ND5-ND6 митохондриальной ДНК как молекулярный маркер для дифференциации двух ремонтно-маточных стад нельмы «кубенская» и «обская»

Цель работы состояла в оценке возможности применения участка ND5/ND6 мтДНК в качестве полиморфного маркера для дифференциации нельмы на примере двух ремонтно-маточных стад нельма «Кубенская» и нельма «Обская» рыбоводного хозяйства «Форват» Ленинградской области. 
Материалы и методы. Материалом для исследования нельмы послужили 60 образцов тканей сеголеток нельмы, собранные в период 2020—2023 гг. на рыбоводном хозяйстве из ремонтно-маточного стада «Кубенская нельма» (n=30) и «Обская нельма» (n=30). Гаплотипирование нельмы проводили по участку ND5/ND6 мтДНК методом ПЦР-ПДРФ на основе полиморфизма сайтов рестрикции эндонуклеазных ферментов и определяли нуклеотидные последовательности секвенированием по Сэнгеру этого участка мтДНК. Данные о нуклеотидной последовательности ND5/ND6 у образцов нельмы из двух выборок получены с помощью генетического анализатора ABI-3500 (Applied Biosystems), последовательности ДНК были отредактированы вручную и выровнены с помощью программного обеспечения MEGA X. 
Результаты. Представленные в работе особенности нуклеотидной последовательности ND5/ND6 у представителей рода Stenodus ранее не рассматривались как информативный молекулярно-генетический маркер. Было установлено, что нельма из ремонтно-маточного стада, сформированного от производителей озера Кубенского, демонстрирует генетические отличия от ремонтно-маточного стада нельмы из р. Оби. Проанализированный участок мтДНК может быть применен в качестве молекулярно-генетического маркера при проведении гаплотипирования нельмы на рыбоводных предприятиях в выборках значительного объема для контроля мероприятий по восстановлению географически удаленных природных популяций нельмы.

1. Дрягин П. А. Вопросы филогении сиговых (Coregonidae) / П. А. Дрягин, П. Л. Пирожников, В. В. Покровский // Восьмая сессия ученого совета СевНИОРХ. Петрозаводск. – 1969. – С. 90—92.

2. Решетников Ю. С. Экология и систематика сиговых рыб // М.: Наука. – 1980. – 263 с.

3. Bernatchez L. Integrating molecular genetics and ecology in studies of adaptive radiation: whitefish, Coregonus sp., as a case study / L. Bernatchez, A. Chouinard, G. Lu // Biol. J. Linn. Soc. – 1999. – V. 68. — P. 173—194.

4. Sendek D. S. Electrophoretic studies of Coregonid fishes from across Russia / D. S. Sendek // Advances in Limnology. – 2002. – Vol. 57. – P. 35—55.

5. Попов И. Ю. Квинтессенция эволюции / Попов И. Ю., Сендек Д. С. // Эволюционная биология: история и теория. – СПб: СПбФИЕЕТ. – 2003. – С. 172—189.

6. Politov D. V. Molecular phylogeography of Palearctic and Nearctic ciscoes. / D. V. Politov, J. W. Bickham, J. C. Patton // Annales Zoologici Fennici. – 2004 – Vol. 41. —P. 13–23.

7. Боровикова Е. А. Систематическое положение и происхождение сигов (Coregonus, Coregonidae, Osteichthyes) Европы. Генетический подход / Е. А. Боровикова, А. А. Махров // Успехи совр. биологии. – 2009. – Т. 129. – № 1. — C. 58–66.

8. Боровикова Е. А. Молекулярно-генетические исследования в решении проблем филогении и филогеографии сиговых рыб (Coregonidae) / Е. А. Боровикова // Труды Института биологии внутренних вод им. И. Д. Папанина РАН. – 2016. – № 73(76). – С. 46—63.

9. Бочкарев Н. А. Таксономический статус и происхождение некоторых экологических форм сигов вида Сoregonus lavaretus (L.) из водоемов Сибири / Н. А. Бочкарев, Е. И. Зуйкова, Д. В. Политов // Генетика. – 2017 – Т. 53. —№ 8. – С. 922–932. doi: 10.7868/S0016675817080033.

10. Берг Л. С. Пресноводные рыбы СССР и прилегающих стран. Часть 1. Издательство Академии наук СССР, Москва-Ленинград, 1948. – с. 466.

11. Bernatchez L. Phylogenetic relationships among the subfamily Coregoninae as revealed by mitochondrial DNA restriction analysis. / L. Bernatchez, F. Colombani, J. J. Dodson // Journal of Fish Biology. – 1991. – Vol. 39. – P. 283–290.

12. Bodaly R. A. Genetic comparisons of New and Old World coregonid fishes./ R. A. Bodaly, J. Vuorinen et al. // Journal of Fish Biology. – 1991. – Vol. 38. – P. 37–51.

13. Lockwood S. F. Phylogenetic relationships among members of the Coregoninae inferred from direct sequencing of PCR-amplified mitochondrial DNA. / S. F. Lockwood, R. E. Dillinger et al. // Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. – 1993. – Vol. 50 – P. 2112–2118.

14. Sajdak S. L. Phylogenetic relationships among Coregonus species inferred from the DNA sequence of the first internal transcribed spacer (ITS1) of ribosomal DNA / S. L. Sajdak, R. B. Phillips // Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. – 1997. – Vol. 54. – P. 1494–1503.

15. Reist J. D. The phylogeny of New- and Old World coregonine fishes as revealed by sequence variation in a portion of the d-loop of mitochondrial DNA / J. D. Reist, L. D. Maiers et al. // Biology and Management of Coregonid Fishes. – Advances in Limnology. – 1998 – Vol. 50. – P. 323–339.

16. Baldina S. N. Genetic relationships of the Ussuri cisco, Coregonus ussuriensis Berg 1906, in view of mtDNA data / S. N. Baldina, N. Y. Gordon, D. V. Politov // Biology and Management of Coregonid Fishes. Advances in Limnology. – 2007. – Vol. 60 – P. 83–89.

17. Crete-Lafreniere A. Framing the Salmonidae Family hylogenetic Portrait: A More Complete Picture from Increased taxon Sampling / A. Crete-Lafreniere, L. K. Weir, L. Bernatchez // PLoS ONE. – 2012. – 7(10). doi:10.1371/journal.pone.0046662.

18. Politov D. V. Coregonids of Russia: Evolutionary genetic approach in assessment of the current state of biodiversity / D. V. Politov // Fundamental and Applied Limnology / Archiv for Hydrobiologie. – 2017. – Vol. 189(3). – P. 181—192. doi:10.1127/fal/2017/0814.

19. Голованова Т. С. Аллозимная изменчивость белорыбицы и нельмы Stenodus leucichthys / Т.С. Голованова, Д.Г. Мальдов и др. // Вопросы рыболовства. – 2000. – Т. 1. —№ 2. – С. 95—96.

20. Голованова Т. С. Применение RAPD-PCR-анализа для изучения внутривидовой изменчивости белорыбицы и нельмы (Stenodus leucichthys) / Т. С. Голованова, С. И. и др. // II Биология, биотехника разведения и промышленного выращивания сиговых рыб: Материалы научно-производственного совещания. Тюмень. – 2001. – С. 37—41.

21. Голованова Т. С. Анализ генетической изменчивости белорыбицы и нельмы Stenodus leucichthys (Guldenstadt, 1772) в связи с задачами искусственного воспроизводства // Автореф. дис. … канд. биол. наук.— М.: ВНИИПРХ, 2004 – 24 с.

22. Kottelat M., Freyhof J. Handbook of European freshwater fishes, 2007 – p. 640.

23. Шестаков А. В. Материалы по биологии нельмы (Stenodus leucichthys nelma) среднего течения реки Анадырь / А. В. Шестаков, С. И. Грунин // Чтения памяти Владимира Яковлевича Леванидова. – 2005. – Вып. 3. – C. 552—556.

24. Попов П. А. Рыбы Сибири: распространение, экология, вылов: моногр. Новосибирск: Изд-во Новосиб. гос. ун-та, 2007 – 526 с.

25. Заделенов В. А. Нельма Stenodus leucichthys nelma (Pallas, 1773) (Salmoniformes, Coregonidae) реки Енисей: структура популяций, промысел, воспроизводство / В. А. Заделенов, Е. В. Дербинева // Вопр. Рыболовства. – 2020 – Т. 21. — № 2. – С. 156—168.

26. Бухардинова М. В. Распространение и миграционный цикл нельмы Stenodus leucichthys nelma (Pallas, 1773) / М. В. Бухардинова // Вестник Астраханского государственного технического университета. – 2022 – № 1. — Vol. 73. – С. 16—24.

27. Тихонов А. В. Животные России. Красная книга / М.: Росмэн, 2012 – 241 с.

28. Титенков И.С. Кубенская нельма / М.: Рыбное хозяйство, 1961 – 52 с.

29. Красная книга Российской Федерации. Животные / М.: АСТ Астрель, 2001 – 862 с.

30. Коновалов А. Ф. Опыт искусственного воспроизводства нельмы Stenodus leucichthys nelma в бассейне Кубенского озера / А. Ф. Коновалов, М. Я. Борисов, Н. В. Думнич // Вестн. рыбохозяйств. Науки. – 2016 – Т. 3. — № 4 (12). – С. 12—19.

31. Aljanabi S. M., Martinez I. Universal and rapid salt-extraction of high-quality genomic DNA for PCR-based techniques / S. M. Aljanabi, I. Martinez // Nucleic Acids Res. — 1997. – V. 25.

32. Gharrett A. J. Phylogeographic analysis of mitochondrial DNA variation in Alaskan coho salmon, Oncorhynchus kisutch. / A. J. Gharrett, A. K. Gray, V. Brykov // Fishery Bulletin. — 2001 – Vol. 99(4). – P. 528–544.

33. Brown W. M. Rapid evolution of animal mitochondrial DNA / W. M. Brown, M. George, A. C. Wilson // Ibid. 1979 – V. 76. – P. 1967—1971.

34. NEBcutter V2.0 2025. URL: https://nc2.neb.com/NEBcutter2/?noredir (дата обращения: 18.07.2025).