За використання SSR-маркерів проведено ідентифікацію алельних варіантів та встановлено локус-специфічні особливості генетичної структури популяцій бичка-кругляка (Neogobius melanostomus) з п’яти вибірок Чорноморсько-Азовського басейну. При порівнянні значення фактичної Но та очікуваної Не гетерозиготності встановлено, що найменше середнє значення за всіма проаналізованими локусами відзначається у вибірці оз. Ялпуг (0,69 та 0,60, відповідно), а найбільше – у вибірці о. Зміїний (0,89 та 0,83). Середнє значення індексу інформаційного поліморфізму (РІС) становило від 0,64 для локусу Ame 129 до 0,68 для Ame 133, що вказує на високий рівень поліморфізму обраних маркерів для даного виду риб. Проведений філогенетичний аналіз показав, що основний кластер формують представники бичка-кругляка локалітетів о. Зміїний та Джарилгацької затоки (ідентичність становила 0,33), а також – Дніпровсько-Бузького лиману (0,26). Подібність бичка-кругляка озера Ялпуг до представників основного кластеру становить 0,23. Риби цього локалітету займають відокремлене положення на дендрограмі, що свідчить про специфічність їх генетичної структури, яка формувалась історично під впливом абіотичних факторів досліджених географічних зон у процесі тривалої адаптації.
Ключові слова: бичок-кругляк Neogobius melanostomus, мікросателітні локуси, молекулярно-генетичні маркери, генетична структура, алелі, локалітети
Повний текст та додаткові матеріали
Цитована література
1. Adrian-Kalchhauser, I., Blomberg, A., Larsson, T., et al., The round goby genome provides insights into mechanisms that may facilitate biological invasions, BMC Biol., 2020, vol. 18, no. 1, pp. 1–33. https://doi.org/10.1186/s12915-019-0731-8
2. Brandner, J., Cerwenka, A., Schliewen, U.K., et al., Invasion strategies in round goby (Neogobius melanostomus): is bigger really better?, PLoS One, 2018, vol. 13. e0190777. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0190777
3. Brown, J.E. and Stepien, C.A., Ancient divisions, recent expansions: phylogeography and population genetics of the round goby Apollonia melanostoma, Mol. Ecol., 2008, vol. 17, pp. 2598–2615. doi . 2008.03777.xhttps://doi.org/10.1111/j.1365-294X
4. Burkett, E.M. and Jude, D.J., Long-term impacts of invasive round goby Neogobius melanostomus on fish community diversity and diets in the St. Clair River, Michigan, J. Great Lakes Res., 2015, vol. 41, no. 3, pp. 862–872. https://doi.org/10.1016/j.jglr.2015.05.004
5. Cerwenka, A.F., Brandner, J., Geist, J., et al., Strong versus weak population genetic differentiation after a recent invasion of gobiid fishes (Neogobius melanostomus and Ponticola kessleri) in the upper Danube, Aquat. Invasions, 2014, vol. 9, pp. 71–86. https://doi.org/10.3391/ai.2014.9.1.06
6. Cristescu, M.E., Genetic reconstructions of invasion history, Mol. Ecol., 2015, vol. 24, pp. 2212–2225. https://doi.org/10.1111/mec.13117
7. Demchenko, V.O. and Tkachenko, M.Y., Biological characteristics of the round goby, Neogobius melanostomus (Pallas, 1814), from different water bodies, Arch. Pol. Fish., 2017, vol. 25, no. 1, pp. 51–61. https://doi.org/10.1515/aopf-2017-0006
8. Farwell, M., Hughes, G., Smith, J.L., et al., Differential female preference for individual components of a reproductive male round goby (Neogobius melanostomus) pheromone, J. Great Lakes Res., 2017, vol. 43, no. 2, pp. 379–386. https://scholar.uwindsor.ca/biologypub/234.
9. Feldheim, K.A., Willink, P., Brown, J.E., et al., Microsatellite loci for Ponto-Caspian gobies: markers for assessing exotic invasions, Mol. Ecol. Resour., 2009, vol. 9, no. 2, pp. 639–644. https://doi.org/10.1111/j.1755-0998.2008.02495.x
10. Gorev, L.M., Peleshenko, V.I., and Khilchevsky, V.K., Hydrochemistry of Ukraine, Kyiv: High School, 1995.
11. Hempel, M., and Thiel, R., First records of the round goby Neogobius melanostomus (Pallas, 1814) in the Elbe River, Germany, BioInvasions Records, 2013, vol. 2, pp. 291–295. https://doi.org/10.3391/bir.2013.2.4.05
12. Janáč, M, Valová, Z., Roche, K., et al., No effect of round goby Neogobius melanostomus colonisation on young-of-the-year fish density or microhabitat use, Biol. Invasions, 2016, vol. 18, pp. 2333–2347. https://doi.org/10.1007/s10530-016-1165-7
13. Janáč, M., Roche, K., Šlapansky, L., et al., Long-term monitoring of native bullhead and invasive gobiids in the Danubian rip-rap zone, Hydrobiologia, 2017a, vol. 807, no. 1, pp. 263–275. https://doi.org/10.1007/s10750-017-3398-6
14. Janáč, M., Bryja, J., Ondračková, M., et al., Genetic structure of three invasive gobiid species along the Danube–Rhine invasion corridor: similar distributions, different histories, Aquat. Invasions, 2017b, vol. 12, pp. 551–564. https://doi.org/10.3391/ai.2017.12.4.11
15. Johansson, M.L., Dufour, B.A., Wellband, K.W., et al., Human-mediated and natural dispersal of an invasive fish in the eastern Great Lakes, Heredity, 2018, vol. 120, no. 6, pp. 533–546. https://doi.org/10.1038/s41437-017-0038-x
16. Kornis, M.S., Mercado-Silva, N., and Vander Zanden, M.J., Twenty years of invasion: a review of round goby Neogobius melanostomus biology, spread and ecological implications, J. Fish Biol., 2012, vol. 80, pp. 235–285. https://doi.org/10.1111/j.1095-8649.2011.03157.x
17. Kumar, S., Stecher, G., Li, M., et al., MEGA X: Molecular Evolutionary Genetics Analysis across computing platforms, Mol. Biol. Evol., 2018, vol. 35, no. 6, pp. 1547–1549. https://doi.org/10.1093/molbev/msy096
18. Kuznetsov, V.M., Wright’s F-statistics: evaluation and interpretation, Probl. Biol. Product. Anim., 2014, vol. 4, pp. 80–104.
19. Lukashov, V.V., Molecular Evolution and Phylogenetic Analysis, Moscow: BINOM, 2009.
20. Maqsood, H.M. and Ahmad, S.M., Advances in molecular markers and their applications in aquaculture and fisheries, GenAqua, 2017, vol. 1, pp. 27–41. https://doi.org/10.4194/2459-1831-v1_1_05
21. Morissette, O., Paradis, Y., Pouliot, R., et al., Spatio-temporal changes in littoral fish community structure along the St. Lawrence River (Quebec, Canada) following round goby (Neogobius melanostomus) invasion, Aquat. Invasion, 2018, vol. 13, pp. 501–512. https://doi.org/10.3391/ai.2018.13.4.08
22. Nagy, S., Poczai, P., Cernák, I., et al., PICcalc: an online program to calculate polymorphic information content for molecular genetic studies, Biochem. Genet., 2012, vol. 50, nos. 9–10, pp. 670–672. https://doi.org/10.1007/s10528-012-9509-1
23. Nei, M., Estimation of average heterozygosity and genetic distance from a small number of individuals, Genetics, 1978, vol. 89, no. 3, pp. 583–590.
24. Nei, M., Phylogenetic analysis in molecular evolutionary genetics, Annu. Rev. Genet., 1996, vol. 30, pp. 371–403. https://doi.org/10.1146/annurev.genet.30.1.371
25. Peakall, R. and Smouse, P.E., GenAlEx 6.5: genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research—an update, Bioinformatics, 2012, vol. 28, pp. 2537–2539. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/bts460
26. Raab, D., Mandrak, N.E., and Ricciardi, A., Low-head dams facilitate Round Goby Neogobius melanostomus invasion, Biol. Invasions, 2018, vol. 20, pp. 757–776. https://doi.org/10.1007/s10530-017-1573-3
27. Snyder, M.R. and Stepien, C.A., Genetic patterns across an invasion’s history: a test of change versus stasis for the Eurasian round goby in North America, Mol. Ecol., 2017, vol. 26, no. 4, pp. 1075–1090. https://doi.org/10.1111/mec.13997
28. Szalyky, Z., Bammer, V., Gyorgy, A., et al., Offshore distribution of invasive gobies (Pisces: Gobiidae) along the longitudinal profile of the Danube River, Fundam. Appl. Limnol., 2015, vol. 187, no. 2, pp. 127–133. https://doi.org/10.1127/fal/2015/0768
29. Tserkova, F., Kirilova, I., Tcholakova, T., et al., Comparative study of round goby (Neogobius melanostomus) populations inhabiting Black Sea and North-West European water basins as revealed by variability in cytochrome b gene, Bulgar. J. Agric. Sci., 2015, vol. 21, no. 1, pp. 100–105.
30. Tserkova, F., Gevezova-Kazakova, M., Gospodinov, G., et al., Genetic diversity and geographic distribution of round goby Neogobius melanostomus (Pallas, 1814) (Perciformes: Gobiidae) as revealed by mtDNA cyt b gene haplotypes, Acta Zool. Bulg., Suppl., 2017, pp. 41–45.
31. White, N.J., Snook, R.R., and Eyres, I., The past and future of experimental speciation, Trends Ecol. Evol., 2020, vol. 35, pp. 10–21. https://doi.org/10.1016/j.tree.2019.08.009
32. Zamorov, V.V. and Radionov, D.B., Polymorphism at the β-esterase locus of the Neogobius melanostomus goby of the Odessa Bay and the waters of the Snake Island, Hydrobiol. J., 2014, vol. 50, no. 3, pp. 67–77. http://nbuv.gov.ua/UJRN/gbj_2014_50_3_8
33. Zamorov, V.V., Radionov, D.B., Kucherov, V.A., et al., The dynamics of genetic structure of round goby Neogobius melanostomus (Pallas) groupings in the Odessa Bay of the Black Sea utilizing biochemical marker loci, Acta Biol. Univ. Daugav., 2017, vol. 17, no. 2, pp. 257–264.
34. Zamorov, V.V., Karavanskiy, Y., Leonchyk, Y., et al., The effect of atmospheric pressure and water temperature on the swimming activity of round goby, Neogobius melanostomus (Actinopterygii: Perciformes: Gobiidae), Acta Ichthyol. Piscat., 2018, vol. 48, no. 4, pp. 373–379. https://doi.org/10.3750/AIEP/02445