Генетическая дифференциация популяций трески Gadus macrocephalus Tilesius (Gadidae) по 6 микросателлитным локусам 1 Бурякова М.Е., 1 Орлов А.М., 2 Афанасьев. - презентация

1 Генетическая дифференциация популяций трески Gadus macrocephalus Tilesius (Gadidae) по 6 микросателлитным локусам 1 Бурякова М.Е., 1 Орлов А.М., 2 Афанасьев К.И., 2 Шитова М.В. 2 Институт общей генетики им.Н.И.Вавилова. 1 Всероссийский научно- исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии

2 План доклада: 1. Предпосылки к изучению генетической дифференциации трески 2. Цель и задачи исследования 3. Материалы и методы 4. Результаты 5. Выводы 6. Области практического применения генетических исследований тихоокеанской трески

3 ЗАПАДНО- БЕРИНГОВО- МОРСКАЯ ЗАПАДНО- БЕРИНГОВО- МОРСКАЯ КАРАГИНСКАЯ ПЕТРОПАВЛОВСКО- КОМАНДОРСКАЯ ПЕТРОПАВЛОВСКО- КОМАНДОРСКАЯ КАМЧАТСКО- КУРИЛЬСКАЯ КАМЧАТСКО- КУРИЛЬСКАЯ ЗАПАДНО- КАМЧАТСКАЯ ЗАПАДНО- КАМЧАТСКАЯ СЕВЕРО- ОХОТОМОРСКАЯ СЕВЕРО- ОХОТОМОРСКАЯ ЮЖНО- КУРИЛЬСКАЯ ЮЖНО- КУРИЛЬСКАЯ СЕВЕРО- КУРИЛЬСКАЯ СЕВЕРО- КУРИЛЬСКАЯ ПРИМОРЬЕ И ЗАПАДНО- САХАЛИНСКАЯ ПРИМОРЬЕ И ЗАПАДНО- САХАЛИНСКАЯ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ ТРЕСКИ НА ПРОМЫСЛОВЫЕ ЕДИНИЦЫ ЗАПАСА В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ЧУКОТСКАЯ

4 Цель исследования: Изучить генетическую дифференциацию популяций тихоокеанской трески и выявить её внутривидовую организацию и факторы её формирующие, совмещая полученные данные с результатами других ихтиологических исследований. Задачи исследования: 1. Изучить микросателлитную изменчивость тихоокеанской трески. 2. Исследовать генетическую дифференциацию популяций тихоокеанской трески. 3. На основании полученных генетических данных и данных по биологии трески выявить общие закономерности формирования её внутривидовой популяционной структуры.

5 1-Канадские воды 2-Наваринский район Берингова моря 3-Корякский район Берингова моря 4-Карагинский залив 5-Запалная Камчатка, Охотское море 6-Тауйская губа 7-Северо-запад Охотского моря 8- Северные Курилы, охотоморская сторона 9- Северные Курилы, тихоокеанская сторона 10-Кунашир, тихоокеанская сторона 11-Итуруп,тихоокеанская сторона 12-Итуруп, охотское море 13-Западный Сахалин, Японское море 14-Приморье Материалы Места и сроки взятия выборок Материалы и методы Россия США Канада Берингово море Охотское море Тихий океан

6 Методы Схема проведения молекулярно-генетических исследований СБОР ОБРАЗЦОВ МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ ВЫДЕЛЕНИЕ ДНК ПРОВЕДЕНИЕ ПЦР РЕАКЦИИ РАЗДЕЛЕНИЕ ПОЛУЧЕННОГО ПЦР ПРОДУКТА МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОФОРЕЗА ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

7 Gmo 3 Gmo 34 PGmo 32 Gmo 19 Результаты Фенотипы локусов Gmo8 Gma106

8 Характеристика микросателлитных локусов Локус Число обнаруженных аллелей/число исследованных рыб Размер продукта bp Повторяющаяся последовательность X, темп. отжига °С Источник информации о последовательности праймеров Gmo3 4/ (GACA)n50Miller et.al., 2000 Gmo34 29/ (GACA)n45Miller et.al., 2000 Gmo8 67/ (GACA)n54-56Miller et.al., 2000 Gmo19 32/ (GACA)n45Miller et.al., 2000 PGmo32 10/ (TTG)n45 Jakobsdottir et.al., 2005 Gma106 14/ (GTCT)n50Canino et.al., 2005

9 Частота встречаемости аллелей Частота встречаемости аллелей локуса Gmo3 в выборках

10 Частота встречаемости аллелей локуса РGmo32 в выборках

11 Частота встречаемости аллелей локуса Gmа106 в выборках

12 ПОПУЛЯЦИОННО СПЕЦИФИЧЕСКИЕ АЛЛЕЛИ ВыборкаЛокусАллель Частота встечаемости Корякское побережье Gmo3410,010 Gmo82,73,860,041 Наваринский район Gmo34320,015 Gmo360,010 MaгаданGmo8710,031 Западная Камчатка Gmo34310,010 Gmo872,81,870,055 С-З Охотского моря Gmo19290,014 Gmo8540,103 Канада Gmo1910,035 Gmo85,6,9,58,1050,078 С.Курилы ох.сторонаGmo34300,010 Карагинский заливGmo860,1190,051 Итуруп ох.сторонаGma106170,015 З.СахалинGmo19330,011 Кунашир тих.сторона Gmo19280,010 Gmo3120,090 Итуруп тих.сторонаPGmo32100,021 ПриморьеGmo811,120,032

13 ГЕНЕТИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ ТРЕСКИ Районы Средние показатели по шести локусам µНеНоfp Берингово море Корякский район 13,9±0,0400,6690,6370,0470,4138 Наваринский район 9,4±0,0360,6250,5830,0700,4347 Карагинский залив 12,6±0,0370,6830,6810,0030,3726 Охотское море Магадан11,4±0,0350,6220,5870,0560,2239 С-З Охотского моря 11,7±0,0410,6240,6180,0100,3384 Зап.Камчатка13,5±0,0360,6710,691-0,0300,3600 Итуруп11,7±0,0370,7210,7080,0190,2865 Сев.Курилы12,4±0,0360,6650,630,0540,3349 Японское море Зап.Сахалин9,5±0,0300,7180,739-0,0290,5317 Приморье9,8±0,0300,7190,6380,1140,1880 Тихий океан Кунашир12,2±0,0380,7380,748-0,0140,6049 Итуруп11,6±0,0370,7270,6900,0510,1813 Сев.Курилы10,7±0,0350,7240,7130,0150,3300 Канада11,3±0,0350,6160,5180,1610,044* В среднем по морям μ – показатель разнообразия, учитывающий частоты редких аллелей (Животовский, 1983); Не – средняя ожидаемая гетерозиготность; Но – средняя наблюдаемая гетерозиготность; f – индекс фиксации (Вейр, 1995); p –вероятность соответствия наблюдаемых генотипических распределений популяций равновесию Харди- Вайнберга (по 6-ти локусам) (уровень значимости: * - 0,05)

14 Дифференциация популяций Дендрограмма, Qp 3,9% 2,4% 2,1% 0,95% 0,45% 0,33% Qp Gma106 Gmo3 Gmo32 Gma106 Gmo32 Gmo34 Gmo3 Gmo32 Gma106 Gmo3 Gmo32 Gma106 Gmo8 Gmo3 Gmo19

15 Вклад каждого локуса в дифференциацию популяций

16 Расположение выборок в пространстве главных координат Россия США Канада Тихий океан Охотское море Берингово море

17 Индивидуальная идентификация трески 94,5% 89,5% ? С помощью полученной базы данных возможна индивидуальная идентификация трески с определённой степенью вероятности

18 Выводы: 1. Выявлена значительная гетерогенность популяций тихоокеанской трески на протяжении всего изученного ареала. Выявлены достоверно отличающиеся от других группы популяций тихоокеанской трески. 2. Начато формирование базы данных по частотам аллелей микросателлитных локусов трески. 3. Впервые проведена индивидуальная идентификация трески, показывающая (с определённой степенью вероятности) принадлежность рыб к определённому району обитания.

19 Области практического применения генетических исследований тихоокеанской трески Создание биологического обоснования для решения вопросов международного сотрудничества в отношении данного вида (определение внутривидовой генетической подразделённости трески и установление границ её миграций) Сертификация стад (создание базы данных частот аллелей микросателлитных локусов популяций трески) Определение точного места вылова рыбы и происхождения рыбной продукции (индивидуальная идентификация)

20 СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ