомерном евклидовом пространстве так, чтобы матрица евклидовых расстояний между точками максимально коррелировала с матрицей коэффициентов сходства-различия между объектами (Дэйвисон, 1988).

4. Два набора точек вращаются в своих евклидовых пространствах так, чтобы направления изменчивости в каждом наборе максимально соответствовали друг другу, с предварительным взвешиванием, если необходимо (2B-PLS анализ: Wold, 1982; Wold et al., 1987; Viscosi et al., 2010).

5. Координатные представления посредством конкатенации объединяются в единый набор.

Задачи. Все методы по отдельности давно отработаны, но в разных предметных областях.

Особенно успешно PLS-методология развивается в хемометрике. Однако список решаемых задач может быть более разнообразен, особенно в биологии. В частности, эту технологию можно применить для объединения морфологических и молекулярно-генетических данных при решении проблем систематики животных (Ковалева и др., 2012), в том числе и для объединения нескольких молекулярно-генетических описаний, например, относящихся к разным генам, что и является целью настоящей работы.

Результаты. Два набора нуклеотидных последовательностей (митохондриальные гены Cytb и ND4) из GenBank для выборки особей, представляющих различные дальневосточные и североамериканские виды подрода Otisorex (Demboski, Cook, 2003), обработали с помощью изложенной технологии. В основном, подтвердились результаты оригинальной работы, но картина получилась более объемной и целостной. Прежде всего, коэффициент корреляции между двумя митохондриальными генами по тесту Мантеля по данному набору объектов оказался равен 0.927 (p<110-6).

Это означает, что нет смысла объединять похожие гены в УсупергеныФ. Информация не удваивается, а остается той же самой. По-видимому, надо тщательнее подходить к выбору дополнительных генов, вовлекаемых в обработку, чтобы тратить ресурсы на получение действительно новой информации. Во-вторых, еще раз подтвердилось, что так называемая Берингийская клада (Sorex camtschatica, S.jacksoni, S.portenkoi, S.pribilofensis, and S.ugyunak) с точки зрения имеющихся молекулярно-генетических данных фактически представляет один вид (Hope et al., 2010).

Благодарности. Работа поддержана Программой Президиума РАН №28, грантами Президента РФ (НШ-5278 2012.4), Интеграционного проекта СО РАН № 18.13, Проекта фундаментальных исследований №70.

Актуальные проблемы современной териологии. Новосибирск - НАСЛЕДУЕМОСТЬ КОМПЛЕКСНЫХ ПРИЗНАКОВ И ЕЕ ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ АНАЛИЗА ИЗМЕНЧИВОСТИ ПРИРОДНЫХ ПОПУЛЯЦИЙ В.М. Ефимов1*,**,***, В.Ю. Ковалева2*, Ю.Н. Литвинов3* * Институт систематики и экологии животных СО РАН, г. Новосибирск ** Институт цитологии и генетики СО РАН, г. Новосибирск *** Томский государственный университет, г. Томск vmefimov@ngs.ru; 2vkova@ngs.ru; 3litvinov@eco.nsc.ru В генетике количественных признаков под многомерным анализом чаще всего понимается разложение фенотипической дисперсии одного признака на несколько составляющих, обусловленных действием различных общих и частных генетических и средовых факторов и их линейных и нелинейных взаимодействий (Мазер, Джинкс, 1985). Даже если в эксперименте исследуется несколько признаков, генетический анализ обычно проводится по каждому из них отдельно.

Между тем, довольно давно предложено анализировать совокупное наследование нескольких признаков, например, в виде главных компонент (Поляков и др., 1978). Любая линейная комбинация признаков сама является признаком (лселекционным индексом или суперпризнаком). Для оценки наследуемости такой комбинации, достаточно обращаться с ней, как с обычным признаком (Рокицкий, 1974; Мазер, Джинкс, 1985).

Если мы анализируем одновременно несколько количественных признаков, на которые совместно действует совокупность многих генов и становление которых происходит под действием общих онтогенетических механизмов (Шмальгаузен, 1982), то онтогенетическая и генетическая общность этих признаков фенотипически должны проявляться в коррелятивных связях между ними. И наоборот, распад коррелятивных связей на несколько статистически независимых подсистем является указанием на их относительную онто- и генетическую независимость.

Многомерный анализ позволяет разложить общую фенотипическую изменчивость на несколько ортогональных составляющих, которые являются новыми признаками и могут анализироваться любыми одномерными и многомерными методами генетического анализа. Однако проведенный анализ наследуемости комплексных признаков - главных компонент генетической и фенотипической матриц корреляции краниометрических признаков лабораторных мышей и крыс - показал, что наследуемость равна 0.4Ц0.6, как и у отдельных признаков (Leamy, 1974;

Atchley et al., 1981).

Направленный поиск компонент с максимальной аддитивной наследуемостью был проведен относительно недавно (Klingenberg, Leamy, 2001) на промерах нижней челюсти лабораторных мышей. Максимальная наследуемость оказалась равна 0.73, то есть, существенно выше, чем наследуемость тех признаков, из которых получена сама компонента.

Мы применили этот подход для изучения генетических процессов в циклирующей популяции водяной полевки в Северной Барабе, популяции полевки-экономки в Горном Алтае, а также для изучения генетической основы подвидовой изменчивости водяной полевки на территории бывшего СССР (Ковалева и др., 2006; Ковалева, Ефимов, 2010; Ковалева и др., 2011). Сначала на лабораторных грызунах с известной степенью родства был проведен направленный поиск компонент с максимальной аддитивной наследуемостью, а после этого найденные компоненты были использованы для изучения фенотипической изменчивости в природных популяциях.

Работа поддержана Программой Президиума РАН №28, грантами Президента РФ НШ-2012.4, РФФИ №11-04-00141-а, Интеграционного проекта СО РАН № 18.13, Проекта фундаментальных исследований СО РАН и УрО РАН №70.

Секция 2. Систематика, филогения и изменчивость ТАКСОНОМИЧЕСКИЙ СТАТУС ОБЩЕСТВЕННОЙ ПОЛЕВКИ ИЗ КОПЕТДАГА Т. Зоренко Латвийский университет, Рига, Латвия zorenkot@lanet.lv Таксономический ранг общественной полевки из Копетдага неоднократно пересматривался (Ogneff, Heptner, 1928; Argyropulo, 1933; Зыков, Загороднюк 1988; Зоренко и др. 1997;

Golenishchev et al., 2002; Голенищев 2011). Копетдагскую полевку описывали либо как подвид Microtus socialis, либо как самостоятельный вид. По цитохрому b M. paradoxus образует самостоятельную ветвь, которая удалена от M. socialis, что позволяет с уверенностью говорить о видовом статусе полевки из Копетдага (KryЪtufek et al. 2012). Метод экспериментальной гибридизации для этих форм был использован ранее Голенищевым (Зоренко и др. 1997), который доказал вероятность получения гибридного потомства F1. Целью данной работы было изучение более глубоких аспектов гибридизации M. paradoxus и M. socialis (локалитет из Калмыкии).

Проведено 130 экспериментов прямого, реципрокного и возвратного скрещивания этих форм.

Результаты гибридизации подтвердили полученные Голенищевым (Зоренко и др. 1997) данные о вероятности рождения потомтсва F1. Как при прямом, так и реципрокном скрещивании вероятность получения гибридов составляла около 50 %. Средняя величина выводка у гетероспецифических партнеров была в 3 раза ниже, чем у конспецифических. Смертность детенышей составляла 39 %. Состояние спермы, взятой из придатков семенников, было проанализировано у 7 выживших самцов F1, из которых 2 - стерильны, 3 - с очень малой (10 %) и 2 - с малой концентрацией (25 %) спермы. Подвижность сперматозоидов была низкой (24 %), почти треть составили неподвижные сперматозоиды, остальные были не способны к поступательному движению и лишь вибрировали. В результате только 3 (42,9 %) самца F1 размножалось, гибридные самки были фертильны.

Только от одной пары гибридов F1 удалось получить потомство F2 (2 самца), один из которых не размножался, у него были обнаружены единичные сперматозоиды (5 %); от второго самца получен один нежизнеспособный детеныш. Были проанализированы результаты возвратных скрещиваниях 6 последовательных поколений (FВ1-6). При первом скрещивании (FВ1) потомство дали 80 % самок и 40 % самцов, но уже при втором (FВ2) размножались только 60 % самок, а самцы не размножались совсем. При третьем скрещивании успех размножения еще больше снизился: не размножалось 75 % самок и 100 % самцов. При 4-м и 5Цм скрещивании (FВ4-5) ситуация изменилась - способность к размножению возросла как у самок (75 %), так и самцов (40 %). Но уже при следующем скрещивании (FВ6) успех размножения снова снизился до 30 %.

Изменения размножения коррелировали с состоянием спермы. У 83 % самцов беккросов FВ1-3, 50 % FВ4-5 и 70 % FВ6 сперматозоидов не было совсем или только единичные. Способность к скрещиванию особей M. paradoxus с гибридами F1 и беккросами была низкой, тогда как M.

socialis размножались сравнительно свободно, поэтому только при возвратных скрещиваниях гибридов с этой родительской формой были получены беккросы FВ1-6. Несмотря на сохраняющуюся способность к размножению, высокой была смертность детенышей. В целом у гибридных самок не выжило 45,5 %, а у самцов - 94,1 % потомков.

Полученные результаты показывают, что между M. paradoxus и M. socialis наблюдается сравнительно глубокая дивергенция, которая проявляется в виде частичной стерильности самцов, высокой смертности гибридного потомства, избегании скрещивания полевок при свободном выборе партнера и наличии сформировавшегося механизма различения конспецифического запаха (неопубликованные данные). Метод экспериментальной гибридизации подтверждает самостоятельный статус M. paradoxus.

Актуальные проблемы современной териологии. Новосибирск - МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОНДАТРЫ (ONDATRA ZIBETHICUS LINNAEUS, 1766) В ХАКАСИИ Т.Л. Калинина Хакасский государственный университет, г. Абакан tata7772009@yandex.ru Изучены морфологические и краниологические признаки ондатры в республики Хакасия.

Pages:     | 1 |   ...   | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |   ...   | 35 |    Книги по разным темам