Филогеографическая структура Alexandromys maximowiczii Schrenk, 1859 (Rodentia, Cricetidae): сопоставление данных изменчивости контрольного региона мтДНК и полиморфизма хромосом

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В результате исследования генетической структуры полевки Максимовича Alexandromys maximowiczii по данным изменчивости контрольного региона мтДНК обнаружен высокий уровень генетической изменчивости для вида в целом. Выявлено три филогенетические группы “east”, “west” и “south”, а в пределах группы “east” три субклады “Chit”, “Amur” и “Khab”. Все филогенетические группы и субклады имеют в основном аллопатрическое географическое распределение по ареалу, но обнаружена одна “гибридная” выборка в окрестностях поселка Савво-Борзя (Забайкальский край), особи в которой имеют разные варианты мт-генотипа: одна особь имеет вариант “west”, а вторая – “east”/“Amur”. Выявленная филогеографическая структура в целом коррелирует с картиной дифференциации по хромосомным формам, но не согласуется с принятой ранее подвидовой системой. Сложная внутривидовая подразделенность полевки Максимовича, обнаруженная на разных уровнях организации (молекулярно-генетическом и хромосомном) отражает не только сложную географию района исследования, но и историю динамического изменения природной среды.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

И. Н. Шереметьева

Федеральный научный центр биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии Дальневосточного отделения Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: sheremet76@yandex.ru
Россия, Владивосток, 690022

И. В. Картавцева

Федеральный научный центр биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии Дальневосточного отделения Российской академии наук

Email: sheremet76@yandex.ru
Россия, Владивосток, 690022

М. В. Павленко

Федеральный научный центр биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии Дальневосточного отделения Российской академии наук

Email: sheremet76@yandex.ru
Россия, Владивосток, 690022

У. В. Горобейко

Федеральный научный центр биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии Дальневосточного отделения Российской академии наук

Email: sheremet76@yandex.ru
Россия, Владивосток, 690022

Ю. А. Баженов

Институт природных ресурсов, экологии и криологии Сибирского отделения Российской академии наук

Email: sheremet76@yandex.ru
Россия, Чита, 672014

И. В. Моролдоев

Институт систематики и экологии животных Сибирского отделения Российской академии наук

Email: sheremet76@yandex.ru
Россия, Новосибирск, 630091

Л. Л. Войта

Зоологический институт Российской академии наук

Email: sheremet76@yandex.ru
Россия, Санкт-Петербург, 199034

Список литературы

  1. Pavlinov I.Ya., Lissovsky A.A. The Mammals of Russia: A Taxonomic and Geographic Reference. Moscow: KMK Sci. Press Publ., 2012. 604 p.
  2. Haring E., Sheremetyeva I., Kryukov A. Phylogeny of Palearctic vole species (genus Microtus, Rodentia) based on mitochondrial sequences // Mammalian Biology. 2011. V. 76. P. 258−267. https://doi.org/10.1016/j.mambio.2010.04.006
  3. Лисовский А.А., Оболенская Е.В. Структура краниометрического разнообразия серых полевок Microtus подрода Alexandromys // Тр. Зоол. ин-та РАН. 2011. Т. 315. № 4. С. 461–477. https://www.zin.ru/journals/trudyzin/doc/vol_315_4/tz_315_4_lisovsky.pdf
  4. Лисовский А.А., Кадетова А.А., Оболенская Е.В. Морфологическое определение видов восточноазиатских серых полевок Alexandromys (Rodentia, Cricetidae) России и сопредельных территорий // Зоологический журнал. 2018. Т. 97. № 1. С. 101–113. https://doi.org/10.7868/S0044513418010099
  5. Lissovsky A.A., Petrova T.V., Yatsentyuk S.P. et al. Multilocus phylogeny and taxonomy of East Asian voles Alexandromys (Rodentia, Arvicolinae) // Zoologica Scripta. 2018. V. 47. № 1. P. 9–20. https://doi.org/10.1111/zsc.12261
  6. Фрисман Л.В., Коробицына К.В., Картавцева И.В. и др. Серые полевки (Microtus Shrank, 1798) Дальнего Востока России: аллозимная и кариологическая дивергенция // Генетика. 2009. Т. 45. № 6. С. 804–812.
  7. Фрисман Л.В., Картавцева И.В., Шереметьева И.Н. и др. Аллозимная дифференциация и кариотипические особенности восточноазиатских полевок Дальнего Востока России // Вecтник СВНЦ ДВО РАН. 2016. № 3. С. 93–103. https://doi.org/10.31433/2618-9593-2019-22-2-13-25
  8. Мейер М.Н., Голенищев Ф.Н., Раджабли С.И., Саблина О.Л. Серые полевки фауны России и сопредельных территорий. Санкт Петербург: Зоол. ин-т РАН, 1996. 320 с.
  9. Bikchurina T., Pavlenko M., Kizilova E. et al. Chromosome asynapsis is the main cause of male sterility in the interspecies hybrids of East Asian voles (Alexandromys, Rodentia, Arvicolinae) // Genes 2023. V. 14. № 5. https://doi.org/10.3390/genes14051022
  10. Sheremetyeva I.N., Kartavtseva I.V., Voyta L.L. et al. Morphometric analysis of intraspecific variation in Microtus maximowiczii (Rodentia, Cricetidae) in relation to chromosomal differentiation with reinstatement of Microtus gromovi Vorontsov, Boeskorov, Lyapunova et Revin, 1988, stat. nov. // J. Zool. Syst. and Evol. Res. 2009. V. 47. № 1. P. 42–48. https://doi.org/10.1111/j.1439-0469.2008.00511.x
  11. Dokuchaev N.E. Far-eastern grey voles (Rodentia: Cricetidae: Alexandromys) from Bolshoi Shantar Island // Russian Journal of Theriology. 2014. V. 13. № 2. P. 65–70. https://doi.org/10.15298/rusjtheriol.13.2.02
  12. Dokuchaev N.E., Sheremetyeva I.N. The identity of gray voles (Cricetidae, Rodentia) from Bolshoi Shantar Island, Sea of Okhotsk, with Gromovʹs vole (Alexandromys gromovi Vorontsov et al., 1988) // Biol. Bull. 2018. V. 45. № 7. P. 783–787. https://doi.org/10.1134/S1062359018070051
  13. Dokuchaev N.E., Solovyeva E.N., Lebedev V.S. A molecular study of the holotype of Microtus oeconomus shantaricus Ognev, 1929 (Rodentia, Cricetidae) // Zoologicheskiy Zhurnal. 2022, V. 101. № 1. P. 117−120. https://doi.org/10.31857/s0044513421110040
  14. Ковальская Ю.М. Хромосомный полиморфизм полевки Максимовича Microtus maximowiczii, Schrek, 1858 (Rodentia, Cricetidae) // Бюлл. МОИП. Биология. 1977. Т. 82. № 2. С. 38–48.
  15. Ковальская Ю.М., Хотолху Н., Орлов В.Н. Географическое распространение хромосомных мутаций и структура вида Microtus maximowiczii (Rodentia, Cricetidae) // Зоол. журнал. 1980. Т. 59. № 12. С. 1862−1869.
  16. Коробицына К.В., Картавцева И.В., Фрисман Л.В. и др. Хромосомный полиморфизм и аллозимная дифференциация полевки Максимовича (Microtus maximowiczii, SCHRENK, 1858) в Забайкалье // Экосистемы Монголии и приграничных территорий соседних стран: природные ресурсы, биоразнообразие и экологические перспективы. Мат. Междунар. конф. 2005. Улан-Удэ: С. 287–289.
  17. Kartavtseva I.V., Sheremetyeva I.N., Korobitsina K.V. et al. Chromosomal forms of Microtus maximowiczii (Schrenk, 1858) (Rodentia, Cricetidae): variability in 2n and NF in different geographic regions // Russ. J. of Theriology. 2008. V. 7. №. 2. P. 89–97.
  18. Bannikova A., Lebedev V., Lissovskii A. et al. Molecular phylogeny and evolution of the Asian lineage of vole genus Microtus (Rodentia: Arvicolinae) inferred from mitochondrial cytochrome b sequence // Biol. J. of the Linnean Society. 2010. № 99. P. 595–613. https://doi.org/10.1111/j.1095-8312.2009.01378.x
  19. Шереметьева И.Н., Картавцева И.В., Фрисман Л.В. и др. Полиморфизм и генетическая структура полевки Максимовича Microtus maximowiczii (Schrenk, 1858) (Rodentia, Cricetidae) Среднего Приамурья по данным секвенирования контрольного региона мтДНК // Генетика. 2015. Т. 51. № 10. С. 1154–1162. https://doi.org/10.7868/S0016675815100161
  20. Wanga C.Q., Gaoc J.H., Lic M. et al. Co-circulation of Hantaan, Kenkeme, and Khabarovsk hantaviruses in Bolshoy Ussuriysky Island, China // Virus Research. 2014. № 191. P. 51–58. https://doi.org/10.1016/j.virusres.2014.07.021
  21. Aljanabi S.M., Martinez I. Universal and rapid salt extraction of high quality genomic DNA for PCRbased techniques // Nucl. Ac. Res. 1997. V. 25. № 22. P. 4692–4693. https://doi.org/10.1093/nar/25.22.4692
  22. Hall T.A. BioEdit: a user-friendly biological sequence alignment editor and analysis program for Windows 95/98 // Nucl. Ac. Symp. Series. 1999. V. 41. № 41. P. 95–98. https://doi.org/10.1021/bk-1999-0734.ch008
  23. Kumar S., Stecher G., Li M. et al. MEGA X: Molecular evolutionary genetics analysis across computing platforms // Mol. Biol. Evol. 2018. V. 35. № 6. P.1547–1549. https://doi.org/10.1093/molbev/msy096
  24. Bandelt H.J., Forster P., Röhl A. Median-joining networks for inferring nntraspecific phylogenies // Mol. Biol. Evol. 1999. V. 16. № 1. P. 37–48. https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.molbev.a026036
  25. Rozas J., Ferrer-Mata A., Sánchez-DelBarrio J.C. et al. DnaSP 6: DNA sequence polymorphism analysis of large datasets // Mol. Biol. Evol. 2017. V. 34. P. 3299–3302. https://doi.org/10.1093/molbev/msx248
  26. Excoffier L., Lischer H.E.L. Arlequin suite ver 3.5: A new series of programs to perform population genetics analyses under Linux and Windows // Mol. Ecol. Resources. 2010. № 10. P. 564–567. https://doi.org/10.1111/j.1755-0998.2010.02847.x
  27. Kavalco K.F., Pasa R. Chromosomal Radiation: A model to explain karyotypic diversity in cryptic species // Gen. and Mol. Biol. 2023. V. 46. № 1. https://doi.org/10.1590/1678-4685-GMB-2023-0116
  28. Огнев С.И. Звери СССР и прилежащих стран. Т. 7. Грызуны. Москва–Ленинград: Госиздат, 1950. 706 с.
  29. Павлинов И.Я., Россолимо О.Л. Систематика млекопитающих СССР / под ред. Соколова В.Е.. Москва: Изд-во Московского университета, 1987. 281 с.
  30. Громов И.М., Ербаева М.А. Млекопитающие фауны России и сопредельных территорий. Зайцеобразные и грызуны. Санкт Петербург: И-во Зоол. ин-та РАН, 1995. 520 с.
  31. Лисовский А.А., Оболенская Е.В. Структура краниометрического разнообразия серых полевок Microtus подрода Alexandromys // Тр. Зоол. ин-та РАН. 2011. Т. 315. № 4. С. 461–477.
  32. Poplavskaya N.S., Bannikova A.A., Neumann K. et al. Phylogeographic structure in the chromosomally polymorphic rodent Cricetulus barabensis sensu lato (Mammalia, Cricetidae) // J. of Zool. Syst. and Evol. Res. 2019. V. 57. № 3. P. 679–694. https://doi.org/10.1111/jzs.12251
  33. Petrova T.V., Zakharov E.S., Samiya R., Abramson N.I. Phylogeography of the narrow-headed vole Lasiopodomys (Stenocranius) gregalis (Cricetidae, Rodentia) inferred from mitochondrial cytochrome b sequences: an echo of Pleistocene prosperity // J. of Zool. Syst. and Evol. Res. 2015. № 53. P. 97–108. https://doi.org/10.1111/jzs.12082

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Ареал, места сбора материала, филогенетическая структура и распространение хромосомных форм (“A”, “B”, “V», “C” и “D”) полевки Максимовича Alexandromys maximowiczii. “west”, “south” и “east” филогенетические группы. “Chit”, “Khab” и “Amur” географические подгруппы в филогенетической группе “west”. Пунктирной чертой указаны границы между филогенетическим группами и подгруппами. Коды выборок соответствуют табл. 1. Звездочкой отмечены места описания подвидов.

Скачать (749KB)
Метаданные
3. Рис. 2. ML-дендрограмма филогенетических отношений полевки Максимовича Alexandromys maximowiczii. В узлах ветвления указаны бутстреп-значения.

Скачать (58KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Филогенетическая сеть гаплотипов мтДНК полевки Максимовича Alexandromys maximowiczii. Размеры кружков пропорциональны количеству образцов с данным гаплотипом. Цифры на ветвях сети соответствуют числу нуклеотидных замен больше 2. Звездочкой помечены образцы из мест первоописания подвидов.

Скачать (653KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024