Анализ распространения Робертсоновских соединений четырех хромосомных рас в полиморфных популяциях обыкновенной бурозубки Sorex araneus l.

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Рассчитаны найденные и ожидаемые частоты метацентриков в полиморфных популяциях обыкновенной бурозубки бассейна Днепра, возникших при процессах гибридизации местных популяций с акроцентрическим кариотипом и четырех хромосомных рас (Нерусса, Киев, Białowieża и Западная Двина) с 3–5 диагностическими метацентриками в каждой. Ранее нами показана повышенная частота акроцентрического кариотипа, по сравнению с ожидаемой по Харди–Вайнбергу. Низкую частоту (менее 0.5) большинства метацентриков четырех хромосомных рас и исчезновение из популяций некоторых из них можно объяснить повышенной приспособленностью акроцентрического кариотипа и отсутствием мейотического драйва. Напротив, сохранение высокой частоты (более 0.5) метацентриков gm, hk (расы Западная Двина), hi (расы Киев), hn, ik (расы Białowieża), а тем более фиксированности метацентрика hi (расы Нерусса) в полиморфных популяциях можно объяснить мейотическим драйвом. Фиксация Rb-соединений на ареале обыкновенной бурозубки может быть следствием не только дрейфа генов, но и мейотического драйва. Вероятнее всего, мейотический драйв способен поддерживать частоту Rb-соединений c наиболее крупными акроцентриками g, h и i, что способствует широкому распространению по ареалу обыкновенной бурозубки таких соединений.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. Н. Орлов

Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН

Email: ikryshchuk@yandex.by
Россия, Москва

И. А. Крищук

Научно-практический центр, Национальная академия наук Беларуси по биоресурсам

Автор, ответственный за переписку.
Email: ikryshchuk@yandex.by
Белоруссия, Минск

Е. В. Черепанова

Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН

Email: ikryshchuk@yandex.by
Россия, Москва

Ю. М. Борисов

Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН

Email: ikryshchuk@yandex.by
Россия, Москва

Список литературы

  1. Булатова Н.Ш., Наджафова Р.С., Крапивко Т.П. Внутривидовые филогенетические связи у Sorex araneus L.: южно-балтийская подгруппа хромосомных рас // Генетика. 2002. Т. 38 (1). С. 79–85.
  2. Еловичева Я.К. Палинология позднеледниковья и голоцена Белоруссии. Минск: Навука i тэхнiка, 1993. 94 с.
  3. Ли Ч. Введение в популяционную генетику. М.: Мир, 1978. 555 с.
  4. Маркова А.К., Пузаченко А.Ю. Комплексы млекопитающих максимальной стадии последнего оледенения (Last Glacial Maximum – LGM) (≤24 – ≥17 тыс.л.н.) // Эволюция экосистем Европы при переходе от плейстоцена к голоцену (24–8 тыс.л.н.) / Ред. А.К. Маркова, Т. ван Кольфсхотен. М.: КМК, 2008. С. 91–116.
  5. Орлов В.Н., Борисов Ю.М. Филогенетические связи популяций обыкновенной бурозубки (Sorex araneus, Insectivora) Белоруссии // Зоол. журн. 2009. Т. 88 (12). С. 1–9.
  6. Орлов В.Н., Козловский А.И., Балакирев А.Е., Борисов Ю.М. Эндемизм хромосомных рас обыкновенной бурозубки Sorex araneus L. и возможность сохранения рефугиумов в области покровного оледенения Поздневалдайской эпохи // ДАН. 2007. Т. 416 (6). С. 1–4.
  7. Орлов В.Н., Борисов Ю.М., Черепанова Е.В., Милишников А.Н. Ассортативное скрещивание в гибридных зонах хромосомной расы Западная Двина обыкновенной бурозубки Sorex araneus (Mammalia) // Докл. АН. 2013. Т. 451 (1). С. 110–113. [Orlov V.N., Borisov Yu.M., Cherepanova E.V., Milishnikov A.N. Assortative mating in the hybrid zones of the common shrew (Sorex araneus, Mammalia) chromosome race West Dvina // Dokl. Biol. Sci. 2013. V. 451 (1). P. 217–220.]
  8. Черепанова Е.В., Кривоногов Д.М., Щегольков А.В. и др. Формирование зон контакта хромосомных рас обыкновенной бурозубки (Sorex araneus, Soricomorpha) в бассейне Волги // Зоол. журн. 2018. Т. 97 (4). С. 723–734.
  9. Banaszek A., Taylor J.R.E., Ochocińska D., Chętnicki W. Robertsonian polymorphism in the common shrew (Sorex araneus L.) and selective advantage of heterozygotes indicated by their higher maximum metabolic rates // Heredity. 2009. V. 102. P. 155–162.
  10. Borisov Yu.M., Kryshchuk I.A., Cherepanova E.V. et al. Chromosomal polymorphism of populations of the common shrew, Sorex araneus L., in Belarus // Acta Theriol. 2014. V. 59 (2). P. 243–249.
  11. Borisov Yu.M., Gaiduchenko H.S., Cherepanova E.V. et al. The clinal variation of metacentric frequency in the populations of the common shrew, Sorex araneus L., in the Dnieper and Pripyat interfluve // Mammal Res. 2016. V. 61 (2). P. 269–277.
  12. Borisov Y.M., Kryshchuk I.A., Gaiduchenko H.S. et al. Karyotypic differentiation of populations of the common shrew Sorex araneus L. (Mammalia) in Belarus // Comp. Cytogenet. 2017. V. 11 (2). P. 359–373.
  13. Borodin P.M., Fedyk S., Chętnicki W. et al. Meiosis and fertility associated with chromosomal heterozygosity // Shrews, chromosomes and speciation (Cambridge studies in morphology and molecules: new paradigms in evolutionary biology) / Eds J. Searle, P. Polly, J. Zima. Ch. 7. Cambridge: Camb. Univ. Press, 2019. Р. 218–270.
  14. Brünner H., Turni H., Kapischke H.-J. et al. New Sorex araneus karyotypes from Germany and the postglacial recolonization of central Europe // Acta Theriol. 2002. V. 47 (3). P. 277–293.
  15. Bulatova N. Notable homologous variation in chromosomal races of the common shrew // Comp. Cytogenet. 2020. V. 14 (3). P. 313–318.
  16. Bulatova N., Searle J.B., Bystrakova N. et al. The diversity of chromosome races in Sorex araneus from European Russia // Acta Theriol. 2000. V. 45 (Suppl. 1). P. 33–46.
  17. Bulatova N., Biltueva L.S., Pavlova S.V. et al. Chromosomal differentiation in the common shrew and related species // Shrews, chromosomes and speciation (Cambridge studies in morphology and molecules: new paradigms in evolutionary biology) / Eds J. Searle, P. Polly, J. Zima. Ch. 5. Cambridge: Camb. Univ. Press, 2019. Р. 272–312.
  18. Fedyk S., Chętnicki W. Preferential segregation of metacentric chromosomes in simple Robertsonian heterozygotes of Sorex araneus // Heredity. 2007. V. 99. P. 545–552.
  19. Fredga K. Reconstruction of the postglacial colonization of Sorex araneus into northern Scandinavia based on karyotype studies, and the subdivision of the Abisko race into three // Russ. J. Theriol. 2007. V. 6. P. 85–96.
  20. Hausser J., Fedyk S., Fredga K. et al. Definition and nomenclature of chromosome races of Sorex araneus // Folia Zool. 1994. V. 43 (Suppl. 1). P. 1–9.
  21. Kryshchuk I.A., Orlov V.N., Cherepanova E.V., Borisov Yu.M. Unusual chromosomal polymorphism of the common shrew, Sorex araneus L., in southern Belarus // Comp. Cytogenet. 2021. V. 15 (2). P. 159–169.
  22. Mishta A.V., Searle J.B., Wójcik J.M. Karyotypic variation of the common shrew Sorex araneus in Belarus, Estonia, Latvia, Lithuania and Ukraine // Acta Theriol. 2000. V. 45 (Suppl. 1). P. 47–58.
  23. Orlov V.N., Kozlovsky A.I., Okulova N.M., Balakirev A.E. Postglacial recolonisation of European Russia by the common shrew Sorex araneus // Russ. J. Theriol. 2007. V. 6 (2). P. 97–104.
  24. Searle J.B. Preferential transmission in wild common shrews (Sorex araneus) heterozygous for Robertsonian rearrangements // Genetic. Res. 1986. V. 47. P. 147–148.
  25. Searle J.B. Chromosomal hybrid zones in eutherian mammals // Hybrid zones and the evolutionary process / Ed. R.G. Harrison. N.Y.: Oxford Univ. Press, 1993. P. 309–353.
  26. Sheftel B.I., Krysanov E.Y. Chromosome polymorphism of the Neroosa race (Sorex araneus) in the territory with radioactive pollution after the Chernobyl accident // 6th Meet. of the International Sorex araneus Cytogenetics Committee (ISACC) (Paris, September 3–7, 2002) / Ed. V. Volobuev. Paris, 2002. P. 29–30.
  27. White M.J.D. Some general problems of chromosomal evolution and speciation in animals // Surv. Biol. Prog. 1957. V. 3. P. 109–147.
  28. Wójcik J.M., Wójcik A.M., Zalewska H. Chromosome and allozyme variation of the common shrew, Sorex araneus, in different habitats // Evolution in the Sorex araneus Group: cytogenetic and molecular aspects / Proc. ISAACC’s 5th intern. meet. / Eds K. Fredga, J.B. Searle. Gillingham: Hereditas, 1996. P. 183–189.
  29. Wyttenbach A., Borodin P., Hausser J. Meiotic drive favors Robertsonian metacentric chromosomes in the common shrew (Sorex araneus, Insectivora, Mammalia) // Cytogenet. Cell Genet. 1998. V. 83. P. 199–206.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Пункты отлова обыкновенной бурозубки Sorex araneus с метацентриками хромосомных рас: Bi – Białowieża (кружки), Wd – Западная Двина (треугольники), Ki – Киев (квадраты), Ne – Нерусса (ромбы). Белый квадрат в значке хромосомной расы обозначает отсутствие в кариотипе популяции одного и более диагностических метацентриков расы. Звездочкой * отмечены выборки с акроцентрическим кариотипом. Пунктиром обозначены границы государств. Номера пунктов сбора соответствуют табл. 1.

Скачать (232KB)
Метаданные
3. Рис. 2. G-окрашенные кариотипы обыкновенной бурозубки из полиморфных популяций в бас. р. Днепр, Беларусь. (а) – кариотип с двумя диагностическими метацентриками hi, ko расы Киев, (б) – кариотип с двумя диагностическими метацентриками gm, hk расы Западная Двина.

Скачать (90KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Частота метацентриков расы Нерусса в выборках (по данным, приведенным в табл. 1, здесь и на рис. 4–6).

Скачать (48KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Частота метацентриков расы Киев в выборках.

Скачать (50KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Частота метацентриков расы Białowieża в выборках.

Скачать (59KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Частота метацентриков расы Западная Двина в выборках.

Скачать (56KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024