kamniroИсследования водных биологических ресурсов Камчатки и северо-западной части Тихого океанаThe researches of the aquatic biological resources of Kamchatka and the North-West Part of the Pacific Ocean2072-82122782-6236«КамчатНИРО»10.15853/2072-8212.2023.70.5-26kamniro-234Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ НАУЧНЫЕ СТАТЬИFULL ARTICLESОценка регионального состава смешанных скоплений молоди кеты в Охотском море по результатам генетических исследованийAssessment of the regional composition of juvenile chum salmon mixed aggregations in the Sea of Okhotsk based on results of genetic assayДенисенкоА. Д.DenisenkoA. D.

Анастасия Дмитриевна Денисенко, вед. специалист

Петропавловск-Камчатский

Anastasiya D. Denisenko, Leading Specialist

Petropavlovsk-Kamchatsky

denisenko.a.d@kamniro.ruМуравскаяУ. О.MuravskayaU. O.

Ульяна Олеговна Муравская, вед. специалист

Петропавловск-Камчатский

Ulyana O. Muravskaya, Leading Specialist

Petropavlovsk-Kamchatsky

ПильганчукО. А.PilganchukO. A.

Оксана Александровна Пильганчук, канд. биол. наук, зав. лабораторией

Петропавловск-Камчатский

Oksana A. Pilganchuk, Ph. D. (Biology), Head of Lab.

Petropavlovsk-Kamchatsky

ШпигальскаяН. Ю.ShpigalskayaN. Yu.

Нина Юрьевна Шпигальская, канд. биол. наук, руководитель филиала

Петропавловск-Камчатский

Nina Yu. Shpigalskaya, Ph. D. (Biology), Head of Branch

Petropavlovsk-Kamchatsky

СавенковВ. В.SavenkovV. V.

Владимир Владимирович Савенков, вед. специалист

Петропавловск-Камчатский

Vladimir V. Savenkov,  Leading Specialist

Petropavlovsk-Kamchatsky

ЗикуноваО. В.ZikunovaO. V.

Ольга Владимировна Зикунова, канд. биол. наук, зав. лабораторией

Петропавловск-Камчатский

Olga V. Zikunova, Ph. D. (Biology), Head of Lab.

Petropavlovsk-Kamchatsky

Камчатский филиал Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии (КамчатНИРО)РоссияKamchatka Branch of Russian Federal Research Institute of Fisheries and Oceanography (KamchatNIRO)Russian Federation202312012024070526Copyright © Денисенко А.Д., Муравская У.О., Пильганчук О.А., Шпигальская Н.Ю., Савенков В.В., Зикунова О.В., 20242024Денисенко А.Д., Муравская У.О., Пильганчук О.А., Шпигальская Н.Ю., Савенков В.В., Зикунова О.В.Denisenko A.D., Muravskaya U.O., Pilganchuk O.A., Shpigalskaya N.Y., Savenkov V.V., Zikunova O.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://kamniro.elpub.ru/jour/article/view/234

   Представлена генетическая дифференциация кеты Охотоморского бассейна. В качестве генетических маркеров использованы восемь микросателлитных локусов (Ssa20.19, One101, Oke3, Oki1b, Oki23, Ogo2G, Oke11, Ots102). Определены четыре генетически своеобразных региона воспроизводства кеты: Западная Камчатка и северная часть материкового побережья Охотского моря, о. Сахалин, о. Итуруп (Курильские острова), бассейн р. Амур, доля молоди которых была установлена в результате генетической идентификации ее смешанных скоплений в период раннего морского нагула. Разрешающая способность референтной базы находится в пределах 74,9–94,6 %. По результатам генетической идентификации показано, что в северной части Охотского моря преобладает молодь кеты Западной Камчатки и северной части материкового побережья Охотского моря. В центральной зоне района съемки большая часть исследованных особей (54 %) отнесена к Курильским островам. На станциях, расположенных вблизи побережья о. Сахалин, в существенном количестве обнаружена молодь кеты из бассейна р. Амур и о. Сахалин.

   Genetic differentiation of chum salmon in the basin of the Sea of Okhotsk is demonstrated. Eight microsatellite loci (Ssa20.19, One101, Oke3, Oki1b, Oki23, Ogo2G, Oke11, Ots102) were used as genetic markers. Four original genetic regions of chum salmon reproduction have been figured out: West Kamchatka and northern part of the continental coast of the Sea of Okhotsk, Sakhalin, Ithurup (the Kuril Islands), the Amur basin, where the part of juvenile fish was found as a result of genetic identification in the mixed aggregations in the early period of marine feeding. The resolution ability of the reference database was within the limits 74.9–94.6 %. It was demonstrated based on results of the genetic identification, that juveniles from West Kamchatka and northern part of the continental coast of the Sea of Okhotsk dominate in the northern part of the Sea of Okhotsk. Majority of individuals examined in the central zone of the survey area (54 %) was from the Kuril Islands. A number of juvenile chum salmon from the Amur River basin and Sakhalin were recorded at the stations in vicinity of Sakhalin coast.

кетаОхотоморский бассейнпопуляционно-генетическая структурасмешанные скоплениямолодьгенетическая идентификацияchum salmonbasin of the Sea of Okhotskpopulation-genetic structuremixed aggregationsjuvenilesgenetic identificationReferencesАфанасьев К.И., Рубцова Г.А., Шитова М.В., Малинина Т.В., Животовский Л.А. 2008. Межрегиональная дифференциация кеты Сахалина и Южных Курил по микросателлитным локусам // Генетика. Т. 44, № 7. С. 956–963.Afanasiev K.I., Rubtsova G.A., Shitova M.V., Malinina T.V., Zhivotovsky L.A. Interregional differentiation of chum salmon from Sakhalin and South Kurils inferred from microsatellite markers. Russian Journal of Genetics, 2008, vol. 44, no. 7, pp. 833–840.Афанасьев К.И., Рубцова Г.А., Шитова М.В., Малинина Т.В., Ракицкая Т.А., Прохоровская В.Д., Шевляков Е.А., Заварина Л.О., Бачевская Л.Т., Черешнев И.А., Брыков В.А., Ковалев М.Ю., Шевляков В.А., Сидорова С.В., Борзов С.И., Погодин В.П., Федорова Л.К., Животовский Л.А. 2011. Популяционная структура кеты Oncorhynchus keta российского Дальнего Востока, выявленная по микросателлитным маркерам // Биология моря. Т. 37, № 1. С. 39–47.Afanasiev K.I., Rubtsova G.A., Shitova M.V., Malinina T.V., Rakitskaya T.A., Prokhorovskaya V.D., Zhivotovsky L.A., Shevlyakov E.A., Zavarina L.O., Bachevskaya L.T., Chereshnev I.A., Brykov V.A., Kovalev M.Y., Shevlyakov V.A., Sidorova S.V., Borzov S.I., Pogodin V.P., Fedorova L.K. Population structure of chum salmon Oncorhynchus keta in the Russian Far East, as revealed by microsatellite markers. Russian Journal of Marine Biology, 2011, vol. 37, no. 1, pp. 42–51.Бугаев А.В., Шпигальская Н.Ю., Зикунова О.В., Фельдман М.Г., Заварина Л.О., Дубынин В.А., Артюхина Н.Б., Шубкин С.В., Ерохин В.Г., Коваль М.В., Коваленко М.Н., Бирюков А.М., Фадеев Е.С., Нагорнов А.А. 2018. Аналитический обзор итогов лососевой путины / Бюл. № 13 изучения тихоокеанских лососей на Дальнем Востоке. С. 14–41.Bugaev A.V., Shpigalskaya N.Yu., Zikunova O.V., Feldman M.G., Zavarina L.O., Dubynin V.A., Artyukhina N.B., Shubkin S.V., Erokhin V.G., Koval M.V., Kovalenko M.N., Biryukov A.M., Fadeev E.S., Nagornov A.A. Analytical review of the results of the salmon season. Bulletin of Pacific salmon studies in Far East, 2018, vol. 13, pp. 14–41. (In Russian)Животовский Л.А., Афанасьев К.И., Рубцова Г.А., Шитова М.В., Малинина Т.В., Ракицкая Т.А., Прохоровская В.Д., Салменкова Е.А., Федорова Л.К., Борзов С.И., Погодин В.П. 2008. О создании базы ДНК-данных для решения проблем воспроизводства, идентификации и сертификации популяций тихоокеанских лососей на примере кеты о. Итуруп // Вопр. рыболовства. Т. 9, № 1 (33). С. 96–109.Zhivotovsky L.A., Afanasiev K.I., Rubtsova G.A., Shitova M.V., Malinina T.V., Rakitskaya T.A., Prokhorovskaya V.D., Salmenkov E.A., Fedorova L.K., Borzov S.I., Pogodin V.P. On development of a DNA database for reproduction, identification and certification of populations of pacific salmon: an example from Chum salmon of Iturup Island. Problems of Fisheries, 2008, vol. 9, no. 1 (33), pp. 96–109. (In Russian)Животовский Л.А., Рубцова Г.И., Шитова М.В., Шевляков Е.А., Федорова Л.К., Афанасьев К.И. 2010. База микросателлитных ДНК-данных по кете Дальнего Востока России // Реализация Концепции дальневосточной бассейновой программы изучения тихоокеанских лососей. Владивосток: ТИНРО-Центр. Бюл. № 5. С. 53–63.Zhivotovskiy L.A., Rubtsova G.I., Shitova M.V., Shevlyakov Ye.A., Fedorova L.K., Afanasiev K.I. 2010. Database of microsatellite DNA data on chum salmon from the Russian Far East. Bulletin of Pacific salmon studies in Far East, 2010, vol. 5, pp. 53–63. (In Russian)Косицына А.И., Шпигальская Н.Ю., Сергеев А.А., Сошнина В.А., Савенков В.В., Денисенко А.Д., Муравская У.О., Зеленина Д.А. 2022. Генетическая идентификация молоди горбуши Oncorhynchus gorbuscha (Walbaum) Охотоморского бассейна по результатам рестрикционного анализа митохондриальной ДНК и анализа однонуклеотидных полиморфизмов // Исслед. водн. биол. ресурсов Камчатки и сев.-зап. части Тихого океана : Сб. науч. тр. КамчатНИРО. Вып. 66. С. 52–66. doi: 10.15853/2072-8212.2022.66.52-67Kositsyna A.I., Shpigalskaya N.Yu., Sergeev A.A., Soshnina V.A., Savenkov V.V., Denisenko A.D., Muravskaya U.O., Zelenina D.A. Genetic identification of juvenile pink salmon Oncorhynchus gorbuscha (Walbaum) in the Okhotsk Sea basin based on the results of restriction analysis of mitochondrial DNA and analysis of single-nucleotide polymorphism. The researches of the aquatic biological resources of Kamchatka and the north-west part of the Pacific Ocean. 2022(66):52–66. (In Russian) doi: 10.15853/2072-8212.2022.66.52-67Маниатис Т., Фрич Э., Сэмбрук Дж. 1984. Молекулярное клонирование. М.: Мир. 479 с.Maniatis T., Fritsch E.F. and Sambrook J. Molekulyarnoe klonirovanie [Molecular Cloning.] Moscow: Mir, 1984, 479 p.Шитова М.В., Афанасьев К.И., Рубцова Г.А., Малинина Т.В., Сидорова C.В., Животовский Л.А. 2009. Микросателлитная изменчивость заводских популяций кеты (Oncorhynchus keta Walbaum) о. Сахалин // Вопр. рыболовства. Т. 10, № 1. С. 102–115.Shitova M.V., Afanasiev K.I., Rubtsova G.A., Malinina T.V., Sidorova S.V., Zhivotovsky L.A. Microsatellite DNA variation in chum salmon populations (Oncorhynchus keta Walbaum) from Sakhalin Island hatcheries. Problems of Fisheries, 2009, vol. 10, no. 1, pp. 102–115. (In Russian)Шитова М.В., Хохлов Ю.Н., Никифоров А.И., Афанасьев П.К., Орлова С.Ю., Ельников А.Н., Бугаев А.В., Ракицкая Т.А., Прохоровская В.Д., Малинина Т.В., Политов Д.В., Афанасьев К.И., Рубцова Г.А., Животовский Л.А. 2020. Дифференциация северной азиатской кеты (Oncorhynchus keta W.) по микросателлитным маркерам // Генетика. Т. 56, № 6. С. 677–689.Shitova M.V., Rakitskaya T.A., Prohorovskaya V.D., Malinina T.V., Politov D.V., Afanasyev K.I., Rubtsova G.A., Zhivotovsky L.A., Khokhlov Y.N., Nikiforov A.I., Afanasyev P.K., Orlova S.Y., Elnikov A.N., Bugaev A.V. Differentiation of Asian North Chum salmon (Oncorhynchus keta W.) based on microsatellite markers. Russian Journal of Genetics, 2020, vol. 56, no. 6, pp. 706–717.Anderson E.C., Waples R.S., Kalinovski S.T. 2007. An improved method for estimating the accuracy of genetic stock identification // Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. Vol. 65 (7). P. 1475–1486.Anderson E.C., Waples R.S., Kalinovski S.T. An improved method for estimating the accuracy of genetic stock identification. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 2007, vol. 65 (7). P. 1475–1486.Beacham T.D., Candy J.R., Wallace C., Shigehiko U., Sato S., Varnavskaya N.V., Le K.D., Wetklo M. 2009a. Microsatellite stock identification of chum salmon on a Pacific Rim basis // North American Journal of Fisheries Management. Vol. 29. P. 1757–1776.Beacham T.D., Candy J.R., Wallace C., Shigehiko U., Sato S., Varnavskaya N.V., Le K.D., Wetklo M. Microsatellite stock identification of chum salmon on a Pacific Rim basis. North American Journal of Fisheries Management, 2009, vol. 29, pp. 1757–1776.Beacham T.D., Spilsted B., Le K.D., Wetklo M. 2008. Population structure and stock identification of chum salmon Oncorhynchus keta from British Columbia determined with microsatellite DNA variation // Can. J. Zool. Vol. 86. P. 1002–1014.Beacham T.D., Spilsted B., Le K.D., Wetklo M. Population structure and stock identification of chum salmon Oncorhynchus keta from British Columbia determined with microsatellite DNA variation. Can. J. Zool., 2008, vol. 86, pp. 1002–1014.Beacham T.D., Candy J.R., Le K.D., Wetklo M. 2009b. Population structure of chum salmon (Oncorhynchus keta) across the Pacific Rim, determined from microsatellite analysis // Fishery Bulletin. Vol. 107, № 2. P. 244–260.Beacham T.D., Candy J.R., Le K.D., Wetklo M. Population structure of chum salmon (Oncorhynchus keta) across the Pacific Rim, determined from microsatellite analysis. Fishery Bulletin, 2009, vol. 107, no. 2, pp. 244–260.Botstein D., White R.L. ,Skolnick M.H., Davis R.W. 1980. Construction of a genetic linkage map in man using restriction fragment length polymorphisms // Am. J. Hum. Genet. Vol. 32. P. 314–331.Botstein D., White R.L., Skolnick M.H., Davis R.W. Construction of a genetic linkage map in man using restriction fragment length polymorphisms. Am. J. Hum. Genet., 1980, vol. 32, pp. 314–331.Chen J.-P., Sun D.-J., Dong Ch.-Zh., Liang В., Wu W.-H., Zhang S.-Y. 2005. Genetic analysis of four wild chum salmon Oncorhynchus keta populations in China based on microsatellite markers // Environmental Biology of Fishes. Vol. 73. P. 181–188.Chen J.-P., Sun D.-J., Dong Ch.-Zh., Liang В., Wu W.-H., Zhang S.-Y. Genetic analysis of four wild chum salmon Oncorhynchus keta populations in China based on microsatellite markers. Environmental Biology of Fishes, 2005, vol. 73, pp. 181–188.Dib С., Faum S., Fizames C., Samson D., Drouot N., Vignal A., Millasseau P., Marc S., Hazan J., Seboun E., Lathrop M., Gyapay G., Morissette J., Weissenbach J.A. 1996. Сomprehensive genetic map of the human genome based on microsatellites // Nature. Vol. 380. P. 152–154.Dib С., Faum S., Fizames C., Samson D., Drouot N., Vignal A., Millasseau P., Marc S., Hazan J., Seboun E., Lathrop M., Gyapay G., Morissette J., Weissenbach J.A. Сomprehensive genetic map of the human genome based on microsatellites. Nature, 1996, vol. 380, pp. 152–154.Felsenstein J. 1989. PHYLIP Phylogeny Inference Package (Version 3.2) // Cladistics. Vol. 5. P. 164–166.Felsenstein J. PHYLIP Phylogeny Inference Package (Version 3.2). Cladistics, 1989, vol. 5, pp. 164–166.Gruber B., Adamack A.T. 2015. Landgenreport: A new R function to simplify landscape genetic analysis using resistance surface layers // Mol. Ecol. Resour. Vol. 15 (5). P. 1172–1178.Gruber B., Adamack A.T. Landgenreport: A new R function to simplify landscape genetic analysis using resistance surface layers. Mol. Ecol. Resour., 2015, vol. 15 (5), pp. 1172–1178.Lewis P.O., Zaykin D.Yu. 2001. Genetic data analysis: computer program for the analysis of allelic data [Electronic resourse]. URL: http:/lewis.eeb.uconn.lewishome/software.html.Lewis P.O., Zaykin D.Yu. Genetic data analysis: computer program for the analysis of allelic data [Electronic resourse]. 2001. URL: http:/lewis.eeb.uconn.lewishome/software.html.Maureen P.S., Serena D., Olive R., Seeb L.W., Seeb J.E., Pascal C.E., Warheit K.I., Templin W. 2015. Chum salmon genetic diversity in the Northeastern Pacific Ocean assessed with single nucleotide polymorphisms (SNPs): Applications to Fishery Management // North American Journal of Fisheries Management. Vol. 35. P. 974–987.Maureen P.S., Serena D., Olive R., Seeb L.W., Seeb J.E., Pascal C.E., Warheit K.I., Templin W. Chum salmon genetic diversity in the Northeastern Pacific Ocean assessed with single nucleotide polymorphisms (SNPs): Applications to Fishery Management. North American Journal of Fisheries Management, 2015, vol. 35, pp. 974–987.Nei M. 1987. Molecular evolutionary genetics. N.Y.: Columbia Univ. Press. 512 p.Nei M. Molecular evolutionary genetics. N.Y.: Columbia Univ., 1987, Press, 512 p.Peakall R., Smouse P.E. 2006. GenAlEx 6: genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research // Molecular Ecology Notes, 6. P. 288–295.Peakall R., Smouse P.E. GenAlEx 6: genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research. Molecular Ecology Notes, 2006, vol. 6, pp. 288–295.Piry S., Alapetite A., Cornuet J.-M., Paetkau D., Baudouin L., Estoup A. 2004. GeneClass2: A software for genetic assignment and first-generation migrant detection // Journal of Heredity. Vol. 95. P. 536–539.Piry S., Alapetite A., Cornuet J.-M., Paetkau D., Baudouin L., Estoup A. GenClass2: A software for genetic assignment and first-generation migrant detection . Journal of Heredity, 2004, vol. 95, pp. 536–539.Pritchard J.K., Stefens M., Donnelly P. 2000. Inference of population structure using multilocus genotype data // Genetics. Vol. 155. P. 945–959.Pritchard J.K., Stefens M., Donnelly P. Inference of population structure using multilocus genotype data. Genetics, 2000, vol. 155, pp. 945–959.Sambrook J., Fritsch E.F., Maniatis T. 1989. Molecular Cloning: A laboratory manual / N. Y. Cold Spring Harbor Lab. Press. 1626 p.Sambrook J., Fritsch E.F., Maniatis T. Molecular Cloning: A laboratory manual. N.Y. Cold Spring Harbor Lab. Press. 1989, 1626 p.Schneider S., Roessli D., Excoffier L. 2000. Arlequin ver. 2.000: A software for population genetics data analysis. Genetics and biometry laboratory. Univ. Geneva. Switzerland.Schneider S., Roessli D., Excoffier L. Arlequin ver. 2.000: A software for population genetics data analysis. Genetics and biometry laboratory, 2000, Univ. Geneva. Switzerland.Smith C.T., Seeb L.W. 2008. Number of alleles as a predictor of the relative assignment accuracy of shorttandem-repeat (STR) and single-nucleotidepolymorphism (SNP) baselines for chum salmon // Transactions of the American Fisheries Society. Vol. 137. P. 751–762.Smith C.T., Seeb L.W. Number of alleles as a predictor of the relative assignment accuracy of shorttandem-repeat (STR) and single-nucleotide-polymorphism (SNP) baselines for chum salmon. Transactions of the American Fisheries Society, 2008, vol. 137, pp. 751–762.Sokal R.R., Rohlf F.G. 1981. Biometry. 2<sup>nd</sup> ed. W.H. Freemen & Co., San Francisco. CA. 859 p.Sokal R.R., Rohlf F.G. Biometry. 2nd ed. W.H. Freemen & Co., 1981, San Francisco. CA. 859 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.