Study of Population Genetic Structure of Atlantic Chub Mackerel  Scomber colias  Gmelin, 1789 (Scombridae) in the Central-East Atlantic

A. N. Stroganov; Строганов А. Н.; A. I. Nikitenko; Никитенко А. И.; T. A. Rakitskaya; Ракицкая Т. А.; V. A. Belyaev; Беляев В. А.

doi:10.31857/S0016675823010113

Study of Population Genetic Structure of Atlantic Chub Mackerel Scomber colias Gmelin, 1789 (Scombridae) in the Central-East Atlantic

Authors: Stroganov A.N.¹, Nikitenko A.I.², Rakitskaya T.A.³, Belyaev V.A.⁴
Affiliations:
1. Moscow State University, Department of Ichthyology
2. Branch for Freshwater Fisheries of the All-Russian Research Institute of Fisheries and Oceanography (VNIRO)
3. Vavilov Institute of General Genetics, Russian Academy of Sciences Russian Academy of Sciences
4. All-Russian Research Institute of Fisheries and Oceanography (VNIRO)
Issue: Vol 59, No 1 (2023)
Pages: 80-88
Section: ГЕНЕТИКА ЖИВОТНЫХ
URL: https://ruspoj.com/0016-6758/article/view/666911
DOI: https://doi.org/10.31857/S0016675823010113
EDN: https://elibrary.ru/CNJWFH
ID: 666911

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription Access

Abstract

A study of genetic diversity in groups of Atlantic Сhub mackerel from the waters of the Central-East Atlantic was carried out on the basis of seven microsatellite loci. All loci were polymorphic, the estimates of expected heterozygosity varied from 0.021 to 0.914. For all studied samples of Atlantic Сhub mackerel, a heterozygosity deficiency was identified, associated with the presence of null alleles in four of the seven studied microsatellite loci. A low but significant value of genetic differentiation was obtained, calculated for all loci (θ = 0.0052), which, presumably, may also be associated with the violation of panmixia due to the formation of individual subpopulations as a result of the uneven impact of fishing in different localities.

Keywords

Atlantic Сhub Mackerel, Central-East Atlantic, microsatellites, genetic polymorphism.

References

Парин Н.В., Евсеенко С.А., Васильева Е.Д. Рыбы морей России: аннотированный каталог. М.: Тов-во науч. изданий КМК, 2014. 733 с.
Muniz A.A., Moura A., Triay-Portella R. et al. Population structure of the chub mackerel (Scomber colias) in the North-east Atlantic inferred from otolith shape and body morphometrics // Marine and Freshwater Res. 2020. V. 72. № 3. P. 341–352. https://doi.org/10.1071/MF19389
Allaya H., Hattour A., Hajjej G., Trabelsi M. Biologic characteristics of Scomber japonicus (Houttuyn, 1782) in Tunisian waters (central Mediterranean Sea) // African J. Biotechnol. 2013. V. 12. P. 3040–3048. https://doi.org/10.5897/AJB12.2723
Allaya H., Ben Faleh A., Rebaya M. et al. Identification of Atlantic chub mackerel Scomber colias population through the analysis of body shape in Tunisian waters // Cah. Biol. Mar. 2016. V. 57. P. 195–207.
Scoles D.R., Collette B.C., Graves J.E. Global phylogeography of mackerels of the genus Scomber // Fisheries Bulletin. 1998. V. 96. P. 823–842.
Catanese G., Manchado M., Infante C. Evolutionary relatedness of mackerels of the genus Scomber based on complete mitochondrial genomes: Strong support to the recognition of Atlantic Scomber colias and Pacific Scomber japonicus as distinct species // Gene. 2010. V. 452. P. 35–43. https://doi.org/10.1016/j.gene.2009.12.004
Zardoya R., Castilho R., Grande C. et al. Differential population structuring of two closely related fish species, the mackerel (Scomber scombrus) and the chub mackerel (Scomber japonicus), in the Mediterranean Sea // Mol. Ecol. 2004. V. 13. P. 1785–1798.
Rodríguez-Ezpeleta N., Bradbury I.R., Mendibil I. et al. Population structure of Atlantic mackerel inferred from RAD-seq-derived SNP markers: Effects of sequence clustering parameters and hierarchical SNP selection // Mol. Ecol. Resources. 2016. V. 16. I. 4. P. 991–1001. https://doi.org/10.1111/1755-0998.12518
Zeng L., Cheng Q. Thirty novel microsatellite markers for the coastal pelagic fish, Scomber japonicus (Scombridae) // J. Genet. 2012. V. 91. P. e64–e68.
Маниатис Т., Фрич Э., Cэмбрук Дж. Методы генетической инженерии. Молекулярное клонирование. М.: Мир, 1984. 480 с.
Weir B.S. Genetic Data Analysis II. Methods for Discrete Population Genetic Data. Massachusets: Sinauer Ass. Sunderland, 1996. 445 p.
Lewis P.O., Zaykin D. Genetic Data Analysis: Computer program for the analysis of allelic data. Version 1.0 (d 16c). 2001. Free program distributed by the authors over the internet from. http://lewis.eeb.unconn.edu/lewishome/software.html
Nei M. Estimation of average heterozygosity and genetic distance from a small number of individuals // Genetics. 1978. V. 89(3). P. 583–590.
Ивантер Э.В., Коросов А.В. Введение в количественную биологию. Петрозаводск: Петр. ГУ, 2003. 304 с.
Rice W.R. Analyzing tables of statistical tests // Evolution. 1989. V. 43. P. 223–225.
Rousset F. Genepop 007: A complete reimplementation of the genepop software for Windows and Linux // Mol. Ecol. Res. 2008. V. 8. P. 103–106. https://doi.org/10.1111/j.1471-8286.2007.01931.x
Piry S., Luikart G., Conuet J.M. Bottleneck: A computer program for detecting recent reduction in the effective population size using allele frequency data // J. Hered. 1999. V. 90. P. 502–503.
Van Oosterhout C., Hutchinson W.F., Wills D.P.M., Shipley P. MICROCHECKER: Software for identifying and correcting genotyping errors in microsatellite data // Mol. Ecol. Notes. 2004. V. 4. P. 535–538.
Chapuis M.P., Estoup A. Microsatellite null alleles and estimation of population differentiation // Mol. Biol. Evol. 2007. V. 24. P. 621–631. https://doi.org/10.1093/molbev/msl191
Кордичева С.Ю., Рубцова Г.А., Шитова М.В. и др. Выявление нуль-аллелей в микросателлитном локусе кеты (Onсorhynсhus keta Walbaum) // Генетика. 2010. Т. 46. № 8. С. 1143–1147.
Смирнова М.А., Орлова С.Ю., Калчугин П.В. и др. Особенности популяционной структуры тихоокеанской трески Gadus macrocephalus южной части ареала на основе микросателлитного анализа // Генетика. 2018. Т. 54. № 6. С. 661–670.
Савенков В.В., Шпигальская Н.Ю., Варкентин А.И. и др. Дифференциация минтая (Theragra chalcogramma) Охотского моря по микросателлитным локусам // Исследов. водных биол. ресурсов Камчатки и северо-западной части Тихого океана. 2018. Вып. 48. С. 5–18.
Семенова А.В., Строганов А.Н., Афанасьев К.И. и др. Микросателлитная изменчивость тихоокеанской сельди Clupea pallasii Valenciennes 1847 Охотского и Берингова морей // Генетика. 2018. Т. 54. № 3. С. 349–360.
Семенова А.В., Строганов А.Н., Бугаев А.В. и др. Анализ изменчивости микросателлитных локусов в популяциях азиатской зубастой корюшки Osmerus dentex Восточной и Западной Камчатки // Генетика. 2019. Т. 55. № 1. С. 70–80. https://doi.org/10.1134/S0016675819010041
Zhan A., Hu J., Hu X. et al. Construction of microsatellite-based linkage maps and identification of size-related quantitative trait loci for Zhikong scallop (Chlamys farreri) // Animal Genet. 2009. № 40. P. 821–831. https://doi.org/10.1111/j.1365-2052.2009.01920.x
Шубина Е.А., Пономарева Е.В., Глубоков А.И. Популяционно-генетический анализ минтая Theragra chalcogramma (Teleostei, Gadidae) из Беренгового и Охотского морей // Мол. биология. 2009. Т. 43. № 5. С. 918–930. https://doi.org/10.1134/S0026898409050164
Кордичева С.Ю. Нуль-аллели в микросателлитных локусах кеты (Oncorhynchus keta Walbaum). Дис. … канд. биол. наук. М.: ИОГен РАН. 2011. 120 с.
Ellegren H. Microsatellites: Simple sequences with complex evolution // Nature Rev. Genet. 2004. V. 5. P. 435–445.
Тетерина В.И., Суханова Л.В., Кирильчик С.В. Полиморфизм микросателлитной ДНК эндемичного рода рыб оз. Байкал – голомянок (Comephorus lacepede, 1801) // Экол. генетика. 2007. Т. 5. № 2. С. 50–57.
Collette B.B., Nauen C.E. FAO Species Catalogue. Scombrids of the World. An Annotated and Illustrated Catalogue of Tunas, Mackerels, Bonitos and Related Species Known to Date. FAO Fish. Synop. № 125. Italy, Rome: FAO, 1983. V. 2. 137 p.
Collette B.B. Family Scombridae Rafinesque 1815 – Mackerels, Tunas, and Bonitos. Calif. Acad. Sci. Annotated Check lists of Fishes. № 19. USA, San Francisco: California Acad. of Sci., 2003. 28 p.
Галинская Т.В., Щепетов Д.М., Лысенков С.Н. Предубеждения о микросателлитных исследованиях и как им противостоять // Генетика. 2019. Т. 55. № 6. С. 617–632. https://doi.org/10.1134/S0016675819060043
Толстова Ю.Н. Основы многомерного шкалирования: учебное пособие. М.: КДУ, 2006. 157 с.
Хрусталева А.М., Кловач Н.В. О морфологической и генетической гетерогенности нерки Oncorhynchus nerka (Salmonidae) крупных озерно-речных систем Восточной и Западной Камчатки // Вопр. ихтиологии. 2019. Т. 59. № 6. С. 640–650. https://doi.org/10.1134/S0042875219060055
Животовский Л.А. Популяционная биометрия. М.: Наука, 1991. 276 с.
Кузнецов В.М. F-статистики Райта: оценка и интерпретация // Пробл. биол. продуктивных животных. 2014. Т. 4. С. 80–104.
Slatkin M. Gene flow in natural populations // Ann. Rev. Ecol. Syst. 1985. V. 16. P. 393–430.
Строганов А.Н., Орлов А.М., Семенова А.В., Орлова С.Ю. Формирование популяционной структуры атлантической трески Gadus morhua Linnaeus, 1758 в четвертичном периоде // Биология моря. 2019. Т. 45. № 1. С. 17–24. https://doi.org/10.1134/S0134347519010091
Алтухов Ю.П. Генетические процессы в популяциях. М.: Наука, 1989. 328 с.
Алтухов Ю.П. Динамика генофондов при антропогенных воздействиях // Вестник ВОГиС. 2004. Т. 8. № 2. С. 40–59.