Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Молекулярная филогения рода Chironomus (Diptera, Nematocera)
ВАК РФ 03.00.25, Гистология, цитология, клеточная биология

Содержание диссертации, кандидат биологических наук , Гурьев, Виктор Петрович

Содержание.

Список используемых в работе сокращений.

Введение.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Таксономия и филогения рода Chironomus.

1.1.1. Морфологическое определение вида.

1.1.2. Цитогенетическое определение вида.

1.1.3. Биохимические и молекулярно-биологические подходы.

1.1.4. Палеонтологические данные.

1.2. Филогенетический анализ, основанный на нуклеотидных последовательностях ДНК

1.2.1. Исторический экскурс.

1.2.2. Выбор участка ДНК и олигонуклеотидных праймеров.

1.2.3. Специфическая амплификация и установление нуклеотидных последовательностей.

1.2.4. Выравнивание нуклеотидных последовательностей и определение частот встречаемости нуклеотидов.

1.2.5. Способы определения действия отбора и насыщенности нуклеотидных замен.

1.2.6. Влияние вторичной структуры РНК и структуры белка на эволюцию нуклеотидных последовательностей.

1.2.7. Особенности различных алгоритмов построения филогенетических деревьев.

1.2.7.1. Алгоритмы, основанные на матрице дистанций.

1.2.7.2. Методы парсимонии.

1.7.2.3. Методы максимального правдоподобия для нуклеотидных последовательностей.

1.2.8. Филогенетические деревья.

1.2.9. Методы статистической оценки достоверности в филогенетическом анализе.

1.2.9.1. Методы оценки достоверности топологии филогенетических деревьев.

1.2.9.2. Расчет дистанций и стандартные отклонения.

1.2.9.3. Согласованность филогенетических деревьев, полученных при анализе различных последовательностей.

1.3. Гипотеза молекулярных часов и оценка времени расхождения видов.

1.3.1. Основные положения и исторические факты.

1.3.2. Методы оценки константности уровня замен.

1.3.2.1. Тест относительного уровня (relative rate test).

1.3.2.2. Тесты, основанные на филогении.

1.3.3. Линеаризованные деревья.

1.3.4. Уровни нуклеотидных замен, характерные для митохондриальных последовательностей насекомых.

1.3.5. Калибровки молекулярных часов для глобиновых генов хирономид.

1.4. Особенности эволюционной динамики митохондриальной ДНК.

1.4.1. История использования мтДНКв филогенетическом анализе.

1.4.2. Факторы, оказывающие влияние на эволюцию митохондриальной ДНК.

1.4.3. Эффект межвидового потока цитоплазматических генов.

1.5. Оценка популяционного генетического полиморфизма.

1.5.1. Определения и исторический экскурс.

1.5.2. Некоторые современные методы анализа генетического полиморфизма.

1.5.3. Значение исследований популяционного полиморфизма хирономид.

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

2.1. Сбор и определение личинок хирономид.

2.2. Выделение ДНК.

2.2.1. Выделение тотальной ДНК.

2.2.2. Выделение фрагментов ДНК из агарозных гелей.

2.3. ПЦР-амплификация.

2.4. Электрофорез ДНК в агарозных гелях.

2.5. Определение нуклеотидной последовательности фрагментов ДНК.

2.6. Компьютерный анализ последовательностей ДНК.

2.6.1. Выравнивание и первичный анализ последовательностей.

2.6.2. Построение филогенетических деревьев.

2.7. S-SAP анализ.

2.7.1. Разработка праймеров, специфичных к последовательности NLRlCth Chironomus thummi.

2.7.2. Расщепление ДНК эндонуклеазами рестрикции.

2.7.3. Лигирование расщепленной ДНК с вектореттой.

2.7.4. Первый раунд ПЦР.

2.7.5. Мечение ТЕ-специфичного праймера.

2.7.6. Второй раунд ПЦР.

2.7.7. Разделение фрагментов в денатурирующем полиакриламидном геле.

2.7.8. Определение нуклеотидных последовательностей, фланкирующих мобильный элемент.

2.8. Количественный Southern dot анализ.

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.

3.1. Молекулярная филогения рода Chironomus, основанная на нуклеотидных последовательностях генов Cytb и COI.

3.1.1. Выбор филогенетических маркеров и установление нуклеотидных последовательностей.

3.1.2. Первичный анализ нуклеотидных последовательностей.

3.1.3. Оценка насыщенности нуклеотидных замен по разным позициям кодона.

3.1.4. Филогенетическая реконструкция.

3.1.5. Сравнение молекулярной филогении с данными о цитокомплексах и типах личиночных форм.

3.1.6. Происхождение и эволюция рода Chironomus.

3.2. Молекулярная филогения, основанная на анализе нуклеотидных последовательностей ядерного гена глобина 2Ъ (gb2b).

3.2.1. Анализ последовательностей и филогенетическая реконструкция.

3.2.2. Интронный полиморфизм reuagb2b.

3.3. Филогенетические взаимоотношения, установленные на основании данных цитологического анализа.

3.4. Филогенетическое положение рода Chironomus относительно некоторых других родов семейства Chironomidae.

3.5. Изучение популяционного полиморфизма ядерных и митохондриальных маркеров для некоторых голарктических популяций видов-двойников.

3.5.1. Популяционный полиморфизм голарктических представителей Camptochironomus

3.5.1.1. Сбор материала и установление нуклеотидных последовательностей.

3.5.1.2. Первичный анализ нуклеотидных последовательностей.

3.5.1.3. Филогенетическая реконструкция.

3.5.1.4. Эффект цитоплазматического потока генов.

3.5.1.5. Оценка времени расхождения видов и популяций.

3.5.2. Популяционный полиморфизм голарктических популяций С. entis и С. plumosus

3.5.2.1. Сбор материала, установление нуклеотидных последовательностей и их первичный анализ.

3.5.2.2. Филогенетическая реконструкция.

3.5.2.3. Филогения группы видов "plumosus".

3.6. Изучение инсерционного полиморфизма ретротранспозонаNLRlCth в палеарктических популяциях Chironomus thummi.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Молекулярная филогения рода Chironomus (Diptera, Nematocera)"

Актуальность проблемы. Представители рода Chironomus распространены повсеместно (за исключением Антарктиды). Личинки хирономид составляют основной компонент донной фауны практически во всех типах водоемов. Они являются кормом для ценных видов рыб, служат индикатором состояния водоемов и участвуют в процессе самоочищения воды. Хирономиды позволяют производить экологический мониторинг в условиях возрастающего антропогенного загрязнения. Наиболее важное преимущество хирономид перед другими биоиндикаторами - это наличие у них политенных хромосом, которые позволяют обнаружить малейшие отклонения в аппарате наследственности (Кикнадзе и др., 1996).

К настоящему времени описано уже более двухсот различных видов только внутри рода Chironomus и это число будет расти, так как донная фауна водоемов Африки и Южной Америки малоисследованна (Шобанов и др., 1996). Видовое разнообразие, наличие политенных хромосом и особенности внутри- и межвидовой изменчивости кариотипа делают эту группу животных уникальным объектом для исследования закономерностей эволюционных и видообразовательных процессов.

Существующая классификация хирономид опирается главным образом на данные, полученные в результате кариологического и морфологического анализа. Однако точная видовая идентификация на личиночной стадии затруднена из-за сильного морфологического сходства личинок разных видов. Определить филогенетические связи между видами позволяет сравнение паттерна рисунка дисков политенных хромосом. Известно, что эти методы имеют ряд недостатков при их использовании для выяснения эволюционных взаимоотношений между таксонами. В частности, морфологические признаки часто носят явно адаптивный характер, а рисунок политенных хромосом не позволяет производить сравнения на уровне родов и выше (Guryev et al., 2001). С другой стороны, использование нуклеотидных последовательностей ДНК для филогенетических исследований имеет ряд преимуществ: длина сравниваемых последовательностей практически не ограничена. Кроме того, существует возможность использования эволюционно нейтральных признаков и выбора филогенетического маркера, имеющего необходимую, для выяснения филогенетических взаимоотношений внутри исследуемой группы таксонов, скорость нуклеотидных замен.

Накопленные к настоящему времени данные об эволюции различных нуклеотидных последовательностей ДНК позволяют не только с большой степенью достоверности установить филогенетические взаимоотношения, но и произвести временные оценки дивергенции таксонов на основе гипотезы молекулярных часов. Таким образом, молекулярный анализ с привлечением палеонтологических данных и геологических датировок позволяет восстановить картину эволюции изучаемого объекта.

На основании сравнения нуклеотидных последовательной ДНК может быть проведен анализ степени изоляции популяций, населяющих разные материки. Такие исследования помогают прояснить таксономический статус различных популяций, позволяют восстановить филогеографическую картину с оценкой времени миграционных и изоляционных событий.

Степень внутрипопуляционного генетического полиморфизма позволяет судить об эволюционных изменениях претерпеваемых популяцией. Одним из важнейших внешних факторов, воздействующим на генетический материал организмов, является антропогенное загрязнение окружающей среды. Выявление и оценка степени влияния таких факторов представляется одной из важнейших задач современных экотоксико логических исследований.

Цель и задачи исследования. Цель настоящей работы - изучение филогенетических взаимоотношений хирономид на разных таксономических уровнях: установление положения подсемейства Chironominae относительно других подсемейств и положение представителей рода Chironomus относительно других родов данного подсемейства; построение филогенетической схемы для собственно видов рода Chironomus, а также анализ меж- и внутрипопуляционной вариабельности для некоторых арктических видов.

В конкретные задачи работы входило:

1. Установление нуклеотидных последовательностей двух митохондриальных генов митохондриальных цитохрома Ъ и первой субъединицы цитохромоксидазы (Cytb, СОТ) и одного ядерного гена глобина 2Ъ (gb2b) для различных видов рода, а также представителей некоторых других родов хирономид.

2. Обработка полученных последовательностей, изучение межвидовой и межродовой вариабельности последовательностей данных генов и построение филогенетического древа. Сравнение полученной филогенетической схемы с данными морфологического и цитогенетического анализов.

3. Оценка времени расхождения видов, восстановление эволюционной истории и расселения рода Chironomus.

4. Исследование популяционного полиморфизма митохондриальных и ядерных нуклеотидных последовательностей некоторых видов-двойников в составе рода Chironomus.

5. Исследование инсерционного полиморфизма ретротранспозона NLRlCth в палеарктичесих популяциях Chironomus thummi.

Научная новизна работы. Впервые, на основании нуклеотидных последовательностей трех генов, построена филогенетическая схема, отражающая эволюционные взаимоотношения видов рода Chironomus. Показано наличие нескольких кластеров близких видов. Проведено сравнение филогений, основанных на митохондриальных и ядерных нуклеотидных последовательностях, показана их конгруэнтность. Проведена калибровка молекулярных часов для данных генов и построен сценарий возникновения и распространения рода с учетом гипотезы дрейфа материков. На популяционном уровне выявлено несогласование филогений, основанных на митохондриальных и ядерных нуклеотидных последовательностях для некоторых видов-двойников, вызванное предположительно интрогрессивной гибридизацией с проявлением эффекта потока митохондриальных генов. Впервые для хирономид опробован метод определения инсерционного полиморфизма ретротранспозона NLRlCth в палеарктических популяциях Chironomus thummi.

Научно-практическое значение. Полученные данные позволили существенно уточнить филогенетические взаимоотношения внутри рода, а также положение рода Chironomus среди других родов хирономид. Заложен базис как для дальнейшего изучения филогении хирономид, так и для определения точной видовой принадлежности для сомнительных образцов (подвергнутых влиянию загрязнения, радиации и т.д.) или образцов, определение видовой принадлежности которых другими способами не представляется возможным (фрагментированных, неправильно зафиксированных или поврежденных). Разрешены несогласования между филогенетическими схемами, построенными на основании морфологических, цитогенетических и молекулярных данных. Обнаружен эффект потока митохондриальных генов для двух групп видов-двойников с неполной репродуктивной изоляцией. Показана высокая чувствительность метода определения инсерционного полиморфизма, что позволяет применять его для популяционных и экотоксикологических исследований.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на 8-ом, 9-ом и 10-ом рабочих совещаниях по кольцам Бальбиани (IBRW, Фалстербо, Швеция, 1997; Порт-Вашингтон, США, 1999; Варна, Болгария, 2001), научной конференции Австралийского

Энтомологического Общества (Мельбурн, Австралия, 1997), конференции по Биоразнообразию и Динамике Экосистем Северной Евразии (BDENE, Новосибирск, 2000), рабочем совещании по ретротранспозонам Европейского Научного Фонда (ESF, Карри ле Рует, Франция, 2001), на десятом рабочем совещании по мобильным элементам (CNRS, Лион, Франция, 2001), а также в Университете Турина, Италия в ходе научной командировки в марте 2001 года.

Публикации. По материалам диссертации было опубликовано 13 работ:

1. Blinov, A.G., Guryev, V. & Martin, J. Molecular phylogeny of the genus Chironomus (Diptera: Chironomidae) // Abstr. of Annual General Meeting of Australian Entomological Society. Melbourne, Australia, 1997, P. 89.

2. Martin, J., Guryev, V. & Blinov A.G. Population variability of C. tentans and C. pallidivittatus based on a comparison of the mitochondrial COI and Cyt В genes // Abstr. of VIII Balbiani Ring Workshop, Falsterbo, Sweden, 1997, P. 16.

3. Martin J., Guryev V. & Blinov A. Isolation and hybridization in the differentiation of Holarctic Camptochironomus II Abst. of IXth International Balbiani Ring Workshop, 1999, Port Washington, USA, p. 14.

4. Guryev V., Blinov A., Makarevich I. & Martin J. Phylogeny of the genus Chironomus (Diptera) inferred from DNA sequences of mitochondrial Cytochrome b and Cytochrome oxidase I I/ Abst. of IXth International Balbiani Ring Workshop, 1999, Port Washington, USA, p. 15.

5. Макаревич И.Ф., Березиков E.B., Гурьев В.П., Блинов А.Г. Молекулярная филогения рода Chironomus, рснованная на анализе нуклеотидных последовательностей двух ядерных генов, ssp!60 и глобина 2b II Молек. Биол. 2000. Т. 34. С. 701-707.

6. Blinov A., Bergtrom G., Gruhl М., Guryev V., Makarevich I.F., Martin J., Papusheva E., Scherbik S.V. Molecular phylogeny of the genus Chironomus (Diptera) // Biodiversity and Dynamics of Ecosystems in North Eurasia, Novosibirsk. 2000. V. 1. P. 19-21.

7. Guryev V., Makarevitch I., Blinov A., Martin J. Phylogeny of the genus Chironomus (Diptera) inferred from DNA sequences of mitochondrial Cytochrome b and Cytochrome oxidase I II Mol. Phylogenet. Evol. 2001. V. 19. P. 9-21.

8. Blinov A., Bovero S., Cervella P., Guryev V., Sella G. & Zampicinini G.P. NLRCthl insertion polymorphism in Palearctic populations of the midge Chironomus riparius II Abst. of European Science Foundation Workshop on Retrotransposons, 2001, Carry-le-Rouet, France, p. 44.

9. Cervella P., Guryev V., Zampicinini G.P., Blinov A., and Sella G. Insertion polymorphism of the NLRCthl non-LTR retrotransposon as a source of neutral markers in populations of

Chironomus riparius Meigen 1804 (syn. C. thummi) // Abstarcts of CNRS Хеше collogue elements transposables, Lyon, 4-6 July 2001.

10. Blinov A., Bergtrom G., Gruhl M., Guryev V., Makarevich I.F., Martin J., Papusheva E., Scherbik S.V. Molecular phylogeny of the genus Chironomus (Diptera) // Abst. of Xth International Balbiani Ring Workshop, 2001, Varna, Bulgaria, p. 26.

11. Guryev V. & Blinov A. Phylogenetic relationships within the 'plumosus phylogenetic group': incongruence of nuclear and mitochondrial gene trees // Abst. of Xth International Balbiani Ring Workshop, 2001, Varna, Bulgaria, p. 27.

12. Cervella P., Guryev V., Zampicinini G.P., Blinov A., and Sella G. Insertion polymorphism of the NLRCthl non-LTR retrotransposon as a source of neutral markers in populations of Chironomus riparius Meigen 1804 (syn. C. thummi) // Abst. of Xth International Balbiani Ring Workshop, 2001, Varna, Bulgaria, p. 19.

13. Гурьев В.П. и Блинов А.Г. Филогенетические взаимоотношения голарктических популяций Chironomus entis и Chironomus plumosus с учетом возможной горизонтальной передачи митохондриальных генов // Генетика. 2002. Т. 38(3). С.

Благодарности. Автор выражает искреннюю признательность сотрудникам лаборатории клеточной биологии ИЦиГ А.Г. Блинову, С.В. Щербик, Ю.В. Собанову, В.В. Лашиной, Е.В. Березикову, Т.Ю. Грудиевой, И.Ф. Макаревич, Е.П. Папушевой, Е.В. Алиевой, К.А. Головниной и О.С. Новиковой за ценные советы, всестороннюю помощь и поддержку на всех этапах работы, а также сотруднику лаборатории молекулярной цитогенетики ИЦиГ С.А. Демакову за ряд ценных предложений, высказанных на этапе подготовки диссертационной работы.

Заключение Диссертация по теме "Гистология, цитология, клеточная биология", Гурьев, Виктор Петрович

1. Установлены нуклеотидные последовательности участков митохондриальных генов Cytb и COI для 43 видов рода Chironomus. На основании сравнительного анализа этих последовательностей впервые построена филогенетическая схема, отражающая реальные эволюционные взаимоотношения исследованных видов.

2. Для полученной схемы определены группы эволюционно близких видов, оценено время их расхождения и рассмотрены альтернативные гипотезы возникновения и распространения рода. Показано сопряжение установленной филогенетической схемы с данными о цитокомплексах и личиночных формах, характерных для изученных видов.

3. Определены нуклеотидные последовательности участка ядерного гена gb2b для 24 видов рода Chironomus. Произведены реконструкции филогенетических взаимоотношений на основании этих последовательностей, а также цитологических данных. Результаты хорошо согласуются с полученной для митохондриальных последовательностей схемой и данными, установленными для последовательностей гена sspl60. Определена эволюционная история возникновения двух независимых интронов в гене gb2b.

4. В результате сравнительного анализа нуклеотидных последовательностей участков митохондриальных генов Cytb и COI установлены филогенетические взаимоотношения представителей различных подсемейств, родов и подродов семейства Chironomidae. Определено положение представителей рода Chironomus на этом древе и показано несоответствие подродового состава рода полученной филогенетической схеме.

5. Исследован полиморфизм нуклеотидных последовательностей участков митохондриальных генов Cytb и COI и ядерного gb2b для палеарктических и неарктических популяций двух групп видов-двойников, входящих в подрод Camptochironomus и филогенетическую группу "plumosus". Для обеих групп видов показан эффект потока митохондриальных генов.

6. Изучен инсерционный полиморфизм ретротранспозона NLRlCth в палеарктических популяциях Chironomus thummi. Показана высокая внутрипопуляционная вариабельность, позволяющая использовать этот метод в ряде исследований, проводимых на популяционном уровне.

Заключение

Хирономиды являются очень популярным объектом исследований, значимость которого в условиях нарастающего антропогенного загрязнения трудно переоценить. Построение филогенетической схемы хирономид, отражающей их реальные эволюционные взаимоотношения, представляется очень важной задачей. При помощи филогенетических реконструкций можно не только проследить происхождение тех или иных морфологических (в том числе адаптивных и таксономически значимых) признаков и генетических изменений, но и получить представление о ряде характеристик предковых форм, условиях их обитания. В ряде случаев морфологические особенности организмов являются следствием конвергентной эволюции, в результате чего можно ошибочно заключить об эволюционной близости данных таксонов. Цитогенетические методы исследования хирономид имеют важное значение для таких задач, как определение вида, экотоксикологические исследования и анализ эволюционных взаимоотношений близких групп видов. Однако целый ряд задач лежит за пределами чувствительности этого класса методов. Исследование эволюционных отношений на молекулярном уровне характеризуются, прежде всего, богатым выбором филогенетических маркеров и молекулярно-биологических методов, позволяющих проводить достоверный анализ практически на любом таксономическом уровне.

С появлением новых методик, таких как ПЦР, определение нуклеотидных последовательностей стало достаточно распространенной и рутинной задачей. С развитием компьютерной техники появилось множество пакетов программ, способных по входным данным вести филогенетические реконструкции и статистическую обработку в полуавтоматическом режиме. К сожалению, пока не существует универсального метода для построения достоверных филогенетических схем, как и недостаточно простого знания данных методов и пакетов. В литературе имеется немало примеров, того как, вследствие неправильно выбранной схемы эволюции нуклеотидных последовательностей, восстанавливалось статистически достоверное, но противоречащее всем остальным данным филогенетическое древо. Тем не менее, исследования с привлечением компьютерных симуляций показали, что в случае правильного выбора филогенетического маркера, модели, ее параметров и грамотного анализа, реконструируемые филогенетические схемы корректны в большинстве случаев, даже при незначительной статистической поддержке наблюдаемого паттерна ветвления. \ Л х 90

Особенный интерес представляет возможность оценки времени расхождения видов на основании гипотезы молекулярных часов. Скудные палеонтологические летописи для большинства насекомых не позволяют производить такие оценки с должной степенью точности. Правильно откалиброванные молекулярные часы, соотнесенные с известными геологическими событиями, могут прояснить влияние различных факторов, таких как изменение климатических, экологических условий, вулканической активности, дрейфа материков и т.д., на происхождение и эволюцию тех или иных таксономических групп.

Микроэволюционные процессы, происходящие на популяционном уровне, представляют не меньший интерес. Довольно плохо изучены механизмы видообразования и лежащая в их основе степень генетической изоляции. Практически не исследовано влияние антропогенных факторов на степень внутрипопуляционного генетического полиморфизма.

В настоящей работе впервые было проведено масштабное эволюционное исследование хирономид в широком таксономическом диапазоне: от представителей различных подсемейств до отдельных популяций. На основании сравнения нуклеотидных последовательностей митохондриальной ДНК были изучены филогенетические взаимоотношения некоторых представителей семейства Chironomidae. Полученные результаты согласуются с существующей таксономией на уровне подсемейств и родов. Рассмотрено несоответствие реконструированных филогенетических схем с таксономической классификацией на уровне подродов.

Были построены филогенетические схемы для представителей рода Chironomus на основании анализа нуклеотидных последовательностей трех генов и цитогенетических данных, проведено сравнение схем между собой, с результатами морфологических исследований и полученными ранее данными (в том числе, и в нашей лаборатории). Рассмотрены аспекты соответствия и несоответствия между филогенетическими схемами и таксономией. Изучены эволюционные истории двух независимых вставок интронов в гене глобина 2Ь. Таким образом, заложен базис для классификации, основанной на эволюционном родстве, для австралийских и арктических представителей рода.

Сделаны оценки времени расхождения таксонов на основании существующих калибровок молекулярных часов для глобиыовых генов хирономид и митохондриальных последовательностей других насекомых. Предложены две альтернативные гипотезы эволюционного сценария развития и распространения рода Chironomus. Дальнейшие исследования, с привлечением африканских и индийских образцов и более подробным изучением видов, населяющих Океанию и Южную Америку, несомненно, поможет прояснить этот вопрос.

Получены данные о степени изоляции и дифференцировки палеарктических и неарктических популяций двух групп видов-двойников: представителей подрода Camptochironomus и филогенетической группы "plumosus". Сделанные на основании сравнения последовательностей гена глобина 2Ь оценки популяционного полиморфизма и времени расхождения палеарктических и неарктических популяций подрода Camptochironomus подтверждают предположение о маршруте миграции через Берингов мост, но подразумевают гораздо большее время их изоляции (по крайней мере, со времени последнего ледового периода, не менее 2.4 миллионов лет назад).

Филогенетическая схема, построенная для данных популяций на основании анализа митохондриальных последовательностей, неконгруэнтна схеме, полученной для последовательностей глобина 2Ь. Известно, что данные виды являются видами-двойниками с неполной репродуктивной изоляцией, поэтому наиболее парсимонным объяснением несоответствия может служить эффект потока митохондриальных генов. Проведено изучение возможных направлений потока и времени его последнего проявления.

Для выяснения степени распространенности такого эффекта в популяциях видов-двойников рода Chironomus были исследованы палеарктические и неарктические популяции С. entis и С. plumosus. Эффект потока митохондриальных генов обнаружен и для этой пары видов-двойников. Однако в случае филогенетической группы "plumosus", по-видимому, в этот эффект вовлечены и некоторые из оставшихся девяти видов-двойников. Подробное исследование этой группы, открыло ряд несоответствий между "митохондриальным" и "ядерным" древом, а также между филогенетическими схемами и принятой для этого комплекса видов таксономией.

Результатом этой части исследования является вывод о возможной широкой распространенности эффекта митохондриального потока генов между видами-двойниками рода Chironomus. На мой взгляд, как сам эффект потока, так и масштаб возможной интрогрессивной гибридизации между различными видами заслуживают дальнейших комплексных исследований.

Непосредственное практическое использование накопленного в данной работе материала очевидно. Так, для выяснения степени влияния тех или иных источников загрязнения необходимо знать базовый уровень вариабельности в рассматриваемой группе и отличать его от уровня полиморфизма, опосредованного такими факторами, как антропогенное загрязнение. Различные источники загрязнения могут по-разному влиять на генетический материал, и, если в случае присутствия радионуклидов обнаружены радикальные изменения в мтДНК, то в случае загрязнения солями тяжелых металлов не обнаружено какого-либо существенного влияния на этом уровне. С другой стороны, известно, что существенную роль в стрессе (в том числе, вызванного солями тяжелых металлов) могут играть мобильные элементы, транспозиция которых может вызывать не менее серьезные изменения в геноме, чем точечные мутации, делеции и хромосомные перестройки. Предварительные результаты проведенного исследования инсерционного полиморфизма ретротранспозона NLRlCth показали высокий потенциал данного метода не только для экотоксикологических исследований, но и для анализа структуры популяций.

Библиография Диссертация по биологии, кандидат биологических наук , Гурьев, Виктор Петрович, Новосибирск

1. Блинов А.Г., Щербик С.В., Филиппова М.А., Айманова К.Г., Кикнадзе И.И. Распределение NLRlCth non-LTR ретротранспозона ограничено родом Chironomus II Генетика. Т. 32. С. 1616-1622.

2. Гундерина Л.И., Филиппова М.А., Кикнадзе И.И. Генетический полиморфизм ферментов Chironomus thummi thummi Kieff. (Diptera: Chironomidae) // Генетика. 1988. Т. 24. С. 76-82.

3. Гурьев В.П., Блинов А.Г. Филогенетические взаимоотношения голарктических популяций Chironomus entis и Chironomus plumosus с учетом возможной горизонтальной передачи митохондриальных генов // Генетика 2002. Т. 38. №3. В печати.

4. Истомина А.Г., Кикнадзе И.И., Сиирин М.Т. Кариологический анализ алтайских видов Chironomus gr. obtusidens I/ Цитология 1999. Т. 41 С. 1022-1031.

5. Калугина Н.С. Изменение подсемейственного состава хирономид (Diptera, Chironomidae) как показатель возможного эвтрофирования водоемов в конце мезозоя // Бюллетень МОИП, отд. Биологии. 1974. Т. LXXIX(6) С. 45-56.

6. Кикнадзе И.И., Шилова А.И., Керкис И.Е., Шобанов Н.А., Зеленцов Н.И., Гребенюк Л.П., Истомина А.Г., Прасолов В.А. // Кариотипы и морфология личинок трибы Chironomini. Атлас. Новосибирск. Наука: Сибирское отделение. 1991. Стр.3-115.

7. Кикнадзе И.И., Истомина А.Г., Гундерина Л.И., Салова Т.А., Айманова К.Г., Саввинов Д.Д. // Кариофонды хирономид криолитозоны Якутии: Триба Chironomini. Новосибирск: Наука. Сибирская издательская фирма РАН. 1996. Стр. 3-162.

8. Константинов А.С. О таксономии личинок рода Chironomus Meig // Зоол. Журн. 1957. Т. 36. С. 885-893.

9. Макаревич И.Ф., Березиков Е.В., Гурьев В.П., Блинов А.Г. Молекулярная филогения рода Chironomus, рснованная на анализе нуклеотидных последовательностей двух ядерных генов, sspl60 и глобина 2b II Молек. Биол. 2000. Т. 34. С. 701-707.

10. Шобанов Н.А., Шилова А.И., Белянина С.И. Объем и структура рода Chironomus Meigen (Diptera, Chironomidae): Обзор мировой фауны // Экология, эволюция и систематика хирономид. Тольятти; Борок: ИБВВ и ИЭВБ РАН, 1996

11. Acton А.В. and Scudder G.E. The zoogeography and races of Chironomus (=Tendipes) tentans Fab. // Limnologica. 1971. V. 8. P. 83-92.

12. Artimage P., Cranston P.S. and Pinder L.C.V. (Eds.) "The Chironomidae: The biology and ecology of non-bitting midges" Chapman & Hall, London.

13. Ashe P. and Cranston P.S. Family Chironomidae // Catalogue of Palearctic Diptera. (A. Soos and L. Papp Eds.) V. 2 (Psychodidae-Chironomidae) P. 113-355. Elsevier.Amsterdam 1990.

14. Avise J.C. Mitochondrial DNA and the evolutionary genetics of higher animals // Philos. Trans. R. Soc. London Ser. B. 1986. V.312. P.325-342.

15. Avise J.C. Molecular markers, natural history and evolution. Chapman & Hall. New York. 1994.

16. Avise J.C., Bowen B.W., Lamb Т., Meylan A.B., and Bermingham E. Mitochondrial DNA evolution at a turtle's pace: evidence for low genetic variability and reduced microevolutionary rate in the Testudines // Mol. Biol. Evol. 1992. V.9 P.457-473.

17. Avise J.C., Lansman R.A., and Shade R.O. The use of restriction endonucleases to measure mitochondrial DNA sequence relatedness in natural populations. I. Population structure and evolution in the genus Peromyscus II Genetics. 1979. V. 92. P. 279-295.

18. Ballard J.W.O. Comparative genomics of mitochondrial DNA in members of the Drosophila melanogaster subgroup // J. Mol. Evol. 2000. V. 51. P. 48-63.

19. Ballard J.W.O., Olsen G.J., Faith D.P., Odgers W.A., Rowell D.M., Atkinson P.W. Evidence from 12S ribosomal RNA sequences that onychophorans are modified arthropods // Science 1992. V.258. P.1345-1348.

20. Beermann W. Cytologische Analyse eines Camptochironomus-Artbastards. I. Kreuzungsergebnisse und die Evolution des Karyotypus // Chromosoma. 1955. V. 7. P. 198259.

21. Besansky N.J., Powell J.R., Caccone A., Hamm D.M., Scott J.A., Collins F.H. Molecular phylogeny of the Anopheles gambiae complex suggests genetic introgression between principal malaria vectors // Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1994. V.91. P.6885-6888.

22. Bjorklund M. Are third positions really that bad? A test using vertebrate Cytochrome b // Cladistics. 1999. V. 15. P. 191-197.

23. Blinov A.G., Sobanov Y.V., Gaidamakova E.K. et.al. MEC: a transposable element from Chironomus thummi II Mol. Gen. Genet. 1991. V. 229. P. 152-154.

24. Blinov A.G., Sobanov Y.V., Bogachev S.S., Filippova M.A., Donchenko A.P. Chironomus thummi genome contains a non-LTR retrotranposon // Mol. Gen. Genet. 1993. V. 237. P. 412-420.

25. Blinov A.G., Sobanov Y.V., Scherbik S.V., Aimanova K.G. The Chironomus (Camptochironomus) tentans genome contains two non-LTR retrotransposons // Genome 1997. V. 40. P. 143-150.

26. Bowcock A.M., Ruiz-Linarez A., Tomfohrde J., Minch E., Kidd J.R., and Cavalli-Sforza L.L. High resolution of human evolutionary trees with polymorphic microsatellites // Nature. 1994. V. 368. P. 455-457.

27. Bowen B.W., Nelson W.S., Avise J.C. A molecular phylogeny for marine turtles: trait mapping, rate assessment and conservation relevance // Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1993. V.90 P.5574-5577.

28. Bowen N.J., and McDonald J.F. Genomic analysis of Caenorhabditis elegans reveals ancient families of retroviral-like elements // Genome Res. 1999. V. 9. P. 924-935.

29. Brower A.V.Z. Rapid morphological radiation and convergence among races of the butterfly Helionicus erato inferred from patterns of mitochondrial DNA evolution // Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1994. V. 91. P. 6491-6495.

30. Brower A.V.Z., DeSalle R. and Vogler A. Gene trees, species trees, and systematics: a cladistic perspective //Ann. Rev. Ecol. Syst. 1996. V. 27. P. 423-450.

31. Brown W.M., Matthew G., and Wilson A.C. Rapid evolution of animal mitochondrial DNA // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1979. V. 76. P. 1967-1971.

32. Caccone A. and Sbordoni V. Molecular biogeography of cave life: a study using mitochondrial DNA from bathysciine beetles // Evolution. 2001. V. 55. P. 122-130.

33. Cann R.L., Stoneking M., and Wilson A.C. Mitochondrial DNA and human evolution // Nature. 1987. V. 325. P. 31-36.

34. Сару P., Langin Т., Higuet D., Maurer P., Bazin C. Do the integrases of LTR-retrotransposons and class II element transposases have a common ancestor? // Genetica. 1997. V. 100. P. 63-72.

35. Case S.T., Cox C., Bell W.C., Hoffman R.T., Martin J. and Hamilton R. Extraordinary conservation of cysteines among homologous Chironomus silk proteins spl85 and sp220 // J. Mol. Evol. 1997. V. 44. P. 452-462.

36. Chen Z.-Z., Martin J. and Lee B.T.O. Hemoglobins of Keifferulus, sister genus of Chironomus (Diptera: Insecta): evolution of the Hb VIIB cluster // J. Mol. Evol. 1995. V. 41. P. 909-919.

37. Clary D.O. and Wolstenholme D.R. The mitochondrial DNA molecule of Drosophila yakuba: nucleotide sequence, gene organization and genetic code // J. Mol. Evol. 1985. V. 22. P. 252-271.

38. Cranston P. S., and Edward D. H. D. Botryocladius gen.n.: A new transantarctic orthocladiine midge (Diptera: Chironomidae) // Syst. Ent.1999. V. 24. P. 305-333.

39. Cranston P.S. and Martin J. Family Chironomidae // Catalog of the Diptera of the Australasian and Oceanian region. (N.L. Evenhuis Ed.) P.252-274. Bishop Museum Press, Honolulu and E.J. Brill, Leiden. 1989.

40. Cranston P.S., and Oliver D.R. Problems in Holarctic chironomid biogeography // Ent. Scand. Suppl. 1987. V. 29. P. 51-56.

41. Crazier, R. H., and Crozier, Y. C. The mitochondrial genome of the honeybee Apis mellifera: Complete sequence and genome organization // Genetics. 1993. V. 133. P. 97117.

42. Cummings, M.P., Otto, S.P. and Wakeley, J. Sampling properties of DNA sequence data in phylogenetic analysis // Mol. Biol. Evol. 1995. V.12. P.814-822.

43. Dinsmore W.P., and Prepas E.E. Impact of hypolimnetic oxygentaion on profungal macroinvertebrates in a eutrophic lake in central Alberta. II. Changes in Chironomus spp. abundance and biomass // Can. J. Fish. Aquat. Sci. 1997. V. 54. P. 2170-2181.

44. Dopazo J. Estimating errors and confidence intervals for branch lengths in phylogenetic trees by a bootstrap approach // J. Mol. Evol. 1994. V. 38. P. 300-304.

45. Downes J.A. What is an Arctic insect? // Canad. Ent. 1962. V. 94. P. 143-162.

46. Eck R.V. and Dayhoff M.O. Atlas of protein sequence and structure. National Biomedical Research Foundation, Silver Springs. 1966.

47. Farrell B.D. Evolutionary assembly of the milkweed fauna: Cytochrome oxidase I and the age of Tetraopes beetles // Mol. Phyl. Evol. 2001. V. 18. P. 467-478.

48. Felsenstein J. Cases in which parsimony or compatibility methods will be positevely misleading. // Syst. Zool. 1978. V. 27. P. 401-410.

49. Felsenstein, J. Evolutionary trees from DNA sequences: a maximum likelihood approach // J. Mol. Evol. 1981. V. 17. P. 368-376.

50. Felsenstein J. Confedence limits on phylogenies: an approach using the bootsrap // Evolution. 1985. V. 39. P. 783-791.

51. Felsenstein J. Phylogenies from molecular sequences: Inference and reliability // Ann. Rev. Genet. 1988. V. 22. P. 521-565.

52. Felsenstein J. PHYLIP: Phylogeny Inference Package, version 3.572. Dept. Genetics, Univ. Washington, Seattle. 1995.

53. Feng D.-F., Cho G. and Doolittle R.F. Determining divergence times with a protein clock: Update and reevaluation. //Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1997. V. 94. P. 13028-13033.

54. Fitch W.M. Toward defining the course of evolution: Minimum change for a specific tree topology. // Syst. Zool. 1971. V. 20. P. 406-416.

55. Fitch W.M. Molecular evolutionary clock. In Molecular evolution (F.J. Ayala ed.) P. 160178. Sinauer Associates, Sunderland, MA. 1976.

56. Fleischer R.C., Mcintosh C.E. and Tarr C.L. Evolution on a volcanic conveyor belt: using phylogeographic reconstructions and K-Ar-based ages of the Hawaiian Islands to estimate molecular evolutionary rates // Mol. Ecol. 1998. V. 7. P. 533-545.

57. Folmer O., Black M., Hoeh W., Lutz R., and Vrijenhoek R. DNA primers for amplification of mitochondrial cytochrome с oxidase submit I from diverse metazoan invertebrates. // Mol. Mar. Biol. Biotech. 1994. V. 3. P. 294-299.

58. Freeman P. The Chironomidae (Diptera) of Australia // Aust. J. Zool. 1961. V. 9. P. 611737.

59. Gleason J.M., Caccone A., Moriyama E.N., White K.P., and Powell J.R. Mitochondrial DNA phylogenies for the Drosophila obscura group // Evolution. 1997. V.51. P.433-440.

60. Gogarten J.P., Olendzenski L., Hillario E., Simon C. and Holsinger K.E. Dating the cenancester of organisms. // Science. 1996. V. 274. P. 1750-1751.

61. Goodman M, Redwaydon J., Czelusniak J, Suzuki T, Gotoh Т., Moens L., Shishikura F, WalzD. and Vinogradov S. An evolutionary tree for invertebrate globin sequences. // J. Mol. Evol. 1988. V. 27. P. 236-249.

62. Griffiths C.S. Correlation of functional domains and rates of nucleotides substitution in cytochrome b // Mol. Phyl. Evol. 1997. V.7. No.3. P.352-365.

63. Gruhl M., Kao W.-Y. and Bergtrom G. Evolution of orthologous intronless and intron-bearing globin genes in two insect species // J. Mol. Evol. 1997. V. 45. P. 499-508.

64. Gruhl M.C., Scherbik S.V, Aimanova K.G., Blinov A., Diez J, Bergtrom G. Insect globin gene polymorphisms: Intronic minisatellites and a retroposon interrupting exon 1 of homologous globin genes in Chironomus (Diptera) // Gene. 2000. V. 251. P. 153-163.

65. Guryev V., Makarevitch I, Blinov A, Martin J. Phylogeny of the genus Chironomus (Diptera) inferred from DNA sequences of mitochondrial Cytochrome b and Cytochrome oxidase III Mol. Phyl. Evol. 2001. V. 19. P. 9-21.

66. Hadrys H., Balick M., and Shierwater B. Applications of random amplified polymorphic DNA (RAPD) in molecular ecology // Mol. Ecol. 1992. V. 1. P. 55-63.

67. Hankeln Т., Friedl H., Ebersberger I., Martin J. and Schmidt E.R. A variable intron distribution in globin genes of Chironomus'. evidence for recent intron gain // Gene 1997. V. 205 P. 151-160.

68. Hankeln Т., Amid C., Weich В., Niessing J., and Schmidt E.R. Molecular evolution of the globin gene cluster E in two distantly related midges, Chironomus pallidivittatus and C. thummi thummi II J. Mol. Evol. 1998. V. 46. P. 589-601.

69. Hasegawa M., Kishino H, and Yano T. Dating of the human-ape splitting by a molecular clock of mitochondrial DNA // J. Mol. Evol. 1985. V. 22. P. 160-174.

70. Hein J, and Schmulbach J.C. Intraspecific and interspecific breeding behavior of C. pallidivittatus (Diptera: Chironomidae) // Canad. Ent. 1971. V. 103. P. 458-464.

71. Helm-Bychovski K.M., and Wilson A.C. Rates of nuclear DNA evolution in pheasant-like birds: evidence from restriction maps. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1986. V.83. P.688-692.

72. Hennig W. Phylogenetic systematics. University of Illinois Press. Urbana. 1966.

73. Hennig W. Ordung Diptera (Zweifluger) // Handb. Zool. 1973. V. 4. P. 1-337. Цит. no Miller etal., 1997.

74. Higgins D.G., Thompson J.D., Gibson T.J. Using CLUSTAL for multiple sequence alignments. In Methods in enzymology (R.F. Doolittle, ed.). P. 383-401. Academic Press, San Diego, CA. 1996.

75. Hillis, D. M., Mable, В. K., and Moritz, C. Applications of molecular systematics. In "Molecular Systematics" (D. M. Hillis, C.Moritz, and В. K. Mable, Eds.), 1996. pp. 515544, Sinauer Associates, Sunderland, MA.

76. Hughes A.L., and Nei M. Pattern of nucleotide substitution at major histocompatibility complex class I loci reveals overdominant selection. //Nature. 1988. V. 335. P. 167-170.

77. Ikemura T. Codon usage and tRNA content in unicellular and multicellular organisms // Mol. Biol. Evol. 1985. V. 2. P. 13-34.

78. Irwin D.M., Kocher T.D., and Wilson A.C. Evolution of the Cytochrome b gene of Mammals //J. Mol. Evol. 1991. V. 32. P. 128-144.

79. Janssens de Bisthoven L., Vermeulen A., Ollevier F. Experimental induction of morphological deformities in Chironomus riparius larvae by chronic exposure to copper and lead//Arch. Environ. Contam. Toxicol. 1998. V. 35. P. 249-256.

80. Jermiin L.S., and Crozier R.H. The cytochrome b region in the mitochondrial DNA of the ant Tetraponera rufoniger. Sequence divergence in Hymenoptera may be associated with nucleotide content. // J. Mol. Evol. 1994. V. 38. P. 282-294.

81. Johannsen O.A. LXV. Chironominae of the Malayan subregion of the Dutch East Indies // Arch. Hydrobiol. Suppl. Bd. 1932. V. 11. P. 503-522.

82. Juan C., Oromi P., and Hewitt G.M. Phylogeny of the genus Hegeter (Tenebrionidae, Coleoptera) and its colonization of the Canary Islands deduced from cytochrome oxidase I mitochondrial DNA sequences II Heredity. 1996a. V. 76. P. 392-403.

83. Juan C., Ibrahim K., Oromi P., and Hewitt G.M. Mitochondrial DNA sequence variation and phylogeography of Pimelia darkling beetle on the island of Tenerife (Canary Islands) // Heredity. 1996b. V. 77. P. 589-598.

84. Jukes Т.Н., and Cantor C.R. Evolution of protein molecules. In Mammalian protein metabolism (ed. H.N. Munro). P. 21-132. Academic Press, New York. 1969.

85. Kao W.Y., Trewitt P.M., and Bergtrom G. Intron-containing globin genes in the insect Chironomus thummi II J. Mol. Evol. 1994. V. 38. P. 241-249.

86. Kazazian H.H. Jr. Mobile elements and disease // Curr. Opin. Genet. Dev. 1998. V. 8. P. 343-350.

87. Keyl H.-G. Chromosomenevolution bei Chironomus. II. Chromosomenumauten und phylogenetische Beziehungen der Arten. // Chromosoma. 1962. V.13. P.464-514.

88. Kidwell M.G., and Lisch D.R. Transposable elements and host genome evolution // Trends Ecol. Evol. 2000. V. 15. P. 95-99.

89. Kiknadze I.I., Butler M.G., Aimanova K.G., Gunderina L.I. and Cooper K. Geographic variation in polytene chromosome banding pattern of the Holarctic midge Chironomus (Camptochironomus) tentans (Fabricius) // Canad. J. Zool. 1996. V. 74. P. 171-191.

90. Kimura M. Evolutionary rate at the molecular level // Nature 1968. V. 217. P. 624-626.

91. Kimura M. A simple method for estimating evolutionary rates of base substitutions through comparative studies of nucleotide sequences. // J. Mol. Evol. 1980. V. 16. P. 111-120.

92. Kimura M. The neutral theory of molecular evolution. Cambridge University Press, Cambridge, U.K. 1983.

93. Kimura M., and Crow J.F. The number of alleles that can be maintained in a finite population // Genetics. 1964. V. 49. P. 725-738.

94. Klicka J., and Zink R.M. The importance of recent ice ages in speciation: a failed paradigm // Science. 1997. V. 277. P. 1666-1669.

95. Klicka J., and Zink R.M. Pleistocene speciation and the mitochondrial DNA clock, response to Arbogast and Slowinski // Science. 1998. V. 282. P. 1955.

96. Korswagen H.C., Smits M.T., Durbin R.M., and Plasterk R.H.A. Large scale transposon mapping as a tool for genetic analysis in Caenorhabditis elegans II Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1995. V. 93. P. 14680-14685.

97. Korswagen H.C., Durbin R.M., Smits M.T., and Plasterk R.H.A. Transposon Tcl-derived sequence-tagged sites in Caenorhabditis elegans as markers for gene mapping // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1996. V. 93. P. 14680-14685.

98. Kreitman M. Nucleotide polymorphism at the alcohol dehydrogenase locus of Drosophila melanogaster //Nature. 1983. V. 304. P. 412-417.

99. Kumar A. The adventures of Tyl-copia group of retrotransposons in plants // Trends Genet. 1996. V. 12. P. 41-43.

100. Kumar S., Tamura K., Jakobsen I.B. and Nei M. MEGA2: Molecular Evolutionary Genetics Analysis software // Bioinformatics. 2001. (submitted).

101. Lee Y.-T., Ota Т., and Vacquier V.D. Positive selection is a general phenomenon in the evolution of abalone sperm lysin. // Mol. Biol. Evol. 1995. V. 12. P. 231-238.

102. Lewontin R.C. The genetic basis of evolutionary change. Columbia University Press, New-York. 1974.

103. Lim J.K., and Simmons M.J. Gross chromosome rearrangements mediated by transposable elements in Drosophila melanogaster II Bioessays. 1994. V. 16. P. 269-275.

104. Lunt D.H., Zhang, J.M., Szymura J.M., and Hewitt G.M. The insect cytochrome oxidase I gene: evolutionary patterns and conserved primers for phylogenetic studies // Insect Mol. Biol. 1996. V.5.P. 153-165.

105. Lyttle T.W., Haymer D.S. The role of the transposable element hobo in the origin of endemic inversions in wild populations of Drosophila melanogaster II Genetica. 1992. V. 86. P. 113-126.

106. Martin J. Morphological differences between Chironomus intertinctus Skuse and C. paratinctus sp. nov., with description and a key to the subgenus Kiefferulus (Diptera, Nematocera) // Aust. J. Zool. 1964. V. 22. P. 279-287.

107. Martin J. A review of the genus Chironomus (Diptera: Chironomidae). II. Added descriptions of Chironomus cloacalis Atchley and Martin from Australia // Stud. Nat. Sci. (Portales, N.M.) 1971a. V. 1. P. 1-21.

108. Martin J. A review of the genus Chironomus (Diptera, Chironomidae). IV. The karyosystematics of the australis group in Australia // Chromosoma 1971b. V. 35. P. 418430.

109. Martin J. Review of the genus Chironomus (Diptera, Chironomidae). IX. The cytology of Chironomus tepperi Skuse // Chromosoma 1974. V. 45. P. 91-98.

110. Martin J. Chromosomes as tools in taxonomy and phylogeny of Chironomidae (Diptera) // Ent. Scand. Suppl. 1979. V.10. P.67-74.

111. Martin J., Guryev V., and Blinov A. Population variability in Camptochironomus species (Diptera, Nematocera) with a Holarctic distribution: evidence of mitochondrial gene flow // Insect. Mol. Biol. 2002 (In press).

112. Martin J., and Lee B.T.O. A phylogenetic study of sex determiner location in a group of Australian Chironomus species (Diptera, Chironomidae) // Chromosoma. 1984. V. 90. P. 190-197.

113. Matthee C.A., and Robinson T.J. Molecular phylogeny of the springhare, Pedetes capensis, based on mitochondrial DNA sequences // Mol. Biol. Evol. 1997. V.14. P.20-29

114. Michailova P. V. Comparative karyological analysis of species of the genus Endochironomus Kieffer (Diptera: Chironomidae) // Ent. Scand. Suppl. 1987. V. 29. P. 105111.

115. Michailova P. V. The polytene chromosomes and their significance to the systematics of the family Chironomidae, Diptera//Acta Zool. Fennica. 1989. V. 186. P. 1-107.

116. Miller B.R., Crabtree M.B., and Savage H.M. Phylogenetic relationships of the Culicomorpha inferred from 18S and 5.8S ribosomal DNA sequences (Diptera:Nematocera) //InsectMol. Biol. 1997. V. 6. P. 105-114.

117. Mitchell S.E., Cockburn A.F., and Seawright J.A. The mitochondrial genome of Anopheles quadrimaculatus species A: complete nucleotide sequence and gene organization // Genome. 1993. V. 36. P. 1058-1073.

118. Moore, W. S., and Defilippis, V. R. The window of taxonomic resolution for phylogenies based on mitochondrial cytochrome b. In "Avian Molecular Evolution and Systematics" (D. P. Mindell, Ed.), pp. 83-113. Academic Press, San Diego. 1997.

119. Muse S.V., and Weir B.S. Testing for equality of evolutionary rates // Genetics 1992. V. 132. P. 269-276.

120. Nedbal M.A. and Flynn J.J. Do the combined effects of the asymmetric process of replication and DNA damage from oxygen radicals produce a mutation rate signature in the mitochondrial genome? // Mol. Biol. Evol. 1998. V. 15. P. 219-223.

121. Nei M. Molecular population genetics and evolution. North-Holland, Amsterdam, The Netherlands. 1975.

122. Nei M. and Kumar S. Molecular evolution and phylogenetics. 2000. Oxford University Press, New York.

123. Paabo S., Gifford J.A., and Wilson A.C. Mitochondrial DNA sequences from a 7000-year old brain // Nucl. Acids Res. 1989. V.16. P.9975-9787.

124. Pellmyr O., and Leebens-Mack J. Forty million years of mutualism: Evidence for Miocene origin of the yucca-yucca moth association // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1999. V. 96. P. 9178-9183.

125. Penny D., and Hendy M.D. The use of tree comparison metrics // Syst. Zool. 1985. V. 34. P. 75-82.

126. Perna N.T., and Kocher T.D. Mitochondrial DNA: Molecular fossils in the nucleus // Current Biology. 1996. V. 6. P. 128-129.

127. Pinder L.C.V. A key to adult males of British Chironomidae // Freshw. Biol. Assoc. Publ. 1978. V. 37. P. 1-169.

128. Powell J.R. Interspecific cytoplasmic gene flow in the absence of nuclear gene flow: evidence from Drosophila II Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1983. V. 80. P. 492-495

129. Rand D.M. Thermal habbit, metabolic rate and the evolution of mitochondrial DNA // Trends Ecol. Evol. 1994. V. 9. P. 125-131.

130. Rao P.N., and Rai K.S. Comparative karyotypes and chromosomal evolution in some genera of nematocerous (Diptera:Nematocera) families // Arm. Entomol. Soc. Am. 1987. V. 80. P. 321-332.

131. Redd A.J., Takezaki N., Sherry S.T., McGarvey S.T., Sofro A.S.M., and Stoneking M. Evolutionary history of the COII/tRNALys intergenic 9 base pair deletion in human mitochondrial DNA from the Pacific // Mol. Biol. Evol. 1995. V. 12. P. 604-615.

132. Rohdendorf B. The historical development of the Diptera. University of Alberta Press, Edmonton. 1974. Цит. no Miller et al., 1997.

133. Russo C.A.M., Takezaki M, and Nei M. Molecular phylogeny and divergence times of drosophilid species // Mol. Biol. Evol. 1995. V. 12. P. 391-404.

134. Rzhetsky A, and Nei M. Theoretical foundation of the minimum-evolution method of phylogenetic inference // Mol. Biol. Evol. 1993. V. 10. P. 1073-1095.

135. Sasther O. A. Phylogenetic trends and their evaluation in chironomids with special reference to orthoclads. // Acta Biol. Debr. Oecol. Hung. 1989. V. 2. P. 53-75.

136. Sanger F, Nicklen S., Coulson A.R. DNA sequencing with chain-terminating inhibitors // Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1977. V. 74. P. 5463-5467.

137. Saitou N., and Nei M. The neighbor-joining method: A new method for reconstructing phylogenetic trees. // Mol. Biol. Evol. 1987. V. 4. P. 406-425.

138. SanMiguel P., Tikhonov A., Jin Y.K., Motchoulskaia N., Zakharov D., Melake-Berhan A., Springer P.S., Edwards K.J., Lee M, Avramova Z, Bennetzen J.L. Nested retrotransposons in the intergenic regions of the maize genome // Science. 1996. 274:765-768.

139. Sasa M. and Kawai K. Studies on the chironomid midges of Lake Biwa (Diptera: Chironomidae). // L. Biwa. Stud. Monog. 1987. V. 3. P. 1-120.

140. Sarich V.M, and Wilson A.C. Immunological time scale for hominid evolution // Science. 1967. V. 158. P. 1200-1203.

141. Sharp P.M., and Li W.-H. The rate of synonymous substitution in enterobacterial genes is inversly related to codon usage bias. // Mol. Biol. Evol. 1987. V. 4. P. 222-230.

142. Sharp P.M. and Li W.-H. On the rate of DNA sequence evolution in Drosophila II J. Mol. Evol. 1989. V. 28. P. 398-402.

143. Shields D.C., Sharp P.M., Higgins D.G. and Wright F. "Silent" sites in Drosophila genes are not neutral. // Mol. Biol. Evol. 1988. V. 5. P. 704-716.

144. Shobanov N.A., Kiknadze I.I. and Butler M.G. Palearctic and Nearctic Chironomus (Camptochironomus) tentans Fabricius are different species (Diptera: Chironomidae) // Ent Scand. 1999. V. 30. P. 311-322.

145. Simpson G.G. Organisms and molecules in evolution // Science. 1964. V. 146. P. 15351538.

146. Sitnikova Т., Rzhetsky A., and Nei M. Interior branch and bootstrap test of phylogenetic trees//Mol. Biol. Evol. 1995. V. 12. P. 319-333.

147. Sneath P.H.A. and Sokal R.R. Numerical Taxonomy. Freeman Press, San Francisco, 1973.

148. Sunnucks P., and Hales D.F. Numerous transposed sequences of mitochondrial cytochrome oxidase /-// in aphids of the genus Sitobion (Hemiptera: Aphididae) // Mol Biol. Evol. 1996. V. 13. P.510-524.

149. Swofford D.L., Olsen G.J., Waddell P.J., and Hillis D.M. Phylogenetic inference. In Molecular systematics. 2nd edition (D.M. Hillis, C. Moritz and B.K. Mable eds.) 1996. P. 407-514. Sinauer Associates, Sunderland.

150. Tajima F. & Nei M. Estimation of evolutionary distance between nucleotide sequences. // Mol. Biol. Evol. 1984. V. 1. P. 269-285.

151. Takahata N. and Slatkin M. Mitochondrial gene flow // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1984. V. 81. P. 1764-1767.

152. Takezaki N., Rzhetsky A., and Nei M. Phylogenetic test of the molecular clock and linearized tree // Mol. Biol. Evol. 1995. V. 12. P. 823-833.

153. Tamura K. and Nei M. Estimation of the number of nucleotide substitutions in the control region of mitochondrial DNA in humans and chimpanzees. Mol. Biol. Evol. 1993. V. 10. P. 512-526.

154. Tauber, С.A., and Tauber, M.J. Inheritance of seasonal cycles in Chrysoperla (Insecta: Neuroptera) // Genet. Res. 1987. V. 49. P. 215-223.

155. Teng S.C., Kim В., and Gabriel A. Retrotransposon reverse-transcriptase-mediated repair of chromosomal breaks //Nature. 1996. V. 383. P. 641-644.

156. Tichy H. Biochemische und cytogenetische Untersuchungen zur Natur des Hamoglobin-Polymorphismus bei Chironomus tentans und Chironomus pallidivittatus II Chromosoma. 1970. V. 29. P. 131-188.

157. Vermeulen A.C., Liberloo G., Dumont P., Ollevier F., and Goddeeris B. Exposure of Chironomus riparius larvae (diptera) to lead, mercury and beta-sitosterol: effects on mouthpart deformation and moulting // Chemosphere. 2000. V. 41. P. 1581-1591.

158. Vigilant L., Stoneking M., Harpending H., Hawkes K., and Wilson A.C. African populations and the evolution of human mitochondrial DNA // Science. 1991. V.253. P. 1503-1507.

159. Vos P., Hogers R., Bleeker M., Reijans M., van de Lee Т., Homes M. et al. AFLP: A new technique for DNA fingerprinting // Nucl. Acids Res. 1995. V. 23. P. 4407-4414.

160. Wicks S.R., de Vries C.J., van Luenen H.G., and Plasterk R.H.A. CHE-3, a cytosolic dynein heavy chain, is required for sensory cilia structure and function in Caenorhabditis elegans II Dev. Biol. 2000. V. 221. P. 295-307.

161. Williams J.G.K., Kubelik A.R., Livak K.J., Rafalski J.A., and Tingey S.V. DNA polymorphisms amplified by arbitrary primers are useful as genetic markers // Nucl. Acids Res. 1990. V. 18. P. 6531-6535.

162. Wood D.M., and Borkent A. Phylogeny and classification of the Nematocera. In Manual of Nearctic Diptera, Vol. 3 (McAlpine J.F., and Wood D.M. eds). P. 1333-1370. Research

163. Branch Agriculture Canada Monograph No. 32, Canadian Government Publishing Centre, Hull, Quebec. 1989. Цит. no Miller et al., 1997.

164. Wright F. The effective number of codons used in a gene. // Genetics. 1990. V.87. P. 23-29.

165. Wulker W. Revision der gattung Chironomus Meig. III. Europaische Arten des thummi-Komplexes // Arch. Hydrobiol. 1973. V. 72. P. 356-374.

166. Wiilker W., Devai G., and Devai I. Computer assisted studies of chromosome evolution in the genus Chironomus (Dipt.) comparative and integrated analysis of arms A, E and F // Acta. Biol. Bebr. Oecol. Hung. 1989. V.2. P.373-387.

167. Wiilker W., and Klotzli A.M. Revision der Gattung Chironomus Meig. IV. Arten des lacunarius-(commutatus-)Komplexes// Arch. Hydrobiol. 1973 V. 72. P. 474-489.

168. Wiilker W. Basic patterns in the chromosome evolution of the genus Chironomus (Dipt.) // Z. Zool. Syst. Evolutionsforsch. 1980. V. 18. P. 112-123.

169. Yamaguchi Y., and Gojobori T. Evolutionary mechanisms and population dynamics of the third variable envelope region of HIV within single hosts // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1997. V. 94. P. 1264-1269.

170. Zhang D.-X., and Hewitt G.M. Assessment of the universality and utility of a set of conserved mitochondrial COI primers in insects // Insect Mol. Biol. 1996. V.6. P. 143-150.

171. Zhang D.-X., and Hewitt G.M. Insect mitochondrial control region: a review of structure, evolution and usefulness in evolutionary studies // Bioch. Syst. Ecol. 1997. V.25. P.99-120.

172. Zhang J., and Gu X. Correlation between the substitution rate and rate variation among sites in protein evolution. // Genetics. 1998. V. 149. P. 1615-1625.

173. Zuckerkandl E., and Pauling L. Molecular desease, evolution and genetic heterogeneity. In Horizons in biochemistry (M. Kasha and B. Pullman eds.), P. 189-225. Academic Press. New York. 1962.