Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Молекулярно-генетические аспекты естественной гибридизации
ВАК РФ 03.00.15, Генетика
Автореферат диссертации по теме "Молекулярно-генетические аспекты естественной гибридизации"
На правах рукописи
СПИРИДОНОВА Людмила Николаевна
МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕШТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЕСТЕСТВЕННОЙ ГИБРИДИЗАЦИИ (НА ПРИМЕРЕ ДОМОВОЙ МЫШИ, СУСЛИКОВ И ВРАНОВЫХ ПТИЦ)
03.00.15 - генетика
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
Владивосток 2005
Работа выполнена в лаборатории эволюционной зоологии и генетики Биолого-почвенного института ДВО РАН
Научный руководитель: Научный консультант:
доктор биологических наук, с.н.с. Челомина Галина Николаевна доктор биологических наук, с.н.с. Крюков Алексей Петрович
Официальные оппоненты: доктор биологических наук, зав.
лабораторией генетики ИБМ ДВО РАН Брыков Владимир Алексеевич доктор биологических наук, профессор, с.н.с. Костенко Виктор Александрович
Ведущая организация: Институт биологии развития
им. Н.К. Кольцова РАН
Защита состоится 26 января 2006 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д005.008.01 при Институте биологии моря ДВО РАН, по адресу: 690041, г. Владивосток, ул. Пальчевского, 17.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института биологии моря ДВО РАН, по адресу: 690041, г. Владивосток, ул. Пальчевского, 17.
Автореферат диссертации разослан " £0 " декабря 2005 г.
Ученый секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук
М.А. Ващенко
СЮО£А
С=п ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
1 Актуальность проблемы. Феномен гибридизации является одним из интереснейших в биологии и привлекает внимание ученых со времени своего открытия. Гибридизация включает в себя широкий круг явлений - от скрещивания двух особей из одной популяции до обмена генными пулами между популяциями, видами и т.д. Гибридные зоны представляют собой уникальный экспериментальный материал для исследования микроэволюционных процессов, в частности, нарушения изолирующих барьеров.
В последнее время проблема гибридизации у видов с перекрывающимися ареалами, в особенности у птиц и грызунов, интенсивно исследуется на разных уровнях организации. Выявленные факты гибридизации ставят под сомнение таксономический статус скрещивающихся форм, что требует, с одной стороны, четкого определения вида, а с другой стороны, пересмотра значения гибридизации для микроэволюционных процессов. Причины и биологическое значение повышенной морфологической изменчивости гибридов, роль гибридизации в природе, возможность оценки таксономического ранга скрещивающихся форм представляют несомненный интерес и нуждаются в тщательном изучении с применением комплекса современных методических подходов.
Молекулярно-генетический анализ геномов гибридов может прояснить процессы, протекающие при взаимодействии геномов дифференцированных родительских форм, а также выявить уровень «генетической совместимости», при которой еще имеет место жизнеспособность и фертильность гибридов. Решение этой проблемы невозможно без исследования генетического внутрипопуляционного полиморфизма, межпопуляционной и межвидовой дифференциации, выявления таксон-специфичных молекулярных маркеров, а также направления генных потоков и интрогрессии, наряду с выяснением механизмов генетической изоляции.
Цель и задачи исследования. Цель данной работы - выявление особенностей генетического разнообразия и филогенетических связей позвоночных, гибридизирующих в природе на примере большого и краснощекого сусликов, домовой мыши, серой и черной ворон, а также общих закономерностей формирования генетической изменчивости в гибридных зонах. Для этого были поставлены следующие задачи:
1) изучить особенности генетического разнообразия гибридизирующих форм и их фенотипических гибридов с помощью мультилокусных КАРО-маркеров;
2) по данным ИАРО-анализа реконструировать филогенетические взаимоотношения между родительскими формами и их фенотипи.ческими гибридами на уровне отдельных особей и локальных популяций;
3) провести анализ филогеографической и популяционно-генетической структуры сусликов с использованием полноразмерной последовательности гена цитохрома Ъ мтДНК;
4) выявить молекулярные маркеры для гибридизирующих таксонов и их фенотипических гибридов, а также особенности географического распределения этих маркеров;
5) дать оценку уровня и направления интрог.рессии маркеров ядерной и митохондриальной ДНК (с привлечением литературных данных) в разных гибридных зонах;
6) обсудить возможные механизмы генетической изоляции у изученных таксонов.
Научная новизна. Впервые с помощью молекулярных маркеров ядерной и
митохондриальной ДНК проведены генетические исследования животных из зоны гибридизации большого и краснощекого сусликов в междуречье Тобола и Ишима.
Реконструированы филогенетические связи с другими
РОС
БИБЛИОТЕКА
С. Петербург^ ОЭ КНР. аф
родственными видами. Показана широкая интрогрессия генов цитохрома Ъ митохондриальной ДНК S. е. brevicauda в зонах его контакта с другими видами. Получена новая генетическая информация для гибридной зоны черной и серой ворон в Сибири и обширной гибридной зоны домовой мыши на Дальнем Востоке, новые данные по распределению генетического разнообразия в зонах гибридизации. Изучены распределение и уровни внутривидовой генетической изменчивости и генетической дифференциации между родительскими видами и их гибридами. Уточнены филогенетические связи некоторых гибридизирующих в природе видов грызунов и птиц.
Теоретическая и практическая значимость. Полученные результаты демонстрируют важность использования генетических методов в исследовании гибридизации позвоночных, поскольку они позволяют оценить эффекты, недоступные для морфологического анализа. Выяснение генетических характеристик гибридизирующих форм и их гибридных потомков проясняет представление об адаптивных особенностях гибридного генома и роли гибридизации в микроэволюциониых процессах.
Исследуемые в работе виды имеют важное практическое значение. В последние десятилетия наблюдается значительный рост численности врановых, что привело к увеличению их отрицательной роли в сельском и охотничьем хозяйстве (Блинов, 1998). Домовая мышь и суслики имеют исключительно большое эпидемиологическое значение (это основные переносчики возбудителей чумы и туляремии, сыпнотифозных лихорадок, лептоспироза, трихинеллеза и др. опасных заболеваний). Кроме того, домовые мыши являются универсальным объектом лабораторных исследований, а суслики'своей роющей деятельностью изменяют микроландшафт, вносят существенный вклад в почвообразование и формирование растительности.
Знание популяционно-генетической структуры перечисленных объектов, потенциальных последствий их контакта с родственными видами необходимы для прогнозирования возможных путей переноса инфекций, опасных для человека и животных. Кроме того, для сусликов такая информация полезна при разработке адекватных стратегий сохранения редких видов, а для врановых - при проведении мероприятий по регулированию их численности.
Апробация работы. Результаты доложены на конференциях-конкурсах молодых ученых Биолого-почвенного института ДВО РАН (1997,1998, 1999), на международном симпозиуме "Современные достижения в экологической, популяционной и эволюционной генетике" (MAPEEG) Владивосток (1998), на Российско-Японском симпозиуме по эволюционной генетике, Владивосток (1999), на международном симпозиуме по видовому и генетическому разнообразию диких животных Восточной Азии„Хаяма, Япония (2000), на российской научной конференции "Суслики Евразии (роды Spermophilus, Spermophilopsis): происхождение, систематика, экология, поведение, сохранение видового разнообразия» Москва (2005).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, списка литературы и приложения. Общий объем работы 193 страниц, работа содержит 18 таблиц и 38 рисунков. Список литературы включает 353 наименований, из них 207 на иностранных языках.
Благодарности. Автор выражает искреннюю признательность своему научному руководителю д.б.н. Г.Н. Челоминой за обучение, помощь в освоении генетических методов, методические указания и всестороннюю поддержку, научному консультанту д.б.н. А.П. Крюкову за моральную поддержку, ценные критические замечания и интерес, проявленный к данной работе. Благодарю A.A. Никольского, В.П. Старикова, Е.А. Ляпунову, A.C. Богданова, К.В. Коробицыну, JI.B. Якименко, J1.B. Фрисман за предоставление материала исследования, М.Р. Ахвердяна за помощь в выделении ДНК, атакже доктора К.Тсуду за секвенирование гена цитохрома Ъ мтДНК сусликов. Выражаю благодарность всем сотрудникам лаборатории
эволюционной зоологии и генетики БПИ ДВО РАН, а также д.б.н. А.А Гончарову за критические замечания, ценные советы и рекомендации по оформлению работы.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ВВЕДЕНИЕ. Во введении сформулированы актуальность проблемы, цели и задачи исследования, научная новизна, теоретическая и практическая значимость полученных результатов.
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Приведен подробный обзор по проблеме феномена гибридизации и классификации гибридных зон, описано их значение и распространение в природе. Даны характеристики гибридных зон с описанием изолирующих механизмов и причин, вызывающих их нарушения, а также рассмотрены типы изменчивости и современные генетические методы, которые применяются для их исследования.
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ Материал
Объектом исследования послужили три вида птиц семейства врановых и три вида грызунов. Общее число исследованных особей составило 166 :
1) Два вида сусликов - большой Spermophilus major Pallas, 1778 и подвид краснощекого суслика Spermophilus erythrogenys brevicauda Brandt, 1843, а также их фенотипические гибриды из зоны перекрывания ареалов родительских форм. Для сравнительного анализа гена цитохрома Ъ из генетического банка взяты данные 19 образцов 8 видов рода Spermophilus. Всего в анализе использовали 61 образец (из них для RAPD-анализа взято 48, а для секвенирования - 46 особей).
2) Домовая мышь Mus musculus Linnaeus, 1758 (п=65) из 12 локалитетов большей части ее ареала. В качестве внешней группы были взяты два близкородственных вида, Mus abbotti (n=l) и Mus spicilegus (n=l). Суммарное количество исследованных образцов составило 67.
3) Три вида ворон - черная ворона Corvus corone Linnaeus, 1758, представленная двумя подвидами С. с. corone и С. с. orientalis из 6 локалитетов (п=15); серая ворона Corvus comix Linnaeus, 1758 из 2 мест (п=6); фенотипические гибриды черной и серой ворон из зоны гибридизации в Западной Сибири (п=5); болынеклювая ворона Corvus macrorhynçhos Wagler, 1827 (n=l 1) из 5 точек ареала. В качестве внешней группы была взята сорока обыкновенная Picapica. Всего проанализировано 38 образцов.
Методы
Выделение ДНК. Тотальную клеточную ДНК получали из замороженных тканей печени методом фенольной депротенизации (Маниатис и др., 1984).
Рестрикционпый анализ проводили по стандартной методике, описанной Т. Маниатисом (Маниатис и др., 1984).
RAPD-PCR анализ. Для RAPD-PCR. анализа использовали от 5 до 20 праймеров ("Operon Technologies Inc.", США), с различной последовательностью и 60-70% содержанием (G+C) пар, которые давали хорошо читаемые и воспроизводимые продукты амплификации.
PCR реакцию проводили в термоциклере UNO II (Biometra, Германия) при следующих условиях: денатурация - 2 мин/94° С, затем 41 цикл: денатурация -1 мин/940 С, отжиг - 30 сек/370 С, 15 сек/45° С, синтез - 2 мин/720 С. Стадию синтеза на конечном этапе проводили при 12° С в течение 6 минут (Челомина и др., 1999). В 25 мкл реакционной смеси содержалось от 30 до 60 иг тотальной ДНК, 1 х буфер (67 мМ трис-HCl, pH 8,8, 2 мМ MgCl2, 0,01%
Tween-20, 0.01 M 2-меркаптоэтанол), по 0,2 мМ каждого dNTP, 25 рМ праймера, 1 ед. Taq-полимеразы. В качестве негативного контроля использовали пробу, содержащую полную амплифицированную смесь, но без добавления ДНК.
RAPD-PCR продукты анализировали с помощью электрофореза в 2%-ном агарозном геле, содержащем 0,5 мкг/мл бромистого этидия, в 1 хТВЕ-буфере, и фотографировали в УФ-свете. В качестве маркера молекулярной массы использовался ЛЛ-гидролизат ДНК фага л. По электрофореграммам были составлены бинарные матрицы, где присутствие полосы обозначалось "1", отсутствие - "0".
Секвенирование. Прямое секвенирование митохондриального гена цитохрома Ъ для 27 образцов сусликов проведено в отделе лабораторных животных Столичного института медицинских наук (Япония) доктором К. Тсудой. Для автоматического секвенирования использовали модель 373A Sequencer.
Статистический анализ, построение фепограмм и филогенетических деревьев. Анализ RAPD-PCR данных. Для оценки генетической изменчивости внутри выборок на основании суммарной бинарной матрицы, используя компьютерные программы POPGENE (Yeh, Boyle,
1997) и TFPGA (Miller, 1997), были подсчитаны следующие показатели: генетическое сходство 5 и несмещенное генетическое расстояние DN (Rohlf, 1992; Nei М., Li, 1979); доля полиморфных локусов при 95%-ном и 99%-ном критериях значимости (Р95, Р99); среднее число аллелей на локус (па), эффективное число аллелей (пе); несмещенная (Я,*) гетерозиготность, индекс гетерогенности выборки Шеннона (I), внутрипопуляционная дифференциация (0S) (Weir, Cockerham 1984). Генетическую дифференциацию между выборками оценивали по индексу популяционной подразделенности Gsr (Slatkin, Barton, 1989). Общее (#г) и внутривыборочное генное разнообразие (Hs), а также общее генное разнообразие между выборками (DST) рассчитывали, как описано Грегориус (Gregorius, 1978). Точный тест на дифференциацию популяции высчитывали по Раймонду (Raymond, Rousset, 1995).
Для построения фило- и фенограмм по RAPD-PCR данным использовали пакет программ TREECON-ver. 1.3 (Van de Peer, De Wacher, 1994). Филогенетические реконструкции выполнялись методом невзвешенного парно-группового анализа с арифметическим усреднением UPGMA (Sneath, Sokal, 1973) и методом ближайшего связывания NJ (neighbor-joining) (Saitou, Nei, 1987) с бутстрепными оценками степени надежности ветвления, а также минимального спенингового древа MST, построенного с помощью программы NTSYS-pc ver.-1.7 (Rohlf, 1992).
Результаты секвенирования. Процент межпопуляционных и межвидовых различий считали по числу трансверсий и транзиций отдельно в каждой из позиций кодона. Выбор оптимальной модели построения филогенетических деревьев проводили, используя информационный критерий Akaike (AIC) (Akaike, 1974), при помощи программы Modeltest ver. 3.06 (Posada and Crandall,
1998). Парные генетические дистанции (£>) между гаплотипами гена цитохрома Ъ вычисляли, используя двухпараметрическую модель Кимуры (Kimura, 1980). ML и NJ деревья строили с помощью пакета программ PAUP-ver. 4.0b 10 (Swofford). Для оценки достоверности каждого ветвления проведен бутстреп-анализ (Felsenstein, 1985). Значения индексов бутстрепа проводили в рамках 100 репликаций.
ГЛАВА 3. ГЕНЕТИЧЕСКИЕ СВИДЕТЕЛЬСТВА ГИБРИДИЗАЦИИ СУСЛИКОВ SPERMOPHILUS MAJOR И S. ERYTHROGENYS BREVICAUDA Распространение и экологические адаптации S. major и S. erythrogenys
Явления естественной межвидовой гибридизации не редки для данной группы животных и изучаются зоологическими, биоакустическими (Бажанов, 1944; Денисов, 1963; Формозов, Никольский, 1986; Ермаков, 1996; 2002) и молекулярно-генетическими методами. Восточная граница распространения S. major соприкасается с западной границей ареала S. erythrogenys в
междуречьях Тобола, Убагана, Ишима и Иртыша. В зоне перекрывания ареалов два вида сусликов биотопически изолированы.
Сравнительный RAPD-PCR анализ S. major и S. erythrogenys
Выявлены молекулярные маркеры разного таксономического уровня. Наилучшую способность к разделению видов Spermophttus и их популяций проявили праймеры OPD-05, ОРС-02 и ОРС-05, причем RAPD-профили S. е. brevicauda и S. е. erythrogenys имели большее сходство между собой, чем с S. major.
Генетическая изменчивость популяций. Значения среднего и эффективного числа аллелей на локус в выборках из разных популяций сходны и характеризуются низкими числами (иа=1,14-1,30 и «.= 1,09-1,16). В объединенной выборке значение па возрастает до 1,72, вто время как значение пе остается низким - 1,18, Для животных с морфотипами "major" и "erythrogenys" показатели генетического разнообразия оказались одинаковыми, но внутрипопуляционная дифференциация широко варьировала и была максимальной у S. major.
Значение генетического полиморфизма для морфотипа "major" составило 40,32%, а для морфотипа "erythrogenys" - 32,02%. При использовании 95% уровня значимости величина полиморфизма снизилась соответственно до 27,27%, и 22,13%, содержание редких аллелей у обоих морфотипов высокое и в среднем составило 68% от общего числа полиморфных локусов. Гетерозиготность сусликов из разных выборок оказалась невысокой, в среднем для особи #=0,11. Внутрипопуляционная дифференциация (0S) сусликов из разных локальных выборок характеризуется высоким уровнем от 0,4 у S. е. brevicauda до 0,86 - у S. major).
Генетическая дифференциация популяций. Значения среднего внутривыборочного генного разнообразия между всеми особями из зоны междуречья Тобола и Ишима и особями родительских видов при их парном сравнении оказались низкими (Н=0,04-0,11). Значения генного разнообразия объединенных выборок (#Г=Ю,12-0,1 б) в некоторых случаях в несколько раз превышали предыдущий показатель. Общее генное разнообразие DST между сравниваемыми парами изменялось в пределах 0,02-0,08, то есть большая часть генетической изменчивости представлена внутри популяций.
Степень генетической подразделенности популяций, рассчитанная через коэффициент генных фиксаций, значительно варьирует (6^=0,15-0,65). Все особи междуречья Тобола и Ишима, принадлежащие как к морфотипу "major", так и к морфотипу "erythrogenys" имеют почти вдвое больший обмен генетической информацией с S. е. brevicauda из Казахстана (<3^=0,17), чем с S. major (<3^=0,37). Между особями из южной и северной частей Тоболо-Ишимского междуречья выявлены значительные процессы интеграции (6^=0,18). Напротив, между "чистыми" особями S. major и S. е. brevicauda процессы дифференциации преобладали (Gs=0,65).
Фено- и филогенетические реконструкции. Все особи на NJ древе четко дифференцируются в два кластера, соответственно двум морфотипам - "major" и "erythrogenys" (рис. 1). Первый кластер включает е. brevicauda вместе с S. е. erythrogenys и S. е. heptneri, а также особей южной части междуречья Тобола и Ишима. Второй кластер образован S. major и животными из северной части междуречья. Причем, фенотипически и генетически гибридные особи формируют собственный подкластер в составе кластера S. major.
Как и предыдущая реконструкция, MST-древо дифференцировало локальные выборки южной и северной частей междуречья Тобола и Ишима, но четкая географическая подразделенность была установлена только в некоторых случаях. Фенотипически гибридные особи из 2-х локалитетов объединялись с родительским видом S. major через генетических
0,1
ITptKNMIt lipuKiruu:
Аирамкн
Seayih№($ttyi
7V(/l/rff«|S aytlrqipiyi •Ус Л мал' .Vf/iniawfj
Se hvuaub Imkauh
Тсмляково
гибридов (выявленных при R А Р D - Р С R анализе), имеющих фенотип major.
Дендрограмма генетического подобия UPGMA, кроме двух основных кластеров, выявляет также два
дополнительных, один из которых включает особей как гибридного происхождения, так и "чистых"
животных, что установлено с помощью биоакустического метода. Другой дополнительный к л а с т е р сформирован двумя сусликами S. е. brevicauda и одним S. е. heptneri.
Топология дендрограммы генетического подобия более четко коррелирует с географической принадлежностью исследованных
животных, чем на предыдущих реконструкциях. Интересно, что на ней особи S. е. brevicauda разделились на две группы, что можно, вероятно, объяснить существованием двух недавно сформированных генетически дифференцированных линий. Тем не менее, по филогенетическому родству (HaNJ-древе) эти животные находятся в общем кластере, а особь из Романово, отнесенная по биоакустическим результатам к гибридной форме, на обеих реконструкциях располагается, на отдельной ветви у основания деревьев.
■ Mmwta
Рис. 1. №-дерево, отражающее филогенетические связи сусликов междуречья Тобола и Ишима, основанное на КАРБ-данных. В узлах ветвлений приведены бутстреп значения (ВР) >50%.
Обширная интрогрессия генов цитохрома Ъ мтДНК & е. ЪгЫсаийа в зоне тибpuдmя1щиS.majorиS.erythrogenys
Данные анализа полноразмерной последовательности гена цитохрома Ъ мтДНК для 46 сусликов показали, что 566 из 1140 нуклеотидных позиций изменчивы и 356 являются информативными. Из них для особей из зоны междуречья Тобола и Ишима число изменчивых
нуклеотидных позиций равно 161, а информативны -126.
Между родительскими формами S. major и S. е, hrevicauda обнаружено 119 замен (10,44%), а средние генетические дистанции между ними составляют ОД 15. Интересно, что суслики из области междуречья имеют с S. major такие же показатели генетических отличий. Вместе с тем между особями из зоны Тоболо-Ишимского междуречья и S. е. hrevicauda выявлено от 5 до 10 нуклеотидных замен (0,44-0,88%). Большая часть нуклеотидных замен у всех сусликов осуществляется по 3-й позиции кодона, где преобладают замены A-G-типа (19,56), по сравнению с С-Т (7,23). В целом, для всех животных соотношение Ts/Tv составило 2,63%. В паре гибриды/ S. major оно составило
0,76%, в паре S. major/ S. е. hrevicauda -0,69%, а между гибридами и S. е. hrevicauda - 0,14%.
На основании филогенетической модели TIM были построены деревья максимального правдоподобия (ML) и ближайшего связывания (NJ). Обе
реконструкции выявляли два кластера с высокой бутстреп-поддержкой. На приведенной ML -реконструкции (рис. 2) виды группируются на два кластера,
соответствующих подродам Citellus и Colobotis, которые выделяются в
систематике сусликов многими зоологами на основании морфологических признаков (Громов и др., 1965; Громов, Ербаева, 1974).
В кластер подрода Colobotis вошли виды S. erythrogenys, S. pallidicauda, S. fulvus, S. e. hrevicauda, S. alashanicus и все особи междуречья Тобола и Ишима. Каждому виду соответствовал
0.1
100/10'-j
S. в. hrevicauda S. е. hrevicauda S. е. hrevicauda S. е. hrevicauda S. е. hrevicauda S. е. hrevicauda S. major х S. pygmaeus 100/1001 alashanicus h S. pallidicauda 85/98IS. pallidicauda
IOO/IOOi S. erythrogenys L s. erythrogenys
95/97
XM/lOOi S. fulvus 1 S. fulvus
Q <s О
a
4
а a,
ч о is
100/100
J S. citellus "1 S. citellus
г S. musicus I S. musicus
100/94 54/7
S. pygmaeus S. major -S. pygmaeus S. major S. major
tj
о a, et
О В
S. parryi
Рис. 2. МЬ-реконструкция, отражающая филогенетические связи сусликов из зоны Тоболо-Ипшмекого междуречья с некоторыми другими видами рода 8регторЫ1т, основанная на данных секвенирования гена цитохрома Ь. В узлах ветвлений приведены ВР: МЬ / Ш.
собственный гаплотип, поддержанный высокими бутстреп-значениями. Причем, в этот кластер входила также и особь из Шастово, выявленная как гибрид по двум различным признакам: биоакустическому сигналу и RAPD-анализу.
В подкластере, сформированном особями из Тоболо-Ишимского междуречья и S. е. brevicauda с высокой бутстреп-подцержкой выделяется несколько вариантов гаплотипа мтДНК. Кроме того, в нем оказалась также и особь из генетического банка данных - гибрид S. pygmaeus х S. major. По данным кариологического анализа экземпляр S. alashanicus является гибридом первого поколения S. alashanicus х S. pallidicauda, поэтому его кластеризация на древе с видом S. pallidicauda (подрод Colobotis) вполне объяснима, хотя по систематическому положению он должен входить в подрод Citellus.
Кластер подрода Citellus включает виды S. citellus, S. musicus, S. pygmaeus, что соответствует его систематике. Неожиданным оказалось, что особи S. major, относимые зоологами к подроду Colobotis, попали в данный кластер и объединились с видом S. pygmaeus. Следовательно, особи S. major, добытые вне зоны симпатрии с другими видами и ранее считавшиеся нами генетически "чистыми", имеют гаплотип симпатричного с ним вида S. pygmaeus.
ГЛАВА 4. ГЕНЕТИЧЕСКОЕ И ТАКСОНОМИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ ДОМОВЫХ
МЫШЕЙ НАДВИДА MUS MUSCULUS АЗИАТСКОЙ ЧАСТИ БЫВШЕГО СССР
Распространение, особенности экологии и систематика домовой мыши Mus
musculus
Проблема таксономии домовых мышей привлекает исследователей на протяжении всего периода становления систематики грызунов (Аргиропуло, 1940; Виноградов, Аргиропуло, 1941; Виноградов, Громов, 1952). Внутривидовая систематика M. musculus до конца не разработана. Последние несколько десятков лет род Mus вообще, и M. musculus, в частности, стали объектом многих генетических исследований (Seiander et al., 1969; Britton et al., 1976; Klein, 1984 и мн. др.).
Восточноазиатская часть ареала Mus musculus на территории бывшего СССР долгое время оставал ась не изученной. Интенсивные исследования на уровне биохимических, хромосомных, митохондриальных маркеров ведутся с начала 90-х годов и эти данные не всегда отчетливо коррелируют между собой (Межжерин, 1994; Фрисман и др., 1990; Коробицына и др., 1990; Minezawa, Moriwaki, Kondo, 1980; Якименко, Коробицына, Фрисман и др., 2003; Miyashita et al., 1994).
Распределение генетического разнообразия внутри и между локальными
популяциями
Разнообразие RAPD-PCR-спектров. RAPD-спектры домовых мышей разных локалитетов имели высокое сходство. Наилучшее разделение популяций и выявление индивидуального полиморфизма проявили праймеры ОРС-05 и ОРС-02. Обнаружено, что почти все особи в локальных выборках Хатассы (Якутия) и Новосибирска имеют одинаковый набор фрагментов. Так как по кариологическим данным здесь преобладает форма musculus (Якименко и др., 2003), мы обозначили этот тип RAPD-профиля как «musculus» (рис. За).
Наряду с «musculus»-ттом в большинстве локалитетов выявлен молекулярный фрагмент ОРС-05995 (см. рис. 36). Данный признак имел высокую степень представленности в двух локальных выборках; Цасучея (Бурятия) (78%) и Пограничного (Приморье) (100%). Выборка из Цасучея представлена морфологически типичными M. т. gansuensis со свойственными ей хромосомными маркерами (Якименко и др., 2003). Таким образом, фрагмент ОРС-05995, вероятно, являющийся маркерным для указанного подвида, мы условно обозначили как
а) б) в) г)
Рис. 3. ИАРЭ-спектры образцов тотальной ДНК М. тиясиЫ, амплифицированные с помощью праймера ОРС-()5: а) - "ти$си!и.<;"-тип; б) - "£<яи,хиея,ш"-тип; в) - "сгшялег«"-тип; г) -"wagneri"-rиn.
«gansuensis»-тип.
Особи из Елизово (Камчатка) и два экземпляра из Булыга-Фадеево (Приморье) характеризовались наличием маркерной области, состоящей из блока фрагментов с молекулярным весом 1,224-1,491 тпн. Кроме того, у домовых мышей из Елизово выявлен уникальный ОРС-05 фрагмент с молекулярной массой 514 пн, маркирующий данную популяцию (см. рис. Зв). Именно в ней регистрируются кариологические маркеры подвидовой формы М. т. са$1апеш (Якименко и др., 2003). Следовательно, этот маркерный блок фрагментов может быть назван как «castaneus»-тип. Интересно, что в ИАРО-спектрах ДНК нескольких особей из Елизово помимо характерного блока полос «саНапеия »-папа. обнаружен и ОРС-05да5 фрагмент, свойственный М. т. gansuensis (что обсуждено ниже).
11АРО-профили всех домовых мышей из Семипалатинской области и одной особи из Талды-Курганской области, полученные с помощью праймера ОРС-05, имели специфический набор полос, не выявленный больше нигде (см. рис. Зг). Мы предположили, что данные молекулярные маркеры могут принадлежать подвиду М. т. wagneri, так как он является аборигеном этого региона Средней Азии. Примечательно, что у животных Семипалатинской, Талды-Курганской, Чимкентской областей и Цасучея практически не выражена характерная для большинства домовых мышей всех изученных регионов область ОРС-05-фрагментов с молекулярной массой 0,605-0,633 тпн.
Генетическая изменчивость популяций. Результаты ИАРО-РСК анализа указали на низкий уровень генной изменчивости локальных популяций домовых мышей (Спиридонова и др., 2004). В локальных выборках значение средней гетерозиготности (Н) варьировало от 0,042 до 0,089, что совпадает с результатами, полученными на основе анализа белковой изменчивости М тшсиЫз Центральной, Восточной Европы и Средней Азии, проведенного на репрезентативном материале (Милишников, 1994). Внутрипопуляционная дифференциация (#8) - доля индивидуумов с различной генетической информацией в популяции - в локальных выборках домовой мыши достаточно высока; она варьирует от 0,283 в популяции Новосибирска, представленной преимущественно подвидом М. т. тшси1ш, до 0,614 в Елизово, где цитогенетический анализ обнаружил маркеры трех форм М. ттсиЫз (Якименко и др., 2003).
Генетический полиморфизм в полной выборке составил 95,58%. При использовании 99% и 95% уровней значимости величина полиморфизма в объединенной выборке снижалась до
60,65% и 24,26% соответственно, что является показателем высокого содержания редких аллелей. Наиболее полиморфными оказались все локальные популяции Приморского края и одна
популяция Казахстана (Талды-Курганская область).
Генетическая дифференциация популяций. При попарном сравнении показатели среднего внутривыборочного (# =0,05-0,07) и общего (#/=0,05-0,1) генного разнообразия оказались низкими. Д ля вида в целом Я =0,094, a Hs =0,06. Общее генное разнообразие между локальными выборками домовых мышей DST также характеризуется низким уровнем и изменяется от 0 до 0,04, то есть большая часть генетического разнообразия вида представлена в каждой локальной популяции.
Степень генетической подразделенности локальных популяций разная: GST изменяется от 0,086 до 0,324. Exact tests в каждом конкретном случае не выявил резких отличий, но анализ по всем локалитетам достоверно показал, что выборки не принадлежат к единой популяции (р=0,000).
Межпопуляционные генетические дистанции (DN) у М. musculus значительно отличаются, изменяясь от 0,059 до 0,186, составляя в среднем 0,105. Интересно, что особи из Цасучея (Читинская обл.) одинаково близки домовым мышам как Семипалатинской области (D= 0,061), так и Якутии (JDN=0,059), имеющим разные генетические маркеры, но относящимся к короткохвостым формам домовой мыши. Наиболее высокие генетические дистанции, причем со всеми исследованными популяциями, имеет выборка из Кара-Калинского района (юг Туркменистана): D=0,148-0,186. Однако, если ее исключить из общей выборки, генетические дистанции внутри вида М. musculus резко снижаются (0,07-0,09), и образуется хиатус между средними внутри-и межвидовыми значениями. Для парМ musculus!М. abbotti, М. musculus/M. spicilegus и М. abbotti/M. spicilegus D = 0,147, 0,181 и 0,099, соответственно. Таким образом, дивергенция между этими видами выше среднего значения внутривидовой дифференциации М. musculus, но не выходит за рамки ее верхнего предела.
Фено- и филогенетические реконструкции. Для анализа фено- и филогенетических связей домовых мышей были построены NJ и MST филогенетические деревья. В целом, анализ не выявил четкой
дифференциации домовых мышей по географическому принципу. Значения бутстреп-подцержки почти всех кластеров HaNJ-древе оказались низкими, кроме ответвлений внешних групп, представленных М. abbotti и М. spicilegus (70% и 100% соответственно) и кластера, наиболее близкого к основанию древа, который
сформирован мышами Чимкентской, Талды-Курганской областей и '
Кара-Калинского района РиС- 4' UPGMA-дендрограмма генетического сходства для cow/ \ отдельных популяций, построенная по RAPD-данным; 1-Хатассы,
'' 2-Чугуевка, З-Булыга-Фадеево, 4-Елизово, 5-Новосибирск, 6-
U Р G М А - Цасучей, 7-Пограничный, 8-Солтон, 9-Семипалатинск, 10-Талды-дендрограмма Курган, 11-Чимкент, 12-Кара-Кала, 13 -М. abbotti, 14-М specilegus.
генетического подобия для отдельных популяций, построенная с помощью программы TFPGA-(рис. 4), также не дифференцировала мышей по географической принадлежности, что подтверждает высокий уровень обмена генными пулами даже между сильно удаленными территориями.
ГЛАВА 5. ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ И ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ ТРЕХ ВИДОВ ВОРОН РОДА COR VUS
Ареалы и биологические особенности черной Corvus corone, серой С. comix и большеклювой С. macrorhynchos ворон
Взаимоотношения широко распространенных и хорошо известных представителей семейства Corvidae - серой Corvus comix и черной Corvus corone ворон являются классическим примером запутанной таксономической проблемы. В последнее время серая и черная вороны рассматриваются как полувиды в рамках биологической концепции вида (Fraser, 2002; Knox et al., 2002; Parkin et al., 2003). Выяснение таксономического стахуса этих форм осложняется, прежде всего, наличием двух зон их гибридизацйи - европейской и сибирской. На протяжении всей линии контакта черной и серой ворон формируются узкие, стабильные зоны гибридизации. Причем серая ворона гибридизирует с двумя разными подвидами черной вороны: в западной части ареала - с европейской С. corone corone, а в Сибири с восточной черной вороной С. corone orientalis.
Большеклювая ворона занимает значительную часть центральной и восточной Азии с широким диапазоном климатических зон. На Дальнем Востоке обитают два подвида: С. т. mandshuricus и С. т. japonenesis. По центру острова Сахалин проходит предполагаемая зона вторичной интерградации этих подвидов (Нечаев, 1991 ).
Особенности генетического разнообразия черной Corvus corone, серой С. comix ворон и их фенотипических гибридов
Анализ ПДРФ геномной ДНК ворон
Рестрикционный анализ ядерной ДНК обоих видов, а также их фенотипических гибридов из зоны перекрывания ареалов в Западной Сибири никаких качественных отличий в сравниваемых геномах не обнаружил, но была выявлена изменчивость количества нуклеазо-специфичных АЫ, Sau За и Bsp RI повторов ДНК: в родительских геномах их меньше, чем в геномах гибридных особей (Chelornina et al., 1991).
RAPD-PCR анализ черной, серой ворон и их гибридов
RAPD-профили С. corone, С. comix и их гибридов. RAPD-PCR анализ, в ходе которого прослежена изменчивость 115 информационных признаков, не выявил фиксированных или частотных отличий между черной и серой воронами. У родительских форм спектры менее вариабельные, чем у гибридных особей, и более сходны между собой, чем с гибридами. Для особей из гибридной зоны обнаружены специфические маркеры: ОРС-05Ш, ОРС-02260, ОРС-02 577.
Среднее наблюдаемое (п) и эффективное («,) число аллелей на локус имели сходные значения, причем более высокие значения были у птиц из гибридной зоны и черной вороны, по сравнению с серой (Спиридонова, Крюков, 2004).
Значения средней "ожидаемой гетерозиготности для всех ворон составили 27%. Уровень генетического полиморфизма гибридных особей выше (Р^=50,4%), чем для С. comix и С. corone (PSJ=27,8% и 42,6%). В целом для всех анализируемых птиц полиморфными оказались 68% локусов.
Максимальные значения =0,345 обнаружены между серыми воронами и гибридами . Значения генетических дистанций между фенотиггическими гибридами и серо!! вороной почти в два раза выше (П=0,223) по сравнению с таковыми как между родительскими видами, так и между фенотипическими гибридами и черной вороной (В=0,114 и 0,117, соответственно), что, возможно, косвенно отражает большую интрогрессию ее признаков в зоне гибридизации.
Повышенные значения параметров генетической изменчивости наблюдаются не только у фенотипических гибридов, но также и у фенотипически "чистых" особей, обитающих вблизи зоны гибридизации, которые по результатам молекулярно-генетического анализа оказались скрытыми генетическими гибридами.
Филогенетические реконструкции. Филогенетическое Ю-древо и дендрограмма генетического сходства иРбМА сгруппировали птиц по-разному (рис. 5). Ш-древо выделило
0.2 0.1
711 —- 67(1 94 Г~
1
85
206Новос-к • 207Новос-к 204Новос-к 203Новос-к ШМосюва 93бКунаши{
■ 8130шлнн
- 273Примор. 3356Франц.
- 2968Фраяц.
- 221 гибр1
- 225Краси-к
- 223 гибр.
- 228 гнбр.
■ 212 гибр.
- 209 гибр,
- Рка [>са
100
— 207Новос-к
— 20бНовомс 204Новос-к
— 203Новос-к -ШМосква
— 936Кунашнр - 273Прнмор.
— 813Сахалин
3356Фршц 228 гибр. 223 гибр. - 225Красн-к 99,--------- 209 гябр.
- Пса рея
- 221 гибр.
■ 212 гибр
Рис. 5. иРОМА-дендрограмма (слева) и Ш-древо (справа) черной, серой ворон и их фенотипических гибридов, основанные на ЛАРО-данных и построенные с помощью программы ТЙЕВСОМ
три самостоятельных кластера с разным уровнем достоверности ветвлений. Подкластеры черной и серой вороны имели высокий уровень бутстреп поддержки (92 и 85% соответственно), однако их объединение в один кластер не достоверно (менее 50%). Особи из зоны гибридизации разделились на два подкластера, соответствующие двум фенотипам: черному и диффузному (89 и 99%). Две особи западноевропейской черной вороны сформировали собственный подкластер в составе родительского кластера. иРСМА дендрограмма также выявила три кластера, однако с иной топологией входящих в них особей. Достоверно высокие бутстреп значения имели подкластеры серой вороны (71%), восточно-азиатских черных ворон (85%) и гибридов с диффузной окраской (85%). С крайне низкой бутстреп поддержкой (29%) объединились западная черная ворона с фенотипически черными гибридами. Необходимо подчеркнуть, что на обоих построениях гибридные вороны, имеющие «диффузную» окраску (№ 212г и 209г), с высоким бутстреп значением (85-99%), выделились в собственный подкластер.
Филогенетические связи черной Corvas corone, серой С. comix и большеклювой
С. macrorhynchos ворон
Результаты анализа полиморфизма рестрикционных сайтов в генах рибосомной РНК (рДНК) серой и черной ворон (Chelomina et al., 2001), ПДРФ геномной ДНК (Челомина и др., 1995), а также аллозимного анализа (Saino et al, 1992; Крюков и др., 1992), геномной дактилоскопии (Уфыркина и др., 1995) и секвенирования участка гена цитохрома Ъ мтДНК (Крюков, Сузуки, 2000) оставили вопрос о наличии видоспецифических молекулярных признаков и таксономическом статусе серой и черной ворон открытым. Поэтому мы продолжили сравнительное исследование их геномов методом RAPD-PCR анализа.Только три праймера (ОРА-05, ОРС-12, ОРЕ-20) из 20 протестированных дифференцировали С. corone и С. comix от большеклювой вороны и сороки. Вариант RAPD-PCR анализа с двумя произвольными праймерами, каждый из которых серую и черную вороны не дискриминировали, оказался более эффективным (Спиридонова, Крюков, 2004).
Из 11 произвольно выбранных попарных вариантов четыре выявили отличия между черной и серой воронами. В двух случаях (ОРА-05+ОРВ-20 и OPE-20+OPF-11) между черной и серой вороной были установлены качественные отличия: С. corone имела дополнительные маркерные фрагменты с молекулярным весом 514 пн в обоих случаях. В двух других вариантах (OPF-05+OPC-02 и OPF-05+OPC-12) имели место только хорошо выраженные количественные различия, а именно: фрагменты с молекулярным весом 805 пн и 1093 пн были мажорными у С. corone и слабо выраженными у С. comix.
UPGMA дендрограмма, построенная по этим данным, четко дифференцировала серую и черную вороны, бутстреп анализ подтвердил высокую вероятность такого разделения, а также глубокую дивергенцию серой и черной ворон с другими сравниваемыми видами. Однако филогенетическое NJ древо их не разделило, подтверждая скорее подвидовой, чем видовой ранг различий.
Географическая и межвидовая дифференциация большеклювой и черной ворон из материковой и островной частей ареалов
В целом RAPD-PCR-анализ черной и большеклювой ворон обнаружил большое межвидовое сходство, но при этом выявил таксон-специфичные молекулярные маркеры. Например, праймер ОРС-09 идентифицировал для С. corone и С, macrorhynchos по два видоспецифичных фрагмента ДНК: ОРС-09555 739 и ОРС-09493 б40, а ОРС-16957 и ОРС-12741 - по одному, соответственно. RAPD-спекгры большеклювой вороны более вариабельные, чем черной, с высоким внутригеномным полиморфизмом.
Генетическая изменчивость. При одинаковых значениях генетических дистанций (DN= 0,27 и DN=0,24), генетическая изменчивость черной вороны оказалась значительно меньше, чем у большеклювой (Р95=68,2%, иа=1,40, Я =0,288 у С. с. corone, и Р9-88,4%, п~ 1,89, Я;=0,375 у С. т. japonensis).
Генетическая дифференциация. Точный тест на дифференциацию по всем локусам не обнаружил существенных отличий между подвидами большеклювой (р-0,999) вороны и ее выборками с островов и материка. Однако различия между подвидами черной (р=0,069), а также материковыми и островными птицами (р=0,000) оказались существенными.
Фено- и филограммы достоверно разделяют кластеры черной и большеклювой вороны. Характер кластеризации особей черной вороны соответствует внутривидовой таксономической и географической дифференциации.
ГЛАВА 6. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Особенности молекулярной организации геномов гибридов и механизмы генетической изоляции
Отличия по RAPD-спектрам между родительскими видами и их фенотипическими гибридами наблюдались не только по отсутствию или наличию характерных признаков/фрагментов, но также и по интенсивности ампликонов при одинаковых условиях PCR. Следовательно некоторые последовательности могут встречаться с большей или меньшей частотой, либо иметь мутации в сайтах связывания праймера.
Электрофореграммы амплифицированных фрагментов ДНК у S. major и S. е. brevicauda хорошо отличались, а спектры гибридных особей из южной и северной частей междуречья содержали генетические признаки одного из родителей (Спиридонова и др., 2005). RAPD-спектры домовых мышей из разных мест имели высокое генетическое сходство, несмотря на наличие таксон-специфичных молекулярных маркеров (Спиридонова и др., 2003). Причем, у одной особи могло быть от 1 до 3 маркеров разных подвидов М. musculus. Анализ RAPD-спектров ворон выявил наряду с высоким сходством родительских видов маркерные фрагменты для гибридных особей, т. е. их геномы тоже отличаются от родительских видов наличием дополнительных фрагментов ДНК, и таким образом - повышенным уровнем внутригеномной гетерогенности (Спиридонова, Крюков, 2004).
Высокое сходство спектров амплифицированной ДНК отмечено и для других гибридизирующих в природе близких видов, например, некоторых речных уток (Куликова и др., 2003). Присутствие дополнительных фрагментов, не характерных для родительских видов, описано для гибридов европейских и азиатских форм некоторых видов бабочек (Gamer, Slavicek, 1996), кроссбредных овец (Мельникова и др., 1995), а также у межпородных гибридов собак (псовой и хортой борзых) (Семенова и др., 2002). Амплификация добавочных фрагментов, отсутствующих в геномах родительских видов, может быть следствием как процессов реорганизации генома (внутригеномной рекомбинацией между разными аллелями родительских форм) при разных типах скрещивания, так и появлением точечных мутаций в местах посадки праймера (Семенова и др., 2002; Golding, Strobeck, 1983).
Ширина гибридной зоны и ее стабильность зависят от многих факторов, таких как механизмы генетической изоляции, ранг таксонов, вступающих в гибридизацию, биологические особенности скрещивающихся форм и многие другие. Примеры гибридных зон, рассмотренные в работе, имеют различия по интенсивности гибридизационных процессов, направленности интрогрессии и рангу таксонов, вступающих в гибридицацию.
Зона гибридизации большого и краснощекого сусликов в Тоболо-Ишимском междуречье отличается от двух других исследованных зон устойчивым сохранением признаков яДНК одного вида (S. major) на севере междуречья, а другого (S.. е. brevicauda) - на юге. В случае гибридной зоны между черной и серой воронами на протяжении д лительного времени наблюдается сохранение узкой устойчивой области гибридизации, где повсеместно встречаются фенотипические гибриды. Однако "растворения" видов, участвующих в гибридизации, не происходит. Третий пример, проанализированный в работе, представляет собой обширную зону интрогрессии, в которой гибридизируют разные подвиды домовой мыши. Она занимает весь российский Дальний Восток и не имеет, как в предыдущих случаях, четких границ, а количество форм, принимающих участие в гибридизации на разных территориях, варьирует от 2 до 4 и более. В этом случае можно говорить о «растворении» форм.
Сохранение стабильности гибридной зоны, по мнению Б.М. Медникова с соавторами (2001), обеспечивается наличием специальных механизмов генетической изоляции, которые на молекулярном уровне могут выражаться, в частности, в различиях наборов рестрикционных фрагментов, таксонопринтах или RAPD-спектрах. Высокое сходство в распределении таких фрагментов ДНК отмечается у видов, имеющих аллопатрические и семисимпатрические ареалы,
16
например, у бизона и зубра, европейского и амурского ежей. Повышенное генетическое сходство, отражением которого является однородность спектров амплифицированных фрагментов ДНК, способствует успешной гибридизации, а генетическая изоляция, стабилизирующая гибридную зону, проявляется по посткопуляционному типу. Напротив, виды с перекрывающимися ареалами обладают разными наборами повторяющихся последовательностей ДНК и имеют, следовательно, иной тип генетической изоляции, а именно - прекопуляционный (Медников и др., 2001).
Исследование трех разных моделей зон гибридизации, представленное в данной работе, обнаружило, как мы предполагаем, и разные типы изолирующих механизмов, которые обеспечиваются на молекулярном уровне либо высоким сходством, либо различием в ЯАРО-спектрах.
В случае с сусликами, можно предположить, что имеет место прекопуляционный механизм генетической изоляции, поскольку мы наблюдаем достаточно высокую дифференциацию в ЛАРО-спектрах, а также сохранение признаков родительского вида в ядерном геноме особей Тоболо-Ишимского междуречья, несмотря на высокий уровень интрогресии чужеродного митохондриального гаплотипа.
ЯАРВ-спектры домовых мышей из разных выборок, с одной стороны показали высокий уровень сходства по распределению амплифицированных фрагментов ДНК, а с другой - имели таксон-специфичные молекулярные маркеры для разных подвидовых форм. Однако предположить какой-либо определенный тип молекулярно-генетической изоляции у домовых мышей нам не представляется возможным вследствие их биологических особенностей, т. е. синантропного образа жизни, способствующего обширности зоны интрогрессии и интенсивного перемешивания в ней генных пулов двух и более подвидов М. ттси1т. Скорее всего, здесь задействованы разные изолирующих механизмы, а в некоторых случаях они могут отсутствовать.
Высокое сходство ЯДРО-РСЯ спектров у черной и серой ворон показывает, что устойчивость и узость зоны гибридизации между С. с. опеШаШ и С. согтх в Сибири, вероятно, обеспечивается прекопуляционной изоляцией, которая когда-то была нарушена, и избирательностью спариваний (вследствие импринтинга на родительский фенотип). В подтверждение данного предположения можно привести тот факт, что в центральной полосе гибридной зоны имеет место ассортативность скрещиваний. Доля фенотипических гибридов в зоне составляет около 25±4% и снижается к ее краям (Блинов и др., 1998).
Генетическое разнообразие популяций гибридизирующих форм и их фенотипических гибридов
Считается, что гибридизация может приводить к повышению генетической изменчивости, усилению мутационных процессов, значительным внутригеномным рекомбинациям, гибридному дисгенезу и т.д. Увеличение уровня полиморфизма для гибридных особей по сравнению с родительскими видами установлено нами для всех исследованных объектов. Наблюдалась общая тенденция в оценках генетической изменчивости, включая повышение уровня содержания редких аллелей (в 1,5-2 раза) в зонах гибридизации ворон, сусликов и домовых мышей.
Интересно, что внутрипопуляционный полиморфизм птиц (вороны) оказался значительно выше, чем млекопитающих (суслики и домовые мыши). Возможно, это связано с их возможностями к более значительным, по сравнению с млекопитающими, передвижениям, которые могут косвенно способствовать образованию разнообразных генетических комбинаций.
Феномен гибридизации, установленный и описанный для трети видов растений и сотни гибридных зон среди животных, обеспечивает в гибридных популяциях высокий уровень гетерозиготности (Даревский, 1986). Диапазон варьирования числа гетерозиготных локусов, обнаруженный у сусликов, оказался достаточно широким (#=0,06-0,12). Эти значения вполне укладываются в пределы значений гетерозиготности для других видов сусликов, полученных
методами биохимической генетики (Nadler et al., 1992; Cothran, Zimmerman, Nadler, 1977; Hanken, Sherman, 1981; Hafner, Yates, 1983).
Домовая мышь, по сравнению с предыдущим объектом, имела по нашим данным более низкие показатели гетерозиготности. Однако полученные значения Я для М. Musculus (#=0,089) вполне соответствовали результатам генетико-биохимического анализа, по которым значения Н варьировали в пределах от 0,067 (Britton, Thaler, 1978) до 0,11 (Seiander, Yang, 1969). Максимальные показатели гетерозиготности для домовой мыши выявлены на территориях с высоким уровнем гибридизационных процессов, где в гибридизации участвуют несколько подвидов М. musculus. Например, в трех выборках из Приморья и двух из Казахстана значения средней гетерозиготности изменялись в пределах #=0,078-0,089.
У гибридов ворон гетерозиготность по RAPD-маркерам составила примерно Н=0,20, в то ■время как у родителей оказалась ниже: #=0,12 - 0,18. К сожалению, литературных данных по гетерозиготности RAPD-признаков у птиц недостаточно. Тем не менее, полученные результаты по гетерозиготности указывают на более высокие значения Ну ворон, по сравнению с домовыми мышами и сусликами.
Значения генетических дистанций внутри локальных выборок сусликов и домовой мыши оказались сходными, но у ворон были на порядок выше, что положительно коррелирует с уровнями их полиморфизма и гетерозиготности.
Таким образом, во-первых, генетическая изменчивость популяций у млекопитающих из гибридных зон разных видов (суслики, домовая мышь) характеризуется более низкими значениями, по сравнению с таковой исследованных птиц (вороны). Вероятно, такие результаты можно объяснить, с одной стороны, особенностями биологии (незначительные перемещения по массовости и расстояниям у млекопитающих, по сравнению с птицами), а, с другой стороны, -более высокими значениями гетерозиготности у птиц в целом, чем у млекопитающих, что, вероятно, повышает генетическую изменчивость первых. Во-вторых, хотя по данным анализа ДНК значения гетерозиготности часто больше, чем для аллозимного анализа, для исследованных видов грызунов гетерозиготность по RAPD-спектрам примерно такая, же как по аллозимам.
Использованные для выявления генетического полиморфизма RAPD-маркеры во всех исследованных случаях выявляют скрытую, т. е. фенотипически не проявленную генетическую изменчивость. Это характерно и для других примеров гибридизации, например, речных уток (Куликова и др., 2003).
Степень генетической подразделенности популяций у исследованных сусликов, рассчитанная через коэффициент генных фиксаций, значительно варьирует, но имеет во всех сравнениях высокие значения (GS7f0, 15-0,65). Согласно классификации Нея (Nei, 1978), это свидетельствует о значительном преобладании в их популяциях процессов дифференциации над интегрирующими событиями. Анализ генетической дифференциации домовой мыши из разных локальных выборок обнаружил более значительные, по сравнению с первым примером, процессы гибридизации и обмен генетической информацией. Самыми низко дифференцированными оказались популяции из Приморского края (Gsr=0,086), которые находятся в обширной зоне гибридизации нескольких подвидовых форм М. musculus. Все исследованные выборки ворон имели высокий уровень коэффициента межпопуляционной дифференциации (Gsr>0,15) и следовательно между ними преобладают дифференцирующие процессы.
Точные тесты на дифференциацию популяций, проведенные для каждого исследованного примера, были разными, что, вероятно, связано с различным таксономическим рангом гибридизирующих форм (виды - у сусликов, полувиды - у ворон, подвиды - у домовой мыши).
Уровень и направление интрогрессии последовательностей ядерной и митохондриальной ДНК
Успех использования митохондриальных маркеров зависит, видимо, от того, насколько
18
согласовано взаимодействие ядерной и митохондриальной ДНК в данном таксоне (Гречко, 2002). Подобное взаимодействие предполагает, что ядерному геному каждого вида соответствует собственный уникальный гаплотип мтДИК, однако при межвидовой и межлодвидовой гибридизации эти взаимодействия нарушаются.
С помощью генетического анализа особей из трех разных моделей гибридных зон в каждом отдельном случае нами оценены размеры и направленность генных потоков, как для ядерного, так и для митохондриального геномов, и показана разнокачественность исследованных гибридных зон.
Ядерный геном фенотипических гибридов может сохранять признаки одного из родительских видов, или формировать новый, отличный от родителей геном с уникальными признаками (дополнительными RAPD-полосами), как например, у гибридов ворон и сусликов. На уровне митохондриальной ДНК в геномах гибридов обнаруживается предпочтение (или ведется отбор) гаплотипа одного из родительских видов (подвидов). Например, у гибридов S, major х S. е. brevicauda закрепился вариант гаплотипа короткохвостого суслика, а у домовой мыши преобладает гаплотип М. т. musculus, который встречается в разных комбинациях с ядерным геномом четырех подвидов домовой мыши. В результате, мы наблюдаем более обширную интрогрессию генов мтДНК, по сравнению с яДНК.
Комплексный молекулярно-генетический анализ сусликов показал (рис. 6), с одной стороны, принадлежность всех особей Тоболо-Ишимского междуречья по митохондриальному гаплотипу к форме S. е. brevicauda, что указывает на обширное проникновение и успешную фиксацию мтДНК короткохвостого суслика не только в этой зоне, но и за ее пределами, включая близкородственные виды (например, S, pygmaeas), не гибридизирующих с ним непосредственно. С другой стороны, он выявил устойчивое сохранение видовых признаков ядерного генома S. major на севере и S. е. brevicauda юге междуречья Тобола и Ишима. Данные результаты отражают либо видовую неспецифичность взаимоотношений ядерного и митохондриального
- мт гаплотип S. е. brevicauda ф -мт гаплопш S. pygimmis (¡fe -мт гаплопше. erythragmys & -мт гаплотип S. futvus Ш -мт.гаплотип S.pallidlcauda ¡¡¡¡¡¡J -яДНК& <?. brevtcmda Щ -яДНКб". major Щ - гибриды ^-¡[ДНКХ е. eiythrogenys
Рис. б. Географическое распределение маркеров мтДНК и яДНК видов рода Spermophilus, а также частота встречаемости данных маркеров (в %) в зоне гибридизации.
геномов, поскольку многие белки последнего кодируются яДНК, либо низкую межвидовую дифференциацию именно этих ядерных генов.
Поскольку мтДНК особей междуречья образовала единый кластер, который включал животных, морфологически и по яДНК относимых либо к S. major, либо к S. erythrogenys, мы предположили, что все они могут иметь преимущественно гибридное происхождение. Во всяком случае, можно считать, что все особи Тоболо-Ишимского междуречья являются генетическими гибридами на уровне если не ядерной, то митохондриальной ДНК, т. е. в области междуречья идет обширная интрогрессия генов мтДНК S. е. brevicauda. В отличие от наших результатов, данные, полученные по секвенированию участка С-региона мтДНК у трех видов сусликов в зоне симпатрии в Поволжье выявили только спорадический характер гибридизации, без широкой интрогрессии генов (Ермаков и др., 2002). В цитируемой работе в результате анализа внутривидовой изменчивости участка D-петли мтДНК S. major обнаружены, помимо его собственного гаплотипа, также гаплотипы S.fulvus и S. pygmaeus. Кроме того, эти же авторы (Ермаков и др., 2003) показали наличие двух вариантов гаплотипов интрона 13 гена bcr у S. major, первый из которых сходен с гаплотипами S. pygmaeus и S. suslicus, а второй отличается от всех вариантов на 6-8 замен.
По нашим данным интрогрессия генов мтДНК распространяется от S. е. brevicauda к другим видам, в то время как интрогрессия генов яДНК происходит в направлениях: S. е. brevicauda < ■■> S. major.
Таким образом, полученные нами данные позволяют не только подтвердить гибридогенное происхождение фенотипических гибридов, обнаруженных при исследовании биоакустических сигналов большого и краснощекого сусликов зоны междуречья, но и выявить скрытые генетические гибриды, причем в более широких масштабах на уровне мтДНК, чем по RAPD-маркерам (рис. 6).
На рисунке 7 дана обобщающая схема распределения таксон специфичных маркеров ядерной и митохондриальной ДНК домовой мыши. Распределение ядерных и митохондриальных маркеров не всегда совпадает, несмотря на то, что материалом для исследования послужили одни и те же образцы. На большей части азиатского континента представлены митохондриальные маркеры формы musculus (JA% всех исследованных животных), и лишь север Дальнего Востока обнаруживает присутствие мтДНК формы castaneus (15%). Митохондриальный гаплотип формы domesticus встречен только в Приморском крае (11% всех исследованных животных) (Yonekawa et al., 2000).
Результаты RAPD-анализа выявляют иное распределение ядерных маркеров форм домовой мыши. Ядерные маркеры формы musculus встречаются в основном в Сибири (100%) и Якутии (100%). В некоторых выборках из Казахстана домовые мыши несут маркеры и форм gansuensis (43%), и wagneri (57%), что указывает на их гибридогенное происхождение. Чистая форма wagneri представлена, как мы предполагаем, основываясь на полученных результатах, в выборках Семипалатинска и Алма-Аты. Мыши Дальнего Востока, Якутии и Камчатки имеют сложное смешение признаков нескольких форм (musculus, castaneus, gansuensis), что подтверждает мнение о существовании на Дальнем Востоке обширной зоны гибридизации.
Таким образом, с одной стороны, мы наблюдаем обширную интрогрессию митохондриального генома подвидам т. musculus в направлении с запада на восток и возможное поглощение им гаплотипов других подвидов домовой мыши. С другой стороны, выявляется устойчивое сохранение "чистых" подвидовых признаков ядерной ДНК на ограниченных территориях (Новосибирск -М. т. musculus, Семипалатинск -М. т. wagneri, Цасучей -М. т. gansuensis), которые могут служить природными резерватами этих форм (устное сообщение JI.B. Якименко). Однако, на территориях, где мыши интродуцированы, наблюдается интенсивная гибридизация и смешение признаков разных подвидов у одной особи.
□ яДНК "musculus УУ-яДНК "wagneri" Ц- яДНК "gansuemis " мтДНК "miiscithis" Ц- яДНК "bactríanus ИЦ- яДНК "castaneus" мтДНК "domesticus" мтДНК "castañeta"
Рис. /. Географическое распределение и частота встречаемости (в %) маркеров мтДНК (Yonekawa et al., 2000) и яДНК (собственные данные) Mus musculus.
В отличие от двух предыдущих примеров, черная и серая вороны имеют низко дифференцированные ядерные геномы. Однако на уровне митохондриальной ДНК у них обнаружено два гаплотипа (Крюков, Сузуки, 2000) (рис. 8). Гаплотип I - наиболее распространенный, он обнаружен у С. с, corone, С. с. orientalis, С. comix и гибридных особей, а гаплотип II выявлен только у С. с. orientalis из крайней юго-восточной части ареала. Следовательно, в гибридной зоне возможен отбор на уровне мтДНК против гаплотипа II,
я ДНК (наши данные)
мтДНК (литературные данные)
Рис. 8. Географическое распределение и частота встречаемости (в %) маркеров мтДНК (по: Крюков, Сузуки, 2000) и яДНК видов рода Соп>ш (собственные данные).
который наблюдается только у ворон Сахалина и Приморья.
По комбинации признаков яДНК и мтДНК мы выделили четыре варианта сочетаний. Первый вариант (яДНК гибридов -1 гаплотип мтДНК) выявлен у гибридных особей, причем особи западносибирской гибридной зоны и особи европейской черной вороны оказались идентичными как по ядерному, так и по митохондриальному геному. Это может свидетельствовать о взаимодействии сходных родительских форм и одинаковых генетических процессах, происходящих в обеих гибридных зонах. Второй вариант представлен у серой вороны, которая имеет общий с гибридными особями гаплотип I мтДНК, однако незначительно отличается от них по яДНК. Два следующих варианта имеются у дальневосточной черной вороны, которая отличается от остальных ворон наличием двух митохондриальных гаплотипов (I и II) с разной частотой встречаемости и незначительными отличиями по яДНК.
ВЫВОДЫ
1. Общим свойством для изученных примеров межвидовых и межподвидовых гибридов является повышение уровня генетической изменчивости ядерного генома по сравнению с родительскими формами, что проявляется на популяционном уровне в увеличении показателей гетерозиготности, эффективного числа аллелей, повышении полиморфизма и доли редких аллелей, а также на индивидуальном - в появлении (в некоторых случаях) новых RAPD-признаков,
2. Наследование генетических признаков у гибридов исследованных птиц и млекопитающих разное: у ворон сходство RAPD-PCR локусов гибридных особей между собой выше, чем с родителями, а ядерные геномы гибридных сусликов ближе к родительским видам, чем друг к другу. Митохондриальные геномы гибридов как птиц, так и млекопитающих имеют тенденцию к унификации, т.е. к преобладанию одного гаплотипа мтДНК у морфотипически разных особей.
3. Распределение таксон-специфичных ядерных и митохондриальных маркеров по ареалам исследованных форм часто не совпадает, что свидетельствует о ретикулярном характере микроэволюционных процессов в изученных популяциях, отражающем как отличия в типе наследования ядерного и цитоплазматических геномов, так и разный уровень интрогрессии генов одной формы в другую.
4. Выявлены скрытые гибриды сусликов, ранее определенных как "чистые" виды, и установлено, что гибридизация S. major происходит не с S. е, erythrogenys, а с S. е. brevicauda (ареал которой по существующим зоологическим сводкам практически не перекрывается с ареалом большого суслика) и сопровождается широкой интрогрессией гена цитохрома b мтДНК S. е. brevicauda в зоне междуречья Ишима и Тобола.
5. Идентифицированы RAPD маркеры, специфичные для фенотипических гибридов ворон, для исследованных видов сусликов, а также для ряда форм М. musculus: musculus, castaneus, gansuensis и wagneri, причем большинство особей домовой мыши имеет признаки более чем одной формы, а надежные молекулярные маркеры для С. comix и С. corone выявлены только с помощью RAPD-PCR с двумя праймерами.
6. Филогенетические реконструкции (NJ, MST и UPGMA) сусликов строго отражают как видовую, так и географическую принадлежность сравниваемых форм. У домовых мышей наблюдается полное отсутствие дифференциации по подвидам и по географическим точкам, что соответствует мнению о существовании обширной гибридной зоны на Дальнем Востоке и частых случаях гибридизации по всему ареалу домовой мыши. Для черной, серой ворон и их гибридов выявлена дифференциация по подвидам, однако подразделенность внутри подвидов по географической принадлежности не обнаружена.
Список публикаций по теме диссертации
1. Chelomina G.N., Paschkova L.N. (Spiridonova L.N.), Kryukov A.P. The restriction analysis of nDNA from the Corvus (Passeriphormes, Aves) // Сотр. Biochem. Physiology, 1991. V. 100B. № 3. P. 601-604.
2. Chelomina G.N., Spiridonova L.N., Pavlenko Т., Korobitsyna К. V., Frisman L. V., Kartavtseva I.V., Moriwaki K. RAPD analysis of mice belonging to the genus Mus: genetic differentiation, polymorphism and phylogeny // Intern. Symp. MAPEEG. Vladivostok, 1998. P. 2-3.
3. Челомина Г.Н., Спиридонова Л.Н., Мориваки К. Генетическая вариабельность домовых мышей Дальнего Востока России по данным RAPD-PCR анализа // IV съезд териологического общества. Москва, 1999. С. 274.
4. Chelomina G.N., Spiridonova L.N., Moriwaki К., Yonekava Н. Genetic variation and geographical differentiation in house mice of some .regions of Central and East Asia from the former USSR: RAPD-PCR data // Proc. Intern. Meet. Biodiversity in Asia. Tokyo, 2000. P. 18. '
5. Челомина Г.Н., Спиридонова Л.Н., Йонекава X., Мориваки К. RAPD-PCR анализ генетического разнообразия домовых мышей: таксономическая диагностика и свидетельства musculus х domesticus гибридизации на российском Дальнем Востоке // Систематика и филогения грызунов и зайцеобразных. Москва, 2000. С. 182-184.
6. Спиридонова Л.Н., Челомина Г.Н., Никольский А.А., Ахвердян М. Генетические свидетельства межвидовой гибридизации сусликов Spermophilus major и S. erythrogenys: данные RAPD-PCR анализа // Систематика и филогения грызунов и зайцеобразных. Москва, 2000. С. 163-165.
7. Spiridonova L., Chelomina G., Kryukov A., Suzuki H. Some features of genetic diversity in birds of the Corvidae family: data of RAPD-PCR analysis // Biodiversity and Dynamics of Ecosystems in North Eurasia. Novosibirsk, 2000. P. 110-112.
8. Спиридонова Л.Н., Челомина Г.Н., Крюков А.П. Генетическое разнообразие черной и большеклювой ворон по данным RAPD-PCR-анализа // Генетика, 2003. Т. 38. № 11. С. 1530-1540.
9. Chelomina G.N., Spiridonova L.N., Yonekava Н., Moriwaki К. Genetic and taxonomic diversity of house mouse: RAPD-PCR data// Intern. Conf.: Evolution, Genetics, Ecology and Biodiversity. Vladivostok, 2001. P. 50.
10. Yonekawa H., Tsuda K., Yakimenko L.V., Korobitsyna K.V., Chelomina G.N., Spiridonova L.N., Frisman L.V., Kiyukov A.P., Moriwaki K. Genetic diversity, geographic distribution and evolutionary relationships of Mus musculus subspecies based on polymorphisms of mitochondrial DNA// Проблемы эволюции. Владивосток: Дальнаука, 2003. Т. 5. С. 90108.
11. Спиридонова Л.Н., Крюков А.П. Генетическая изменчивость черной, серой ворон и их фенотипических гибридов по данным RAPD-PCR// Цитология и генетика, 2004. Т. 38. №2. С. 31-39.
12. Спиридонова Л.Н., Челомина Г.Н., Мориваки К., Ионекава X., Богданов А.С. Генетическое и таксономическое разнообразие домовых мышей в азиатской части бывшего СССР // Генетика, 2004. Т. 40. № 10. С. 1378-1388.
13. Спиридонова Л.Н., Челомина Г.Н., Стариков В.П., Кораблев В.П., Цвирка М.В., Ляпунова Е.А. RAPD-PCR - анализ сусликов Тоболо-Ишимского междуречья: свидетельства межвидовой гибридизации большого Spermophilus major и краснощекого S. eiythrogenys сусликов // Генетика, 2005. Т. 41. № 9. С. 1210-1221.
14. Спиридонова ЛЛ., Челомина Г.Н., Кораблев В.П., Цвирка М.В., Стариков В.П. Генетические свидетельства обширной интрогрессии генов короткохвостого суслика S. е. brevicauda в зоне гибридизации Spermophilus major и 5. erythrogenys'. данные RAPD-PCR и секвенирования генацитохрома b мтДНК // Мат-лы Росс. конф. «Суслики Евразии (роды Spermophilus, Spermophilopsis): происхождение, систематика, экология, поведение, сохранение видового разнообразия» Москва, 2005. С. 102-104.
Зак. № 93п. Формат 60x84 У». Усл. п.л. 1,0. Тираж 100 экз. Подписано в печать 16.12.2005 г. Печать офсетная с оригинала заказчика.
Отпечатано в типографии ОАО «Дальприбор». 690105, г. Владивосток, ул. Бородинская, 46/50, тел.32-70-49 (32-44)
ZOO CA
M.......
Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Спиридонова, Людмила Николаевна
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.
1.1 Феномен гибридизации.
1.1.1. Классификация, распространение и значимость в природе, интрогрессия
1.1.2. Изолирующие механизмы вида и случаи их нарушения.
1.1.3. Гибридные зоны и их типы.
1.2. Типы ареалов.
1.3. Географическая изменчивость популяций.
1.3.1. Типы генетической изменчивости.
1.3.2. Гено- и филогеография.
1.4. Современные методы генетики и молекулярные маркеры.
1.4.1. Метод ПДРФ-анализа: область применения.
1.4.2. Метод RAPD-PCR анализа: суть, область применения, преимущества и ограничения.
1.4.3. Секвенирование и использование кодирующих последовательностей в генетических исследованиях.
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ.
2.1 Материал и места сбора образцов.
2.2. Методы.
2.2.1. Выделение ДНК.
2.2.2. Анализ полиморфизма длин рестрикционных фрагментов (ПДРФ).
2.2.3. RAPD-PCR анализ.
2.2.4. Секвенирование.
2.2.5. Статистический анализ.
ГЛАВА 3. ГЕНЕТИЧЕСКИЕ СВИДЕТЕЛЬСТВА ГИБРИДИЗАЦИИ СУСЛИКОВ SPERMOPHILUSMAJOR И S. ERYTHROGENYS.
3.1. Распространение и экологические адаптации S. major и S. erythrogenys
3.2. Сравнительный RAPD-PCR - анализ сусликов S. major и S. erythrogenys.
3.3. Обширная интрогрессия генов цитохрома b мтДНК S. е. brevicauda в зоне гибридизации S. major и S. erythrogenys.
ГЛАВА 4. ГЕНЕТИЧЕСКОЕ И ТАКСОНОМИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ ДОМОВЫХ МЫШЕЙ НАДВИДА MUS MUSCULUS АЗИАТСКОЙ ЧАСТИ БЫВШЕГО СССР.
4.1. Распространение, особенности экологии и систематика домовой мыши Mm museullis.
4.2. Распределение генетического разнообразия внутри и между локальными популяциями.
ГЛАВА 5. ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ И ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ ТРЕХ ВИДОВ ВОРОН РОДА CORVUS.
5.1. Ареалы и биологические особенности черной Corvus согопе, серой С. comix и большеклювой С. macrorhynchos ворон.
5.2. Особенности генетического разнообразия черной Corvus согопе, серой С. comix ворон и их фенотипических гибридов.
5.2.1. Анализ ПДРФ геномной ДНК ворон.
5.2.2. RAPD-PCR анализ черной, серой ворон и их гибридов.
5.3. Филогенетические связи черной Corvus согопе, серой С. comix и большеклювой С. macrorhynchos ворон.
5.4. Географическая и межвидовая дифференциация черной и большеклювой ворон из материковой и островной частей видовых ареалов.
ГЛАВА 6. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.
6.1. Особенности молекулярной организации геномов гибридов и механизмы генетической изоляции.
6.2. Генетическое разнообразие популяций гибридизирующих форм и их фенотипических гибридов.
6.3. Уровень и направление интрогрессии последовательностей ядерной и митохондриальной ДНК.
ВЫВОДЫ.
Введение Диссертация по биологии, на тему "Молекулярно-генетические аспекты естественной гибридизации"
Актуальность проблемы
Феномен гибридизации является одной из интереснейших биологических проблем, которую пытаются решить ученые со времени его открытия. Гибридные зоны предоставляют уникальный экспериментальный материал для исследования микроэволюционных процессов в природных популяциях. Термин "гибридизация" имеет многообразные смысловые трактовки и включает в себя широкий круг явлений - от скрещивания двух особей из одной популяции до обмена генными пулами между популяциями, видами и т.д. Генетические аспекты гибридизации и сами гибридные зоны животных и растений, которые в природе отнюдь не редкость в большинстве случаев изучены недостаточно.
Проблема гибридизации у видов с перекрывающимися ареалами, в особенности у грызунов, интенсивно исследуется на разных таксономических уровнях. Выявленные факты гибридизации ставят под сомнение таксономический статус вступающих в гибридизацию форм, что требует с одной стороны четкого определения вида, а с другой стороны - пересмотра ее значения для видообразования. Если происходит естественная гибридизация между таксонами, которые ранее считались видами (а естественная гибридизация по Майру возможна и случается только между близкородственными таксонами такими, как подвиды), то в результате происходит перемешивание (гомогенизация) признаков и утрата генетической информации (или признаков), дифференцирующей и отделяющей их друг от друга.
Выяснение таксономического статуса гибридизирующих форм является одной из актуальных задач современной биологии, тесно связанной с проблемой границ вида (Панов, 1993). У многих форм, которые образуют устойчивые гибридные зоны, этот вопрос до конца не решен, главным образом из-за разной трактовки объема вида в различных концепциях. Причины и биологическое значение повышенной изменчивости гибридов, роль .гибридизации в эволюции, возможность оценки таксономического ранга скрещивающихся форм представляют несомненный интерес и нуждаются в тщательном изучении с применением комплекса современных методических подходов. Современные молекулярно-генетические методы позволяют в ряде случаев выявить скрытую межвидовую гибридизацию, определить ее генетические границы и направление интрогресии, установить генетическую дискретность таксонов.
Одним из примеров животных, обладающих подвидовой гибридизацией, является домовая мышь Mus musculus, Linnaeus, 1758. Она является космополитом и постоянным спутником человека многие тысячелетия. Однако внутривидовая систематика этой во многих отношениях интересной группы грызунов до конца не разработана. Проблема таксономии домовых мышей интересовала исследователей на протяжении всего периода становления систематики грызунов (Аргиропуло, 1940; Виноградов, Аргиропуло, 1941; Виноградов, Громов, 1952). Домовую мышь считали единым видом, и только применение биохимических методов в систематике М. musculus, выявившим ее генетическую разнородность, привело к увеличению научного интереса к данному таксону (Schwartz, Schwartz, 1943; Britton et al., 1976; Britton, Thaler, 1978; Bonhomme et al., 1983).
Большое разнообразие форм Mus musculus (от 15 до 60 подвидов), выявляемое зоологами на основании морфологических, этологических и экологических признаков, сделало ее систематику очень громоздкой и запутанной. Применение современных генетических методов привело к пересмотру систематики домовой мыши на всем обширном ее ареале. Этот надвидовой комплекс хорошо изучен на территории Евразии, особенно в европейской части, в Закавказье и Японии, где проходят зоны гибридизации разных форм Mus musculus (Bonhomme et al., 1983; Moriwaki, 1994; Межжерин, 1994; Selander et al., 1969; Selander, 1970; Межжерин, Котенкова, 1989; Фрисмаи и др., 1990; Коробицына и др., 1990; Minezawa et al., 1980 и др.).
Восточноазиатская часть ареала Mus musculus на территории России интенсивно изучается на уровне биохимических, хромосомных, митохондриальных маркеров, ПДРФ яДНК (Межжерин, Котенкова, 1989; Фрисман и др., 1990; Коробицына и др., 1990; Якименко и др., 2003; Minezawa et al., 1980), однако их данные не всегда коррелируют между собой. В работе впервые дана подробная количественная оценка генетической изменчивости домовой мыши и реконструированы филогенетические связи отдельных локальных популяций, тогда как большинство предыдущих исследований было сосредоточено на поиске морфологических, кариологических и биохимических маркеров.
Классическим примером запутанной таксономической проблемы являются взаимоотношения широко распространенных и хорошо известных представителей семейства Corvidae - серой Corvus comix Linnaeus, 1758 и черной Corvus corone Linnaeus, 1758 ворон. Одни орнитологи рассматривают черную и серую вороны как разные биологические виды (Степанян, 1990), другие придерживаются точки зрения об их конспецифичности (Sibley, Monroe, 1990; Saino et al., 1992; King, 1994), либо включают их в надвид вместе с тремя другими видами (Madge, 2000). Выяснение таксономического статуса этих форм осложняется, прежде всего, наличием зон их гибридизации (Madge, 2000). В случае выраженных морфологических различий между гибридизирующими формами их иногда называют "полувидами", считая их статус переходным. Два подвида черной вороны - европейская С. с. corone и восточноазиатская С. с. orientalis - по мнению Мэдж менее близки друг к другу, чем к серой вороне, ареал которой расположен между ареалами этих подвидов. Серая и черная вороны имеют сходные пропорции и размеры, вокализацию, ясно замещают друг друга географически и свободно гибридизируют, производя фертилы-юе потомство в местах контакта и перекрывания ареалов (Блинов и др., 1993; Saino, Scatizzi, 1991).
Для европейской и сибирской гибридных зон был проведен генетический анализ скрещивающихся форм и их фенотипических гибридов, дана оценка генных потоков между популяциями и уровней генетического полиморфизма популяций (Saino et al., 1992). Однако результаты аллозимного анализа (Saino et al., 1992; Крюков и др., 1992), геномной дактилоскопии (Уфыркина и др., 1995), а также анализа ПДРФ (полиморфизма длин рестрикционных фрагментов) в участках повторяющейся геномной ДНК (Челомина и др., 1995), генах рибосомной РЫК (рДНК) серой и черной ворон (Chelomina et al., 2001) и данные секвенирования участка гена цитохрома b мтДНК (Крюков, Сузуки, 2000) оставили вопрос о наличии генетических маркеров для этих форм открытым, что позволяет давать и разные таксономические оценки.
Третий пример это гибридизация двух видов рода Spermophihis - большого Spermophilus major Pallas, 1778 и краснощекого S. erythrogenys Brandt, 1843 сусликов. Эти виды стали широко известными среди зоологов благодаря множеству дискуссий в связи с неясностью их систематического положения (Ellerman, Morrison-Scott, 1951; Громов и др., 1965), неполной определенностью границ ареалов, а также существованием между ними зоны гибридизации (Громов, Ербаева, 1995; Никольский, 1984а.). В настоящее время их видовая самостоятельность не вызывает сомнений (Никольский, Стариков, 1997). В частности, виды хорошо дифференцированы по NOR окрашиванию (Кораблев, 1987), белковому полиморфизму (Кораблев и др., 2003). Определенную ясность в существующие проблемы внесло применение биоакустической диагностики сусликов, возможной благодаря видоспецифичности предупреждающего об опасности сигнала всех видов рода Spermophilns Евразии (Никольский, 1984а; Никольский, Стариков, 1997).
В результате удалось не только уточнить существенные отличия обоих видов, но и выявить зону интерградации (Курганская область, междуречье Ишима и Тобола), где существуют устойчивые поселения межвидовых гибридов. У подавляющего большинства животных данной зоны отмечался нетипичный для обоих видов сигнал с доминированием (по частоте встречаемости) элементов, сближающих их с S. major. Поскольку биоакустическая диагностика, подобно большинству традиционных методов, может лишь косвенно подтверждать гибридное происхождение животных, становится очевидным, что для решения проблемы межвидовой гибридизации сусликов необходимо объединить классические подходы и современные молекулярно-генетические методы, имеющие по сравнению с первыми ряд преимуществ.
Цели и задачи. Цель данной работы- выявление особенностей генетического разнообразия и филогенетических связей позвоночных, гибридизирующих в природе, а также общих закономерностей формирования генетического разнообразия в гибридных зонах на примере большого и краснощекого суслика, домовой мыши и серой и черной ворон. Для этого были поставлены следующие задачи:
1) изучить особенности генетического разнообразия гибридизующих форм и их фенотипичееких гибридов с помощью мультилокусных RAPD-маркеров;
2) по данным RAPD-анализа реконструировать филогенетические взаимоотношения между родительскими формами и их фенотипическими гибридами на уровне отдельных особей, локальных популяций;
3) провести анализ филогеографической и популяционно-генетической структуры сусликов с использованием полноразмерной последовательности гена цитохрома b мтДНК;
4) выявить молекулярные маркеры для гибридизующих таксонов и их фенотипических гибридов, - а также особенности географического распределения этих маркеров;
5) дать оценку уровня и направления интрогрессии маркеров ядерной и митохондриальной ДНК (с привлечением литературных данных) в разных гибридных зонах;
6) обсудить возможные механизмы генетической изоляции у изученных таксонов.
Научная новизна
Впервые с помощью молекулярных маркеров ядерной и митохондриальной ДНК проведены генетические исследования животных из зоны гибридизации большого и краснощекого сусликов в междуречье Тобола и Ишима. Реконструированы филогенетические связи гаплотипов их митохондриальной ДНК с другими родственными видами. Показана широкая интрогрессия генов цитохрома b митохондриальной ДНК S. е. brevicanda в зонах его контакта с другими видами и за их пределами. Получены новая генетическая информация для гибридной зоны черной и серой ворон в Сибири и обширной гибридной зоны домовой мыши на Дальнем Востоке, новые данные организации генетического разнообразия в зонах гибридизации. Изучены распределение и уровни внутривидовой генетической изменчивости и генетической дифференциации между родительскими видами и их гибридами. Уточнены филогенетические связи некоторых гибридизирующих в природе видов грызунов и птиц.
Теоретическая и практическая значимость работы
В проведенном исследовании содержатся новые данные по генетическому разнообразию некоторых гибридизирующих видов грызунов и птиц. Полученные результаты демонстрируют важность использования генетических методов в исследовании гибридизации позвоночных, поскольку они позволяют оценить эффекты, недоступные для морфологического анализа. Выяснение генетических характеристик гибридизирующих форм и их гибридных потомков проясняют представление об адаптивных особенностях геномов гибридов и роли гибридизации в микроэволюционных процессах.
Исследуемые в работе виды имеют важное практическое значение. В последние десятилетия наблюдается значительный рост численности врановых, что привело к увеличению их отрицательной роли в сельском и охотничьем хозяйстве (Блинов, 1998). Домовая мышь и суслики имеют исключительно большое эпидемиологическое значение (это основные переносчики возбудителей чумы и туляремии, сыпнотифозных лихорадок, лептоспироза, трихинеллеза и др. опасных заболеваний). Кроме того, домовые мыши являются универсальным объектом лабораторных исследований, а суслики своей роющей деятельностью изменяют микролаидшафт, вносят существенный вклад в почвообразование и формирование растительности. У некоторых видов сусликов наблюдается снижение численности, принимающее угрожающий характер.
Знание популяционно-генетической структуры перечисленных объектов, потенциальных последствий их контакта с родственными видами необходимы для прогнозирования возможных путей переноса инфекций, опасных для человека и животных. Кроме того, для сусликов токая информация полезна при разработке адекватных стратегий сохранения редких видов, а для врановых - при проведении мероприятий по регулированию их численности.
Объем работы
Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, выводов, списка литературы и приложения. Общий объем работы 193 страниц. Работа содержит 18 таблиц и 38 рисунков. В списке литературы 353 наименований, из них 207 на иностранных языках.
Заключение Диссертация по теме "Генетика", Спиридонова, Людмила Николаевна
выводы
Общим свойством для изученных примеров межвидовых и межподвидовых гибридов является повышение уровня генетической изменчивости ядерного генома по сравнению с родительскими формами, что проявляется на популяционном уровне в увеличении показателей гетерозиготности, эффективного числа аллелей, повышении полиморфизма и доли редких аллелей, а также на индивидуальном - в появлении (в некоторых случаях) новых RAPD-признаков.
Наследование генетических признаков у гибридов исследованных птиц и млекопитающих разное: у ворон сходство RAPD-PCR локусов гибридных особей между собой выше, чем с родителями, а ядерные геномы гибридных сусликов ближе к родительским видам, чем друг к другу. Митохондриальные геномы как у птиц, так и у млекопитающих имеют тенденцию к унификации, т.е. к преобладанию одного гаплотипа мтДНК у морфотипически разных особей.
Распределение таксон-специфичных ядерных и митохондриальных маркеров по ареалам исследованных форм часто не совпадает, что свидетельствует о ретикулярном характере микроэволюционных процессов в изученных популяциях, отражающем как отличия в типе наследования ядерного и цитоплазматических геномов, так и разный уровень интрогрессии генов одной формы в другую.
Выявлены скрытые гибриды сусликов, ранее определенных как "чистые" виды, и установлено, что гибридизация S. major происходит не с S. е. erythrogenys, а с S. е. brevicauda (ареал которой по существующим зоологическим сводкам практически не перекрывается с ареалом большого суслика) и сопровождается широкой интрогрессией гена цитохрома b мтДНК S. е. brevicauda в зоне междуречья Ишима и Тобола.
Идентифицированы RAPD маркеры, специфичные для фенотипических гибридов ворон, исследованных видов сусликов, а также для ряда форм М. musculus: musculus, castaneus, gansuensis и wagneri, причем большинство особей домовой мыши имеет признаки более чем одной формы, а надежные молекулярные маркеры для С. comix и С. согопе выявлены только с помощью RAPD-PCR с двумя праймерами.
6. Филогенетические реконструкции (NJ, MST и UPGMA) сусликов строго отражают как видовую, так и географическую принадлежность сравниваемых форм. У домовых мышей наблюдается полное отсутствие дифференциации по подвидам и по географическим точкам, что соответствует мнению о существовании обширной гибридной зоны на Дальнем Востоке и частых случаях гибридизации по всему ареалу домовой мыши. Для черной, серой ворон и их гибридов выявлена дифференциация по подвидам, однако подвидовая подразделенность по географической принадлежности не обнаружена.
Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Спиридонова, Людмила Николаевна, Владивосток
1. Алтухов Ю.П. О соотношении моно- и полиморфизма в микроэволюции рыб //Докл. АН СССР, 1969. Т. 189. №5. С. 1115-1117.
2. Алтухов Ю.П. Популяционная генетика рыб. М.: Пищ. Пром-ть, 1974. 247 с.
3. Алтухов Ю.П. Генетические процессы в популяциях. М.: ИКЦ "Академкнига", 2003. 431 с.
4. Алтухов ЮЛ., Рынков ЮТ. Популяционные системы и их структурные компоненты. Генетическая стабильность и изменчивость // Журн. общ. биол., 1970. Т. 31. №5. С. 507-526.
5. Алтухов ЮЛ., Корочкин Л.И., Рынков Ю.Г. Наследственное биохимическое разнообразие в процессах эволюции и индивидуального развития // Генетика, 1996. Т. 32. № 11. С. 1450-1473.
6. Алтухов ЮЛ., Салменкова Е.А. Полиморфизм ДНК в популяционной генетике // Генетика, 2002. Т. 38. № 9. С. 1173-1195. .
7. Алтухов ЮЛ., Салменкова Е.А., Курбатова O.JI. и др. Динамика популяционных генофондов при антропогенных воздействиях / Под ред. Ю.П. Алтухова. М.: Наука, 2004. 619 с.
8. Аргиропуло А.И. Сем. Muridae мыши. М., Л.: Изд-во АН СССР, 1940. Фауна СССР. Млекопитающие. Т. 3, вып. 5. 170 с.
9. Артемьев Ю.Т. Эколого-морфологический очерк сусликов Волжско-Камского края. //Автореф. дис. . канд. биол. наук. Казань, 1966. 23 с.
10. Аюпов А.С., Егоров Ю.Е. Влияние некоторых антропогенных абиотических и биотических факторов на численность птиц в береговой зоне Куйбышевского водохранилища // Природные ресурсы Волжско-Камского края (сер. Живот, мир, вып. 5) Казань, 1978. С. 129-136.
11. Бажанов В. С. Гибриды сусликов (к вопросу о межвидовой гибридизации в природе) // Докл. Акад. наук СССР, 1944. Т. 12. № 7. С. 321-322.
12. Банникова А.А. и др. Сравнение повторяющихся последовательностей ДНК млекопитающих семейства Erinaceidae методом рестриктазного анализа // Генетика, 1995. Т. 31. № 11. С. 1498-1506.
13. Баранов П.А. История эмбриологии растений // M.-JL: Изд-во АН СССР, 1955. С. 189—202.
14. Бирштейн В.Я. Цитогенетические и молекулярные аспекты эволюции позвоночных. М.: Наука, 1987. 284 с.
15. Блинов В.Н. Врановые Западно-Сибирской равнины. М.: КМК Scientific Press Ltd., 1998. 283 с.
16. Бородин П.М. Эволюция пути и механизмы // Новосиб. Гос. Ун-т. Copyright 0 2005.
17. Булатова Н.Ш., Котенкова Е.В., Надэ/сафарова Р.С. К вопросу о генетических различиях мышей по данным мейоза // Домовая мышь. М.: ИЭМЭЖ АН СССР, 1989. С. 115-122.
18. Булатова Н.Ш. Открытие "филогеографии" Джона Си Ависа // Вестник ВОГиС, 2002. № 19. С. 18-20.
19. Вавилов Н.И. Линнеевский вид как система // Н.И. Вавилов. Избранные произведения в 2-х томах. Ред. Ф.Х. Бахтеева. Л.: Наука, 1967. С. 62-87.
20. Васильев В.П. Эволюционная карилогия рыб. М.: Наука, 1985. 300 с.
21. Виноградов Б.С. Млекопитающие СССР. Л.: Изд-во АН СССР, 1933. 87 с.
22. Виноградов Б.С., Аргиропуло А.И. Определитель грызунов. Л.: Изд-во АН СССР, 1941. 241 с.
23. Виноградов Б.С., Громов И.М. Грызуны фауны СССР: Определитель по фауне СССР. М„ Л.: Изд-во АН СССР, 1952. 296 с.
24. Воротрв Н.Н., ЛяпуноваЕ.А, Хромосомные числа и видообразование у наземных беличьих (Sciuridae, Xerinae, Marmotinae) Голарктики // Бюлл. МОИП, отд. биол., 1970. Т. 70. № 3. С. 112-126.
25. Гайсинович А. Е. Зарождение генетики // М.: Наука, 1967. 196 с.
26. Гостъшский С.А., Кокаева З.Г., Боброва В.К. Использование молекулярных маркеров для анализа генома растений // Генетика, 1999. Т. 35. № 11. С. 1538-1549. Грант В. Эволюционный процесс / Ред. Медникова В.М. М.: Мир, 1991. 448с.
27. Грант В. Проблема генетического потока в географическом масштабе // Журн. общ. биол., 1985. Т. 46. С. 20—31.
28. Гречко В.В. Молекулярные маркеры ДНК в изучении филогении и систематики // Генетика, 2002. Т. 38. № 8. С. 1013-1033.
29. Громов И.М., Гуреев А.А., Новиков ГА., Соколов И.И., Стрелков П.П., Чапский К.К. Млекопитающие СССР. М.; Л: Изд-во АН СССР, 1963. Ч. 1. 638 с.
30. Громов И.М., Бибиков Д.И., Калабухов Н.И., Мейер М.Н. Наземные беличьи (Marmotina) // Фауна СССР. Т. 3. Вып. 2. М.,Л.: Наука, 1965. 446 с.
31. Громов И.М., Ербаева МА. Млекопитающие фауны России и сопредельных территорий. Зайцеобразные и грызуны // Изд-во Зоол. ин-та РАН, 1995. 522 с.
32. Даревский И.С. Гибридизация и партеногенез как факторы видообразования у пресмыкающихся // Теоретические вопросы систематики и филогении и животных. Л.: Наука, 1974. С. 335-348.
33. Даревский КС. Видообразование путем гибридизации у животных // Методы исследования в экологии и этологии. Сб. науч. Трудов. Под ред. Л.Ю. Зыкова и Е.Н. Панова. Пущино, 1986. С. 34-75.
34. Даревский КС., ГречкоВ.В., Куприянова Л А. Ящерицы, размножающиеся без самцов // Природа, 2000. № 9. С. 61-71.
35. Демин Ю.С., Мазин С.М., Орлов В.Н. Обнаружение и анализ /-гаплотипов в генофонде домовой мыши {Mus musculus) на территории Литвы // Докл. АН СССР,1985. Т. 285. №3. С. 704-705.
36. Демин Ю.С., Мазин С.М., Сафронова Л Д. Результаты анализа /-гаплотипов, выделенных из генофондов московской популяции домовой мыши // Генетика,1986. Т. 22. №3. С. 507-510.
37. Денисов В.П. О гибридизации видов рода Citellus Oken // Зоол. журн., 1963. Т. 42. Вып. 12. С. 1887-1889.
38. Джонс К., Синг Л. Консервативные повторяющиеся последовательности ДНК позвоночных, связанные с полом / Эволюция генома. Под ред. Г. Доувера, Р. Флейвелла. М.: Мир, 1986. С. 139-157.
39. Долматова И.Ю., Саитбаталов Т.Ф., Гареев Ф.Т. RAPD-анализ генетического полиморфизма уток: межпородные различия // Генетика, 2000. Т. 36. № 5. С. 682-687.
40. Дубинин Н.П. Синтетическая теория эволюции // Экологическая генетика и эволюция / Ред. Жученко А.А. Кишинев: Штиинца, 1987. 166 с.
41. Захаров Е.В. Доказательства естественной гибридизации двух видов парусников Pamassius nomion и Parnassius bremeri (Lepidoptera, Papilionidae) методом RAPD-PCR // Генетика, 2001. Т. 37. № 4. С. 475-484.
42. Ермаков О.А. Большой и малый суслики в Поволжье: их распространение и взаимоотношения. Автореф. дис. .канд. биол. наук. М.: МГУ, 1996. 24 с.
43. Ермаков О.А., Сурин В.Л., Титов С.В. и др. Изучение гибридизации четырех видов сусликов (Spermophilus: Rodentia, Sciuridae) молекулярно-генетическими методами // Генетика, 2002. Т. 38. № 7. С. 950-964.
44. Клауснгщер Б. Экология городской фауны. М.: Мир, 1990. 240 с.
45. Козловский А.И., Булатова Н.Ш., Орлов В.Н. Неадекватность интерпретации результатов цитогенетического и биохимического анализа домовых мышей Туркменистана // Докл. РАН., 1997. Т. 353. № 3. С. 418-422.
46. Кораблев В.П. Гетерохроматин и районы ядрышкового организатора у Палеарктических сусликов: Автореф. дисс. .канд. биол. наук. Москва, 1988. 26 с.
47. Кораблев В.П. Локализация районов ядрышкового организатора у млекопитающих // Вопросы эволюционной зоологии и генетики у млекопитающих. Владивосток: ДВО АН СССР, 1987. С. 37-44.
48. Коробъщына К.В., ЯкъменкоЛ.В., Фрисман Л.В. К вопросу о систематике домовых мышей фауны СССР (цитогенетические данные) // Эволюционные генетические исследования млекопитающих. Тез. докл. Владивосток: ДВО АН СССР, 1990. Т. 1.С. 55-78.
49. Коробш(.ына КВ., ЯкименкоЛ.В. Роль и место wagneri-подобных форм домовой мыши (Rodentia, Muridae) в фауне России и сопредельных стран // Зоол. ж., 2004. Т. 83. № 8. С. 1018-1030.
50. Корочкин Л.И., Серое О.Л., Пудовкин А.И. и др. Генетика изоферментов. М.: Наука, 1977. 278 с.
51. Котенкова Е.В., Прилуцкая Л.И. Поведение. 6.1. Экологическая характеристика видов // Домовая мышь. Ред. Е.В. Котенковой и И.Ш. Булатовой М.: Наука, 1994. С. 178-188.
52. Крюков А.П., Блинов В.Н. Взаимодействие серой и черной ворон (Corvus cornix L., С. согопе L.) в зоне симпатрии и гибридизации: есть ли отбор против гибридов? // Журн. общ. биол, 1989. Т. 50. № 3. С. 128-135.
53. Крюков А.П., Панов Е.Н. О возможности гибридизации кашгарского Lanius isabellinus Hempr. et Ehrenb. и туркестанского жуланов L. Phoenicuroides Schalc // Зоол. ж., 1980. Т. 59. Вып. 9. С. 1378-1387.
54. Крюков А.П., СузукиХ. Филогеография черной, серой и большеклювой ворон (Aves, Corvidae) по данным частичного секвенирования гена цитохрома b митохондриальной ДНК // Генетика, 2000. Т. 36. № 8. С. 1111-1118.
55. Крюков А.П., Уфыркина О.В., Челомина Г.Н. Анализ геномов ворон (Corvidae, Passeriformes) из зоны перекрывающихся ареалов и гибридизации // Генетика, 1992. Т. 28. № 6. С. 136-140.
56. Куликова И.В., Челомина Г.Н., Журавлев Ю.Н. RAPD-PCR анализ генетического разнообразия маньчжурского фазана // Генетика, 2002. Т. 38. № 6. С. 836-841.
57. Куликова И.В., Челомина Г.Н., Журавлев Ю.Н. Низкая генетическая дифференциация и тесные эволюционные связи между Anas platyrhynchos и Anas poecilorhyncha: данные RAPD-PCR анализа // Генетика, 2003. Т. 39. № 10. С. 13531362.
58. Куприянова Н.С. Консервативность и изменчивость рибосомной ДНК эукариот // Молекуляр. биол., 2000. Т. 34. № 5. С. 753-767.
59. Лавренченко Л.А., Формирование современного ареала домовых мышей. 2.1. Возможные пути эволюции и расселения // Домовая мышь. Ред. Е.В. Котенковой и Н.Ш. Булатовой. М.: Наука, 1994. С. 51-55.
60. Левонтин Р. Генетические основы эволюции. М.: Мир, 1978. 351 с.
61. Леме Ж. Основы биогеографии. М.: Прогресс, 1976. 305 с.
62. Мазин С.М., Котенкова Е.В., Орлова В.Н. Обнаружение сложного t-гаплотипа в генофонде синантропной популяции Mus musculus Кишенева // Докл. АН СССР, 1987. Т. 297. № 3. С. 715-717.
63. Мазин С.М. Распространение /-гаплотипов по ареалу домовой мыши (Mus muscidus s. str.): Автореф. Дисс. . канд. биол. наук. М., 1988. 21 с.
64. Майр Э. Зоологический вид и эволюция / Под ред. Гептнера В.Г. М.: Мир, 1968. 597 с.
65. Майр Э. Принципы зоологической систематики / Под ред. Гептнера В.Г. М.: Мир, 1971. 597 с.
66. Майр Э. Популяции, виды и эволюция / Под ред. Гептнера В.Г. М: Мир, 1974. 454 с.
67. Максимов В.В. и др. Горный голец новая форма арктического гольца (род Salvelinus) из водоемов Таймыра // Вопр. Ихтиологии, 1995. Т. 35. № 3. С. 296-301.
68. Маниатис Т., Фрич Э., Сэмбрук Дж. Молекулярное клонирование. М.: Мир, 1984. 474 с.
69. Медников Б.М., Шубина Е.А., Мельникова М.Н., Молекулярные механизмы генетической изоляции // Природа, 2001. № 5. С. 40-47.
70. Межжерин В. Исторический очерк систематики домовых мышей фауны России и прилежащих стран // Домовая мышь. Ред. Е.В. Котенковой и Н.Ш. Булатовой М.: Наука, 1994. С. 13-14.
71. Мелсжерин В., Котенкова Е.В. Генетическое маркирование подвидов домовых мышей фауны СССР // Докл. АН СССР. 1989. Т. 304. № 5. С. 1271-1275.
72. Межжерин В., Котенкова Е.В., Михашенко А.Г. Гибридные зоны // Домовая мышь. Ред. Е.В. Котенкова и Н.Ш. Булатова М.: Наука, 1994. С. 37-50.
73. Мельникова Н.М., Гречко В.В., Медников Б.М. Исследование полиморфизма и дивергенции геномной ДНК на видовом и популяционном уровнях (на примере ДНК пород домашних овец и диких баранов) // Генетика, 1995. Т. 31. № 8. С. 11201131.
74. Милишников А.Н., Лавреченко Л.А., Лебедев B.C. Происхождение домовых мышей Закавказья (надвидовой комплекс Mus musculus). Новый взгляд на пути их расселения и эволюцию // Генетика, 2004. Т. 40. № 9. С. 1234-1250.
75. Милишников А.Н. Сравнительная белковая изменчивость в популяциях // Домовая мышь. Ред. Е.В. Котенкова и Н.Ш. Булатова М.: Наука, 1994. С. 116-140.
76. Морозова Е.В., Рысков А.П., Семенова С.К. RAPD-изменчивость двух видов трематод (Fasciola hepatica и Dicrocoelium clenclriticum) из популяций крупного рогатого скота // Генетика, 2002. Т. 38. № 8. С. 1155-1162.
77. Назаров Ю.Н., Трухин A.M., Казыханова М.Г. Экология питания черной и большеклювой ворон в прибрежных районах южного Приморья // Экология и распространение птиц юга Дальнего Востока. Владивосток: ДВО АН СССР, 1990. С. 42-48.
78. Некрасов Е.С. Особенности жизнедеятельности большого суслика на северной границе ареала (Средний Урал) // Популяционная изменчивость животных. Свердловск, 1975. С. 76 90.
79. Р1ечаев В.А. Птицы острова Сахалин. Владивосток: ДВО АН СССР, 1991. 748
80. Никольский А.А. Видовая специфика предупреждающего об опасности сигнала сусликов ( Citellus, Sciuridae) Евразии // Зоол. ж., 1979. Т. 58. № 8. С. 11831194.
81. Никольский А.А. Звуковые сигналы млекопитающих в эволюционном процессе. М.: Наука, 1984. 199 с.
82. Никольский А.А. К вопросу о границе ареалов большого (Spermophilus major) и краснощекого (S. erythrogenys) сусликов в Северном Казахстане // Зоол. журн., 1984а. Т. 63. №2. С. 256-262.
83. Огнев С.И. Звери СССР и прилежащих стран. Т. 5. М., Л.: Изд-во АН СССР, 1947. 809 с.
84. Паевский В.А. Трудная жизнь пернатых многоженцев // Природа, 2004. № 8. 32-40 С.
85. Панов Е.Н. Межвидовая гибридизация и судьба гибридных популяций (на примере двух видов сорокопутов-жуланов: Lanius collurio L., L. Phoenicuroides Schalow) // Журн. общ. биол, 1972. Т. 33. № 4. С. 409-427.
86. Панов Е.Н., Крюков А.П. Дивергенция, изолирующие механизмы и гибридизация в группе сорокопутов-жуланов (Lanius, Aves) // Зоол. ж., 1973. Т. 52. Вып. 11. С.1683-1697.
87. Панов Е.Н. Гибридизация и этологическая изоляция у птиц // М.: Наука, 1989. С. 512.
88. Панов Е.Н. Граница вида и гибридизация у птиц // Гибридизация и проблема вида у позвоночных / Ред. Россолимо О.Л. М.: Изд-во МГУ, 1993. С. 53-96.
89. Панов Е.Н., Грабовский В.И., Любущенко С.В. Дивергенция и гибридогенный полиморфизм в комплексе "черные каменки" Oenanthe picata II Зоол. ж., 1993. Т. 72. Вып. 8. С. 80-96.
90. Попов В.А. Млекопитающие Волжско-Камского края (насекомоядные, рукокрылые, грызуны). Казань, 1960. 468 с.
91. Рубцова З.М. Эволюционное значение гибридизации // Развитие эволюционной теории в СССР. Л.: Наука, 1983. С. 116-129.
92. Рысков А.П. Мультилокусный ДНК-фингерпринтинг в генетико-популяционных исследованиях биоразнообразия // Мол. биол., 1999. Т. 33. № 6. С. 997-1011.
93. Рынков Ю.Г., Жукова О.В., Шереметьева В.А. и др. Генофонд и геногеография народонаселения / Под ред. Рычкова. Том. 1. Генофонд населения России и сопредельных стран. СПб.: Наука, 2000. 611 с.
94. Свиташев С.К., Вершинин А.В., Перишна Л.А., С алии а Е.А., Шумный В.К. Анализ геномов гибридов Horcleum х Secale II Докл. АН СССР, 1988. Т. 298. С. 483486.
95. Семенова С.К., Илларионова НА., Васильев ВА. и др. Генетический анализ и оценка генетического разнообразия восточноевропейских пород борзых собак (Can is fam il iar is L.) // Генетика, 2002. Т. 38. № 6. С. 842-852.
96. Серебровский А. С. Геногеография и генофонд сельскохозяйственных животных СССР. "Научное слово" 1928. Т 9.
97. Серебровский А. С. Проблемы и метод геногеографии. Труды Всесоюзного съезда по генетике, селекции, семеноводству и племенному животноводству. Т. 2. Л., 1930.
98. Сиволап Ю.М., Топчиева Е.А., Чеботарь С.В. Идентификация и паспортизация сортов мягкой пшеницы методами RAPD- и SSRP-анализа // Генетика, 2000. Т. 36. № 1. С. 44-51.
99. Сиволап Ю.М., Чеботарь С.В., Топчиева Е.А. и др. Исследование молекулярно-генетического полиморфизма сортов Trilicum aestivum L. с помощью RAPD- и SSRP-анализа// Генетика, 1999. Т. 35. № 12. С. 1665-1673.
100. Слудский А.А., Варшавский С.Н., Исмагилов М.И. а др., Млекопитающие Казахстана. Грызуны (сурки и суслики). Алма-Ата: Наука, 1969. Т. 1. Ч. 1. С. 159177.
101. Созинов А.А. Полиморфизм белков и его значение в генетике и селекции. М.: Наука, 1985.272 с.
102. Спиридонова Л.Н., Крюков А.П. Генетическая изменчивость черной, серой ворон и их фенотипических гибридов по данным RAPD-PCR // Цитология и генетика, 2004. Т. 38. № 2. С. 31-39.
103. Спиридонова Л.Н., Челомина Г.Н., Крюков А.П. Генетическое разнообразие черной и большеклювой ворон по данным RAPD-PCR-анализа // Генетика, 2003. Т. 38. № 11. С. 1530-1540.
104. Стариков В.П. Биология грызунов на границах их ареалов в Южном Зауралье: Автореф. Дис. докт. биол. наук. Екатеринбург, 1997. 48 с.
105. Стегний В.Н., Чудинова Ю.В., Салина Е.А. RAPD-анализ разнопродуктивных сортов и гибридов льна культурного (Linum usitatissimum) // Генетика, 2000. Т. 36. № 10. С. 1370-1373.
106. Степанян Л.С. Конспект орнитологической фауны СССР / М.: Наука, 1990.727 с.
107. Степанян Л.С. Надвиды и виды-двойники в авифауне СССР / М.: Наука, 1983.294 с.
108. Степанян Л.С. Конспект орнитологической фауны СССР / М.: Наука, 1990.1. С 727.
109. Тарантул В.З., Гольцов В.А., Родионов А.В., Челишев Л.А., Хутинаев М.А., Гагинская Е.Р., Газарян КГ. Молекулярный и цитологический анализ кластеров умеренных повторов геномов птиц // Молек. биол., 1989. Т. 23. С. 481-490.
110. Тимофеев-Ресовский Н.В., Воротков Н.Н., Яблоков А.В. Краткий очерк теории эволюции // М.: Наука, 1969. С. 407.
111. Титов С.В. Взаимоотношения крапчатого и большого сусликов в недавно возникшей зоне симпатрии. Автореф. дис. .канд. биол. наук. М.: МГУ, 1999. 24 с.
112. Тихвинский В.И. Биология рыжеватого суслика (С. rufescens) // Уч. зап. Казанского гос. ун-та. Работы Волжско-Камской зональной охотничье-промысловой биологической станции. Казань, 1932. Т. 92. №3. С. 46-81.
113. Турарбеков М.З., Саитбекова Н.Д., Шубина Е.А., Гордон Н.Ю., Медников
114. B.М. Полиморфные повторяющиеся последовательности ДНК в геномах диких и домашних овец // Докл. АН СССР, 1988. Т. 302. № 5. С. 1265-1269.
115. Уфыркина О.В., Васильев В.А., Крюков А.П., Рысков А.П. Геномная дактилоскопия ворон: изучение генетической структуры популяций гибридной зоны // Генетика, 1995. Т. 31. № 7. С. 883-888.
116. Формозов Н.А., Никольский А.А. Звуковой сигнал гибрида большого и малого сусликов (Cilellus major х С. pygmaeus) II Вестн. Моск. ун-та. Сер. 16. Биология, 1986. № 4. С. 3-8.
117. Фрисман Л.В., Коробъщына КВ. Генетическая дифференциация домовых мышей юга дальнего востока СССР // Генетика, 1990. Т. 26. С. 2147-2155.
118. Фрисман Л.В., Коробицына КВ., Якименко Л.В., Воротное Н.Н. Какие биохимические группы домовых мышей обитают на территории СССР // Эволюционные генетические исследования млекопитающих: Тез. докл. Владивосток: ДВО АН СССР, 1990. Т. 1. С. 35-54.
119. Хрисанфонова Г.Г., Семенова С.К, Рысков А.П. Клонирование и характеристика РАПИД-маркеров генома паразитических нематод Trichinellci spiralis и Т. pseudospiralis II Мол. биол., 2000. Т. 34. № 5. С. 828-833.
120. Челомина Г.Н., Коробш(ына КВ., Картавцева И.В. Повторяющаяся ДНК, хромосомный полиморфизм и видообразование песчанок//Генетика, 1990. Т. 26.1. C. 1469-1477.
121. Челомина Т.Н., Иванов С.В., Крюков А.П. Особенности ПДРФ частоповторяющейся ДНК ворон // Генетика, 1995. Т. 3. № 2. С. 174-179.
122. Челомина Т.Н., Спиридонова Л.Н., Мориваки К. Генетическая вариабельность домовых мышей Дальнего Востока России по данным RAPD-PCR анализа// 4-й съезд Териологического общества. Тез. докл. М., 1999. С. 274.
123. Чемерис А.В., Ахунов Э.Д., Вахитов В.А. Секвенирование ДНК. М.: Наука, 1999/429 с.
124. Шварц С.С. Экологические закономерности эволюции. М.: Наука, 1980. 278с.
125. Шилов И.А. Экология популяций / Ред. Шилов. М.: Наука, 1991. С. 3-5.
126. Шубина Е.А., Медников Б.М. Семейство повторяющихся последовательностей ДНК у сиговых рыб рода Oncorhynchus // Мол. биол., 1986. Т. 20. С. 947-956.
127. Якименко Л.В., Коробицына К.В. Редкий вариант хромосомы I у домовой мыши: наличие дополнительных гетерохроматиновых сегментов // Генетика, 1988. Т. 24. № 2. С. 376-378.
128. Якгшенко Л.В., Коробицына КВ., Фрисман Л.В., Мориваки К, р1оиекава X. Генетические исследования домовых мышей в гибридной зоне Приморского края // Генетика, 2000. Т. 36. № 1. С. 77-86.
129. Якименко Л.В., Коробицына КВ., Фрисман Л.В. II Эволюционные и генетические исследования млекопитающих: Тез. докл. Владивосток: ДВО АН СССР, 1990. Т. 2. С. 58-59.
130. Якгшенко JI.B., Коробицына КВ. Цитогенетическое и морфологическое исследование домовых мышей южного Забайкалья // Систематика и филогения грызунов и зайцеобразных. Москва, 2000. С. 188-191.
131. Якгшенко Л.В., Коробш(ына КВ., Фрисман Л.В., Мориваки К, Ионекава X. Цитогенетика и систематика домовых мышей России и прилежащих стран // Проблемы эволюции. Т. 5. Ред. А.П. Крюков и J1.B. Якименко. Владивосток: Дальнаука, 2003. С. 62-89.
132. Adoutte A., Balavoine G., Lartillot N., deRosa R. The end of intermedia taxa? // Animal. EvoL, 1999. V. 15. P. 104-108.
133. Akaike H. A new look at the statistical model identification. IEEE Trans. Automat. Contr., 1974. AC-19. P. 716-723.
134. Anderson E. Hybridization of the habitat // Evolution, 1948. V. 2. P. 1-9.
135. Anderson E. Introgressive Hybridization. Chapman & Hall, London, 1949.
136. Anderson E. Introgressive Hybridization // Biol. Rev., 1953. V. 28. P. 280-307.
137. Anderson E., Hubricht L. Hybridization in Traclescantia. III. The evidence for introgressive hybridization // Am. J. Botany, 1938. V. 25. P. 396-402.
138. Andronico F., De Lucchini S., Grusiani F. et al. Molecular organisation of ribosomal RNA genes clusters at variable chromosomal sites in Triturus vulgaris meridionalis (Amphibia, Urodela) // J. Mol. Biol., 1985. V. 186. P. 219-229.
139. Arber W. Promoution and limitation of genetic exchange // Science, 1979. Vol. 205. P. 361-365.
140. Armour J.A.L., Alegre S.A., Miles S. et al. Minisatellites and mutation processes in tandemly repetitive DNA // Microsatellites. Evolution and Applications / D.B. Goldstein, C. Schlotterer. N.Y.: Oxford Univ. Press, 1999. P. 24-33.
141. Arnold M. Natural Hybridization and Introgression / Princeton University Press, Princeton, 1996.
142. Avise J.C. et al. Intraspecific phylogeography: The mitochondrial bridge between population genetics and systematics // Annu. Rev. Ecol. Syst., 1987. V. 18. P. 489-527.
143. Avise J.C. Nature's family archives // Natur. Iiist., 1989. V. 3. P. 24-27.
144. Avise J.C. Phylogeography. The history and formation of species. Harvard Univ. Press. Camridge, Massachu-setts / London, England, 2000. 447 p.
145. Avise J.C. Molecular markers, natural history, and evolution / N.Y.: Chapment and Holl, 1994. 511 p.
146. Banks M.A., Rcishbrook V.K., Calavetta M.J. et al. Analysis of microsatellite DNA resolves genetic structure and diversity of Chinook salmon (Onchorhynchos tshawytscha) in California's Cental Valley // Can. J. Fish. Aquat. Sci., 2000. V. 57. P. 915-927.
147. Barton N.H. The role of hybridization in evolution // Mol. Ecol., 2001. V. 10. P. 551-568.
148. Barton N. H., Hewitt G.M., Adaptation, speciation and hybrids zones // Nature, 1989. V. 341. № 6242. P. 497-503.
149. Bernatchez L., Wilson C.C. Comparative phylogeography of Nearctic and Palearctic fishes // Mol. Ecol., 1998. V. 7. P. 431-452.
150. Blair A.P. Variation, isolating mechanisms, and hybridization in certain toads // Genetics, 1941. V. 26. P. 398-417.
151. Bonhomme F., Catalan J., Gerassimov S. et al. Le complexe d'especes du genre Mus en Europe centrale et orientale. 1. Genetique // Ztschr. Saugetierlc, 1983. Bd. 48. P. 78-85.
152. Bonhomme F., Catalan J., Britton-Davidian J. et al., Biochemical diversity and evolution in the genus Mus II Biochem. Genet., 1984. V. 22. P. 275-303.
153. Bonhomme F., Guenet J.-L. The laboratory mouse and its wild relatives. In: Lyon, M. F., Rastan, S. and Brown, S. D. M. (eds) Genetic Variants and Strains of the Laboratory Mouse. Oxford University Press, Oxford, 1996. 3rd edn, pp. 1577±1596.
154. Braun M.G. Genetic analysis of avian hybrid zones // J. Ornithol., 1994. V. 135. P.
155. Britton J., Pasteur N., Thaler L. Les souris du midi de la France: Characterisation genetique de deux groupes depopulations sympatriques // C.r.Acad. sci. D., 1976. V. 283. P. 515-518.
156. Britton J., Thaler L. Evidence for the presence of two sympatric species of mice (genus Mus L.) in southern France based on biochemical genetics // Biochem. Genet., 1978. V. 16. P. 213-225.
157. Brown W.M., Prager E.M., Wang A., Wilson А.С. Mitochondrial DNA sequences of primates: tempo and mode of evolution //J. Mol. Evol., 1982. V. 18. P. 225-239.
158. Burg T.M., Croxall J.P. Global relationships amongst black-browed and greyheaded albatrosses: analysis of population structure using mitochondrial DNA and microsatellites // Mol. Ecol., 2001. V. 10. P. 2647-2660.
159. Burger C.V., Scribner K.T., Spearman W.J. et al. Genetic contribution of three introduced life history of sockeye salmon to colonization of Frazer lake, Alaska // Can. J. Fish. Aquat. Sci., 2000. V. 57. P. 2096-2 111.
160. Chelominci G., Kryukov A., Suzuki H. Phylogenetic relationships of tree species of crows (Corvidae, Aves) based on the restriction site variation of nuclear ribosomal RNA gene // Citology and Genetics, 2001. V. 31. № 1. P. 52-57.
161. Chelomina G.N., Pashkova L.N., Kryukov A.P. The restriction analysis of nDNA from the Corvids (Passeriformes, Aves) // Сотр. Biochem. Physiol., 1991. V. 100B. № 3.P. 601-604.
162. Cooke H.J. Evolution of the long range structure of satellite DNAs in the genus Apodemus // J. Molec. Biol., 1975. V. 94. P. 87-99.
163. Cothran E.G., Zimmerman E.G., Nadler C.F. Genie differentiation and evolution in the ground squirrel subgenus Ictidomys (genus Spermophylus) II J. Mammal., 1977. V. 58. P. 611-622.
164. Dandieu S., Rahuel C., Ruffle G., Lucotte G. Comparaisons des sequnces d'ADN hautement repetees chez L'homme et diverses espeses de primates // Biochem. Syst. Ecol., 1984. V. 12. P. 237-244.
165. Darevsld J.S. Origin of unisexuality and hybridogenous speciation in vertebrate animals //Abh. Akad. Wiss. DDR. Abt. Math. Naturwiss. Techn., 1983. N. 14. S. 75-82.
166. Descimon, H. and Geiger, H., Electrophoretic Detection of Interspecific Hybrids in Parnassius (Lepidoptera, Papilionidae) // Genet. Sel. Evol., 1988. V. 20. № 4. P. 435440.
167. Dobzhansk)> T. Speciation as a stage in evolutionary divergence // Amer. Natur., 1940. V. 74. P. 312-321.
168. Dybvig K., Clark C.D., Aliperti G., Schlesinger M.J. A chicken repetitive DNA sequence that is highly sensitive to single-strand specific endonucleases // Nucl. Acids Res., 1983. V. 11. P. 8495-8508.
169. Eden F.C., Musti A.M., Sobieski D.A. Clusters fo repeated sequences of a chicken DNA are extensively methyled but contain specific undermetthylated regions // J. molec. Biol., 1981. V. 148. P. 129-151.
170. Eck S. Intraspezifische Ausformungen im Fliigel- und Schwanzbau bei Wurger-Formenkreisen der Gattung Lanius (Aves, Laniidae) // Zool. Abh. Staatl. Mus. Tierk. Dresden, 1973. Bd. 32. S. 75-119.
171. Edwards S.V. Mitochondrial gene genealogy and gene flow among island and mainland populations of a sedentary, the grey-crowned babbler {Pomatostomus temporalis) II Evolution, 1993. V. 47. № 4. P. 1118-1137.
172. Ellegren H. First gene on the avian W chromosome (CHD) provides a tag for universal sexing of non-ratite birds // Proc. Royal Soc. London В., 1996. V. 263. P. 16351641.
173. Ellerman J.R., Morrison-Scott T.C.S. Checklist of Palearctic and Indian Mammals // London: British Museum, 1951. 81 Op.
174. Espinosa A., CracraftJ. Molecular phylogeny of the Lyrebird // J. Ornithol., 1994. Bd. 135. S. 29.
175. Estoup A., Angers B. Microsatellites and minisatellites for molecular ecology: theoretical and empirical consideration // Advances in Molecular Ecology / Ed. G.R. Carvalcho. Nato Sciences Series. IOS Press, 1998. P. 55-86.
176. Felsenstein J. Confidence limits on phylogenies: an approach using bootstrap // Evolution, 1985. V. 39. P. 783-791.
177. Ferris S.D., Sage R.D., Prager E.M. et al. Mitochondrial DNA evolution in mice // Genetics, 1983. V. 105. P. 681-721.
178. FisherR.A. Gene frequencies in a cline determinated by selection and diffusion // Biometrics, 1950. V. 6. P. 353-361.
179. Eraser M. The new thinking on species limits // Birdwatch, 2002. V. 123. P. 1011.
180. Frisman L.V., Korablev V.P., Lyapunova E.A., Vorontsov N.N. Speciation levels and isozyme differentiation in the genus Spermophilus in the Palearctic // Israel J. Zool., 2000. V. 46. № 4. P. 366-367.
181. Gaisler J. Comparative ecological notes on Afghan rodents // Rodents in desert environments. The Hague: Junk, 1975. P. 59-74.
182. Gannon V.P.J., King R.K., Kim J.Y., Goldsteyn Thomas E.J. Rapid and sensitive method for detection of Shiga-like toxin-producing Escherichia coli in ground beef using the polymerase chain reaction. Appl. Environ. Microbiol., 1992. V. 58. P. 3809-3815.
183. Garner K.J., Slavicek J.M. Identification and characterization of a RAPD-PCR marker for distinguishing Asian and North American gypsy moth // Insect. Mol. Biol., 1996. V. 5. №2. P. 81-91.
184. Golding G.B., Strobeck C. Increased number of alleles found in hybrid populations due to intragenic recombination // Evolution, 1983. V. 37. № 1. P. 17-29.
185. Goldstein D.B., Linares A.R., Cavalli-Sforza L.L. An evoluation of genetic distances for use with microsatellite loci // Genetics, 1995. V. 139. P. 463-471.
186. Grant V. Plant Speciation / 1st ed.Columbia Univer. Press, New York, 1971. 3781. P
187. Grant V. The theory of speciational trends / Amer. Nat., 1989. 133 p.
188. Gray P. Mammalian hybrids. London, 1954.
189. Gregorius H.-R. The concept of genetic diversity and its formal relationship to geterozigosity and genetic distances // Math. Biosci., 1978. V. 41. P. 253-271.
190. Gregorius H.-R. The relationships between the concept of genetic diversity and differentiation 11 Theor. Appl. Genet., 1987. V. 74. P. 397-401.
191. Gurclebeke S., Maelfaitl J.-P., Backeljau T. Contrasting allozyme and RAPD variation in spider populations from patchy forest habitats // Genetica, 2003. V. 119. P. 27-34.
192. Gilnclti I., Kuntez C., Malilcov W. et al. Mitochondrial DNA and chromosomal studies of wild mice (Mus) from Turkey and Iran // Heredity, 2000. V. 84. P. 458-467.
193. Hafner D.J., Yates T.L. Systematic status of the Mojave ground squirrel, Spermophilus mohavensis (subgenus Xerospermophilus) II J. Mammal., 1983. V. 64. P. 397-404.
194. HallE.R. The Mammals of North America, 2nd edn., Wiley, 1981. New York. Hall T.A. BioEdit: a user-friendly biological sequence alignment editor and analysis program for Windows 95/98/NT // Nucl. Acids. Symp., 1999. Ser. 41. P. 95-98.
195. Hanlcen J. & Sherman P.W. Multiple paternity in Belding's ground squirrel litters // Science, 1981. V. 212. P. 351-353.
196. Hansen M.M., Kenchington E., Nielsen E. Assigning individual fish topopulations using microsatellite DNA markers // Fish and Fisheries, 2001. V. 2. Is. 2. P. 93-112.
197. Harrington R. Hybridization among deer and its implications for conservation // Ir. For. J., 1973. V. 30. P. 64-78.
198. Harris M.P. Abnormal migration and hybridization of Lams argentatns and L. fnscns after interspecific fostering experiments // Ibis, 1970. V. 75. P. 265-278.
199. Harrison J., Harrison P. A hybrid purple X grey heron on the camargue // Ibid, 1968. V. 88. P. 1-4.
200. Harrison R.G. Hybrids zones: windws on evolutionary process // Heredity, 1986. V. 56. №3. P. 337-350.
201. Harrison R.G., Bogdanowicz S.M., Hoffmann R.S., Yens en E., Sherman P.W. Phylogeny and evolutionary history of the ground squirrels (Rodentia: Marmotinae) // J. of Mammal., 2003. V. 10. №. 3. P. 249 276.
202. Hewitt G.H. Hybrids zones natural laboratories for evolutionary studies // Trends evol. Ecol., 1988. V. 3. P. 158-167.
203. Hickerson M.J., Cunningham С. W. Dramatic Mitochondrial Gene Rearrangements in the Hermit Crab Pagurus longicarpus (Crustacea, Anomura). Mol. Biol, and Evol., 2000. V. 17. P. 639-644.
204. Higuchi H. Habitat segregation between the jungle and carrion crows, Corvus macrorhynchos and С. corone, in Japan // Jap. J. Ecol., 1979. V. 29. № 4. P. 353-358.
205. Hoffmann R.S., Anderson C.G., Thorington R.W. Jr. and Heciney L.R. Family Sciuridae // Mammal Species of the World. Eds. Wilson D.E. and Reeder D.M. Smithsonian Institution Press, Washington, DC., 1993. P. 419-465.
206. Holdane J.B.S. The theory of a cline // J. of Genetics, 1948. V. 48. P. 277-284.
207. Howell A.H. Revision of the North American ground squirrels, with a classification of the North American Sciuridae //N. Am. Fauna, 1938. V. 56. P. 1-256.
208. Hunt W. G., Selander R. К. \91Ъ. Biochemical genetics of hybridisation in European house mice // Fleredity, V. 31. P. 11—33.
209. Johnson N. A., Wade M. J. Genetic covariances within and between species: indirect selection for hybrid inviability // J. Evol. Biol., 1996. V. 9. P. 205-214.
210. Key K.H.L. The concept of stasipatric speciation // Syst. Zool., 1968. V. 17. № 1. P. 14-22.
211. Kimura M. A simple method for estimating evolutionary rates of base substitutions through comparative studies of nucleotide sequence // J. Mol. Evol., 1980. V. 16. P. 111120.
212. Kimura M., Crow J. F. The number of alleles that can be maintained in a finite population // Genetics, 1964. V. 49. P. 725-738.
213. King J. Ornithonews //Birding World, 1996. V. 9. P. 470.
214. Klein J., Sipos P., Figueroa F., Polymorphism of ^-complex genes in European wild mice 11 Genet. Res., 1984. V. 44. P. 39-46.
215. Kline J., Tichy H., Figueroa F. On the origin of mice // An. Univ. Chile, 1987. V. 5. P. 91-120.
216. Knox A.G., Collinson M, Helbig A.J., Parkin D.T., Sangster G. Taxonomic recommendations for British birds // Ibis, 2002. V. 144. № 4. P. 707-710.
217. Koelreuter J. G. T. Vorlaufige Nachricht von einigen das Geschlecht der Pflanzen betreffenden Versuchen // Laipzig, 1761 (1893). Ostwald's "Klassiker der exakten Wissenschatten". № 4.
218. Korclis D., Gubensek F. Unusual horizontal transfer of a long interspersed nuclear element between distant vertebrate classes // Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1998. V. 95. P. 10704-10709.
219. Korobitsyna К. V., Yakimenko L. V, Frisman L. V. Genetic differentiation of house mice in the fauna of the former USSR: results of cytogenetic studies // Biol. J. Linnean Soc., 1993. V. 48. P. 93-112.
220. Kroodsma R.L. Hybridization in grosbeak (Pheucticus) in North dacota // Wilson Bull., 1974. V. 86. P. 230-236.
221. Macey J.R., Larson A., Ananjeva N.B., Papenfus T.J. Evolutionary shifts in three major structural features of the mitochondrial genome among Iguanian lizards // J. Mol. Evol., 1997. V. 44. P. 660-674.
222. Madge S. Counting crows // Birdwatch, 2000. June. P. 22-25. Makarieva A.M. Variance of protein heterozygosity in different species of mammals with respect to the number of loci studied // Heredity, 2001. V. 87. № 1. P. 4151.
223. Marais G., Duret L. Synonymous Codon Usage, Accuracy of Translation, and Gene Length in Caenorhabditis elegans // J. Mol. Evol., 2001. V. 52. P. 275 280.
224. Marshall J.T. A synopsis of Asian species of Mus (Rodentia, Muridae) // Bull. Amer. Mus. Natur. Hist., 1977. V. 158. P. 173-220.
225. Marshall J.T, Sage R.D. Taxonomy of the house mouse // Symp. Zool. Soc. London, 1981. V. 47. P. 15-25.
226. Marshall H.D., Baker A.J. Mitochondrial DNA phylogeography of European and Atlantic island populations of common chaffinches Fringilla coelebs // J. Ornitol., 1994. V. 135. №3. P. 368.
227. Mayr E. Systematics and the Origin of Species / New York: Columbia Univer. Press, 1942. P. 334. (Майр Э. Систематика и происхождение видов, ИЛ, М.: 1947).
228. Mayr Е. What is a species, and what is not? // Phyl. of Science, 1996. V. 63. P. 262-277.
229. Maxam A.M., Gilbert W. A new method of sequencing DNA // Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1977. V. 74. P. 560-564.
230. Mendel G.J. Эксперименты по гибридизации растений (Versuche tiber Pflanzenhybriden, в «Трудах Брюннского общества естествоиспытателей», т. 4, 1866).
231. Mian A. Some notes on field biology of Rhombomys opimus, Meriones persicus and Mus musculus bactrianus with reference to orchards of Baluchstan (Pakistan) // Bombay Natur. Hist. Soc., 1986. V. 83. P. 654-657.
232. Miller M.P. Tools for population genetic analysis (TFPGA) 1.3: A Windows program for the analysis of allozyme and molecular population genetic data. 1997. Computer software distributed by author.
233. Minezawa M., Moriwaki, Kondo K. The third allele of supernatant isocicrate dehydrogenase of house mouse, Id-Ic originates from Asian continent // Jap. J. Genet., 1980. V. 55. №5. P. 389-396.
234. Miyashita N. Kawashima Т., Wang C.H. et al. Genetic polymorphisms of Hbb haplotypes in wild mice // Genetic in wild mice / Eds K. Moriwaki et al. Tolcio: Japan Sci. Soc. Press; Basel: S. ICarger, 1994. P. 85-93.
235. Mohr E., Dunker G. Vom "Formencreis" des Mus musculus L. // Zool. Jb. Abt. Syst. (Oecol.) geograf. Biol., 1930. H. 59. S. 65-72.
236. Montalenti G. L'ibridazione interspecifica degli amphibi anuri // Ann. Zool., 1938. V. 4.
237. Moore W.S. An evolution of narrow hybrid zones in vertebrates // quarterly Review of Biology, 1977. V. 52. P. 263-278.
238. Moore W.S., DeFilippis V.R. The window of taxonomic resolution for phylogenies based on mitochondrial cytochrome b II Avian molecular evolution and systematics / Ed. D.P. Mindell. Acad. Press, 1997. P. 83-113.
239. Morilz C., Bowling Т.Е., Broun W.M. Evolution of animal mtDNA: relevance for population biology and systematics // Annu. Rev. Ecol. Syst., 1987. V. 18. P. 269-292.
240. Moriwaki K., Miyashita N., Yonekawa H. Genetic survey of laboratory mice and its implication in genetic monitoring // The contribution of laboratory animal science to the welfare of man and animals. Stuttgart: Verlag, 1985. P. 237-247.
241. Moriwaki K., Miyashita N., Suzuki H. Genetic feature of major geographical isolates of Mus musculus II Curr. Top. Microbiol. And Immunol., 1986. V. 127. P. 55-61.
242. Moriwaki K. Wild mouse from a geneticist's viewpoint // Genetics in Wild Mice / Eds K. Moriwaki et al. Tokio: Japan Sci. Soc. Press; Basel: S. Karger, 1994. P. XI-XIII.
243. Mull is К., Faloona F., ScharfS. et al. Specific enzimatic amplification of DNA in vitro: the polymerase chain reaction // Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol., 1986. V. 51. P. 263-273.
244. Nadler C.F., Hoffmann R.S., Vorontsov N.N., Koeppl J.W., Deutsch L., Sukernik R.I. Evolution in ground squirrels II. Biochemical comparisons in Holarctic populations of Spermophilus HZ. Saugetierk., 1982. V. 47. P. 198-215.
245. Nei M. Estimation of average heterozygosity and genetic distance from a small number of individuals// Genetics, 1978. V. 89. P. 583-590.
246. Nei M., Chesser R.K. Estimation of fixation indices and gene diversities // Ann. Hum. Genet., 1983. V. 47. P. 253-259.
247. Nei M., Li W.N. Mathematical model for studying genetic variation in terms of restriction endonucleases //Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1979. V. 76. P. 5269-5273.
248. Nevo E. Genetic variation in natural populations: patterns and theory Theoret // Pop. Biol., 1978. V. 13. P. 121—177.
249. Nevo E., Beilis A., Ben-Shlomo R. The evolutionary significance of genetic diversity: ecological, demographic and life history correlates // Evolutionary Dynamics of Genetic Diversity / Eds G.S. Mani. Berlin: Springer, 1984. P. 13-213.
250. Paetkau D., Calwert W., Stirling C. Microsatellite analysis of population structure in Canadien polar bears // Mol. Ecol., 1995. V. 4. P. 347-354.
251. Parkin D.T., Collinson M., Helbig A.J., Knox A.G., Sangster G. The taxonomic status of Carrion and Hooded Crows // British Birds, 2003. V. 96. P. 274-290.
252. Philip U. Mating systems in wild populations of Dermestes vulpinus and M. muscidus//. Genet., 1938. V. 36. P. 197-211.
253. Philippe H., Laurent J. How good are philogenetic trees? // Curr. Opin. Genet. Develop., 1998. V. 8. P. 616-623.
254. Posada D. and Crandall K.A. Modeltest: testing the model of DNA substitution // Bioinformatics, 1998. V. 14. № 9. P. 817-818.
255. Povolny D. Finige Erwagungen uber die Beziehungenzwischen den Begriffen "Synantrop" und "Kulturfilger" // Beitr. Entomol. 1963. Bd. 13. S. 439-444.
256. Povolny D., Sustek Z. An attempt at a methodical separation of the concept "Synantrope" and "Kulturfolger" // Ekologia (CSSR), 1982. V. l.P. 13-24.
257. Prager E.M., Wilson А. С. Slow evolutionary loss of the potential for interspecific hybridization in birds: a manifestation of slow regulatory evolution // Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1975. V. 72. № 1. P. 200-204.
258. Raymond M. L., Rousset F. An exact test for population differentiation // Evolution, 1995. V. 49. P. 1280-1283.
259. Rohlf F.J. Numerical taxonomy system of multivariate statistical programs (NTSYS-pc). 1992.
260. Russel P.J. genetics. 5th ed. Menlo Park, California: Addison Wesley Longman Inc., 1998. P. 473-476.
261. Ruzzante D.E., Hansen M.M., Meldrup D. Distribution of individual inbreeding coefficients, relatedness and influence of stocking on native anadromous broun trout (Salo trutta) population structure // Mol. Ecol., 2000. V. 10. P. 2107-2128.
262. Sage R.D. Wild mice // The mouse in biomedical research. N.Y.: Acad, press, 1981. V. 1. P. 39-90.
263. Saino N. et al. Genetic variability in a hybrid zone between carrion and hooded crows (Corvus corone corone and C.c. comix, Passeriformes, Aves) in North-Western Italy // Biochem. Syst. and Ecol., 1992. V. 20. № 7. P. 605-613.
264. Saino N., Scatizzi L. Selective aggressiveness and dominance among carrion crows, hooded crows and hybrids // Boll. Zool., 1991. V. 58. P. 255-260.
265. Saitou N., Nei M. The neighbor-joining method: a new method for reconstructing phyl о genetic trees // Mol. Biol. Evol., 1987. V. 4. P. 406-425.
266. Sanger F., Coulson A.R. A rapid method for determining sequences in DNA by primed syntesis with DNA polymerase // J. Mol. Biol. 1975. V. 94. P. 444-448.
267. Sanger F., Niclein S., Coulson A.R. DNA sequencing with chain-terminating inhibitors // Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1977. V. 74. P. 5463-5467.
268. Schreiber D.E., Garner K.J., Slavicek J.M., Identification of Three Randomly Amplified Polymorphic DNA Polymerase-Chain-Reaction Markers for Distinguishing
269. Asian and North American Gypsy Moths (Lepidoptera, Lymantriidae) // Ann. Entomol. Soc. Am., 1997. V. 90. P. 667-674.
270. Schwatz E., Schwarz H. The wild and commensal stocks of the house mouse, Mus musculus Linnaeus // J. Mammal., 1943. V. 24. P. 59-72.
271. Selander R.K., Yang S. Y. Protein polymorphism and genie heterozygosity in a wild population of the house mouse (Mus musculus) // Genetics, 1969. V. 63. P. 653-667.
272. Selander R.K., Hunt, Yang S.Y. Protein polymorphism and genetic heterozygosity in two European subspecies of the house mouse // Evolution, 1969. V. 23. P. 379-390.
273. Selander R.K. Biochemical polymorphism in populations of the house mouse and old-field mouse // Symp. Zool. Soc. London, 1970. V. 26. P. 73-91.
274. Sibley Ch.G., Ahlqidst J.E. The phylogeny and classification of the Australo-Papuan passerine birds // Emu, 1985. V. 85. P. 1 14.
275. Sibley Ch.G., Monroe B.L.Jr. Distribution and Taxonomy of Birds of the World // Yale Univ., 1990. P. 470 471.
276. Shannon C.E. A mathematical theory of communication // Bell. Syst. Tech. J., 1948. V. 27. P. 379-423.
277. Short L. Taxonomic aspects of avian hybridization // Auk, 1969. V. 86. P. 84-105.
278. Slatkin M., Barton N.H. A comparison of three indirect methods for estimating average levels of gene flow // Evolution, 1989. V. 43. P. 1349-1368.
279. Slatkin M. A measure of population subdivision based on microsatellite allele frequensies // Genetics, 1995. V. 139. P. 457-462.
280. Solcal R.R., Michener C.D. A statistic method for evaluating systematic relationships // Univ. Kans. Sci. Bull. 1953. V. 28. P. 1409-1438.
281. Solcal R.R., Rolf F.J. Biometry. 3rd edn. W.H. Freeman, New York. 1995. 466 p.
282. Southern E.M. Detection of specific DNA fragments separated by gel electrophoresis //J. Mol. Biol., 1975. V. 98. P. 503-517.
283. Spiridonova L., Chelomina G., Kryukov A., Suzuki H. Some features of genetic diversity in birds of the Corvidae family: data of RAPD-PCR analysis // Biodiversity and Dynamics of Ecosystems in North Eurasia. Novosibirsk, 2000. P. 110-112.
284. Starnbach M.N., Falkow S., Tomkins L.S. Species-specific detection of Legionella pneumophila in water by DNA amplification and hybridization. J. Clin. Microbiol., 1989. V. 27. P. 1257-1261.
285. Slebbins G. L. Variation and Evolution in Plants / Columbia University Press, New York, 1950.
286. Stebbins G.L. The role of hybridisation in evolution // Proceedings of the American Philosophical Society, 1959. V. 103. P. 231-251.
287. Stiiwe G. Beobachtungen zur Frage der Tetraoniden-Bastasdierung // Z. Jagdwiss., 1971. V. 17. №2.
288. Suzuki H., Kurihara Y. Genetic variation of ribosomal RNA in the house mouse, Mus musculus II Genetic in wild mice / Eds K. Moriwaki et al. Tokio: Japan Sci. Soc. Press; Basel: S. Karger, 1994. P. 107-119.
289. Swofforcl D. L. PAUP*. Philogenetic Analysis Using Parsimony (and Other Methods), Version 4.0b. Sinauer Associates, Sanderland, MA.
290. Tarr C.L., Conant S., Fleischer R.C. Founder events and variation at microsatellite loci in an insular passerine bird, the Laysan finch (Telespiza cantans) II Mol. Ecol., 1998. V. 7. P. 719-731.
291. Thaler L., Bonhomme F., Britton-Davidian J., Hamar M. The house mouse complex of species: Sympatric occurence of biochemical groups Mus 2 and Mus 4 in Rumania//Ztschr. Saugetierk, 1981. Bd. 46. S. 169-173.
292. Twitly V. C. Fertility of Taricha species hybrids and viability of their offspting // Proc. Natur. Acad. Sci. USA, 1964. V. 5. № 2.
293. Van de Peer Y., De Wacher R. TREECON for Windows: a software package for the construction and drawing of evolutionary trees for the Microsoft Windows environment // Comput. Applic. Biosci., 1994. V. 10. P. 569-570.
294. Vanlerberghe F., Dob В., Boursot P., et al. Absence of Y-chromosome introgression across the hybrid zone between Mus musculus domesticus and Mus musculus musculus //Ibid., 1986. V. 48. P. 191-197.
295. Van Hooft W.F., Groen A.F., Prins H.H.T. Phylogeography of the african buffalo based on mitochondrial and Y-chromosomalloci: pleistocene origin and population expantion of the Cape buffalo subspecies // Mol. Ecol., 2002. V.l 1. P. 267-279.
296. Vanlerberghe F., Boursot P., Catalan J. et al. Analyse genetique de la zone d'hybridization entre les deux sous-especes de souris Mus musculus domesticus et Mus musculus musculus en Bulgarie // Genome, 1988. V. 30. P. 427-437.
297. Vedenina V.Yu., Helversen O.V. Complex courtship in a bimodal grasshopper hybrid zone // Behav. Ecol. Sociobiol., 2003. V. 54. P. 44-54.
298. Verturini G., D'Amrogi R., Capanna E. Size and structure of the bird genome-I. DNA content of 48 species of neognatae // Сотр. Biochem. Phisiol., 1986. V. 85B. P. 61-65.
299. Vierstraete A., Vanfleteren J. PCR, sequencing // (http://www.findpal.com). Эл.вере.
300. Wagner M. Die Darwinische Theorie und das Migrationsgesetz der Organismen. Jena, 1868.
301. Wagner M. Die Entstechung der Arten durch raumliche Sonderungen. Gesammelte Aufsatze. Basel., 1889.
302. Wagner M. Ueber und Einfluss der geografischen Isolierung und Kolonienbildung auf die morphologischen Veranoberungen der Organismen. Sonderberichte Bayer. Akad. Wissensch., 1870. B. ll.S. 154-174.
303. Wallis G.P. Do animal mitochondrial genomes recombine? // Trends Ecol. Evol., 1999. V. 14. P. 209-210.
304. Ward R.D., Skibinski D.O.F., Woodwark M. Protein heterozygosity, protein structure and taxonomic differentiotion // Evolutionary Biology / Eds M.K. Hecht et al. N.Y.: Plenum Press, 1992. V. 26. P. 73-159.
305. Wayne R.K., Jenks S.M. Mitochondrial DNA analysis supported extensive hybridization of the endangered Wolf (Canis rufus) II Nature, 1991. V. 351. P. 565-568.
306. Weir B.S., Cockerham C.C. Estimating F-statistics for the analysis of population structure // Evolution, 1984. V. 38. № 6. P. 1358-1370.
307. Wellems Т.Е., Walliker D., Smith C.L. et al. A histidine rich proteine gene marks a linkage group favored strongly in a genetic cross of Plasmodium falciparum II Cell, 1987. V. 49. P.633-642.
308. Wilson C.C., Bernatchez L. The ghost of hybrid past: fixation of Arctic charr {Salvelinus alpinus) mitochondrial DNA in introgressed population of lake trout (S. namaycush) II Mol. Ecol., 1998. V. 7. P. 127-132.
309. Wilson I.G., Cooper J.E., Gilmour A. Some factors inhibiting amplification of the Staphylococcus aureus enterotoxin CI (sec 1) by PCR. Int. J. Food Microbiol., 1994. V. 22. P. 55-62.
310. Woodruff D.S. Natural hybridization and hybrid zones // Syst.Zool., 1973. V. 22. №3. P. 213-218.
311. Woodruff D.S. Genetic anomalies associated with Cerion hybrid zones: the origin and maintenance of new electromorphyc variants called hybrizymes // J. Linn. Soc., 1989. V. 36. №3. P. 281-294.
312. Wright J. DNA fingerprinting in fishes // Biochemistry and Molecular Biology of Fishes / Eds. P. Hochachka, T. Mommsem. Amsterdam: Elsevier, 1993. V. 2. P. 57-91.
313. Yakimenko L.V., Кого bits ina K.V., Frisman L.V., Moriwaki II Abstract Annual Meeting of Japan Theriological Society. Sapporo, 1997. P. 149.
314. Yemen E., Valdes-Alarcon M. Family Sciuridae. / Mamiferos del Noroeste de Mexico. Eds. S. T. Alvarez-Casta~neda and J. L. Patton, Centro de Investigaciones Biologicas del Noroeste, S.C., La Paz, Baja California Sur, Mexico, 1999. P. 239-320.
315. Yeh F.C., Boyle T.J.B. Population genetic analysis of co-dominant and dominant markers and quantitative traits // Belgian J. Botany, 1997. V. 129. 157 p.
316. Yonekctwa H., Gotoh O., TagashiraY., Matsushima Y., Shi L., Cho W.S., Miyashita N., Moriwaki K. A hybrid origin of Japanese mice "Mus musculus molossinus" // Cur. Topics Microbiol. Immunol., 1986. V. 127. P. 62-67.
-
Спиридонова, Людмила Николаевна
-
кандидата биологических наук
-
Владивосток, 2005
-
ВАК 03.00.15
- Взаимодействие популяций лесной куницы и соболя в зоне симпатрий
- Межвидовая гибридизация и гибридное видообразование у бабочек-голубянок рода Agrodiaetus (Lepidoptera, Lycaenidae)
- Особенности наследования локусов ядерного генома и мтДНК при отдаленной гибридизации плотвы (Rutilus rutilus L.) и леща (Abramis brama L.)
- Цитоэмбриологические аспекты гибридизации Secale cereale L. с представителями рода Elytrigia Desv.
- Молекулярно-генетический анализ района SF12-10A7 у хромосомы Drosophila melanogaster
