Генетическая дифференциация популяций Felis catus востока Беларуси | Статья в журнале «Молодой ученый»

Авторы: ,

Рубрика: Биология

Опубликовано в Молодой учёный №26 (130) декабрь 2016 г.

Дата публикации: 05.12.2016

Статья просмотрена: 89 раз

Библиографическое описание:

Зятьков С. А., Меженикова Е. В. Генетическая дифференциация популяций Felis catus востока Беларуси // Молодой ученый. — 2016. — №26. — С. 175-178. — URL https://moluch.ru/archive/130/36173/ (дата обращения: 26.09.2018).



Введение

Домашняя кошка (Felis catus L.) является одной из интереснейших моделей для изучения микроэволюционных процессов. Это связано с тем, что у нее имеется ряд генов, ответственных за окрас и структуру меха, а эти мутантные гены, в свою очередь, достаточно просто анализировать визуально. Все цветовые вариации в окрасе меха у кошек F. catus, кроме серого полосатого (дикий тип), обусловлены мутациями в генах, контролирующих процесс пигментогенеза и миграции меланоцитов в волосяные фолликулы. Частоты встречаемости мутантных и нормальных аллелей генов окраса характерны для каждой популяции и отражают их генетические структуры. В настоящее время аллельные частоты по генам окраса меха домашних кошек описаны в основном для всех развитых стран. На территории Беларуси такие исследования практически не проводились, поэтому работа направленная на изучение генетической структуры F. catus городов Беларуси крайне актуальна [1–2].

Цель работы: определить генетическую структуру популяций F. catus востока Беларуси, а также используя полученные данные провести оценку их генетической дифференциации.

Материалы иметоды

Для достижения поставленной цели были исследованы 7 городов (Осиповичи, Бобруйск, Чаусы, Костюковичи, Славгород, Шклов, Могилев) восточной части Беларуси. В каждом городе был проложен маршрут, на котором фиксировались все встреченные особи F. catus.

Сбор материала проводился с 8:00 до 10:00 утра и с 20:00 до 22:00 вечера, так как именно в это время суток у особей F. catus наблюдается повышенная активность [3].

Для каждой встреченной особи был присвоен свой номер и составлен ее генетический портрет. Всего таким образом было проанализировано 982 особи F. catus.

Установление генотипов осуществлялось методом визуального типирования характера и окраски шерстного покрова животных.

Определение частот встречаемости мутантных аллелей проводилось по 8 генам окраса и структуры шерсти: сцепленного с полом гена Orange (доминантный аллель О), а также семи аутосомных генов (Agouti — рецессивный аллель а, Dilute — рецессивный аллель d, Long hair — рецессивный аллель l, Piebald spotting — доминантный аллель S, White — доминантный аллель W, Tabby — рецессивный аллель tb, Color — рецессивный аллель cs). Все мутантные аллели, за исключением аллеля l, влияют на окраску шерстного покрова и характер его распределения. Аллель l в гомозиготе определяет длинную шерсть. Фенотипическое проявление аллелей, их взаимодействие и полный расчет аллельных частот подробно описаны ранее [2, 4–6].

Визуализация распределения аллельных частот в исследованных городах на географической карте проводилась с помощью геоинформационного пакета Golden Software Surfer v.9.9.

Результаты иих обсуждение

Для каждого из 7 исследованных городов востока Беларуси была определена генетическая структура популяций F. catus по 8 генам окраса и структуры шерсти. Полученные результаты были сведены в таблицу 1.

Таблица 1

Генетическая структура популяций F. catus исследованных городов

Популяция

Частота мутантного аллеля

a

tb

d

l

S

W

cs

O

Осиповичи

0,724

±0,038

0

0,484

±0,045

0,598

±0,041

0,228

±0,033

0,005

±0,005

0,103

±0,051

0,202

±0,037

Бобруйск

0,806

±0,030

0,137

±0,068

0,478

±0,041

0,540

±0,038

0,250

±0,031

0,025

±0,010

0,132

±0,046

0,223

±0,035

Чаусы

0,729±0,027

0,104±0,052

0,461±0,034

0,530±0,031

0,234±0,024

0,019±0,007

0,200±0,037

0,227±0,028

Костюковичи

0,728±0,034

0

0,429±0,042

0,454±0,040

0,205±0,028

0,029±0,011

0,296±0,045

0,175±0,031

Славгород

0,774±0,028

0,176±0,061

0,368±0,039

0,475±0,037

0,254±0,027

0,007±0,005

0,224±0,041

0,154±0,027

Шклов

0,766±0,036

0,194±0,067

0,374±0,045

0,569±0,039

0,233±0,031

0,018±0,009

0,167±0,048

0,192±0,034

Могилёв

0,705±0,027

0,134±0,047

0,399±0,032

0,470±0,030

0,331±0,026

0,026±0,008

0,141±0,035

0,179±0,024

Из таблицы видно, что наиболее высокие частоты были встречены для следующих аллелей а, d и l, значения которых во всех исследованных популяциях варьировали от 37 до 81 %. Мутантные аллели S, O и cs характеризовались средним значением частот встречаемости, в большинстве исследованных популяций имели величины от 10 до 33 %. Мутантные аллели W, tb встречались с низкой частотой или отсутсвовали.

Высокое значение частоты мутантного аллеля а вызвано плейотропным влиянием гена окраса на поведение. Этот мутантный аллель а можно назвать аллелем урбанизации. Его частота возрастает прямо пропорционально росту численности населения. Поэтому черные кошки более резистентны к стрессу городской среды, чем их собратья с окрасом «дикого типа» [2, 7].

Что касается низкой частоты встречаемости аллеля tb, а в некоторых популяциях его полного отсутствия это связано с тем, что данный аллель характерен для популяций Западной Европы, где он исторически возник и частота его достигает 80–90 %.

На втором этапе исследований была проведена оценка генетической дифференциации популяций F. catus исследованных городов.

Существенные отличия были встречены только для двух аллелей: рецессивного аллеля l и доминантного аллеля S.

Частота аллеля l заметно увеличивается в направлении с юга на север (рисунок 1), что подтверждается данными полученными ранее [8, 9]. По этим данным в более северных районах кошки с длинной шерстью встречаются чаще, чем с короткой.

Рис. 1. Карта распространения кошек с мутацией l

Ситуация с частотой аллеля S оказалась несколько иной. С максимальным значением аллель пегости был встречен в Могилеве. По мере удаления от областного центра к периферии частота данного аллеля в исследованных городах оказывалась ниже (рисунок 2), чего нельзя сказать о городах более удаленных от Могилева (Гомель, Орша), но имеющих схожие аллельные частоты [8]. Это можно связать с проходящими через эти города железнодорожными сообщениями, что способствует более частой миграции людей в направлении Орша-Могилев-Гомель и обратно, чем от Могилева к периферийным городам.

Рис. 2. Карта распространения кошек с мутацией S

Заключение

В ходе проведенных исследований были получены следующие результаты:

  1. составлены генетические портреты особей F. catus, обитающих в 7 городах (Осиповичи, Бобруйск, Чаусы, Костюковичи, Славгород, Шклов, Могилев) восточной части Беларуси;
  2. определена генетическая структура популяций F. catus по 8 генам окраса и структуры шерсти;
  3. проведена оценка генетической дифференциации популяций F. catus обитающих в 7 городах восточной части Беларуси.

Работа проводилась в рамках тем ГПНИ 16–14 и ГПНИ 16–32, выполняемых в рамках Государственных программ «Биотехнологии» и «Природопользование и экология».

Авторы выражают признательность чл.-корр. НАНБ, д.б.н., профессору Г. Г. Гончаренко за помощь и поддержку в популяционно-генетических исследованиях, а также консультации во время написания данной работы.

Литература:

1 Christensen, A. C. Cats as an Aid to Teaching Genetics / A. C. Christensen // Genetics. — 2000. — 155. — P. 999–1004.

2 Гончаренко, Г. Г. Генетика. Анализ наследственных закономерностей на генах меха кошек Felis catus / Г. Г. Гончаренко, С. А. Зятьков. — Гомель: ГГУ им. Ф. Скорины, 2007. — 108 с.

3 Антоненко, Т. В. Методика оценки территориальной активности Felis catus в антропогенных условиях обитания / Т. В. Антоненко // Вестник Алтайского государственного аграрного университета, 2009 — № 10 (60). — С. 110–113.

4 Robinson, R. Genetics for Cat Breeders / R. Robinson. — Oxford: Pergamon, 1991. — 234 p.

5 Гончаренко, Г. Г. Мутантные гены окраски в популяциях домашних кошек Средней Азии и Европейской части СССР / Г. Г. Гончаренко, О. Е. Лопатин, Г. П. Манченко // Генетика, 1985. — Т. ХХI. — № 7. — С.1151–1158.

6 О'Брайен, С. Генетика кошки / С. О'Брайен, Р. Робинсон, А. С. Графодатский, А. В. Таранин. — Новосибирск: Наука, 1993. — 212 с.

7 Бородин, П. М. Кошки и гены / П. М. Бородин. — М.: Книжный дом ЛИБРОКОМ, 2011. — 136 с.

8 Гончаренко, Г. Г. Уровень генетической дифференциации у кошек Felis catus (L.) в западноевропейских, североамериканских и восточноевропейских популяциях / Г. Г. Гончаренко, С. А. Зятьков // Вавиловский журнал генетики и селекции. — Новосибирск: ИЦиГ СО РАН. — Т. 15, № 3, 2011. — С. 516–523.

9 Ruiz-Garcia, M. Is There Really Natural Selection Affecting the l Frequencies (Long Hair) in the Brazilian Cat Populations? / M. Ruiz-Garcia // The Journal of Heredity, 2000. V. –91(1). P. — 49–57.

Основные термины (генерируются автоматически): аллель, Могилев, частота, город, генетическая структура популяций, ген окраса, восточная часть Беларуси, Славгород, Бобруйск, Шклов.


Похожие статьи

Генетическая структура популяций Felis catus здоровых...

гомель, заболевание, структура шерсти, генетическая структура популяций, ген окраса, мочекаменная болезнь, особь, различная природа, аллель, генетическая структура.

Эколого-генетические закономерности популяций Felis catus...

гомель, участок, генетическая структура популяций, аллель, структура шерсти, ген окраса, различный уровень урбанизации, уровень урбанизации, частота, частота встречаемости.

Скорость обмена генетическим материалом у Drosophila littoralis...

Для оценки генетической структуры были рассчитаны частоты встречаемости аллелей в каждой из 10 исследованных популяций D. littoralis. Аллельные частоты по 14 проанализированным генам представлены в табл. 1.

Связь наследственных заболеваний с генами окраса...

Расчет частот встречаемости мутантных аллелей проводился по 7 генам окраса и структуры шерсти: сцепленного с полом гена Orange (доминантный аллель О), а также шести аутосомных генов

Генетическая структура популяций Felis catus здоровых и больных особей г. Гомеля.

Частота встречаемости групп крови системы АВ0 среди жителей...

Строгое постоянство наследуемости групповых признаков АВО позволяет определить распределение фенотипов и их аллелей в популяциях и

Азявчикова Т. В., Гончаренко Г. Г. Генетическая структура сельского и городского населения юго-востока Беларуси по генам...

Рекреационное водопользование города Могилёва

В структуре рекреационного водопользования г. Могилёва преобладают виды отдыха

Национальная система мониторинга окружающей среды Республики Беларусь: результаты

Анализ антропогенных воздействий на состояние зеленых насаждений города Могилева и...

STR-локусы в генетической дактилоскопии Felis catus L.

Следовательно, при 6 аллелях в популяциях F. catus по этому локусу будет 21 различный

Похожие статьи. Генетическая дифференциация популяций Felis catus востока Беларуси.

Связь наследственных заболеваний с генами окраса и структуры шерсти Felis catus.

Прошлое и настоящее Банка генетических ресурсов растений...

Рассмотрена история создания Национального банка генетических ресурсов растений Украины как составной части мировой системы генбанков. Освещена его роль в эффективном использовании генофонда растений и его сохранении для современного и будущих поколений.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Генетическая структура популяций Felis catus здоровых...

гомель, заболевание, структура шерсти, генетическая структура популяций, ген окраса, мочекаменная болезнь, особь, различная природа, аллель, генетическая структура.

Эколого-генетические закономерности популяций Felis catus...

гомель, участок, генетическая структура популяций, аллель, структура шерсти, ген окраса, различный уровень урбанизации, уровень урбанизации, частота, частота встречаемости.

Скорость обмена генетическим материалом у Drosophila littoralis...

Для оценки генетической структуры были рассчитаны частоты встречаемости аллелей в каждой из 10 исследованных популяций D. littoralis. Аллельные частоты по 14 проанализированным генам представлены в табл. 1.

Связь наследственных заболеваний с генами окраса...

Расчет частот встречаемости мутантных аллелей проводился по 7 генам окраса и структуры шерсти: сцепленного с полом гена Orange (доминантный аллель О), а также шести аутосомных генов

Генетическая структура популяций Felis catus здоровых и больных особей г. Гомеля.

Частота встречаемости групп крови системы АВ0 среди жителей...

Строгое постоянство наследуемости групповых признаков АВО позволяет определить распределение фенотипов и их аллелей в популяциях и

Азявчикова Т. В., Гончаренко Г. Г. Генетическая структура сельского и городского населения юго-востока Беларуси по генам...

Рекреационное водопользование города Могилёва

В структуре рекреационного водопользования г. Могилёва преобладают виды отдыха

Национальная система мониторинга окружающей среды Республики Беларусь: результаты

Анализ антропогенных воздействий на состояние зеленых насаждений города Могилева и...

STR-локусы в генетической дактилоскопии Felis catus L.

Следовательно, при 6 аллелях в популяциях F. catus по этому локусу будет 21 различный

Похожие статьи. Генетическая дифференциация популяций Felis catus востока Беларуси.

Связь наследственных заболеваний с генами окраса и структуры шерсти Felis catus.

Прошлое и настоящее Банка генетических ресурсов растений...

Рассмотрена история создания Национального банка генетических ресурсов растений Украины как составной части мировой системы генбанков. Освещена его роль в эффективном использовании генофонда растений и его сохранении для современного и будущих поколений.

Задать вопрос