Диссертация (1154488), страница 19
Текст из файла (страница 19)
5.4).При этом на долю межпопуляционного разнообразия (Vар) приходится30 %, на долю внутрипопуляционного (Vwp) — 70 %, что соответствуетуровню дифференциации у других изученных ранее аборигенных фоновыхвидов наземных моллюсков, обитающих в естественных биотопах районаисследования (Br. fruticum: Фst = 0,300, Fst = 0,228, Vар / Vwp = 30 / 70 %; Ch.tridens: Фst = 0,295, Fst = 0,198, Vар /Vwp = 30 / 70 %) (Снегин, 2012).Таблица 5.4.Значения молекулярной дисперсии (AMOVA) по аллозимам в популяцияхH. pomatiaЧислоСуммаИсточник степенейквадратовизменчивости свободы(SS)(df)Между9228,507популяциямиВнутри466687,176популяцийИтого475915,683СреднийДисперсияквадрат(V)(MS)%25,3900,606291,4751,4757126,8642,081ФstP0,291 0,010Nm0,609Данные, полученные в результате кластерного анализа на основегенетических расстояний (Nei, 1972) невзвешенным парногрупповымметодом (UPGMA) (рис.
4) демонстрируют неоднозначную картинураспределения популяций по группам. При этом степень сходства популяцийпо частотам аллелей изоферментов, в отличие от фенотипов раковин, отчастизависит от их географического положения. Данный факт отражен врегрессионном анализе между попарными значениями логарифмов уровняпотока генов между популяциями (logNm) и логарифмов географическихдистанций между ними (logDG) (рис.
5.2). Коэффициент корреляции МантеляRM= – 0,525 (P = 0,002, 9999 перестановок) указывает на имеющуюся110обратную зависимость между этими показателями, что соответствуетэффекту изоляции расстоянием, который характерен для селективнонейтральныхгенов.Согласноэтоймодели,помереувеличениягеографических дистанций между популяциями увеличивается степеньгенетических различий между ними. Если локусы подвержены действию56811231094270.100.080.060.040.020.00Генетическое расстояние Dстабилизирующего отбора, то эффект изоляции расстоянием долженотсутствовать (Slatkin, 1993).Рис.
5.1. Дендрограмма генетических расстояний по Неи (Nei, 1972)(UPGMA)1,5R M = -0,525LogNm1,00,50,0-0,5-1,00,00,51,01,52,02,53,03,5LogD GРис. 5.2. Зависимость уровня потока генов Nm между парамипопуляций H. pomatia от географического расстояния между ними DG (км)111Таким образом, согласно этим представлениям, может создатьсявпечатление, что используемые нами генетические маркеры являютсяселективно нейтральными, и наблюдаемые различия между популяциямиявляютсяхарактернаследствиемдлягенетическогоописаниядрейфа.географическииОднакоданнаяисторическимодельсвязанныхпопуляций, и вряд ли применима для случайно возникающих адвентивныхколоний H.
pomatia. Например, популяции, обитающие в г. Белгороде и егоокрестностях разбились на два удаленных друг от друга кластера: в одинпопали группы из пунктов 2, 4, 7, а в другой — 5, 6. Также в один из этихкластеров попала популяция из г. Житомира (пункт 9), а в другой —популяции из г. Харькова (пункт 8) и г. Твери (пункт 1). Еще один кластеробразовали значительно удаленные друг от друга популяции из г.
Курска(пункт 3), г. Киева (пункт 10) и Московской области (пункт 12). Такоеатипичное распределение популяций по разным кластерам, полагаем, можнообъяснить дрейфом генов и разными направлениями естественного отборапод влиянием микроклиматических и биотопических условий городскойсреды, которые, как уже было отмечено, могут значительно отличаться отзональных характеристик (Снегин, Артемчук, 2016). Например, известно, чтосогласно«балансовойтеории»(Ayala,1977;Кирпичников,1981)полиморфизм белков является основой биохимической пластичности,обеспечивающей широкую адаптацию вида к определенному спектруусловий среды и поддерживается различными формами отбора (Снегин,2012).Ввиду того, что для изучения генетической структуры популяций H.pomatia были использованы относительно небольшие выборки, в которыхсодержалась лишь небольшая часть популяционного аллелофонда, недающая полноценного представления об общем разнообразии в группах,нами был проведен анализ потенциальной мультилокусной изменчивости.
Сэтой целью для каждой из 476 особей мы рассчитали мультилокусныекомбинации. После чего, в каждой популяции мы подсчитали общее112количествомультилокусныхгенотипов(NMLG)ичислоуникальныхмультилокусных генотипов (NMLG-1), которые были обнаружены в однойединственнойвыборке.Далеесучетомраспределениячастотмультилокусных генотипов, для каждой популяции было вычисленопотенциальное генетическое разнообразие, которое можно было ожидать приувеличении объема выборки до бесконечности (Nmax). Данный анализ мыпровели используя два непараметрических метода: метод Chao1-bc (biascorrected form for the Chao1) (Chao, 2005) и метод «складного ножа» первогопорядка (1st order jackknife) (Burnham, Overton, 1978).
Расчеты былипроведены нами с помощью программы SPADE (Chao, Shen, 2009). Итогианализа мультилокусных генотипов представлено в таблице 5.5.Таблица 5.5.Количествоотмеченныхмультилокусныхгенотиповиоценкипотенциального генетического разнообразия, полученные разными методамидля исследованных популяций Helix pomatia.МетодПопуляция1. Тверь2. Шопино3. Курск4. Донец5. Хотмыжск6. Майский7. Белгород8-Харьков9. Житомир10. Киев12. БыковоNMLG NMLG-146191013469372314013001710194Chao1-bcNmax ± SE95% CI4,4±1,14,0 – 11,38,9±4,26,3 – 29,7120,6±54,4 57,0 – 290,711,5±2,510,1 – 24,847,8±24,7 22,9 – 134,662,9±10,651,5 – 98,311,9±4,09,4 – 31,33,0±0,03,08,2±1,67,2 – 15,747,6±15,8 30,7 – 101,019,4±5,115,1 – 40,11st order jackknifeNmax ± SE95% CI5,7±1,84,3 – 13,28,9±2,46,7 – 17,833,5±5,326,2 – 48,212,9±2,410,7 – 22,021,7±4,116,6 – 34,163,9±6,055,5 – 79,912,9±2,810,1 – 22,63,0±0,03,08,9±2,07,4 – 17,040,4±5,832,1 – 56,021,7±3,917,0 – 33,5Анализ продемонстрировал, что среди изученных популяций наиболеепотенциально богатым генофондом обладают группы из окрестностей г.Курск (№ 3) и из поселка Майский (№ 6).
Самой мономорфной оказаласьгруппа, обитающая в г. Харьков (№ 8). По количеству уникальныхгенетических комбинаций (NMLG-1) также лидирует группа «Майский», а также113yаллельноеразнообразие«мобилизационнымрезервом»популяции,обеспечивающим ей более стабильное существование во времени (Снегин,2016). Таким образом, учитывая данное обстоятельство, выявленная намидифференциация популяций Helix pomatia по потенциальному количествумультилокусных генотипов, может быть использована для оценки уровнястабильности изученных групп.5.2. Результаты изучения популяционной структуры Helix pomatia спомощью ISSR-маркеров ДНКДанный раздел посвящен анализу популяционной структуры H.pomatia,проведенномуспомощьюмежмикросателлитныхпоследовательностей ДНК (ISSR - Inter simple sequence repeats) (Zietkiewiczet.
al., 1994). В предыдущих разделах популяционная структура винограднойулитки была описана с помощью конхиологических признаков и аллозимов.Но использование этих, безусловно, важных маркеров популяционнойструктуры имеют ряд ограничений. Например, метрические признакираковины H. pomatia не дискретны и подвержены модификационнойизменчивости, и не позволяет реализовать набюдение за генетическимипроцессами, протекающими в исследуемых группах.
Также известно, чтофенотипы раковин (включающие совокупность продольных лент), а такжеизоферменты являются отражением изменчивость только кодирующей частигенома, на долю которой приходится около 10 % от общей ДНК, а остальная,«молчащая» (или «сателлитная») ДНК участвует в анализе. Тем не менее, этиучастки содержат множество селективно нейтральных сайтов, при помощикоторых можно наблюдать за генетико-автоматическими процессами впопуляциях (Снегин, 2012). Самым удобным способом решения этой задачиявляется использование ISSR-маркеров ДНК, применение которых основанонаиспользованииодногопраймера,имеющегомножественныекомплементарные участки, имеющие тандемные повторы, разбросанные повсему геному.
(Снегин, Артемчук, 2017)114Какуказывалосьвтретьейглаве,дляпроведенияПЦРмыиспользовали три праймера - UBC 809, UBC 811 и UBC 827, дающие дляанализа в совокупности 57 локусов.Уровнигенетическойгетерогенностиисследуемыхпопуляций,приведены в таблице 5.6.Согласно полученным данным, наиболее мономорфной группойявляется популяция из г. Киев (№ 10). Чуть выше уровень генетическойизменчивости отмечен в г. Харьков (№ 8). Самые высокие средние значенияожидаемой гетерозиготности и индекса Шеннона характерны для популяцийиз окрестностей г.
Прага (№ 13) и Подмосковья (№ 12). Наибольший процентполиморфных локусов отмечен в популяциях «Донец» (№ 4) и «Белгород»(№ 7). Также для группы «Донец» характерно самое большое среднее числоаллелей на локус, а по эффективному число аллелей среди изученных групплидирует популяция из окрестностей г. Вроцлав (№15).Таблица 5.6.Усредненные по совокупности ДНК-локусов меры генетическойгетерогенности в популяциях H. pomatiaПунктNP%AAeHeI1. Тверь749,121,491±0,067 1,333±0,052 0,188±0,028 0,275±0,0402. Шопино2468,421,684±0,062 1,323±0,051 0,188±0,026 0,288±0,0363.
Курск1564,911,649±0,064 1,363±0,051 0,210±0,027 0,315±0,0384. Донец4289,471,895±0,041 1,280±0,033 0,192±0,019 0,318±0,0265. Хотмыжск2964,911,649±0,064 1,327±0,048 0,193±0,026 0,293±0,0376. Майский11580,701,807±0,053 1,325±0,046 0,197±0,025 0,306±0,0357. Белгород6587,721,877±0,044 1,328±0,043 0,207±0,022 0,330±0,0318. Харьков6884,211,842±0,049 1,262±0,036 0,175±0,020 0,287±0,0299. Житомир3563,161,632±0,064 1,318±0,049 0,187±0,026 0,284±0,03710. Киев2850,881,509±0,067 1,295±0,051 0,169±0,027 0,253±0,03812. Быково2382,461,825±0,051 1,377±0,048 0,226±0,025 0,349±0,03413.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
