Дипломная работа на тему "ТЮМГУ | Оценка генетического разнообразия чира coregonus nasus при искусственном выращивании молоди"

Работа на тему: Оценка генетического разнообразия чира coregonus nasus при искусственном выращивании молоди
Оценка: хорошо.
Оригинальность работы на момент публикации 50+% на антиплагиат.ру.
Ниже прилагаю все данные для покупки.
https://studentu24.ru/list/suppliers/Anastasiya1---1326

Описание работы

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего образования
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ИНСТИТУТ БИОЛОГИИ
Кафедра экологии и генетики

РЕКОМЕНДОВАНО К ЗАЩИТЕ В ГЭК
Заведующий кафедрой экологии и генетики, д.б.н., профессор

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
бакалаврская работа
ОЦЕНКА ГЕНЕТИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ ЧИРА COREGONUS NASUS ПРИ ИСКУССТВЕННОМ ВЫРАЩИВАНИИ МОЛОДИ

06.03.01 Биология Профиль «Генетика»

Тюмень 2022

РЕФЕРАТ
С. 51, табл. 12, библ. 70.
Настоящая работа призвана расширить представления о генетическом разнообразии чира (Сoregonus nasus) в условиях искусственного выращивания молоди. С применением двух ISSR-праймеров был проанализирован генетический полиморфизм по 20 локусам, 100% из которых оказались полиморфными. Выявлен высокий уровень генетического разнообразия среди личинок, вылупившихся после инкубации в условиях рыбоводного предприятия. При этом наблюдаются статистически значимые различия по частотам аллелей некоторых локусов между выжившими и погибшими на стадии икры эмбрионами, вероятно, свидетельствующие об отборе генотипов, устойчивых к условиям искусственной инкубации. Остается важным проведение генетического мониторинга искусственно воспроизводимых стад с целью сохранения генетических ресурсов сиговых рыб.
Ключевые слова: генетический полиморфизм, ДНК-маркеры, чир, полиморфные локусы, Coregonus nasus, аквакультура

ОГЛАВЛЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ 4
ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 7
1.1. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЧИРА 7
1.1.1. СИСТЕМАТИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ ЧИРА 7
1.1.2. ЭКОЛОГИЯ ЧИРА 8
1.1.3. ВОЗРАСТ И РОСТ 10
1.1.4. РАЗМНОЖЕНИЕ 12
1.1.5. ПИТАНИЕ 13
1.2. ВНУТРИВИДОВАЯ ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ СИГОВ СИБИРИ 14
1.3. АКВАКУЛЬТУРА И ИЗМЕНЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ СИГОВЫХ РЫБ ПРИ ОДОМАШНИВАНИИ 20
1.4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ СТИМУЛИРУЮЩИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ 24
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 26
2.1. МАТЕРИАЛЫ И ВАРИАНТЫ ОПЫТА 26
2.3. ВЫДЕЛЕНИЕ ДНК 27
2.4. ПЦР 28
2.5. ЭЛЕКТОФОРЕЗ В АГАРОЗНОМ ГЕЛЕ 29
2.6. МЕТОДЫ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ 30
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ 32
ВЫВОДЫ 44
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 45

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
ДНК – Дезоксирибонуклеиновая кислота
мтДНК – митохондриальная дезоксирибонуклеиновая кислота ПЦР – Полимеразная цепная реакция
Праймер – короткий фрагмент нуклеиновой кислоты, комплементарный ДНК- или РНК-мишени, служит затравкой для синтеза комплементарной цепи
СИМП – слабые импульсные магнитные поля ССИМП – сверхслабые импульсные магнитные поля
ISSR-PCR – (англ. Inter simple sequence repeat polymerase chain reaction) – метод ПЦР, в котором микросателлитные локусы используются в качестве участков отжига праймеров

ВВЕДЕНИЕ
Сиговые рыбы широко распространены в субарктической и бореальной зонах Евразии и Северной Америки. Виды рода сиговых Coregonus сосредоточены преимущественно в водоёмах Сибири, а также в прибрежной акватории омывающих ее полярных морей. Сиговые рыбы обладают высокой морфо-экологической пластичностью, имеют сложную внутривидовую структуру [Решетников, c. 305; Bodaly, Vuorinen, Ward et al., p. 37; Бодали, Вуоринен и др., с. 200; Атлас пресноводных…, с. 195; Biology and Management of Coregonid…, p. 323; Green, p. 3]. Для представителей рода Coregonus свойственно явление межвидовой естественной гибридизации [Балдина, с. 1].
Современные морфо-экологические, генетические, палеонтологические данные позволяют рассматривать сиговых рыб как отдельное семейство, в котором принято выделять, выделяют три рода: Coregonus, Prosopium и Stenodus [Решетников, с. 304; Атлас пресноводных…, с. 144-148; Богуцкая, Насека, с. 132].
В рамках морфо-экологического подхода не представляется возможным решить сложные вопросы внутривидовой дифференциации, преобразовать филогению сиговых. Развитие исследований в этом направлении стало возможным благодаря использованию метода генетических маркеров. Структура изменчивости молекулярно-генетических маркеров не зависит от условий среды обитания, она отражает различия в генотипах особей. Выделение мтДНК выступает качественной и проверенной методикой для решения филогеографических вопросов. Этот вид ДНК характеризуется высокой скоростью возникновения мутаций и имеет черты клонирования по материнской линии [Ferris, Berg, p. 277; Avise, p. 118]. Генетический анализ полиморфизма мтДНК позволяет не только дифференцировать таксоны, но и преобразовывать различные эволюционные сценарии. Изоферментные локусы, являющиеся кодоминантными ядерными генными маркерами, зарекомендовали себя как эффективный инструмент для изучения внутри- и межвидовой дифференциации.

Совместное применение ядерных и митохондриальных генетических маркеров позволяет получить полную информацию о состоянии генофондов сиговых рыб и о процессах, протекающих в популяциях [Балдина, с. 1-2].
Актуальность данной работы заключается в изучении генетического полиморфизма чира (Coregonus nasus) в природных популяциях и в рыбоводных хозяйствах.
Цель работы – произвести оценку генетического разнообразия чира (Сoregonus nasus) в условиях искусственного выращивания молоди.
Задачи исследования:
1. Описать генетический полиморфизм Coregonus nasus, основываясь на ISSR-PCR с праймерами P4 и P7;
2. Произвести сравнение частот ISSR-ампликонов в группах особей чира, выживших и погибших на разных сроках инкубации;
3. Проанализировать показатели генетического полиморфизма в экспериментальных группах чира.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Ajibade, S.R., N.F. Weeden & S.M. Chite. Inter-simple sequence repeat analysis of genetic relationships in the genus Vigna, 2000 P. 47–55.
2. Avise J. Molecular Markers, Natural History and Evolution, 1994. 667 p.
3. Bernatchez L. Ecological theory of adaptive radiation. An empirical assessment from coregonine fishes (Salmoniformes). Evolution illuminated: Salmon and their relatives. Eds. A. Hendry, S. Stearns. Oxford: Oxford University Press, 2004. P. 175–207.
4. Biology and Management of Coregonid Fishes / J.D. Reist, L.D. Maiers, R.A. Bodaly [et al.] // Archiv fur Hydrobiologie. Special Issues Advances in Limnology, 1998. Vol. 50. P. 323.
5. Bodaly R.A., Vuorinen J., Ward R.D., Luczynski M., Reist J.D. Genetic comparisons of New and Old World coregonid fishes // Journal of Fish Biology, 1991. Vol. 38. N 1. P. 37–51
6. Etheridge E.C., Adams C.E., Bean C.W. [et al.]. Are phenotypic traits useful for differentiating among a priori Coregonus taxa? // Journal of Fish Bioljgy, 2012. Vol. 80. P. 387–407.
7. Fatty acid composition and contents of seven commercial fish species of genus Coregonus from Russian Subarctic water bodies / M.I. Gladyshev, N.N. Sushchik,
O.N. Makhutova [et al.] // Lipids, 2017. Vol. 52. P. 1033–1044.
8. Ferris S. D., Berg W. J. The utility of mitochondrial DNA in fish genetics and fishery management. In: Ryman, N., Utter, F. (eds.) Population genetics and fishery management. University of Washington Press, Seattle, 1987. P. 277–301.
9. Green D.G. Impacts of climate change on juvenile broad whitefish Coregonus nasus in Arctic Alaska: bioenergetics model development and application: Master of Science in Fisheries. University of Alaska Fairbanks: ProQuest LLC, 2020. P 1-8.
10. Kimura M., Crow J.F. The number of alleles that can be maintained in a finite population // Genetics, 1964. Vol. 49. P. 725–738
11. Kottelat M., Freyhof J. Handbook of European freshwater fishes. Cornol, Switzerland and Berlin, Germany: The World Conservation Union (IUCN), 2007. 646 p.
12. Morphological, biological and mtDNA sequences variation of coregonid species from the Baunt Lake system (the Vitim River basin) / N.A. Bochkarev, E.I. Zuykova, S.A. Abramov [et al.] // Advanced Limnolology, 2013. Vol. 64. P. 257– 277.
13. Nei M. Analysis of gene diversity in subdivided populations // Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1973. V. 70. P. 3321–3323.
14. Selyukov A., Zhigileva O., Shuman L., Selyukova S. Cytomorphological and genetic indicators in the early ontogenesis of the wild and farmed broad whitefish (Coregonus nasus) // Aquaculture and Fisheries, 2022.
15. Slatkin M., Barton N.H. A comparison of three indirect methods for estimating average levels of gene flow // Evolution, 1989. Vol. 43. No. 7. P. 1349-1368.
16. Testing the devil’s impact on southern Baltic and North Sea basins whitefish (Coregonus spp.) diversity / T. Mehner, K. Pohlmann, D. Bittner [et al.] // BMC Evolutionary Biology, 2018. Vol. 18. N 208. P. 1–16.
17. Eutrophication causes speciation reversal in whitefish adaptive radiations / P. Vonlanthen, D. Bittner, A. G. Hudson [et al.] // Nature, 2012. Vol. 482. P. 357– 362.
18. Yeh F. C., Yang R., Boyle T. Popgene. Version 1.31. Univ. Alberta and Centre Int.
Forestry Res, 1999
19. Zietjiewicz E., Rafalski A., Labuda D. Genome fingerprinting by simple sequence repeat (SSR)-anchored polymerase chain reaction amplification // Genomics, 1994. V. 20. P. 176–183.
20. Алтухов Ю.П., Салменкова Е.А. Полиморфизм ДНК в популяционной генетике // Генетика, 2002. Т. 38, № 9. С. 1173–1195.
21. Андрияшева М. А. Генетические аспекты разведения сиговых рыб. Санкт- Петербург: ГосНИОРХ, 2011. 639 с.
22. Атлас пресноводных рыб России. Том 2 / Ю.С. Решетников, О.А. Попова, И. А. Черешнев [и др.]. Москва: Наука, 2002. 253 с.
23. Балдина С.Н. Внутривидовая генетическая дифференцация и филогеография сигов (P. сoregonus) Сибири: специальность 03.02.07 генетика: автореф. дис. канд. биол. наук. Москва, 2010. 23 с.
24. Богданов В. Д. Морфологические особенности развития и определитель личинок сиговых рыб р. Оби. Екатеринбург: Уро РАН, 1998. 53 с.
25. Богуцкая Н.Г., Насека А.М. Каталог бесчелюстных и рыб пресных и солоноватых вод России с номенклатурными и таксономическими комментариями. Москва: Товарищество научных изданий КМК, 2004. 389 с.
26. Бодали Р.А., Вуоринен Д.А., Решетников Ю.С., Рист Д.Д. Генетические связи пяти видов сиговых рыб Сибири // Вопросы ихтиологии, 1994. Т. 34. № 2. С. 195–203.
27. Боровикова Е.А., Гордон Н.Ю., Политов Д.В. Генетическая дифференциация популяций сигов бассейна Белого моря // Проблемы изучения, рац. использования и охраны ресурсов Белого моря: материалы IX Междунар. конф. (Петрозаводск, 11–14 окт.2004 г.). Петрозаводск, 2005. C. 62–66.
28. Боровикова Е.А. Молекулярно-генетические исследования в решении проблем филогении и филогеографии сиговых рыб (Coregonidae) // Труды ИБВВ РАН, 2016. Т. 76, вып. 73. С. 46–63.
29. Боровикова Е.А., Будин Ю.В. Морфологическое и генетическое разнообразие двух форм муксуна Coregonus muksun (Salmonidae) бассейна реки Хатанга как ключ для понимания филогенетических взаимоотношений муксуна и сига C. lavaretus // Вопросы ихтиологии, 2020. Т. 60, № 6. С. 707–720.
30. Боровикова Е.А., Кодухова Ю.В., Семенова А.В. Фенотипическая пластичность и аллометрия краниологических признаков проходной и озерной форм обыкновенного сига Coregonus lavaretus (Linnaeus, 1758) как указание на неправомерность выделения вида Coregonus pidschian // Сибирский экологический журнал, 2020. № 6. С. 741–752.
31. Боровикова Е.А., Махров А.А. Систематическое положение и происхождение сигов (Coregonus) Европы: морфоэкологический подход // Труды Карельского научного центра РАН. 2013. № 6. С. 105–115.
32. Боровикова Е.А., Махров А.А. Систематическое положение и происхождение сигов (Coregonus, Cоregonidae, Osteichthyеs) Европы. Генетический подход // Успехи соврем. Биологии, 2009. Т. 129, № 1. С. 58–66.
33. Бочкарев Н.А., Зуйкова Е.И. Морфобиологическая и экологическая дифференциация симпатрических сигов рода Coregonus из Телецкого озера // Зоологический журнал, 2006. № 8. С. 950–958.
34. Сиг-пыжьян (Сoregonus lavaretus pidschian, Сoregonidae) р. Анабар: морфогенетическая структура популяций / Н.А. Бочкарев, Л.А. Пестрякова, Е.С. Захаров [и др.] // Генетика, 2018. Т. 54. № 9. С. 1057–1067.
35. Володин В.М. К вопросу о половом цикле сиговых рыб озера Таймыр. Институт биологии внутренних вод РАН. Деп. ВИНИТИ 18.11.93, № 2858- В93. Борок, 1993. 21 с.
36. Григорьев С.С., Крикунова Л.Г. Биологическая характеристика и промысел чира в бассейне Тазовской губы // Агропродовольственная политика России, 2017. Т. 70, № 10. С. 65–73.
37. Гувдризер А.Н., Иоганэен Б.Г., Кривощеков Г.М. Рыбы Западной Сибири: Учебное пособие, Томск: Изд-во Томского университета, 1984. 125 с.
38. Жигилева О.Н. Мониторинг генетического разнообразия животных Западной Сибири // Окружающая среда и менеджмент природных ресурсов. Тезисы докладов III Международной конференции / под ред. А. В. Соромотина, А. В. Толстикова. Тюмень: Издательство Тюменского государственного университета, 2012. С. 89–91.
39. Жигилева О.Н., Пак И.В., Усламина И.М. Популяционно-генетический анализ: учебно-методическое пособие для студентов специальности 06.05.01 "Биоинженерия" и "Биоинформатика" очной формы обучения. Тюмень: Изд- во Тюменского государственного университета, 2016. 78 с.
40. Жигилева О.Н., Селюков А.Г., Мельничук А.Д., Матасова Д.А. Мониторинг и сохранение генетического полиморфизма сиговых рыб при искусственном воспроизводстве // Перспективные технологии аквакультуры: Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 2021. 243 с.
41. Журавлев В.Б., Ломакин С.Л., Решетникова Ю.С. Морфоэкологическая характеристика обыкновенного сига Coregonus lavaretus (L.) озера Сорулукель в Республике Алтай // Экология, 2014. № 5. С. 376–384.
42. Заделенов В.А., Шадрин Е.Н. Чир Coregonus nasus (Pallas, 1776) (Salmoniformes, Coregonidae) водоемов Красноярского края // Вестник КрасГАУ, 2007. № 6. С. 133–139.
43. Игнатьев В.А. Морфология и экология чира Сибири: автореф. дис. канд. биол. наук. Томск, 1972. 24 с.
44. К вопросу о дифференциации экологических форм/подвидов сига Coregonus lavaretus озера Каменное / Н.В. Ильмаст, Д.С. Сендек, С.Ф., Титов [и др.] // Ученые записки Петрозаводского государственного университета, 2016. Т. 157, № 4. С. 42–53.
45. Казначеев В.П., Михайлова Л.П. Сверхслабые излучения в межклеточных взаимодействиях. Новосибирск: Наука, 1981. 144 с.
46. Карамушко, Л.И. Шатуновский М.И., Христиансен Й.Ш. Скорость метаболизма и метаболические адаптации у рыб разных широт // Вопросы ихтиологии, 2004. Т. 44, № 5. С. 692–699.
47. Кириллов А.Ф. Промысловые рыбы Якутии. М.: Научный мир, 2002. 194 с. 48.Кирпичников В.С. Генетика и селекция рыб. Ленинград: Наука, 1987. 520 с. 49.Китаев С. П. О сходстве морфологии, экологии, кариотипов и явлении
параллелизма, дивергенции и конвергенции у сиговых и гольцов. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2004. 60 с.
50. Князев И. В. Рост и естественная смертность сиговых рыб Тазовского бассейна // Проблемы и перспективы рационального использования рыбных ресурсов Сибири, 1999. С. 47–51.
51. Колосова Н.С., Селюков А.Г, Богданова В.А. Первичные гоноциты в эмбриогенезе чира (Coregonus nasus) в условиях аквакультуры за пределами ареала // Вестник Тюменского государственного университета. Экология и природопользование, 2018. Том 4. № 1. С. 50–60.
52. Кошелев Б.В. Экология размножения рыб. Москва, 1984. 307 с. 53.Лугаськова Н.В. Эколого-физиологические особенности крови сиговых рыб в
период нагула в субарктической зоне бассейна реки Оби // Вопросы ихтиологии, 2003. Т. 43, № 6. С. 835–841.
54. Лукьянчиков Ф. В. Итоги и перспективы исследования рыб и их кормовых ресурсов бассейна реки Хатанги // Известия Биолого-географического научно-исследовательского института при Иркутском государственном университете им. А. А. Жданова, 1971. Т. 24. С. 127–134.
55. Морфологическая и генетическая изменчивость симпатрических сигов комплекса Coregonus lavaretus pidschian из оз. Кутарамакан Хантайской гидросистемы (п-ов Таймыр) / Н. А. Бочкарёв, Е. И. Зуйкова, В. И. Романов [и др.] // Генетика, 2020. Т. 56, № 5. С. 571–583.
56. Новиков В.В. Электромагнитная биоинженерия // Биофизика, 1998. Т. 43.
Вып. 4. С. 588-593.
57. Попов И. Ю., Сендек Д. С. Квинтэссенция эволюции // Эволюционная биология: история и теория. Вып. 2. Санкт-Петербург: СПбФИЕЕТ РАН, 2003. С. 172–189.
58. Попов П.А. К экологии чира из водоемов субарктической зоны Сибири // Мир науки, культуры, образования, 2013. Т. 41, № 4. С. 415–418.
59. Попов П.А. Адаптации рыб к условиям обитания в субарктических водоемах Западной Сибири // Адаптация организмов к условиям Крайнего Севера. Таллин, 1984. С. 141–145.
60. Попов П.А. Видовой состав и характер распространения рыб на территории Сибири // Вопросы ихтиологии, 2009. Т. 49, № 4. С. 451–463.
61. Попов П.А. Рыбы Сибири. Новосибирск, 2007. 526 с.
62. Ретроспектива ихтиологических и гидробиологических исследований на Ямале / В.Д. Богданов, Е.Н. Богданова, О.А. Госькова [и др.]. Екатеринбург, 2000. 88 c.
63. Решетников Ю. С., Богданов В. Д. Особенности воспроизводства сиговых рыб
// Вопросы ихтиологии, 2011. Т. 51, № 4. С. 502–525.
64. Решетников Ю.С. Экология и систематика сиговых рыб. Москва: Наука, 1980.
301 с.
65. Селюков А.Г., Солодилов А.И., Елькин В.П. Слабые взаимодействия и регомеостаз живых систем (прикладной аспект): Монография. Тюмень: Издательство Тюменского государственного университета, 2008. 234 с
66. Сендек Д.С., Иванов Е.В. О причинах генетической неоднородности сига- пыжьяна Coregonus lavaretus pidschian реки Анабар // Экологическая генетика, 2017. Т. 15. № 3. С. 20–26.
67. Смирнов В. В., Смирнова-Залуми Н. С., Суханова Л. В. Микроэволюция байкальского омуля Coregonus autumnalis migratorius (Georgi). Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2009. 246 с.
68. Сравнительная характеристика популяций сига Coregonus lavaretus L. Бассейна губы Чупа Белого моря / Гуричев П. А., Белоусов И. Ю., Полякова Н. А. [и др.] // Вестник СПбГУ, 2005. Т. 3, № 3. С. 106–113.
69. Сычевская Е. К. Происхождение сиговых рыб в свете исторического развития лососевидных (Salmonoidea). Биология сиговых рыб. Москва: Наука, 1988. С. 17–28.
70. Филогенетические связи популяций обыкновенного сига (Coregonus lavaretus, L.) из водоемов бассейна Белого моря / Д.С. Сендек, А.П. Новоселов, И.И. Студенов [и др.] // Лососевидные рыбы Восточной Фенноскандии. Петрозаводск, 2005. С. 135–147.