По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 575.22:639.371.52 DOI:10.33920/sel-09-2201-05

Оценка генетической изменчивости загорских карпов с применением микросателлитного анализа

Елена Викторовна Иванёха канд. биол. наук, доцент, ведущий научный сотрудник лаборатории генетики и селекции рыб, филиал по пресноводному рыбному хозяйству ФГБНУ «ВНИРО» (ВНИИПРХ), 141821, Россия, Московская область, Дмитровский городской округ, пос. Рыбное, д. 40а, E-mail: elena_ivaneha@mail.ru, ORCID: 0000-0001-5379-9723
Людмила Николаевна Дума главный специалист лаборатории генетики и селекции рыб, филиал по пресноводному рыбному хозяйству ФГБНУ «ВНИРО» (ВНИИПРХ), 141821, Россия, Московская область, Дмитровский городской округ, пос. Рыбное, д. 40а, E-mail: ldooma@gmail.com

Шесть микросателлитных динуклеотидных локусов были использованы для изучения генетической изменчивости трех поколений загорского карпа. Все исследованные локусы являются полиморфными с числом аллелей от 4 до 9 на локус. Доля гетерозигот по аллелям микросателлитов в этой породной группе была высокой, в среднем не менее 87%. Показано, что генетическая изменчивость последних поколений селекции загорского карпа поддерживается на высоком уровне, но остается более низкой, чем у внутрипородных типов парской породы — московского чешуйчатого и московского разбросанного карпов. Отмечено, что в шестом и седьмом поколениях генетическая изменчивость была несколько ниже по сравнению с пятым, в связи с этим желателен дальнейший контроль ее уровня. В выборке загорских карпов седьмого поколения в двух локусах микросателлитов, MFW1 и MFW9, не обнаружено по одному аллелю, которые имелись в обоих предыдущих поколениях. В локусе MFW31 у 18% загорских карпов выявлен только один из двух продуктов амплификации, дополнительный, тогда как у других групп карпов имелись или оба эти продукта, или у небольшого числа рыб не было дополнительного. В шести локусах микросателлитов не выявлены аллели, специфичные для данной породной группы и подходящие для ее генетического маркирования. Размеры аллелей по всем этим локусам у загорского карпа находятся в тех же диапазонах длин, что и у других исследованных карповых рыб.

Литература:

1. Демкина, Н.В. Генетическая изменчивость и эффективность селекции карпа / Н.В. Демкина, Л.А. Шарт // Рыбное хозяйство. — 2012. — № 4. — С. 65–67.

2. Иванеха, Е.В. Изучение генетической изменчивости московского чешуйчатого карпа с использованием микросателлитных ДНК-маркеров / Е.В. Иванеха, Л.Н. Дума // Сб. науч. трудов / Актуальные вопросы пресноводной аквакультуры. — М.: ВНИИПРХ, 2018. — Вып. 89. — С. 109–115.

3. Иванеха, Е.В. Изучение генетической изменчивости московского разбросанного карпа с использованием микросателлитных ДНК-маркеров / Е.В. Иванеха, Л.Н. Дума // Сб. науч. трудов / Актуальные вопросы пресноводной аквакультуры. — М.: ВНИИПРХ, 2019. — Вып. 90. — С. 84–90.

4. Иванеха, Е.В. Генетическая характеристика племенных групп карповых рыб по микросателлитным ДНК-маркерам / Е.В. Иванеха, Л.Н. Дума // Новейшие генетические технологии для аквакультуры: Мат-лы Всероссийской науч.-практ. конф. с междунар. участием. — М., 2020. — С. 205–211 [Электронное издание]. — URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=43084265.

5. Катасонов, В.Я. Основные итоги селекции среднерусского карпа / В.Я. Катасонов, А.В. Поддубная, В.Н. Дементьев, Н.В. Демкина // Сб. науч. трудов ВНИИПРХ / Вопросы генетики, селекции и племенного дела в рыбоводстве. — М., 2000. — Вып. 76. — С. 47–59.

6. Crooijmans, R.P.M.A. Microsatellite markers in common carp (Cyprinus carpio L.) / R.P.M.A. Crooijmans, V.A.F. Bierbooms, J. Komen, J.J. Van der Poel, M.A.M. Groenen // Animal Genetics. — 1997. — V. 28. — P. 129–134.

7. Desvignes, J.F. Genetic variability in reared stocks of common carp (Cyprinus carpio L.) based on allozymes and microsatellites / J.F. Desvignes, J. Laroche, J.D. Durand, Y. Bouvet // Aquaculture. — 2001. — V. 194. — P. 291–301.

8. Fopp-Bayat, D. Microsatellite DNA polymorphism in sturgeon species and their hybrids reared in Polish aquaculture farms / D. Fopp-Bayat, M. Luczynski // Environmental Biotechnology. — 2006. — V. 2, No. 1. — P. 11–19.

9. Jewel, M.A.S. Study of Genetic Variation in Different Hatchery Populations of Common Carp (Cyprinus carpio) of Mymensingh District in Bangladesh using Microsatellite DNA Markers / M.A.S. Jewel, M.M. Rahman, M.N. Islam // Journal of Bioscience. — 2006. — V. 14. — P. 113–120.

10. Kohlmann, K. Genetic variability and structure of common carp (Cyprinus carpio) populations throughout the distribution range inferred from allozyme, microsatellite and mitochondrial DNA markers / K. Kohlmann, R. Gross, A. Murakaeva, P. Kersten // Aquat. Living Resour. — 2003. — V. 16. — P. 421–431.

11. Li, D. Microsatellite DNA Marker Analysis of Genetic Diversity in Wild Common Carp (Cyprinus carpio L.) Populations / D. Li, D. Kang, Q. Yin, X. Sun, L. Liang // Journal of Genetics and Genomics. — 2007. — No. 34 (11). — P. 984–993.

12. Mondol, R.K. Characterization of different strains of common carp (Cyprinus carpio L.) (Cyprinidae, Cypriniformes) in Bangladesh using microsatellite DNA markers / R.K. Mondol, S. Islam, S. Alam // Genetics and Molecular Biology. — 2006. — V. 29, No. 4. — P. 626–633.

13. Naish, K.-A. Tetranucleotide microsatellite loci for Indian major carp / K.-A. Naish, D.O.F. Skibinski // Journal of Fish Biology. — 1998. — V. 53, Issue 4. — P. 886–889.

14. Shaikhaev, E.G. The Evolution of Microsatellite Loci in Salmonid Fishes / E.G. Shaikhaev, L.A. Zhivotovsky // Russian Journal of Genetics. — 2014. — V. 50, No. 8. — P. 853–859.

15. Zhou, J. Genetic variation analysis within and among six varieties of common carp (Cyprinus carpio L.) in China using microsatellite markers / J. Zhou, Q. Wu, Z. Wang, Y. Ye // Генетика. — 2004. — Т. 40, № 10. — С. 1389–1393.

1. Demkina, N.V., Shart, L.A. Geneticheskaya izmenchivost i effectivnost selectsii carpa [Genetic variability and effectivness of carp selection]. Rybnoe hozjaistvo [Fishery], 2012, no. 4, pp. 65–67 (in Russian).

2. Ivanekha, E.V., Duma, L.N. Izuchenie geneticheskoi izmenchivosti moskovskogo cheshuichatogo carpa s ispolzovaniem microsatellitnych DNK markerov [The study of Moscow Scaly carp genetic variability using microsatellite DNA markers]. In: Sbornik nauchnyh trudov. Aktualnye voprosy presnovodnoi akvacultury [Collection of scientific papers. Current problems of the freshwater aquaculture]. VNIIPRH, Moscow, 2018, is. 89, pp. 109–115 (in Russian).

3. Ivanekha, E.V., Duma, L.N. Izuchenie geneticheskoi izmenchivosti moskovskogo razbrosannogo carpa s ispolzovaniem microsatellitnych DNK markerov [The study of Moscow Mirror carp genetic variability using microsatellite DNA markers]. In: Sbornik nauchnyh trudov. Aktualnye voprosy presnovodnoi akvacultury [Collection of scientific papers. Current problems of the freshwater aquaculture]. VNIIPRH, Moscow, 2019, is. 90, pp. 84–90 (in Russian).

4. Ivanekha, E.V., Duma, L.N. Geneticheskaya kharacteristika plemennyh grupp carpovyh ryb po microsatellitnym DNK markeram [Genetic characteristic of carp breeding groups using microsatellite DNA markers]. In: Noveyshie geneticheskie tehnologii dlja akvaculturi: materialy Vserossyiskoy nauchno-prakticheskoi konferentsii [High genetic technologies for aquaculture: materials of the All-Russian scientific and practical conference]. Moscow, 2020, pp. 205–211 [Electronic publication]. Available from: https://elibrary.ru/item. asp?id=43084265 (in Russian).

5. Katasonov, V.Ya., Poddubnaya, A.V., Dement’ev, V.N., Demkina, N.V. Osnovnye itogi selectsii srednerusskogo carpa [Main totals of Middle Russian carp selection]. In: Sbornik nauchnyh trudov VNIIPRH [Collection of scientific papers of the All-Russian Research Institute of Freshwater Fishery]. Moscow, 2000, is. 76, pp. 47–59 (in Russian).

6. Crooijmans, R.P.M.A., Bierbooms, V.A.F., Komen, J., Van der Poel, J.J., Groenen, M.A.M. Microsatellite markers in common carp (Cyprinus carpio L.). Animal Genetics, 1997, vol. 28, pp. 129–134.

7. Desvignes, J.F., Laroche, J., Durand, J.D., Bouvet, Y. Genetic variability in reared stocks of common carp (Cyprinus carpio L.) based on allozymes and microsatellites. Aquaculture, 2001, vol. 194, pp. 291–301.

8. Fopp-Bayat, D., Luczynski, M. Microsatellite DNA polymorphism in sturgeon species and their hybrids reared in Polish aquaculture farms. Environmental Biotechnology, 2006, vol. 2, no. 1, pp. 11–19.

9. Jewel, M.A.S., Rahman, M.M., Islam, M.N. Study of Genetic Variation in Different Hatchery Populations of Common Carp (Cyprinus carpio) of Mymensingh District in Bangladesh using Microsatellite DNA Markers. Journal of Bio-Science, 2006, vol. 14, pp. 113–120.

10. Kohlmann, K., Gross, R., Murakaeva, A., Kersten, P. Genetic variability and structure of common carp (Cyprinus carpio) populations throughout the distribution range inferred from allozyme, microsatellite and mitochondrial DNA markers. Aquat. Living Resour., 2003, vol. 16, pp. 421–431.

11. Li, D., Kang, D., Yin, Q., Sun, X., Liang, L. Microsatellite DNA Marker Analysis of Genetic Diversity in Wild Common Carp (Cyprinus carpio L.) Populations. Journal of Genetics and Genomics, 2007, no. 34 (11), pp. 984–993.

12. Mondol, R.K., Islam, S., Alam, S. Characterization of different strains of common carp (Cyprinus carpio L.) (Cyprinidae, Cypriniformes) in Bangladesh using microsatellite DNA markers. Genetics and Molecular Biology, 2006, vol. 29, no. 4, pp. 626–633.

13. Naish, K.-A., Skibinski, D.O.F. Tetranucleotide microsatellite loci for Indian major carp. Journal of Fish Biology, 1998, vol. 53, is. 4, pp. 886–889.

14. Shaikhaev, E.G., Zhivotovsky, L.A. The Evolution of Microsatellite Loci in Salmonid Fishes. Russian Journal of Genetics, 2014, vol. 50, no. 8, pp. 853–859.

15. Zhou, J., Wu, Q., Wang, Z., Ye, Y. Genetic variation analysis within and among six varieties of common carp (Cyprinus carpio L.) in China using microsatellite markers. Russian Journal of Genetics, 2004, vol. 40, no. 10, pp. 1389–1393.

Загорские карпы, завезенные во ВНИИПРХ из Загорского рыбхоза Московской области, представляли собой аборигенную группу, прошедшую несколько поколений отбора в местных условиях. Их использовали в качестве одной из исходных групп в селекционных работах по созданию породы среднерусского карпа, получая помесные отводки от скрещивания с несколькими неродственными группами карпов, каждая из которых обладала определенными хозяйственно полезными свойствами. Селекция была направлена на повышение скорости роста и жизнестойкости в условиях интенсивного выращивания в I–II зонах рыбоводства.

Поскольку загорские карпы характеризуются высокой продуктивностью и хорошо приспособлены к местным условиям, уже седьмое поколение этой непомесной породной группы поддерживается «в чистоте».

Результаты изучения биохимического полиморфизма в разных породах и породных группах карпа (Cyprinus carpio L.) показали, что в процессе селекции происходит снижение их генетической гетерогенности. В качестве основной причины снижения гетерогенности селекционных групп карпа рассматривается малое число использованных для получения потомства производителей. Наименьшее количество производителей отмечено при получении первого поколения селекции загорских карпов и одной сложной отводки среднерусского карпа (ЗУ-НУ). Исходная гетерогенность двух этих отводок была ниже, чем у парских и ангелинских карпов [1]. Для поддержания генетической гетерогенности в последующих поколениях загорского карпа для воспроизводства подбирали как минимум по десятку самок и самцов.

За первые четыре поколения селекции коэффициент инбридинга у загорских карпов (17,5%) оказался больше, чем у других групп среднерусского карпа (кроме ЗУ-НУ, 33%) за четыре-пять поколений, чем у внутрипородных типов парской породы, московского чешуйчатого и московского разбросанного карпов за девять и семь поколений, а также у ангелинских карпов за девять поколений селекции. Высокая степень инбредности может служить причиной снижения жизнеспособности рыб из-за проявления инбредной депрессии [1].

Для Цитирования:
Елена Викторовна Иванёха, Людмила Николаевна Дума, Оценка генетической изменчивости загорских карпов с применением микросателлитного анализа. Рыбоводство и рыбное хозяйство. 2022;1.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: