Аннотации

Вы можете заказать журналы и оформить подписку

в ИНТЕРНЕТ-МАГАЗИНЕ журнала

Справки по тел. 8-499-270-05-59;

е-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Подписку можно оформить

в отделениях почтовой связи «Почта России»

по индексу ПИ428 (на полгода)

и на сайте: https://podpiska.pochta.ru/press/ПИ428

Подписка
Понедельник октября 18, 2021
ruenfrdeit
аннотация

УДК 631.523.5:638.123

В мтДНК A. caucasia и A. carpathica имеются 24 межгенных спейсера с общим размером 813 п.н. Самый большой из них длиной 192 п.н. расположен между генами тРНК-Leu (UUR) и COX2. Размер этого межгенного спейсера вариабелен среди подвидов A. mellifera из разных линий: у подвидов линии C размер наименьший (191–192 п.н.), а у подвидов линии O — больший (258–264 п.н.). Для сравнения, мтДНК A. cerana имеет 22 межгенных спейсера с общим размером 705 п.н., где наиболее длинный межгенный спейсер (231 п.н.) расположен между генами тРНК-Met и тРНК-Gln (Tan et al., 2011).

Сравнительный анализ выровненных последовательностей полной мтДНК A. m. caucasia и A. m. carpathica показал 17 инделов, 54 SNP, из которых 36 транзиций, 18 трансверсий. Кодирующие белок гены полной мтДНК этих подвидов отличались друг от друга 1 инделом, 33 SNP, из которых 27 транзиций (из них 6 приводили к аминокислотным заменам), 6 трансверсий, из которых 5 приводили к аминокислотным заменам. Была отмечена 1 трансверсия в гене COX1, 2 трансверсии в COX2, 1 трансверсия в COX3, 2 трансверсии в гене CYTB, 4 транзиции и 1 трансверсия в ND1, 3 трансверсии в ND2, 1 трансверсия в ND3, 7 транзиций и 1 трансверсия в ND4, 2 транзиции и 2 трансверсии в ND5, 4 транзиции и 1 трансверсия в гене ND6. Гены рРНК различались 17 инделами и 1 транзицией. Гены тРНК A. m. caucasia и A. m. carpathica различались 10 инделами, 2 транзициями и 1 трансверсией. Все межгенные некодирующие области данных подвидов различались 27 инделами, 6 транзициями и 11 трансверсиями.

Несмотря на проведенные исследования, популяции A. m. caucasia и A. m. carpathica остаются недостаточно изученными как в России, так и в странах Европы. Мы надеемся продолжить изучение пчел этих подвидов в пределах их естественного ареала, чтобы определить структуру и генетическое разнообразие популяций, предотвратить внутривидовую гибридизацию и сохранить уникальность их локальных генофондов.

 
 

Работа выполнена при поддержке государственного задания (AAAA-A21-121011990120-7) — Р.А. Ильясов, грантов Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ, грант №19-54-70002 e-Asia_t) — А.Г. Николенко и программ постдокторских исследований в Инчхонском национальном университете (2017–2019) — Р.А. Ильясов. Благодарим доктора Hisashi Okuyama за помощь в секвенировании.

Р.А. ИЛЬЯСОВ1, 2, Г.Ю. ХАН2, М.Л. ЛИ2,
К.В. КИМ2, Д.Х. ПАРК2, 3, Д.И. ТАКАХАШИ4,
Х.В. КВОН2, А.Г. НИКОЛЕНКО1

1Уфимский федеральный исследовательский центр Российской академии наук, г. Уфа,
2Отделение наук о жизни
и Исследовательский центр
насекомых переносчиков болезней,
Инчхонский национальный университет, Инчхон, Корея
3Биоинформатическая компания 3BIGS CO. LTD,
Хвасон-си, Корея
4Факультет естественных наук, Университет Киото Сангё, Киото, Япония

Впервые секвенированы последовательности полного митохондриального генома подвидов пчел Apis mellifera caucasia Pollmann, 1889 (AP018404, 16341 п.н.) и Apis mellifera carpathica Foti et al., 1965 (AP018403, 16336 п.н.). Митохондриальные ДНК (мтДНК) обоих подвидов содержат 13 кодирующих белок генов, 22 гена тРНК, 2 гена рРНК и AT-обогащенную регуляторную область. Отношение транзиций к трансверсиям tr/tv полной мтДНК между A. m. caucasia и A. m. carpathica соответствует 2,05, что характеризует формирование адаптаций к сменяющимся условиям среды обитания. Гены с наибольшим содержанием GC — COX1, COX2, CYTB, COX3 и ND1 — могут быть высокополиморфны и использованы в филогенетических и популяционных исследованиях пчел. Большинство генов мтДНК обоих подвидов расположены на тяжелой цепи и меньшее количество — на легкой цепи. Кластерный анализ последовательности полной мтДНК и оценка структуры межгенной области тРНК-Leu(UUR)-COX2 с единственным элементом Q размером 192 п.н. показали, что A. m. caucasia и A. m. carpathica являются представителями линии C с гаплотипами C2 и C2j соответственно. Указанные подвиды можно дифференцировать друг от друга по 34 уникальным SNP в 11 генах мтДНК и маркеру рестрикции XbaI в гене ND5. Эти генетические маркеры могут способствовать сохранению чистопородных генофондов A. m. caucasia и A. m. carpathica в пределах их естественного ареала.

Ключевые слова: Apis mellifera, подвиды пчел, A. m. caucasia, A. m. carpathica, митохондриальный геном, мтДНК, гаплотипы, консервативная генетика.

ЛИТЕРАТУРА
1. Алпатов В.В. Породы медоносной пчелы и их использование в сельском хозяйстве. — М.,1948.
2. Ильясов Р.А., Поскряков А.В., Петухов А.В., Николенко А.Г. Генетическая дифференциация локальных популяций темной лесной пчелы Apis mellifera mellifera L. на Урале // Генетика. — 2015 — Т. 51. — №7. DOI: 10.7868/s0016675815070048.
3. Ильясов Р.А., Поскряков А.В., Петухов А.В., Николенко А.Г. Молекулярно-генетический анализ пяти сохранившихся резерватов темной лесной пчелы Apis mellifera mellifera Урала и Поволжья // Генетика. — 2016. — Т. 52. — № 8. DOI: 10.7868/s0016675816060059.
4. Arias M.C., Sheppard W.S. Molecular phylogenetics of honey bee subspecies (Apis mellifera L.) inferred from mitochondrial DNA sequence // Molecular Phylogenetics and Evolution. — 1996. — V. 5. — №3. DOI: 10.1006/mpev.1996.0050.
5. Crozier R.H., Crozier Y.C. The mitochondrial genome of the honeybee Apis mellifera: complete sequence and genome organization // Genetics. — 1993. — V. 133. — №1. DOI: 10.1111/j.1365-2583.1993.tb00131.x.
6. Engel M.S. The taxonomy of recent and fossil honey bees (Hymenoptera: Apidae; Apis) // Journal of Hymenoptera Research. — 1999. — V. 8. — №2. DOI: 10.1007/978-1-4614-4960-7_18.
7. Ilyasov R., Nikolenko A., Tuktarov V. et al. Comparative analysis of mitochondrial genomes of the honey bee subspecies A. m. caucasica and A. m. carpathica and refinement of their evolutionary lineages // Journal of Apicultural Research. — 2019. — V. 58. — №4. DOI: 10.1080/00218839.2019.1622320.
8. Ilyasov R.A., Park J., Takahashi J., Kwon H.W. Phylogenetic uniqueness of honeybee apis cerana from the Korean peninsula inferred from the mitochondrial, nuclear, and morphological data // Journal of Apicultural Science. — 2018. — V. 62. — №2. DOI: 10.2478/JAS-2018-0018.
9. Oleksa A., Chybicki I., Tofilski A., Burczyk J. Nuclear and mitochondrial patterns of introgression into native dark bees (Apis mellifera mellifera) in Poland // Journal of Apicultural Research. — 2011. — V. 50. — №2. DOI: 10.3896/IBRA.1.50.2.03.
10. Ruttner F. Biogeography and Taxonomy of Honeybees. Berlin, Heidelberg. — Berlin, 1988.
11. Syromyatnikov M.Y., Borodachev A.V., Kokina A.V., Popov V.N. A molecular method for the identification of honey bee subspecies used by beekeepers in Russia // Insects. — 2018. — V. 9. — №1. DOI: 10.3390/insects9010010.

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ:
Ильясов Рустем Абузарович, д-р биол. наук., ст. науч. сотр., е-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.;
Хан Ги Юн, аспирант лаборатории сенсорной нейробиологии и биомоделирования, e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.;
Ли Мёнг Лёл, д-р биол. наук, ст. науч. сотр. лаборатории сенсорной нейробиологии и биомоделирования, e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.;
Ким Кил Вон, д-р биол. наук, проф., ст. науч. сотр. лаборатории сенсорной нейробиологии и биомоделирования, e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.;
Парк Джун Хён, д-р биол. наук., директор Биоинформатической компании 3BIGS CO. LTD, е-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.;
Такахаши Дзюн Ичи, д-р биол. наук, проф., зав. лабораторией молекулярной экологии и пчеловодства, e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.;
Квон Хюн Вук, д-р биол. наук, проф., зав. лабораторией, e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.; Николенко Алексей Геннадьевич, д-р биол. наук, проф., зав. лабораторией.

 
 

EVOLUTIONARY RELATIONSHIPS OF CAUCASIAN APIS MELLIFERA CAUCASIA AND CARPATHIAN APIS MELLIFERA CARPATHICA POPULATIONS OF THE HONEY BEE

R.A. Ilyasov, G.Y. Han, M.L. Lee, K.W. Kim, J.H. Park, J.I. Takahashi, H.W. Kwon, A.G. Nikolenko

The sequences of the complete mitochondrial genome of the honey bee subspecies Apis mellifera caucasia Pollmann, 1889 (AP018404, 16341 bp) and Apis mellifera carpathica Foti et al., 1965 (AP018403, 16336 bp) were first sequenced. Mitochondrial DNA (mtDNA) of both subspecies contains 13 protein-coding genes, 22 tRNA genes, 2 rRNA genes and 1 AT-rich regulatory region. The ratio of transitions to transversions tr/tv in complete mtDNA between A. m. caucasia and A. m. carpathica was 2.05, which characterizes the formation of adaptations to changing environmental conditions. Genes with the highest GC content — COX1 (24%), COX2 (19.6%), CYTB (19.1%), COX3 (17.2%) and ND1 (17.2%) can be highly polymorphic and used in phylogenetic and population studies of bees. Most of mtDNA genes for both subspecies are located on the heavy chain (9 protein coding genes and 14 tRNA genes) and fewer genes (4 protein coding genes, 2 rRNA genes and 8 tRNA genes) are located on the light chain. Cluster analysis of the complete mtDNA sequence and assessment of the structure of the tRNA-Leu(UUR)-COX2 intergenic region with a single Q element of 192 bp showed that both subspecies A. m. caucasia and A. m. carpathica are representatives of the line C with haplotypes C2 and C2j, respectively. Subspecies of the honey bee A. m. caucasia and A. m. carpathica can be differentiated from each other by 34 unique SNPs in 11 mtDNA genes and the XbaI restriction marker in the ND5 gene. These genetic markers can contribute to the preservation of purebred gene pools of honey bee subspecies A. m. caucasia and A. m. carpathica within their natural range.

Keywords: Apis mellifera, honeybee subspecies, A. m. caucasia, A. m. carpathica, mitochondrial genome, mtDNA, haplotypes, conservation genetics.

 

События

Свежее

Популярное

toolАдрес редакции журнала "Пчеловодство":
125212, г. Москва, Кронштадтский б-р, д. 7а
Kronstadt Boulevard, 7a, Moscow, 125212

telephone +7 (499) 270-05-59

noteАдрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

При использовании, копировании, цитировании публикаций портала beejournal.ru обязательна прямая ссылка на страницу используемого материала.

ГИПП

VKFacebookOKTwitter

Сейчас на сайте 167 гостей и нет пользователей

Яндекс ИКС Яндекс.Метрика