ISSN 0564-3783  



Головна
Контакти
Архів  
Тематика журналу
Підписка
До уваги авторів
Редколегія
Мобільна версія


In English

Export citations
UNIMARC
BibTeX
RIS





Молекулярне різноманіття спейсерної ділянки СоІ-СоІІ мітохондріального геному та походження Карпатської бджоли

Череватов О.В., Панчук І.І., Керек С.С., Волков Р.А.

Оригінальна работа 


[Free Full Text (pdf)]Article Free Full Text (pdf)  

РЕЗЮМЕ. В настоящее время в Украине угрожающих масш-табов приобрела неконтролируемая гибридизация пчел, принадлежащих к разным подвидам или породам Apis mellifera. Сохранение генофонда аборигенных пчел, хорошо адаптированных к местным условиям окружающей среды, является неотлож-ной проблемой, которая не может быть решена без применения молекулярных методов мониторинга генетического состава местных популяций. Для прояснения происхождения Карпатской пчелы и разработки молекулярных методов ее идентификации были проведены расшифровка и сравнительный анализ первичной нуклеотидной последовательности области CoI-CoII митохондриального генома Карпатской пчелы и представителей нескольких подвидов A. mellifera. В исследуемом участке была обнаружена мутация, характерная для Карпатской пчелы. Показано, что Карпатская пчела происходит от среднеевропейского подвида A. m. carnica и представляет собой экотип, возникший в результате миграции этого подвида на восток, что привело к образованию карпатских популяций медоносной пчелы.

У наш час в Україні загрозливих масштабів набула неконтрольована гібридизація бджіл, які належать до різних підвидів або порід Apis mellifera. Збереження генофонду добре адаптованих до локальних природних умов місцевих бджіл є актуальною проблемою, яка не може бути вирішена без використання молекулярних методів для моніторингу генетичного складу місцевих популяцій. Для прояснення походження Карпатської бджоли та розроблення молекулярних методів її ідентифікації було здійснено розшифрування та порівняння первинної нуклеотидної послідовності ділянки СоІ-СоІІ мітохондріального геному Карпатської бджоли та представників кількох підвидів A. mellifera. У дослідженій ділянці було виявлено мутацію, характерну для Карпатської бджоли та встановлено, що вона походить від центральноєвропейського підвиду A. m. carnica і являє собою екотип, який виник внаслідок просування цього підвиду на схід з утворенням карпатських по-пуляцій медоносної бджоли.

Ключові слова: биоразнообразие, молекулярная эволюция и филогения, митохондриальная ДНК, цитохром оксидаза, Apis mellifera
біорізноманіття, молекулярна еволюція та філогенія, мітохондріальна ДНК, цитохром оксидаза, Apis mellifera

Цитологія і генетика 2019, том 53, № 4, C. 13-19

  1. Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича, Вул. Коцюбинського, 2, м. Чернівці, 58012, Україна
  2. Національний науковий центр «Інститут бджільництва ім. П.І. Прокоповича», вул. Академіка Заболотного, 19, Київ, 03143, Україна

E-mail: o.cherevatov chnu.edu.ua, i.panchuk chnu.edu.ua, s.kerek yandex.ua, r.volkov chnu.edu.ua

Череватов О.В., Панчук І.І., Керек С.С., Волков Р.А. Молекулярне різноманіття спейсерної ділянки СоІ-СоІІ мітохондріального геному та походження Карпатської бджоли, Цитологія і генетика., 2019, том 53, № 4, C. 13-19.

В "Cytology and Genetics". Якщо тільки можливо, цитуйте статтю по нашій англомовній версії:
O. V. Cherevatov, I. I. Panchuk, S. S. Kerek, R. A. Volkov Molecular Diversity of the CoI–CoII Spacer Region in the Mitochondrial Genome and the Origin of the Carpathian Bee, Cytol Genet., 2019, vol. 53, no. 4, pp. 276–281
DOI: 10.3103/S0095452719040030


Посилання

1. Van der Zee, R., Pisa, L., Andonov, S., Brodschneider, R., Charrière, J.D., Chlebo, R., Coffey, M.F., Crailsheim, K., Dahle, B., Gajda, A., Gray, A., Drazic, M.M., Higes, M., Kauko, L., Kence, A., Kence, M., Kezic, N., Kiprijanovska, H., Kralj, J., Kristiansen, P., Hernandez, R.M., Mutinelli, F., Nguyen, B.K., Otten, C., Özkırım, A., Perna, S.F., Peterson, M., Ramsay, G., Santrac, V., Soroker, V., Topolska, G., Uzunov, A., Vejsnæs, F., Wei, S., and Wilkins, S., Managed honey bee colony losses in Canada, China, Europe, Israel and Turkey, for the winters of 2008–9 and 2009–10, J. Apicult. Res., 2009, vol. 51, no. 1, pp. 100–114. https://doi.org/10.3896/IBRA.1.51.1.12

2. Brodschneider, R., Gray, A., Van der Zee, R., Adjlane, N., Brusbardis, V., Charriere, J.D., Chlebo, R., Coffey, M.F., Crailsheim, K., Dahle, B., Danihlík, J., Danneels, E., De Graaf, D.C., Dražić, M.M., Fedoriak, M., Forsythe, I., Golubovski, M., Gregorc, A., Grzęda, U., Hubbuck, I., Tunca, R.I., Kauko, L., Kilpinen, O., Kretavicius, J., Kristiansen, P., Martikkala, M., Martín-Hernández, R., Mutinelli, F., Peterson, M., Otten, C., Ozkirim, A., Raudmets, A., Simon-Delso, N., Soroker, V., Topolska, G., Vallon, J., Vejsnæs, F., and Woehl, S., Preliminary analysis of loss rates of honey bee colonies during winter 2015/16 from the COLOSS survey, J. Apicult. Res., 2016, vol. 55, no. 5, pp. 375–378. https://doi.org/10.1080/00218839.2016.1260240

3. Fedoriak, M.M., Timochko, L.I., Kulmanov, O.M., Volkov, R.A., and Rudenko, S.S., Winter losses of honey bee (Apis mellifera L.) colonies in Ukraine (monitoring results of 2015–2016), Ukr. J. Ecol., 2017, vol. 7, no. 4, pp. 604–613. https://doi.org/10.15421/2017_167

4. Ruttner, F., Biogeography and Taxonomy of Honeybees, Berlin: Springer-Verlag, 1988. https://doi.org/10.1007/978-3-642-72649-1

5. Savushkina, L.N., Races of bees regionalized in Russia, Sci. Herald Nat. Agrar. Univ., 2006, vol. 94, pp. 113–117.

6. Bagriy, I.G., About relatives of Ukrainian bees, Sci. Herald Nat. Agrar. Univ., 2006, vol. 94, pp. 90–93.

7. Cherevatov, V.F., Ferkaljak, V.Y., and Volkov, R.A., Uncontrolled hybridization of honeybees (Apis mellifera L.) in the territory of Ivano-Frankivsk region, Bull. Vavilov Soc. Genet. Breed. Ukraine, 2014, vol. 12, no. 2, pp. 234–240.

8. Cherevatov, V.F., Ferkaljak, V.Y., and Volkov, R.A., Hybridization of honey bees (Apis mellifera L.) in the territory of Chernivtsy region (Ukraine), National Museum of Ethnography and Natural History of Moldova Sci. Bull., 2016, vol. 24, no. 37, pp. 62–67.

9. Metlitska, O.I., Polishchuk, V.P., and Taran, S.I., The use of comparative and molecular-genetic evaluation under study of strain genuineness of Ukrainian bees, Anim. Biol., 2010, vol. 12, no. 1, pp. 254–259.

10. Meixner, M., Pinto, M., and Bouga, M., Standard methods for characterising subspecies and ecotypes of Apis mellifera, J. Apic. Res., 2013, vol. 52, no. 4, pp. 1–28. https://doi.org/10.3896/IBRA.1.52.4.05

11. Achou, M., Loucif-Ayad, W., Legout, H., Hmidan, H., Alburaki, M., and Garnery, L., An insightful molecular analysis reveals foreign honeybees among Algerian honeybee populations (Apis mellifera L.), J. Data Mining Genom. Proteom., 2015, vol. 6, no. 1. https://doi.org/10.4172/2153-0602.1000166

12. Pentek-Zakar, E., Oleksa, A., Borowik, T., and Kusza, S., Population structure of honey bees in the Carpathian Basin (Hungary) confirms introgression from surrounding subspecies, Ecol. Evol., 2015, vol. 5, no. 23, pp. 5456–5467.

13. Polishchuk, V.P. and Gaidar, V.A., Apiary, Kiev: Perfect Style, 2008.

14. Franck, P., Garnery, L., and Loiseau, B.P., Genetic diversity of the Honey bee in Africa: microsatellite and mitochondrial data, Heredity, 2001, vol. 86, pp. 420–430. https://doi.org/10.1046/j.1365-2540.2001.00842.x

15. Martimianakis, M., Klossa-Kilia, E., Bouga, M., and Kilias, G., Phylogenetic relationships of Greek Apis mellifera subspecies based on sequencing of mtDNA segments (COI and ND5), J. Apicult. Res., 2011, vol. 50, no. 1, pp. 42–50. https://doi.org/10.3896/IBRA.1.50.1.05

16. Whitfield, C.W., Behura, S.K., Berlocher, S.H., Clark, A.G., Johnston, J.S., Sheppard, W.S., Smith, D.R., Suarez, A.V., Weaver, D., and Tsutsui, N.D., Thrice out of Africa: ancient and recent expansions of the honey bee, Apis mellifera, Science, 2006, vol. 314, pp. 642–645. https://doi.org/10.1126/science.1132772

17. Wallberg, A., Han, F., Wellhagen, G., and Dahle, B., A worldwide survey of genome sequence variation provides insight into the evolutionary history of the honeybee Apis mellifera, Nat. Genet., 2014, vol. 46, pp. 1081–1088. https://doi.org/10.1038/ng.3077

18. Alburaki, M., Bertrand, B., Legout, H., Moulin, S., Alburaki, A., Sheppard, W.S., and Garnery, L., A fifth major genetic group among honeybees revealed in Syria, BMC Genet., 2013, vol. 14, pp. 117–128. https://doi.org/10.1186/1471-2156-14-117

19. Rortais, A., Arnold, G., Alburaki, M., Legout, H., and Garnery, L., Review of the DraI COI-COII test for the conservation of the black honeybee (Apis mellifera mellifera), Cons. Genet. Res., 2011, vol. 3, pp. 383–391. https://doi.org/10.1007/s12686-010-9351-x

20. Ostroverkhova, N.V., Konusova, O.L., Kucher, A.N., Kireeva, T.N., Vorotov, A.A., and Belikh, E.A., Genetic diversity of the locus COI-COII of mitochondrial DNA in honeybee populations (Apis mellifera L.) from the Tomsk region, Russ. J. Genet., 2015, vol. 51, pp. 80–90. https://doi.org/10.1134/S102279541501010X

21. Garnery, L., Cornuet, J., and Solignac, M., Evolutionary history of the honey bee Apis mellifera inferred from mitochondrial DNA analysis, Mol. Ecol., 1992, vol. 1, pp. 145–54. https://doi.org/10.1111/j.1365-294X.1992

22. Rogers, S.O. and Bendich, A.J., Extraction of DNA from milligram amounts of fresh, herbarium and mummified plant tissues, Plant Mol. Biol., 1985, vol. 5, no. 2, pp. 69–76. https://doi.org/10.1007/BF00020088

23. Crozier, R.H. and Crozier, Y.C., The mitochondrial genome of the honeybee Apis mellifera: complete sequence and genome organization, Genetics, 1993, vol. 133, no. 1, pp. 97–117.

24. Thompson, J.D., Higgins, D.G., and Gibson, T.J., CLUSTAL W: improving the sensitivity of progressive multiple sequence alignment through sequence weighting, position-specific gap penalties and weight matrix choice, Nucleic Acids Res., 1994, vol. 22, no. 22, pp. 4673–80. https://doi.org/10.1093/nar/22.22.4673

25. Kerek, S.S. and Kerek, P.M., Peculiarities of breed characteristics of native bees from lowland areas of Transcarpathia, Beekeeping Ukraine, 2017, vol. 2, pp. 115–128.

26. Cornuet, J., Garnery, L., and Solignac, M., Putative origin and function of the intergenic region between COI and COII of Apis mellifera mitochondrial DNA, Genetics, 1991, vol. 128, no. 2, pp. 393–403.

27. Franck, P., Koeniger, N., Lahner, G., and Crewe, R., Evolution of extreme polyandry: an estimate of mating frequency in two African honeybee subspecies, Apis mellifera monticola and A.m. scutellata, Insects Soc., 2000, vol. 47, no. 4, pp. 464–470. https://doi.org/10.1007/PL00001732

28. Delaney, D.A., Meixner, M.D., Schiff, N.M., and Sheppard, W.S., Genetic characterization of commercial honey bee (Hymenoptera: Apidae) populations in the United States by using mitochondrial and microsatellite markers, Ann. Entomol. Soc. Am., 2009, vol. 102, no. 4, pp. 666–673. https://doi.org/10.1603/008.102.0411

Copyright© ICBGE 2002-2022 Coded & Designed by Volodymyr Duplij Modified 17.01.22