Генетическая характеристика разводимой группировки оленей и оценка потока генов из нее в природные популяции

В исследовании приводятся результаты молекулярно-генетического анализа искусственной группировки оленей хозяйства «Сибирское подворье» на основании полиморфизма митохондриального контрольного региона и микросателлитных локусов ядерного генома, направленного на определение видовой принадлежности и происхождения, а также оценка наличия потока генов в дикую метапопуляцию благородного оленя Cervus elaphus посредством случайных побегов.

В результате проведенного молекулярно-генетического анализа определена принадлежность особей из искусственной популяционной группы оленей к виду Cervus canadiensis sibiricus, или алтайский вапити. Полученные показатели генетического разнообразия в хозяйственной популяционной группе характеризовались как средние, типичные для популяций схожих размеров и состояния. Анализ митохондриальных последовательностей из белорусской метапопуляции благородного оленя (n = 36) не показал присутствия митохондриальных гаплотипов алтайского вапити. Также не было выявлено значительного потока генов из вольерной популяции оленей на ферме «Сибирское подворье». При этом обнаружены признаки одиночных событий гибридизации между благородными оленями и вапити, что требует повышенного внимания к разводимым в неволе близкородственным формам оленей в целях  предотвращения гибридной интрогрессии адвентивных видов в дикую популяцию благородного оленя Беларуси.

1. Романов, В. С. Благородный олень (Cervus E. elaphus) в Беларуси и основные принципы программы по его дальнейшей реакклиматизации / В. С. Романов, П. Г. Козло // Труды Белорусского государственного технологического университета. Сер. Лесное хозяйство. – 2002, № 1. – С. 30–42.

2. Шакун, В. В. Млекопитающие Беларуси / В. В. Шакун. – Mинск: Беларусь, 2022. – 248 с.

3. Шакун, В. В. Особенности формирования популяций благородного оленя в Беларуси и факторы, их обуславливающие / В. В. Шакун. – Минск: [б. и.], 2011. – 24 с.

4. Introgression Through Rare Hybridization: A Genetic Study of a Hybrid Zone Between Red and Sika Deer (Genus Cervus) in Argyll, Scotland / S. J. Goodman, N. H. Barton, G. Swanson [et al.] // Genetics. – 1999. – Vol. 152, N 1. – P. 355– 371. https://doi.org/10.1093/genetics/152.1.355

5. Gilman, R. T. Hybridization, species collapse, and species reemergence after disturbance to premating mechanisms of reproductive isolation / R. T. Gilman, J. E. Behm // Evolution. – 2011. – Vol. 65, N 9. – P. 2592–2605. https://doi.org/10.1111/j.1558-5646.2011.01320.x

6. Cryptic Biological Invasions: a General Model of Hybridization / C. S. Quilodrán, F. Austerlitz, M. Currat, J. I. Montoya-Burgos // Scientific Reports. – 2018. – Vol. 8, N 1. – P. 2414. https://doi.org/10.1038/s41598-018-20543-6

7. Hale, M. L. Sampling for microsatellite-based population genetic studies: 25 to 30 individuals per population is enough to accurately estimate allele frequencies / M. L. Hale, T. M. Burg, T. E. Steeves // PLoS One. – 2012. – Т. 7, N 9. – P. e45170. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0045170

8. Коллекция Генетического банка дикой фауны ГНПО «НПЦ НАН Беларуси по биоресурсам» – подходы к формированию и практика использования коллекционных материалов для генетических исследований / А. А. Волнистый, А. А. Семенова, В. О. Молчан [и др.] // Всероссийская конференции «Зоологические коллекции как источник генетических ресурсов мировой фауны – классические и современные подходы к их изучению, хранению и использованию»: программа, тез. докл. и постерных сообщений, 22–23 июня 2022 г., Санкт-Петербург / Зоол. ин-т РАН. – СПб., 2022. – С. 15.

9. Reintroduction shapes the genetic structure of the red deer (Cervus elaphus) population in Belarus / A. A. Valnisty, K. V. Homel, E. E. Kheidorova [et al.] // Theriologia Ukrainica. – 2022. – Vol. 2022, N 23. – С. 31–46. http://doi.org/10.15407/tu2306

10. Between the lines: mitochondrial lineages in the heavily managed red deer population of Belarus / A. A. Valnisty, K. V. Homel, E. E. Kheidorova [et al.] // Mammalian Biology. – 2024. – Vol. 104, № 2. – P. 205–214. https://doi.org/10.1007/s42991-023-00397-w

11. Directional genetic differentiation and relative migration / L. Sundqvist, K. Keenan, M. Zackrisson [et al.] // Ecology and Evolution. – 2016. – Vol. 6, N 11. – P. 3461–3475. https://doi.org/10.1002/ece3.2096

12. diveRsity: An R package for the estimation and exploration of population genetics parameters and their associated errors / K. Keenan, P. McGinnity, T. F. Cross [et al.] // Methods in Ecology and Evolution. – 2013. – Vol. 4, N 8. – P. 782–788. https://doi.org/10.1111/2041-210x.12067

13. Anderson, E. C. A Model-Based Method for Identifying Species Hybrids Using Multilocus Genetic Data / E. C. Anderson, E. A. Thompson // Genetics. – 2002. – Vol. 160, N 3. – P. 1217–1229. https://doi.org/10.1093/genetics/160.3.1217

14. Excoffier, L. Arlequin suite ver 3.5: a new series of programs to perform population genetics analyses under Linux and Windows / L. Excoffier, H. E. L. Lischer // Molecular Ecology Resources. – 2010. – Vol. 10, N 3. – P. 564–567. https://doi.org/10.1111/j.1755-0998.2010.02847.x

15. Волнистый, А. А. Разработка панели микросателлитных маркеров для мультиплексного генотипирования белорусских популяций благородного оленя (Cervus elaphus L.) / А. А. Волнистый // Структура и динамика биоразнообразия: материалы I Респ. заоч. науч.-практ. конф. молодых ученых, Минск, 23 дек. 2019 г. / Белорус. гос. ун-т; редкол.: С. В. Буга (гл. ред.) [и др.]. – Минск, 2019. – С. 260–263.

16. Late‐glacial recolonization and phylogeography of European red deer (Cervus elaphus L.) / M. Meiri, A. M. Lister, T. F. G. Higham [et al.] // Molecular Ecology. – 2013. – Vol. 22, N 18. – P. 4711–4722. https://doi.org/10.1111/mec.12420

17. Phylogeny and evolution of the genus Cervus (Cervidae, Mammalia) as revealed by complete mitochondrial genomes / P. Mackiewicz, M. Matosiuk, M. Świsłocka [et al.] // Scientific Reports. – 2022. – Vol. 12, N 1. – Art. 16381. https://doi.org/10.1038/s41598-022-20763-x

18. Boore, J. L. Animal mitochondrial genomes / J. L. Boore // Nucleic Acids Research. – 1999. – Vol. 27, N 8. – P. 1767–1780. https://doi.org/10.1093/nar/27.8.1767

19. How far to go? Determinants of migration distance in land mammals / C.S. Teitelbaum, W. F. Fagan, C. H. Fleming [et al.] // Ecology Letters. – 2015. – Vol. 18, N 6. – P. 545–552. https://doi.org/10.1111/ele.12435