Использование микросателлитного анализа ДНК для изучения популяций кумжи (Salmo Trutta L.) в реках Абхазии

Учебные материалы по биологии / Использование микросателлитного анализа ДНК для изучения популяций кумжи (Salmo Trutta L.) в реках Абхазии

Введение

Кумжа (Salmo trutta L.) является ценной промысловой рыбой. Из-за нерегулируемого промысла, гидростроительства, загрязнения рек и браконьерства популяции кумжи резко сократили свою численность. В связи с этим данный объект внесен в Красные книги разных стран, в том числе и Российской Федерации 2001 года. Проходная форма черноморской кумжи (Salmo trutta labrax) в Красной книге Российской Федерации отнесена к категории 1, как находящаяся под угрозой исчезновения. Для восстановления численности популяций данного вида необходимым является искусственное воспроизведение кумжи в рыбозаводах и выпуск покатников (смолтов) в реки. В естественных условиях обитания для кумжи характерно большое генетическое разнообразие разных субпопуляций, приуроченных к определённым рекам, что во многом обусловлено высокой степенью хоминга. При искусственном восстановлении численности для воспроизводства используют малое количество иногда одних и тех же особей из определённого местообитания. Это может привести к инбридингу, понижению природного полиморфизма популяций и обеднению генофонда. Поэтому важно иметь сведения о генетической структуре природных популяций, чтобы осуществлять подбор особей для формирования ремонтно-маточного стада сохраняя природное генетическое разнообразие.

В качестве генетических маркеров ранее использовались морфологические (фенотипические) признаки, количество которых ограничено. Кроме того, морфологические признаки могут иметь сложный характер наследования и часто зависят от условий внешней среды. Развитие молекулярных методов исследований позволило создать новые тест-системы, позволившие анализировать генетический полиморфизм на уровне продуктов экспрессии генов (белковый, или биохимический полиморфизм) и на уровне генетического материала клетки (полиморфизм ДНК). В генетических исследованиях локусов с большим аллельным разнообразием, гетерозиготностью и высокой скоростью мутирования используют мини - и микросателлитные методы. Микросателлитные маркеры выявляют генетическую дифференциацию в тех случаях, когда она не обнаруживается другими методами, среди близкородственных популяций или экологических групп одного вида.

Целью данной работы является изучение популяций кумжи (Salmo trutta L.) в реках Абхазии с использованием микросателлитного анализа ДНК. Поставленная цель определила решение следующих задач:

) определение возраста исследуемых рыб;

) определение морфометрических параметров изучаемых особей;

) проведение микросателлитного анализа ДНК рыб с подбором локусов с соответствующими праймерами;

) выявление гомо- или гетерозиготности исследуемых особей по изучаемым локусам;

) выявление полиморфизма по каждому микросателлитному локусу.

Генетика кумжи довольно хорошо изучена, но черноморский подвид кумжи и её популяции из рек Абхазии в популяционно-гентическом плане не исследованы, поэтому изучение их генофонда является весьма актуальным.

В данной работе впервые проведены исследования популяций кумжи в реках Абхазии с помощью микросателлитного анализа ДНК по STR-локусам с соответствующими праймерами.

Работа выполнена на кафедре экологии и морфологии животных Абхазского Государственного Университета, под руководством доцента, к.б.н. Гогуа Марины Лементьевны.

При подготовке данной работы активную помощь оказывали сотрудники лаборатории генетики и радиологии Азовского Научно-исследовательского Института Рыбного Хозяйства (АзНИИРХ). На разных этапах выполнения дипломной работы помощь оказывали сотрудники кафедры экологии и морфологии животных АГУ. Всем им мы выражаем искреннюю благодарность.

Глава 1. Биологические особенности кумжи

• Систематическое положение и внутривидовая структура кумжи
• Экология анадромной кумжи
• Экология ручьевой форели
• Морфология анадромной кумжи
• Морфология ручьевой форели
• Основное представление о генофонде кумжи
• Искусственное воспроизводство и хозяйственное значение
• Охрана вида
• Определение возраста рыб по чешуе
• Изучение морфологических характеристик рыб
• Микросателлитный анализ ДНК
• Выделение тотальной ДНК
• Полимеразная цепная реакция (ПЦР)
• Электрофорез
• Возрастной состав форелей
• Результаты микросателлитного анализа ДНК