Ви є тут

Використання ISSR-маркерів для генотипування експериментальної групи великоротого окуня Micropterus salmoides (LACEPEDE, 1802), вирощеного у ставках Полісся України

Метою цієї роботи було дослідити генетичну структуру експериментальної групи великоротого окуня, вирощеного у ставках Полісся України, за використання ISSR-маркерів. Для виконання поставлених завдань проведено ISSR-генотипування генетичної структури великоротого окуня із застосуванням чотирьох фрагментів тринуклеотидних локусів. Охарактеризовано генетичну структуру експериментальної групи великоротого окуня ставового рибного господарства ДПДГ «Нивка» з використанням 4-х праймерів: В – (GAG)6C; С – (AGC)6G; D – (ACC)6G та E – (AGC)6C. Для досліджень використовували фрагменти плавців. У ході роботи було підібрано оптимальні умови проведення ISSR-PCR аналізу. Дослідження дали змогу виявити ряд факторів, що мають вплив на ефективність цих маркерів: концентрація ДНК, кількість циклів ампліфікації. За 4-ма маркерами виявлено 80 алелів з молекулярною масою 160 п.н 1320 п.н. Визначено діапазони ампліконів за обраними маркерами: маркером В – від 150 до 1186 п.н.; за маркером С – від 640 до 200 п.н.; D – від 1320 до 225 п.н.; та E – в межах 630 – 160 п.н. Найбільш поліморфним є маркер В – 26 алелів, найменш поліморфними є маркер Е –15 алелів. У дослідженій експериментальній групі великоротого окуня ефективне число алелів варіювало від 10,2 (маркер Е) до 12,2 (маркери С, D). Визначено показники генетичної мінливості за розрахунками алельних частот. Максимальний рівень наявної гетерозиготності становить для маркерів С, D – 0,918, найменший для маркера Е – до 0,902. Запропоновано метод, який дає можливість за використання зазначених праймерів провести аналіз генетичної структури експериментальної групи великоротого окуня і реалізувати генетичну інформацію на різних стадіях селекційного процесу.

Ключові слова: ISSR-PCR, генетична структура, великоротий окунь, ДНК-маркери, генотип, амплікони, генетичний поліморфізм, молекулярногенетичний маркер.

  1. Tupper, M., Sheriff, N. (2008). Capture-based aquaculture of groupers. In: Lovatelli, A. and Holthus, P.F. Eds., Capture-Based Aquaculture. Global Overview. FAO. Rome, pp. 217–253.
  2. Rahel, F. J. (2007). Biogeographic barriers, connectivity and homogenization of freshwater faunas: it's a small world after all. Freshwater Biology. Vol. 52, pp. 696–710.
  3. Page, L. M., Burr, B. M. (2011). A feld guide to freshwater fshes of North America north of Mexico. Boston: Houghton Mifin Harcourt, 663 p.
  4. Qingchun, W., Yifan, T., Yan, L., Siqi, L., Pao, X., Jun, Q. (2023). Effects of morphological traits on body weight and fllet yield of largemouth bass (Micropterus salmoides). Journal of Fishery Sciences of China, Vol. 30 (5), pp. 617–629. DOI:10.12264/JFSC2023-0021
  5. Hou, H., Ren, A., Yu, L., Ma, Z., Zhang, Y., Liu, Y. (2023). An Environmental Impact Assessment of Largemouth Bass (Micropterus salmoides) Aquaculture in Hangzhou, China. Sustainability, 15 (16), 12368 p. DOI:10.3390/su151612368
  6. Neal, J. W. (2014). Comparison of largemouth bass growth and maturation in Puerto Rico. Journal of the Southeastern Association of Fish and Wildlife Agencies, no. 1, pp. 1–6.
  7. Tidwell, J., Coyle, S., Bright, L. A. (2019). Largemouth bass aquaculture. London, U.K.: 5M Publishing LTD, 274 p.
  8. USDI (U.S. Department of Interior, Fish and Wildlife Service and U.S. Department of Commerce, U.S. Census Bureau) National survey of fshing, hunting, and wildlife associated recreation. Washington, DC: U. S. Government Printing Ofce, 2011.
  9. Long, J. M. (2015). A historical perspective of black bass management in the United States. American Fisheries Society Symposium. Vol. 82, pp. 99–122.
  10. Jang, M.-H., Joo, G.-J., Lucas, M. C. (2006). Diet of introduced largemouth bass in Korean rivers and potential interactions with native fshes. Ecology of Freshwater Fish. Vol. 3, pp. 315–320. DOI:10.1111/ j.1600-0633.2006.00161.x
  11. Gushchin, V. О., Sytnik, Yu. М., Mateychyk, V. І., Sinchuk, M. А. (2019). Some aspects of the introduc- tion of valuable fsh species into fshery water bodies of Ukraine: collection of materials from the VIII Congress of the Hydroecological Society of Ukraine, dedicated to the 110th anniversary of the founding of the Dnieper Biological Station «Prospects for hydroecological research in the context of environmental problems and social challenges» November 6-8. Kyiv, pp. 196–198. (In Ukrainian)
  12. Yalinskaya, N. S. (1953). Biological foundations of the reconstruction of the fsheries of the lakes of the Shatsk group of the Volyn region of Ukraine: abstract of the dissertation of the candidate of biological sciences. Lvіv, 15 p. (In Ukrainian)
  13. Nosal, A. D., Simonova, L. G. (1958). Fish population of the lakes of the Volyn and Rivne regions of Ukraine and fshing. Proceedings of UkrNIIRH. Vol. 11, pp. 111–131. (In Ukrainian)
  14. Shevchenko, P. G. (2013). A retrospective review of the formation of the ichthyofauna composition of the Shatsk lakes. The nature of Western Polesie and adjacent territories. Vol. 10, pp. 149–155. (In Ukrainian)
  15. Yevtushenko, М. Yu., Dudnyk, S. V., Glyebova, Yu. (2011). А. Acclimatization of hydrobionts. Kyiv: Agrarian Education, 240 p. (In Ukrainian)
  16. Sytnyk, Yu. M. (2019). To the question of the consequences of the introduction of some fsh species into the hydroecosystem of Shatsk Lakes: the reality of present days. Fauna of Ukraine on the border of the XX – XXI century. The state and biological diversity of ecosystems in protected areas: international Zoological Conference abstracts. Lviv: SPOLOM, pp. 149–152. (In Ukrainian)
  17. Hrytsyniak, І., Sytnik, Yu., Guschin, V., Mateychyk, V., Sinchuk, M. (2019). Morphological characteristic of the Largemouth bass (Micropterus salmoides) from the Svitiaz’ lake of Shats’ky lake group. Modern problems of theoretical and practical ichthyology: XII International Ichthyological Scientifc and Practical Conference, Dnipro, September 26-28, 2019. Accent, pp. 15–18.
  18. Gushchin, V., Polishchuk, O., Hrytsyniak, I. (2022). Growing of fngerlings of the largemouth bass (Micropterus salmoides) in Ukrainian fsh farms during the frst year of life. AACL Bioflux, Vol. 15, Issue 3. Available at:http://www.bioflux.com.ro/aacl
  19. Chistiakov, D., Hellemans, B., Volckaert, М., F.A.M. (2006). Microsatellites and their genomic distribution, evolution, function and applications: A review with special reference to fsh genetics. Aquaculture. Vol. 255, pp. 1–29. DOI:10.1016/j.aquaculture.2005.11.031
  20. Kubota, S., Liu, Q., Kessuwan, K., Okamoto, N., Sakamoto, T., Nakamura, Y., Shigenobu, Y., Sugaya, T., Sano, M., Uji, S., Nomura, K., Ozaki, A. (2014). High-throughput simple sequence repeat (SSR) markers development for the kelp grouper (Epinephelus bruneus) and cross-species amplifcations for Epinephelinae species. Advances in Bioscience and Biotechnology, Vol. 5, pp. 117–130. DOI:10.4236/abb.2014.52016.
  21. Hrytsynyak, I. I., Mariutsa, A. E., Borysenko, N. O., Tushnytska, N. Y. (2021). Application of molecular genetic markers in fsh farming. The formation of a new paradigm for the development of the agro-industrial sector in the 21st century: a collective monograph: in 2 parts, part 2. resp. for the issue is O. V. Averchev. Lviv-Torun: Liga-Press, pp. 509–537. DOI:10.36059/ 978-966-397-240-4-18 (In Ukrainian)
  22. Stetsyuk, I. M., Konishchuk, V. V. (2023). Genetic features of the structure of bighead carp and silver carp in aquaculture. Balanced nature use: traditions, perspectives and innovations: materials of the international scientifc and practical conference (Kyiv, 1819 May 2023). Kyiv, pp. 124–126. (In Ukrainian)
  23. Zhigileva, O. N., Baranova, O. G., Pozhidaev, V. V. (2013). Comparative Analysis of Using Isozyme and ISSR-PCR Markers for Population Differentiation of Cyprinid Fish. Turkish Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, Vol. 13, pp. 159–168.
  24. Stetsyuk, I. M., Tarasyuk, S. I. (2020). The use of DNA markers to preserve the biodiversity of fsh populations. Environmental safety and balanced use of nature in agro-industrial production: materials of the international scientifc and practical conference (Kyiv, July 07-08, 2020). Kyiv, pp. 203–206. (In Ukrainian)
  25. Stetsyuk, I. M., Mariutsa, A. E., Tarasyuk, S. I. (2021). Ecological and genetic changes in populations of silver carp (Hypophtalmichthys molitrix) and bighead carp (Hypophthalmichthys nobilis). Agroecological journal, no. 1, pp. 98–105. DOI:10.33730/2077-4893.1.2021.227245 (In Ukrainian)
  26. Marwal, A., Sahu, A. K., Gaur, R. K. (2014). Molecular Markers: Animal Biotechnology. Elsevier. pp. 289–305. DOI:10.1016/B978-0-12-416002-6.00016-X
  27. Haniffa, M. A., Jeya Abiya, J. S., Milton, J., Ramesh, K., Bhat, A. A., Chelliah, A. (2014). Morphometric, meristic and ISSR marker systems for species identifcation and evolutionary analysis in fve Indian Channids. Biochemical Systematics and Ecology. Vol. 55, pp. 131–136. DOI:10.1016/j.bse.2014.02.031
  28. Bielikova, О. Y., Mariutsa, A. E., Mruk, A. I., Tarasjuk, S. I., Romanenko, V. M. (2021). Genetic structure of rainbow trout Oncorhynchus mykiss (Salmoniformes, Salmonidae) from aquaculture by DNA-markers. Biosystems Diversity. Vol. 29 (1), pp. 28–32. DOI:10.15421/012104.
  29. Belikova, O. Yu., Mariutsa, A. E., Tretyak, O. M. (2022). Analysis of the specifcity of the genetic structure of the paddlefsh (Polyodon spathula (Walbaum, 1792)) using ISSR markers. Animal breeding and genetics. Issue 63, pp. 153–160. DOI:10.31073/abg.63.14. (In Ukrainian)
  30. Bielikova, О., Тarasjuk, S., Mruk, A., Zaloilo, O., Didenko, A. (2021). Microsatellite-Based Analysis of Genetic Diversity and Population Structure of Rainbow Trout (Oncorhynchus mykiss) Cultured in Ukraine. Genetics of Aquatic Organisms, Vol. 5, Issue 1, pp. 29–39. DOI:10.4194/2459-1831-v5_1_04.
  31. Hrytsyniak, I. I, Tarasiuk, S. I. (2010). Actual tasks of genetic research in fsh farming. Optimum use, preservation and reproduction of aquatic living resources - urgent tasks of producers of fsh products and scientifc institutions of the fshing industry: Materials of the scientifc and practical seminar held on June 12, 2009 during the exhibition "Fish Expo-2009". K.: KTUU «KPI», pp. 96–108. (In Ukrainian)
  32. Dubin, O. V. (2012). Amplifcation of inter-microsatellite sequences as a method for estimating polymorphism of the Azov sevryuga population. Bulletin of the Zhytomyr National Agroecological University. no. 2 (1), pp. 129–133. (In Ukrainian)
  33. Yeh, F. C., Boyle, T. J. (1997). Population genetic analysis of co-dominant and dominant markers and quantitative traits. Belgian Journal of Botany, Vol. 129, pp. 157—163.
  34. Peakall, R., Smouse, P. (2012). GenAlEx 6.5: genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research-an update. Bioinformatics. 28 (19), pp. 2537–2539. DOI:10.1093/bioinformatics/ bts460
  35. Takezaki, N., Nei, M. (1996). Genetic distances and reconstruction of phylogenetic trees from microsatellite DNA. Genetics. Vol. 144, pp. 389–399.
  36. Powell, W., Morgante M., Andre, C., Hanafey, M., Vogel, J., Tingey, S., Rafalski, A. (1996). The comparison of RFLP, RAPD, AFLP and SSR (microsatellite) markers for germplasm analysis. Molecular Breeding. Vol. 2 (3), pp. 225–238. DOI:10.1007/BF00564200.
  37. Prevost, A., Wilkinson, M. J. (1999). A new system of comparing PCR primers applied to ISSR fngerprinting of potato cultivars. Theoretical and Applied Genetics. Vol. 98 (1), pp. 107–112. DOI:10. 1007/s001220051046.
  38. Mukhopadhyay, T., Bhattacharjee, S. (2019). Genetic Diversity and Population Structure Analyses of Threatened Amblyceps mangois from Sub-Himalayan West Bengal, India Through Rapd and ISSR Fingerprinting. Croatian Journal of Fisheries, Vol. 77, pp. 33–50. DOI:10.2478/cjf-2019-0004
  39. Liu, Y.-G., Chen, S.-L., Li, J., Li, B.-F. (2006). Genetic diversity in three Japanese flounder (Paralichthys olivaceus) populations revealed by ISSR markers. Aquaculture. Vol. 255, Issues 1–4, pp. 565–572. DOI:10.1016/j.aquaculture.2005.11.032
  40. Maltagliati, F., Lai, T., Casu, M., Valdesalici, S., Castelli, A. (2006). Identifcation of endangered Mediterranean cyprinodontiform fsh by means of DNA inter-simple sequence repeats (ISSRs). Biochemical Systematics and Ecology, Vol. 34, Issue 8, pp. 626– 634. DOI:10.1016/j.bse.2006.02.003
ДолученняРозмір
PDF icon mariutsa_1_2024.pdf453.22 КБ