Региональные комплексы нерки Oncorhynchus nerka (Salmonidae) восточного побережья Камчатки и Чукотки: разграничение, генетическое разнообразие, происхождение, адаптивные и демографические процессы

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

С использованием метаанализа данных обобщены результаты ранее выполненных исследований изменчивости 45 локусов однонуклеотидного полиморфизма и 13 микросателлитных локусов азиатской нерки Oncorhynchus nerka популяций восточного побережья Камчатки и Чукотки. Аллельные частоты обоих типов маркеров проанализированы с использованием общих статистических подходов в 53 выборках из 13 водоёмов воспроизводства нерки на побережье Берингова моря и западной части Тихого океана. Определена пространственная структура вида на данной части ареала, выделены четыре крупных региональных комплекса популяций: Корякского нагорья и Чукотки, Карагинского залива, бассейна р. Камчатка и юго-востока Камчатки. Формирование пространственно-географической структуры нерки на Азиатском побережье Тихого океана связано с историей колонизации региона видом и его адаптацией к условиям воспроизводства в речных и озёрно-речных системах Восточной Камчатки и Чукотки.

Об авторах

А. М. Хрусталева

Институт биологии гена РАН – ИБГ РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: mailfed@mail.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Брайцева О.А., Мелекесцев И.В., Евтеева И.С., Лупикива Е.Г. 1968. Стратиграфия четвертичных отложений и оледенения Камчатки. М.: Наука, 245 с.
  2. Брыков Вл.А., Полякова Н.Е., Подлесных А.В. и др. 2005. Влияние биотопов размножения на генетическую дифференциацию популяций нерки (Oncorhynchus nerka) // Генетика. Т. 41. № 5. С. 635–645.
  3. Бугаев А.В., Бугаев В.Ф., Погодаев Е.Г. 2015. Возрастная и размерно-массовая структура локальных стад нерки Oncorhynchus nerka некоторых нагульно-нерестовых озер Камчатского края // Изв. ТИНРО. № 180. С. 3–38. https://doi.org/10.26428/1606-9919-2015-180-3-38
  4. Бугаев В.Ф. 1995.Азиатская нерка (пресноводный период жизни, структура локальных стад, динамика численности). М.: Колос, 464 с.
  5. Бугаев В.Ф. 2011. Азиатская нерка–2 (биологическая структура и динамика численности локальных стад в конце ХХ–начале ХХI вв.). Петропавловск-Камчатский: Камчатпресс, 380 с.
  6. Бугаев В.Ф., Кириченко В.Е. 2008. Нагульно-нерестовые озера азиатской нерки (включая некоторые другие водоемы ареала). Петропавловск-Камчатский: Камчатпресс, 280 с.
  7. Бугаев В.Ф., Тиллер И.В. 2018. О биологии нерки Oncorhynchus nerka р. Жупанова (Восточная Камчатка) // Изв. ТИНРО. № 193. C. 78–87. https://doi.org/10.26428/1606-9919-2018-193-78-87
  8. Бугаев В.Ф., Бугаев А.В., Дубынин В.А. 2007. Биологические показатели стад нерки Oncorhynchus nerka Восточной Камчатки, Корякского нагорья и некоторых других территорий // Докл. VII Междунар. науч. конф. “Сохранение биоразнообразия Камчатки и прилегающих морей”. Петропавловск-Камчатский: Камчатпресс. С. 15–40.
  9. Варнавская Н.В. 2006. Генетическая дифференциация популяций тихоокеанских лососей. Петропавловск-Камчатский: Изд-во КамчатНИРО, 488 с.
  10. Голубь Е.В. 2003. Характеристика нерестовых водоемов и распределение производителей нерки (Oncorhynchus nerka) на нерестилищах мейныпильгынской озёрно-речной системы (Чукотка) // Изв. ТИНРО. Т. 135. С. 59–71.
  11. Животовский Л.А. 2016. Популяционная структура вида: эко-географические единицы и генетическая дифференциация популяций // Биология моря. Т. 42. № 5. С. 323–333. https://doi.org/10.1134/S1063074016050114
  12. Кловач Н.В., Ельников А.Н. 2013. Структура нерестового стада нерки (Oncorhynchus nerka) р. Апука (Северо-Восточная Камчатка) // Исслед. вод. биол. ресурсов Камчатки и сев.-зап. части Тихого океана. № 30. С. 39–43.
  13. Кловач Н.В., Рой В.И. 2010. Структура стада нерки Oncorhynchus nerka реки Апука (Северо-Восточная Камчатка) // Вопр. ихтиологии. Т. 50. № 4. С. 510–514.
  14. Куренков И.И. 2005. Зоопланктон озер Камчатки. Петропавловск-Камчатский: Изд-во КамчатНИРО, 178 с.
  15. Остроумов А.Г. 2007. Озера Камчатки и Корякского нагорья – места нереста тихоокеанских лососей // Вопр. рыболовства. Т. 8. № 3 (31). С. 387–393.
  16. Пильганчук О.А., Шпигальская Н.Ю. 2013. Популяционно-генетическая дифференциация нерки Oncorhynchus nerka (Walbaum, 1792) восточного побережья Камчатки // Биология моря. Т. 39. № 5. С. 371–379.
  17. Пильганчук О.А., Варнавская Н.В., Бишем Т.Д. 2010. Характеристика внутрипопуляционной структуры нерки оз. Курильское и р. Камчатка по изменчивости микросателлитной ядерной ДНК // Исслед. вод. биол. ресурсов Камчатки и сев.-зап. части Тихого океана. № 18. С. 28–37.
  18. Пильганчук О.А., Шпигальская Н.Ю., Денисенко А.Д., Савенков В.В. 2019. Генетическая дифференциация нерки Oncorhynchus nerka (Walbaum, 1792) бассейна р. Камчатки // Там же. № 53. С. 41–56. https://doi.org/10.15853/2072-8212.2019.53.41-56
  19. Пустовойт С.П. 1995. Геногеографическое исследование нерки Oncorhynchus nerka (Walbaum) // Генетика. Т. 31. № 2. С. 239–244.
  20. Салменкова Е.А. 2018. Популяционные системы, метапопуляции, биокомплексность // Успехи соврем. биологии. Т. 138. № 1. С. 3–11. https://doi.org/10.7868/S0042132418010015
  21. Смирнов А.И. 1975. Биология, размножение и развитие тихоокеанских лососей. М.: Изд-во МГУ, 335 с.
  22. Хрусталева А.М. 2021. Филогеография нерки Oncorhynchus nerka реки Камчатки по данным об изменчивости мтSNP и последовательности контрольного региона мтДНК // Матер. ХXII Междунар. науч. конф. “Сохранение биоразнообразия Камчатки и прилегающих морей”. Петропавловск-Камчатский: Камчатпресс. С. 76–80. https://doi.org/10.53657/9785961004038_76
  23. Хрусталева А.М., Кловач Н.В. 2019. О морфологической и генетической гетерогенности нерки Oncorhynchus nerka (Salmonidae) крупных озёрно-речных систем восточной и западной Камчатки // Вопр. ихтиологии. Т. 59. № 6. С. 640–650. https://doi.org/10.1134/S0042875219060055
  24. Хрусталева А.М., Кловач Н.В., Ведищева Е.В., Сиб Дж.Е. 2015. Генетическая дифференциация нерки Oncorhynchus nerka бассейна р. Камчатка и озёрно-речных систем западного побережья Берингова моря по данным анализа локусов однонуклеотидного полиморфизма // Генетика. Т. 51. № 10. С. 1141–1153. https://doi.org/10.7868/S0016675815090052
  25. Хрусталева А.М., Кловач Н.В., Сиб Дж.Е. 2017. Генетическое разнообразие и популяционная структура нерки азиатского побережья Тихого океана // Там же. Т. 53. № 10. С. 1196–1207. https://doi.org/10.7868/S0016675817100058
  26. Шубкин С.В., Бугаев А.В. 2021. Динамика запасов нерки Oncorhynchus nerka Северо-Восточной Камчатки в ХХ и начале ХХI века // Исслед. вод. биол. ресурсов Камчатки и сев.-зап. части Тихого океана. № 62. С. 5–25. https://doi.org/10.15853/2072-8212.2021.62.5-25
  27. Шубкин С.В., Бугаев А.В. 2022. Биологическая структура популяций нерки Oncorhynchus nerka Северо-Восточной Камчатки// Там же. № 67. С. 5–22. https://doi.org/10.15853/2072-8212.2022.67.5-22
  28. Batchelor C.L., Margold M., Krapp M. et al. 2019. The configuration of Northern Hemisphere ice sheets through the Quaternary // Nat. Commun. V. 10. Article 3713. https://doi.org/10.1038/s41467-019-11601-2
  29. Beacham T.D., McIntosh B., MacConnachie C. et al. 2006a. Pacific Rim population structure of sockeye salmon as determined from microsatellite analysis // Trans. Am. Fish. Soc. V. 135. № 1. P. 174–187. https://doi.org/10.1577/t05-149.1
  30. Beacham T.D., Varnavskaya N.V., McIntosh B., MacConnachie C. 2006b. Population structure of sockeye salmon from Russia determined with microsatellite DNA variation // Ibid. V. 135. № 1. P. 97–109. https://doi.org/10.1577/t05-118.1
  31. Cristescu R., Sherwin W.B., Handasyde K. et al. 2010. Detecting bottlenecks using BOTTLENECK 1.2.02 in wild populations: the importance of the microsatellite structure // Conserv. Genet. V. 11. № 3. P. 1043–1049. https://doi.org/10.1007/s10592-009-9949-2
  32. Dray S., Dufour A.-B. 2007. The ade4 package: implementing the duality diagram for ecologists // J. Stat. Softw. V. 22. № 4. P. 1–20. https://doi.org/10.18637/jss.v022.i04
  33. Excoffier L., Lischer H.E.L. 2010. Arlequin suite ver 3.5: a new series of programs to perform population genetics analyses under Linux and Windows // Mol. Ecol. Res. V. 10. № 3. P. 564–567. https://doi.org/10.1111/j.1755-0998.2010.02847.x
  34. Excoffier L., Hofer T., Foll M. 2009. Detecting loci under selection in a hierarchically structured population // Heredity. V. 103. № 4. P. 285–298. https://doi.org/10.1038/hdy.2009.74
  35. Felsenstein J. 1989. PHYLIP – Phylogeny inference package (Version 3.2) // Cladistics. V. 5. P. 164–166.
  36. Garza J.C., Williamson E.G. 2001. Detecting of reduction in population size using data from microsatellite loci // Mol. Ecol. V. 10. № 2. P. 305–318. https://doi.org/10.1046/j.1365-294X.2001.01190.x
  37. Habicht C., Seeb L.W., Myers K.W. et al. 2010. Summer–Fall distribution of stocks of immature sockeye salmon in the Bering Sea as revealed by single-nucleotide polymorphisms // Trans. Am. Fish. Soc. V. 139. № 4. P. 1171–1191. https://doi.org/10.1577/t09-149.1
  38. Hilborn R., Quinn T.P., Schindler D.E., Rogers D.E. 2003. Biocomplexity and fisheries sustainability // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. V. 100. № 11. P. 6564–6568. https://doi.org/10.1073/pnas.1037274100
  39. Jombart T., Ahmed I. 2011. adegenet 1.3-1: new tools for the analysis of genome-wide SNP data // Bioinformatics. V. 27. № 21. P. 3070–3071. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btr521
  40. Kassambara A., Mundt F. 2020. factoextra: extract and visualize the results of multivariate data analyses. R Package Version 1.0.7 (https://cran.r-project.org/package=factoextra. Version 10/2023).
  41. Khrustaleva A.M., Ponomareva E.V., Ponomareva M.V. et al. 2020. Phylogeography of Asian sockeye salmon (Oncorhynchus nerka) based on analysis of mtDNA control region polymorphism // J. Appl. Ichthyol. V. 36. № 5. P. 643–654. https://doi.org/10.1111/jai.14072
  42. Larson W.A., Seeb J.E., Dann T.H. et al. 2014. Signals of heterogeneous selection at an MHC locus in geographically proximate ecotypes of sockeye salmon // Mol. Ecol. V. 23. № 22. P. 5448–5461. https://doi.org/10.1111/mec.12949
  43. Lê S., Josse J., Husson F. 2008. FactoMineR : an R package for multivariate analysis // J. Stat. Softw. V. 25. № 1. P. 1–18. https://doi.org/10.18637/jss.v025.i01
  44. Schliep K.P. 2011. phangorn: phylogenetic analysis in R // Bioinformatics. V. 27. № 4. P. 592–593. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btq706
  45. Schtickzelle N., Quinn T.P. 2007. A metapopulation perspective for salmon and other anadromous fish // Fish Fish. V. 8. № 4. P. 297–314. https://doi.org/10.1111/j.1467-2979.2007.00256.x
  46. Varnavskaya N.V., Wood C.C., Everett R.J. et al. 1994. Genetic differentiation of subpopulations of sockeye salmon (Oncorhynchus nerka) within lakes of Alaska, British Columbia, and Kamchatka, Russia // Can. J. Fish. Aquat. Sci. V. 51. № S1. P. 147–157. https://doi.org/10.1139/f94-301
  47. Wood C.C. 1995. Life history variation and population structure in sockeye salmon // Evolution and the aquatic ecosystem: defining unique units in population conservation. Bethesda: Am. Fish. Soc. P. 195–216.
  48. Zhivotovsky L.A., Yurchenko A.A., Nikitin V.D. et al. 2015. Eco-geographic units, population hierarchy, and a two-level conservation strategy with reference to a critically endangered salmonid, Sakhalin taimen Parahucho perryi // Conserv. Genet. V. 16. № 2. P. 431–441. https://doi.org/10.1007/S10592-014-0670-4

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024