Диссертация (1154536), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Белгород кавказская улиткабыла обнаружена в пункте «Водстрой» (Снегин, Присный, 2008), можнопредположить, что именно отсюда шло дальнейшее расселение вида,изначально на близлежащих территориях ‒ вдоль р. Везёлка и в окрестностяхБотанического сада. Данный район преимущественно занят частнымсектором и огородными участками, что способствует распространениюмоллюсков с растительным мусором. Генетическая удалённость групп«Карьер» и «Калинина» в составе другого кластера может быть следствиемдрейфа генов, в результате завоза небольшого числа особей S. ravergiensis впромышленную зону из места первичного заноса. Указанные пунктырасположены в промышленной зоне и связанны транспортными потоками.Также нельзя исключать возможность независимого повторного заноса S.ravergiensis на территорию Белгорода.
В один кластер с группами изнативного ареала попали новооскольская и тверская адвентивные популяции,при этом, они оказались равноудалены от кавказских популяций.Результаты анализа мультилокусных генотипов (Снегин, Адамова,2017) представлены в таблице 5.5.121Таблица 5.5.Количество отмеченных мультилокусных генотипов и оценкипотенциального генетического разнообразия, полученные разными методамидля исследованных групп S. ravergiensisМетодГруппаNMLG NMLG-1Chao1-bcNmax ± SE95% CI1st orderjackknifeNmax ± SE95% CIБот.сад231990,2±44,443,6 – 241,843,2±6,334,1 – 59,6Везелка2213113,2±62,649,0 – 330,441,2±6,132,4 – 57,4Водстрой20748,8±20,128,4 – 119,227,8±50,334,4 – 72,3Донец201136,8±11,724,9 – 77,634,4±5,321,1 – 49,0Калинина16533,6±14,520,3 – 88,226,6±4,520,7 – 39,7Карьер10012,9±4,010,4 – 32,213,8±2,711,1 – 23,5Мичурина505,0±0,05,05,0±0,05,0Новый Оскол151026,7±10,517,6 – 67,923,8±4,218,6 – 36,2342157,4±14,141,9-103,653,7±6,344,7 – 70,2Севан14919,1±5,215,0 - 40,820,8±3,616,5 – 32,2Тверь10514,8±5,910,8 – 41,214,8±3,111,5 – 25,2НоратусNMLG – общее число отмеченных вариантов мультилокусных генотипов; NMLG-1 – числоуникальных вариантов мультилокусных генотипов; Nmax – потенциальное числомультилокусных генотипов в группеДанныеанализамультилокуснойизменчивостисогласуютсяспредыдущими результатами.
Группы «Карьер» и «Мичурина» отличаютсянаименьшимипоказателямимультилокуснойизменчивостисредибелгородских колоний, что обусловлено высокой долей мономорфныхлокусов. Сходные результаты демонстрируют изолированные колонии«Тверь» и «Новый Оскол». Наибольшее количество мультилокусныхгенотипов отмечено в колониях из пунктов «Ботанический сад» и «Везёлка».НепараметрическийметодChao1-bcпоказал,чтопотенциальноегенетическое разнообразие в этих группах превосходит таковую ваборигенной популяции из Армении.122Далее был проведён расчёт эффективной численности изучаемыхколоний по формуле, учитывающей уровень инбридинга в популяции (Ли,1978). Для получения сопоставимых данных мы вычислили отношениеэффективного размера выборки к её общему объёму (рис.
5.3). Согласнополученным значениям, в среднем соотношение Ne/N равно 0,917±0,029, чтоукладывается в общий диапазон доли Ne, предложный Кроу, Мортоном иКимурой (Crow, Morton, 1955; Crow, Kimura, 1970), которые определили, чтодля большинства организмов доля Ne составляет в среднем 0,75. Кроме того,среднее значение доли Ne, полученное для кавказкой улитки, достоверно(при р=0,05) превышает аналогичные значения, полученные для аборигенныхфоновых видов наземных моллюсков, обитающих в районе исследования:Bradybaena fruticum – 0,800±0,021 (данные по 40 популяциям) и Chondrulatridens – 0,661±0,013 (данные по 25 популяциям) (Снегин, 2012), а такжесопоставимы с процветающим адвентивным видом Helix pomatia –0,870±0,043 (данные по 12 популяциям) (Снегин, Артемчук 2014), чтокосвенно указывает на высокий уровень жизнеспособности изучаемыхпопуляций S.
ravergiensis.Рис. 5.3. Значения доли эффективной численности в исследуемых группахS.ravergiensis на основе аллозимных маркеровВыявленный нами полиморфизм определенных локусов аллозимовможно объяснить тем, что он служит основой биохимической пластичности,обеспечивающей широкую адаптацию вида к определенному спектру123условий среды и поддерживается различными формами отбора (Ayala, 1978;Кирпичников,1981).Подобнаяособенностьгенетическойструктурыпопуляций известна для различных видов моллюсков (Davison, 2002).Например,впопуляцияхрядаксерофильныхмоллюсковвыявленакорреляция уровня изменчивости аллозимов с температурой и влажностью(Nevo et al., 1981).
Убедительные доказательства селективного влияния средына аллозимную изменчивость были продемонстрированы на улиткеCochlicopa lubrica (Armbruster, 2001). Кроме того, на генетическую структурупопуляций могут оказывать влияние не только естественные факторы среды,но и антропогенные изменения, что особенно важно для популяцийинвазивных видов. Так, исследование полиморфизма дегидрогеназ впопуляциях рода Cepaea продемонстрировало влияние на аллельный составзагрязнения пестицидами (Manwell, Baker, 1968).
Частотная характеристикалокусов аллозимов популяций Bradybaena fruticum из некоторых пунктовПодмосковья и окрестностей г. Екатеринбург позволила предположитьсильное антропогенное влияние на генетическую структуру популяций(Баталь и др., 1996, Макеева и др., 2005). Таким образом, считается, чтогенетическое разнообразие аллозимов, адаптивно нежели нейтрально, чтообъясняется их физиологическими функциями и ролью в регуляцииметаболизма (Johnson, 1974).
Выше сказанное можно отнести, как к S.ravergiensis,так и к остальным изучаемым адвентивным видам.5.1.2. Анализ генетической структуры популяций S. ravergiensisсиспользованием ДНК-маркеровПолокусные показатели генетического разнообразия в группах S.ravergiensis на основе ДНК-маркеров представлены в таблице Приложения43.РезультатыанализаДНКдемонстрируютразличныйгенетической изменчивости в изучаемых колониях (табл. 5.6).уровень124Таблица 5.6Показатели генетического разнообразия в группах S. ravergiensis на основеДНК-маркеров, M±mГруппаЧислоаллелейна локусNaЭффективноечисло аллелейNeИндексШеннонаIОжидаемаягетерозиготностьHeПроцентполиморфных локусовP (%)Везелка1,407±0,1621,400±0,0760,339±0,0570,229±0,04062,96Бот.сад1,556±0,1451,345±0,0700,317±0,0520,207±0,03770,37Водстрой1,556±0,1341,310±0,0710,286±0,0520,185±0,03766,67Донец1,741±0,1011,357±0,0670,340±0,0490,219±0,03577,78Мичурина1,370±0,1701,285±0,0700,267±0,0510,172±0,03662,96Калинина1,519±0,1451,281±0,0610,279±0,0490,178±0,03466,67Карьер1,481±0,1631,287±0,0680,275±0,0500,175±0,03570,37Н.
Оскол1,148±0,1831,308±0,0770,261±0,0570,175±0,04051,85Норатус1,519±0,1631,369±0,0650,348±0,0500,227±0,03574,07Севан1,778±0,0971,397±0,0670,368±0,0500,240±0,03681,48Тверь1,333±0,1311,207±0,0530,211±0,0490,135±0,03244,44Достоверные отличия между исследуемыми группами по частотамаллелей ISSR-локусов подтверждает результат теста χ2 (табл. 5.7).Как и в случае с аллозимными маркерами, наиболее высокий уровеньразнообразия ISSR-маркеров наблюдается в кавказских популяциях.Именно в этих группах выявлены наибольшие показатели ожидаемойгетерозиготности, а процент полиморфных локусов превышает 80 %(популяция «Севан»).125Таблица 5.7Результаты теста χ (Pearson's Chi-squared test) для частот локусов праймеровДНК в группах S. ravergiensis2Праймеры2dfp-значениеUBC826261,2185289707,58×10-24IT1406,43299521001,48×10-38IT2301,3072971701,83×10-30Адвентивные группы также различаются по указанным показателям(Адамова, 2018а).
При этом уровень изменчивости межмикросаттелитныхмаркеров в некоторых белгородских колониях сопоставим с аборигеннымигруппами. В то же время генетическая структура изолированных популяцийкавказской улитки («Новый Оскол» и «Тверь») отличается пониженнымгенетическим разнообразием, что соотносится с результатами анализаизоферментов. Можно предположить, что снижение гетерозиготностиобусловлено эффектом основателя, относительно небольшим возрастом игеографической изоляцией указанных колоний.Анализ молекулярной дисперсии ISSR-фрагментов также соотноситсяс данными анализа изоферментов (табл. 5.8). Внутрипопуляционнаяизменчивость превалирует над межпопуляционной, что, с одной стороны,говорит о слабой генетической дифференциации популяций, а с другой, овысоком уровне полиморфизма внутри изучаемых групп моллюсков.Таблица 5.8Результат анализа молекулярной дисперсии (AMOVA) в группахS. ravergiensis на основе ДНК-маркеров (p=0,001)ИсточникизменчивостиdfSSMSEst.
Var.%Междупопуляциями10327,17732,7181,06027%Внутри популяций301866,4252,8782,87873%Общее3111193,6033,939100%ФstNm0,269 0,679126Отдельно был проведен анализ молекулярной дисперсии семиадвентивных колоний (г. Белгород), который так же показал преобладаниевнутригрупповой изменчивости (80%) и низкий уровень генетическойдифференциации,очемсвидетельствуетуровеньгенетическойподразделенности популяций (Фst=0,201; p=0,001) (табл. 5.9).Таблица 5.9Результат анализа молекулярной дисперсии (AMOVA) в адвентивныхколониях S. ravergiensis на основе ДНК-маркеров (p=0,001)ИсточникизменчивостиМеждупопуляциямиSSMS179,06225,5800,85220%Внутри популяций 206593,3872,8812,88180%213772,44928,4613,732Общееdf7Est. Var.Фst%Nm0,201 0,992Примечание: анализ проводился между колониями, расположенными в пределах г.БелгородКластерный анализ на основе генетических расстояний (Nei, 1978)невзвешенным парногрупповым методом (UPGMA) показал частичноесходство с результатами анализа изоферментов (рис.
5.4).0.0120.0120.0140.0140.0260.0090.0380.0050.0300.0880.0300.0170.0450.0220.0100.0130.120.100.08KalininaMichurinaNOskolNoratus0.022SevanBotsadVodstroyTver0.1400.14KarierVezelka0.0350.007Donez0.060.040.020.00Рис. 5.4. Дендрограмма генетических расстояний по Неи на основе ДНКмаркеров между группами S. ravergiensis127Так, колонии из Белгорода формируют два кластера, один из которыхобъединяет колонии «Водстрой», «Везелку» и «Ботсад», другой – «Карьер»,«Калинина» и «Мичурина», что, как было сказано ранее, можно объяснитьразными транспортными векторами внутри белгородской популяции.Кавказские популяции оказались распределенными в разные кластеры.Учитывая высокий уровень полиморфизма в аборигенных популяциях,наблюдаемый как при анализе аллозимов, так и при анализе ДНК-маркеров,можно предположить, что нативные популяции S.
ravergiensis болеегенетически дифференцированы, чем адвентивные группы.Обращает также внимание обособленность колонии из г. Тверь,наиболее удаленной от естественного ареала, на что указывают значенияоценки генетической дифференциации (Таблица Приложения 44). Именнодля колонии из Твери характерны наибольшие значения Фst. Другаяобособленная адвентивная группа из г. Новый Оскол проявляет генетическоесходство с нативной популяцией из района Норатус (Армения).Как уже было отмечено, результаты анализа генетической структурыколоний кавказской улитки на основе ISSR-маркеров во многом соотносятсяс результатами аллозимного анализа. Как видно из таблиц Приложений 44 и45,попарныегенетическиедистанции(D)иоценкигенетическойдифференциации (Фst), рассчитанные на основании частот аллелей локусовДНК-маркеров, для изучаемых групп относительно невысокие.Слабаягенетическаядифференциациябелгородскихколоний,выявленная в обоих случаях, позволяет говорить о том, что населениеданного вида на территории Белгорода вероятнее всего представлено единойпанмиктической группой.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
