Филогенетический анализ двух форм серебряного карася Carassius auratus gibelio (Bloch) в дальневосточных водоемах

Апаликова О.В.

Институт биологии моря ДВО РАН, Владивосток 630041, Россия

e-mail: [e-mail]

Серебряный карась Carassius auratus gibelio- один из немногих известных в настоящее время вид рыб, у которого отмечается наличие как полового, так и бесполого способов репродукции, причем половое размножение характерно для диплоидной формы этого вида, а гиногенез – для полиплоидной (три- и тетраплоидной) формы. На Дальнем Востоке серебряный карась широко распространен, причем обе формы встречаются в популяциях региона в различных соотношениях. До настоящего времени проблема происхождения триплоидной формы серебряного карася не решена.

В качестве одного из подходов к решению проблемы о филогенетических отношениях между диплоидной и триплоидной формами серебряного карася мы использовали метод сравнения нуклеотидных последовательностей различных участков митохондриальной ДНК (мтДНК) у особей с различной плоидностью. Выбор метода обусловлен тем, что мтДНК передается только по материнской линии, эволюционирует с большей скоростью, чем большинство ядерных генов, и в ней отсутствуют механизмы рекомбинации. Целью работы было установить, имеется ли взаимосвязь между филогруппами мтДНК и уровнем плоидности в природных популяциях серебряного карася. В данной работе представлены результаты ПДРФ-анализа мтДНК и уровня плоидности, полученные для восьми природных популяций серебряного карася. Выборки были взяты из различных географических зон: от п-ова Камчатка до юга Хасанского района Приморья. Для определения плоидности использованы два метода: определения количества ДНК в ядрах клеток по Фельгену и метод определения количества ядрышек в ядрах эритроцитов, окрашенных нитратом серебра.

При анализе полиморфизма длины рестрикционных фрагментов двух участков мтДНК (ND3/ND4 и 13SrRNA/16SrRNA) в нескольких популяциях серебряного карася, были выявлены две основные филогруппы мтДНК, отличающиеся 2.5% нуклеотидных замен, и, соответственно, дивергировавших 1.25 млн. лет назад. При этом обнаружились определенные закономерности. Среди триплоидных особей были выявлены гаплотипы, относящиеся только к одной филогруппе, тогда как среди диплоидов встречались особи с гаплотипами как первой, так и второй филогруппы.

Было выявлено несколько мономорфных популяций. Особи из двух озерных популяций (оз. Красиковское на п-ове Камчатка и оз. на о-ве Большой Пелис в заливе Петра Великого), где отсутствуют другие виды карповых, имеют гаплотипы, относящиеся к характерной для диплоидов филогруппе. Цитологические методы подтвердили, что особи этих выборок являются диплоидами. Доля самцов (50%) также характеризует выборки как диплоидные. В популяциях реки Амура и озера Ханка обнаружены гаплотипы, относящиеся ко второй филогруппе, и отмечена иная, чем в диплоидных популяциях доля самцов (от 15 до 30%). Цитологический анализ плоидности подтверждает смешанный характер этих популяций. Таким образом, полученные данные свидетельствуют, что особи одной из разошедшихся филогрупп размножаются только половым путем, тогда как особи второй филогруппы дали начало триплоидной форме с гиногенетическим способом размножения. Тем не менее, при участии в размножении гиногенетических самок и, по-видимому, диплоидных самцов серебряного карася периодически возможно образование диплоидных особей, т.е. бисексуальной формы.