Диссертация (1145855), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Для того чтобы сформировать ооциты санеуплоидным хромосомным набором (внизу) в ходе гаметогенеза этой триплоидной самкиотсутствовал этап эндорепликации генома, однако произошла потеря отдельных хромосомгенома L (синий).(б) Во время оогенеза у другой триплоидной гибридной самки с геномнойкомпозицией RRL произошла элиминация генома L (синий), в то время как два оставшихсягенома R (коричневый и оранжевый) без эндорепликации сформировали 13 бивалентов настадии хромосом типа ламповых щеток (вверху). Премейотическая элиминация иэндорепликация геномов отсутствовали во время гаметогенеза этой триплоидной самки,что привело к возникновению ооцитов с 13 бивалентами, соответствующими геному R, и13 унивалентами, соответствующими геному L (в середине).
Эндорепликация всех геномовв гаметогенезе этой гибридной самки без элиминации позволила сформировать ооциты с 39бивалентами (внизу).(в) Во время оогенеза у одной диплоидной гибридной самки геном L (синий) былэлиминирован во всех проанализированных ооцитах. Один раунд эндорепликации геномаR (оранжевый) произошел в гаметогенезе этой диплоидной гибридной самки, ноформирование бивалентов было неполным, что привело к возникновению ооцитов сбивалентами и унивалентами (вверху).
Чтобы сформировать ооциты с 26 бивалентами (всередине) в гаметогенезе этой гибридной самки произошли два раунда эндорепликациигенома R. Для формирования ооцитов с 26 унивалентами (внизу) в гаметогенезе этойгибридной самки произошел один раунд эндорепликации генома R без этапа формированиябивалентов на стадии хромосом типа ламповых щеток.95Пять диплоидных самок P. esculentus производили ооциты с различной геномнойкомпозицией.
У одной диплоидной гибридной самки, 20 из 23 проанализированныхооцитов содержали 26 бивалентов, из которых 13 хромосом соответствовали хромосомамтипа ламповых щеток P. lessonae, а 13 бивалентов соответствовали хромосомам типаламповых щеток P. ridibundus. Чтобы сформировать ооциты с 26 бивалентами во времягаметогенеза у исследуемой диплоидной лягушки произошел только этап эндорепликацииобоих геномов родительских видов.
Другие 3 ооцита у этой же лягушки содержали 26унивалентов,изкоторых13унивалентовсоответствовалихромосомамтипаламповыхщеток P. lessonae, а другие 13 унивалентов соответствовали хромосомам типаламповых щеток P. ridibundus (Рисунок 9 в, в`). Для подтверждения того, что хромосомыпредставлены унивалентами, мы провели сканирование интактных ядер, выделенных изооцитов некоторых диплоидных гибридных самок с помощью конфокальной лазернойсканирующей микроскопии. Чтобы сформировать ооциты с 26 унивлентами упроанализированной диплоидной гибридной лягушки в гаметогенезе не происходило ниэтапа элиминации, ни этапа эндорепликации геномов.
Ранее было показано, чтоанеуплоидные ооциты и ооциты с 26 унивалентами, соответствующие геномам обоихродительских видов, были обнаружены у единственной диплоидной самки P. esculentus(Bucci et al., 1990).Для другой диплоидной гибридной лягушки мы получили 6 полных наборовхромосом типа ламповых щеток, представленных 13 бивалентами, соответствующимихромосомам P. ridibundus. Один ооцит у этой лягушки содержал 26 унивалентов, где 13унивалентов соответствовали хромосомам типа ламповых щеток P. ridibundus, а другие 13унивалентов соответствовали хромосомам типа ламповых щеток P.
lessonae.Мы также проанализировали 7 ооцитов с полными хромосомными наборами дляодной диплоидной гибридной самки. 3 ооцита содержали 26 бивалентов, 2 ооцитасодержали 26 унивалентов, где 13 би- или унивалентов представлены хромосомами типаламповых щеток P. ridibundus, а другие 13 би- или унивалентов представлены хромосомамитипа ламповых щеток P. lessonae. Кроме того, в двух ооцитах этой самки мы обнаружили13 бивалентов, соответствующих хромосомам P. ridibundus.Среди 40 ооцитов с полными хромосомными наборами, полученными от другойдиплоидной гибридной самки, 28 ооцитов содержали 26 унивалентов, из которых 13унивалентов соответствовали хромосомам P.
lessonae, а 13 унивалентов соответствовалихромосомам P. ridibundus. Другие 9 ооцитов содержали различное количество унивалентов(от 15 до 20), которые соответствовали хромосомам типа ламповых щеток обоих96родительских видов. Мы полагаем, что анеуплоидные ооциты могут возникать вследствиечастичной потери хромосом в ходе гаметогенеза без этапа эндорепликации.
Два другихнабора хромосом типа ламповых щеток содержали 26 бивалентов, из которых 13соответствовали хромосомам типа ламповых щеток P. ridibundus, а 13 бивалентов –хромосомам типа ламповых щеток P. lessonae.В результате анализа ооцитов одной необычной диплоидной P. esculentus мыобнаружили 8 ооцитов с 26 бивалентами, 6 ооцитов с 26 унивалентами и 16 ооцитов сразличным количеством унивалентов (от 8 до 20) и бивалентов (от 3 до 10).
Детальныйанализ показал, что все исследованные ооциты содержат хромосомы типа ламповых щеток,соответствующие только хромосомам P. ridibundus (Рисунок 9 г, г`). Таким образом, мыполагаем, что геном P. lessonae премейотически элиминировался, в то время как геном P.ridibundus премейотичски эндореплицировался один раз, чтобы сформировать ооциты с 26унивалентами и ооциты с уни- и бивалентами и даже два раза, чтобы сформировать ооцитыс 26 бивалентами (Рисунок 10 в). Противоположный вариант развития событий, прикотором произошла премейотическая эндорепликация обоих геномов P. ridibundus иP.
lessonae, а затем произошла элиминация удвоенного генома P. lessonae, кажетсямаловероятным. Кроме того, мы не смогли обнаружить ооциты с хромосомами типаламповых щеток, соответствующими хромосомам P. lessonae, или анеуплоидные ооциты,которые предположительно должны были возникнуть при столь усложненном путигаметогенеза. Несмотря на то, что ооциты с геномами обоих родительских видов былиобнаружены ранее у диплоидных P.
esculentus, ооциты с 4 идентичными копиями одногородительского генома (26 бивалентов P. ridibundus) представляют собой уникальныеданные не только для лягушек, но и других клональных животных. В ооцитах с 26унивалентами идентичные хромосомы, которые образовались после этапа эндорепликации,не смогли сформировать биваленты. Ооциты с би- и унивалентами предположительнопредставляют собой неудачные попытки формирования бивалентов.Таким образом, большинство диплоидных самок P. esculentus из популяционныхсистем типа R-E в Восточной Украине производят ооциты с 13 бивалентами,соответствующими хромосомам P.
ridibundus. Мы также обнаружили диплоидныхгибридных самок с отклонениями в процессах геномной элиминации и эндорепликации,которые приводят к формированию ооцитов с 26 би- или унивалентами, представленнымигеномами обоих родительских видов или только P. ridibundus.973.4.
Анализ вклада гибридных животных в поддержание популяционных систем спомощью лабораторных скрещиванийДля того чтобы оценить роль гибридных лягушек в возникновении гибридовразличной плоидности, а также проверить возможность ооцитов с разными хромосомныминаборами формировать фертильные гаметы, мы провели лабораторные скрещиваниядиплоидных и триплоидных гибридов друг с другом и особями родительского вида. Намудалось получить головастиков от 13 скрещиваний: 8 скрещиваний включали триплоидныхгибридных самок с генотипом RRL и диплоидных гибридных самцов, 1 скрещиваниевключало триплоидную гибридную самку с генотипом LLR и триплоидного гибридногосамца с генотипом RRL, 3 скрещивания включали диплоидных гибридных самок идиплоидных гибридных самцов, и самца P.
ridibundus, а также одно скрещивание включалодвух особей P. ridibundus (Рисунок 11, 12; Приложение 3, Таблица 2). В качестве контролямы использовали головастиков, полученных от скрещивания двух особей P. ridibundus.Кроме того, мы идентифицировали геномы, передаваемые в ооцитах диплоидных итриплоидных гибридных самок, участвовавших в скрещиваниях.
Для идентификациикариотипов головастиков, а также подтверждения морфологического анализа хромосомтипа ламповых щеток, мы провели FISH с зондом (TTAGGG)n. Всего мы идентифицироваликариотипы 394 головастиков (Рисунок 11, 12). Для каждого головастика мыпроанализировалинеменеетрехполныхметафазныхпластиноксхорошоидентифицируемым сигналом после проведения FISH.В результате анализа ранних стадий развития головастиков, полученных врезультате лабораторных скрещиваний, мы смогли оценить выживаемость потомства,полученного от скрещивания гибридов по сравнению с родительским видом.
Мыобнаружили, что кладки всех гибридных головастиков обладали сниженным уровнемвыживаемости во время всего периода развития (выживаемость 60-70 % в большинствекладок; и только 10 % в одной кладке) по сравнению с родительскими видами(выживаемость около 90 %). Спустя несколько дней после нереста часть икры неразвивалась и погибла, вероятно, из-за отсутствия оплодотворения, вызванного низкойактивностью сперматозоидов гибридных самцов (Uzzell et al., 1977; Reyer et al., 2003).Смертность головастиков мы также наблюдали во время ранних стадий развитиявследствиененормальныхделенийэмбриона,экзогаструляции,аномальногораспределения желтка и наполненного жидкостью тела зародыша. В ранних работаханомалии развития и смертность исследователи обычно связавали с мозаицизмомíîìåð8_2014ñêðåùèâàíèå êîëè÷åñòâî ãåíîìíàÿïðîàíàëè- êîìïîçèöèÿçèðîâàííûõ îîöèòîâîîöèòîâRRL RLÕ15ïðåäïîëàãàåìûå êîëè÷åñòâîïðîàíàëèãàìåòûçèðîâàííûõñàìöîâ ãîëîâàñòèêîâñàìîêRRêàðèîòèïãîëîâàñòèêîâ41RR42RR22RR30RR45RL4RR213 áèâàëåíòîâ2_2013RRL RLÕ28RR13 áèâàëåíòîâ16_2014RRL RRÕ5RR13 áèâàëåíòîâ15_2014RRL RLÕ19R13 áèâàëåíòîâ14_2014RRL RLÕ16RRL13 áèâàëåíòîâ13_2014RRL RLÕ13RRRL1RRRLR288RLRR39RL33RR1RL13 áèâàëåíòîâ7_2014RRL RLÕ22RL13 áèâàëåíòîâ6_2014RRL RLÕ18RL13 áèâàëåíòîâ1_2013RRLL RRL 6ÕL13 áèâàëåíòîâR99Рисунок 11.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
