doi: 10.15389/agrobiology.2025.2.299rus
УДК 639.3:575.17
ГЕНОТИПИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РАДУЖНОЙ ФОРЕЛИ (Oncorhynchus mykiss) ПОРОДЫ КАМЛООПС РАЗНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ
Т.А. ПОЯРКОВА1 ✉, Л.А. КАЛАШНИКОВА2, А.Ю. ВОЛКОВА1,
А.Е. БОЛГОВ1, И.Ю. ПАВЛОВА2
Радужная форель (Oncorhynchus mykiss) породы камлоопс занимает особое место в современном рыбоводстве благодаря своим уникальным биологическим характеристикам, высокой продуктивности и способности успешно адаптироваться к различным условиям содержания, сохраняя характерные признаки при разведении. Эта порода нашла широкое применение в товарном рыбоводстве и используется во многих странах как перспективный объект селекционно-племенной работы. Ее товарное выращивание в России также довольно перспективно. Значительный интерес для разведения и использования в селекционных программах имеют высокопродуктивные представители породы камлоопс иностранного происхождения, в популяциях которых структура генотипов изучена недостаточно. В настоящей работе на радужной форели породы камлоопс разного географического происхождения (Финляндия и США) с использованием межмикросателлитных ДНК-маркеров впервые установлено, что около 50 % особей в обеих популяциях имеют уникальные генотипы. Это указывает на высокое генетическое разнообразие породы камлоопс. Также определены уровни гетерозиготности для обеих популяций (0,71 для финской и 0,85 для американской), что позволяет оценить адаптивный потенциал групп рыб. Нашей целью было изучение генетических особенностей культивируемой радужной форели породы камлоопс разного происхождения по межмикросателлитным локусам. Работу проводили в хозяйствах Республики Карелия в 2021 году, материалом для исследования служили образцы мышечной ткани радужной форели (O. mykiss) от 10 особей возрастом 0+ (сеголетки, компания «Hanka-Taimen Oy», Финляндия) и 10 особей возрастом 1 год (годовики, компания «Troutlodge, Inc.», США»). Образцы мышечной ткани площадью 1 см2 хранили в 96 % спирте при -20 °С. ДНК выделяли с помощью реагентов фирмы ООО НПО «Синтол» (Россия) из серии ДНК-экстран 2. Генотипирование ISSR радужной форели из двух популяций было выполнено с использованием трех праймеров-триплексов (CTC)6G, (GAG)6C, (АСС)6G. В реакционную смесь вносили по 1 мкл праймера и 1,5 мкл ДНК. Амплификацию осуществляли на оборудовании BIO-RAD Tetrad 2 («Bio-Rad», США). Ампликоны разделяли по молекулярным массам с помощью горизонтального электрофореза в агарозном геле (1 %) на оборудовании BIO-RADSub-Cell GT System («Bio-Rad», США). Получены данные по частоте аллелей, степени родства между особями, генетическим дистанциям между аллелями, генетическим вариациям между популяциями. При исследовании генетической структуры обнаружено преобладание фрагмента участка ДНК от 260 до 630 п.н. у особей финского происхождения и от 410 до 1100 п.н. у форели американской популяции. У 100 % особей финского происхождения выявлено преобладание участка ДНК 630-770 п.н. (локус 5, праймер (CTC)6G) и участки длиной 770-900 п.н. (локус 6, праймер (CTC)6G). У 100 % особей американской форели обнаружено преобладание участка ДНК 1710-2000 п.н. (локус 11, праймер (GAG)6C). В обеих популяциях около 50 % исследованных особей имели уникальные генотипы, уровень средней гетерозиготности был достаточно высок: 0,71 — у форели финского происхождения, 0,85 — американского. Важно отметить, что выявленные различия в генетической структуре популяций могут иметь практическое значение при организации селекционно-племенной работы. Более высокая гетерозиготность у американской популяции указывает на потенциально более широкий адаптивный потенциал этой группы рыб. При этом обнаруженные различия между популяциями по распространенным генотипам, длинам выделенных аллелей, а также средней гетерозиготности не влияют на выращивание радужной форели камлоопс в товарном рыбоводстве. Уникальность половины генотипов в обеих популяциях свидетельствует о высоком генетическом разнообразии породы камлоопс, что важно для дальнейшей селекционной работы и поддержания здоровья популяций. Полученные результаты демонстрируют значительную генетическую вариабельность внутри породы камлоопс, что может быть обусловлено неодинаковыми условиями содержания и селекционной работой.
Ключевые слова: радужная форель, порода камлоопс, ДНК-маркеры, генетическая особенность, товарное рыбоводство, межмикросателлиты.
GENOTYPIC FEATURES OF RAINBOW TROUT (Oncorhynchus mykiss) KAMLOOPS BREED OF DIFFERENT ORIGIN
T.A. Poyarkova1✉, L.A. Kalashnikova2, A.Yu. Volkova1, A.E. Bolgov1,
I.Yu. Pavlova2
Rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) the Kamloops breed occupies a special place in modern fish farming due to their unique biological characteristics, high productivity and ability to successfully adapt to various conditions of detention, while maintaining their characteristic features during breeding. In this regard, this breed of rainbow trout has found wide use in commercial fish farming in many countries as a promising object of breeding work. The rearing this breed for commercial cultivation in Russia is also quite promising. The domestic rainbow trout Kamloops based on the Kamloops Canadian trout from natural populations has been studied quite well and is quite successfully used for cultivation in aquaculture. However, highly productive Kamloops trout breeds of imported origin, whose genotype structure has not yet been sufficiently studied, are also of significant interest for breeding and use in breeding programs. In this work, for the first time, the genotypic features of the Kamloops rainbow trout of different origin (Hanka-Taimen Oy, Finland, Troutlodge, Inc., USA) were studied using intermicrosatellite DNA markers capable of detecting differences between populations of rainbow trout of the same breed obtained and raised in different conditions. Our goal was to study the genotypic features of rainbow trout of the Kamloops breed with different origins, using intermicrosatellite markers with repeating sections (CTC)6G, (GAG)6C, (ACC)6G. Muscle tissue samples from 10 individuals aged 0+ (Finland) and 10 individuals aged 1 year (USA) were collected. Previously, the fish muscles were preserved in 96 % alcohol. DNA was isolated from the tissue using NPF Synthol reagents of the DNA Extran 2 series. Genotyping using ISSR triplex markers was performed using PCR-RFLP (PCR-restriction fragment length polymorphism) according to O.V. Kolomytkina (2024). The genetic and population analysis was carried out to determine the frequency of occurrence of allelic variants of the studied markers, the frequency of genotypes’ occurrence in the population and the average heterozygosity. In the genetic structure of rainbow trout of the Kamloops breed of different origins, DNA fragments of 260 to 630 bp predominated in individuals of Finnish origin and of 410 to 1030 bp in trout of the American population. In 100 % of individuals aged 1 year (USA), 1702-2000 bp DNA fragments, locus 11, primer (GAG)6C, predominated. In both populations of the Kamloops rainbow, about 50 % of the studied individuals have unique genotypes, and the average heterozygosity level was quite high, 0.710 in Finnish populations and 0.850 in the USA populations. Note that the identified differences in the genetic structure of populations may be of practical importance in organizing breeding work. The higher level of heterozygosity in the American population (0.850 vs 0.710 in the Finnish population) indicates a potentially broader adaptive potential of this group of fish. Obviously, there are differences in the genetic structure of the rainbow trout of the two populations in terms of common genotypes, lengths of distinguished alleles, as well as in the level of average heterozygosity. These differences do not affect the breeding of Kamloops rainbow trout in commercial fish farming, since the morphological characteristics of all studied individuals correspond to the age characteristics of rainbow trout. The uniqueness of half of the genotypes in both populations indicates the high genetic diversity of the Kamloops breedwhich is an important factor for further breeding and maintaining the health of populations. The results obtained demonstrate significant genetic variability within the Kamloops breed which may be due to different conditions of maintenance and breeding work.
Keywords: rainbow trout, Kamloops breed, DNA markers, genetic feature, commercial fish farming, intermicrosatellites.
1ФГБОУ ВО Петрозаводский государственный |
Поступила в редакцию Принята к публикации |
