Search academic texts

Registration Number

0824U001148, PhD dissertation

Title

Expansion of approaches to establishing the composition of natural hemiclonal population systems of hybridogenic Pelophylax esculentus complex

Author

Anna Fedorova,

popup.head Dmytro Shabanov
popup.opponent Vasylyna Strus
popup.opponent Viktor Gasso
popup.review Volodymyr Strashnyuk
popup.review Tetyana Atemasova

Status

Доктор філософії, 091, Біологія та біохімія

Date

15-02-2024

Description

Дисертаційна робота присвячена розробці нових та аналізу ефективності вже існуючих методів вивчення зелених жаб роду Pelophylax, та їх застосування для визначення складу та механізмів відтворення зелених жаб у геміклональних популяційних системах. Зелені жаби Pelophylax esculentus complex складається з гібрида P. esculentus (Linnaeus, 1758) та двох батьківських видів: P. lessonae (Camerano, 1882), генотип LL, та P. ridibundus (Pallas, 1771), генотип RR. Гібриди P. esculentus відтворюються гібридогенезом (геміклонально), існують як в диплоїдній (LR), так і триплоїдній (LLR або LRR) формах, та в типовому випадку проживають в синтопії з одним або обома батьківськими видами в так званих геміклональних популяційних системах (ГПС). Для дослідження складних механізмів відтворення та підтримання складу різноманітних типів ГПС необхідно визначати генотипи особин, які входять до складу ГПС, типи гамет які вони передають, тощо. Це вимагає наявності великої кількості та постійної модифікації і розробки нових. Загалом в дисертаційній роботі було використано та проаналізовано більше 15 різних методів на загальній вибірці у більше ніж 1200 представників роду Pelophylax, основна частина яких представлена батьківськими видами P. ridibundus (генотип RR), P. lessonae (генотип LL) та їх міжвидовим гібридом P. esculentus (генотипи LR, LLR та LRR). В ході роботи ми розробили і впровадили новий протокол прижиттєвого отримання хромосомних препаратів від пуголовків за рахунок використання їх здатності до швидкої регенерації на ранніх етапах розвитку; а також перевірили ефективність використання наступних методів: біоакустичний аналіз криків вивільнення, аналіз аномалій розвитку, цитометрія еритроцитів, цитометрія сперматозоїдів. Біоакустичний аналіз криків вивільнення п’яти видів роду Pelophylax та трьох міжвидових гібридів показав, що крики вивільнення самців чітко розділяються на групи ridibundus та lessonae, а крики вивільнення гібридів носять проміжний характер. Всередині ліній також спостерігається відмінність між криками вивільнення представників різних видів. В той же час для самиць подібна картина не є характерною: крики вивільнення більшості проаналізованих самиць змішуються в одну групу. Також крики вивільнення триплоїдних гібридів не відрізняються від криків вивільнення диплоїдних гібридів. Таким чином, даний біоакустичний аналіз криків вивільнення не може використовуватися в якості надійного методу ідентифікації таксономічної приналежності або плоїдності зелених жаб. За результатом оцінки аномалій розвитку не було знайдено різниці в частоті трапляння аномалій у P. ridibundus та P. esculentus. Також не спостерігалося різниці між диплоїдними та триплоїдними гібридами, між самцями і самицями. Однак, значуща різниця в частоті аномалій кінцівок була знайдена між молодими особинами, що тільки пройшли метаморфоз та вибіркою дорослих особин. Встановлено, що вимірювання розмірів еритроцитів або їх ядер не є надійним методом визначення плоїдності конкретних особин, оскільки в деяких ГПС зустрічаються триплоїди, чиї клітини та ядра мають розмір в діапазоні характерному для диплоїдних клітин та ядер. Однак, даний метод є ефективним для загальної детекції наявності триплоїдів в ГПС. Аналіз розмірного розподілу сперматозоїдів диплоїдних та триплоїдних гібридів P. esculentus показав, що розмір сперматозоїдів міжвидових геміклональних гібридів відрізняється в кожної окремої особини і вимірювання розмірів сперматозоїдів не може бути надійним методом для ідентифікації самців, що потенційно продукують диплоїдні гамети. Ми використали комбінацію морфологічних, молекулярних, цитогенетичних та гібридологічного методу для комплексного аналізу складу та характеру відтворення в R-E-Ep-ГПС та R-Epf-ГПС. За результатом використання комбінації методів для визначення складу трьох різних ГПС було проведено порівняння та оцінку ефективності кожного методу, використаного в дисертаційному дослідженні.