Russian Journal of GeneticsRussian Journal of GeneticsГенетика0016-67583034-5103The Russian Academy of Sciences66723810.31857/S0016675824070102BGWVSNКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯShort CommunicationKaryotype and molecular genetic differentiation of a 24-chromosomal form of the gray hamster Nothocricetulus migratorius from the Tien ShanКариотип и молекулярно-генетическая дифференциация 24-хромосомной формы серого хомячка Nothocricetulus migratorius из Тянь-ШаняBrandlerO. V.БрандлерО. В.
Russian Federation
rusmarmot@yandex.ruBlekhmanA. V.БлехманА. В.
Russian Federation
rusmarmot@yandex.ruKoltzov Institute of Developmental Biology of Russian Academy of SciencesИнститут биологии развития им. Н.К. Кольцова Российской академии наук1507202460710711126022025Copyright ©; 2024, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2024, Российская академия наук2024Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://transsyst.ru/0016-6758/article/view/667238

The widespread Palaearctic rodent species gray hamster Nothocricetulus migratorius has a karyotype with a stable number of chromosomes 2n = 22 throughout the entire range of its habitat. We found gray hamsters with diploid number of chromosomes 2n = 24 locally distributed in the Qurama Ridge of the Tyan Shan. A new karyotype and analysis of G- and NORs-bands of differentially stained chromosome sets were described for the first time. The described karyotype differs from the 22-chromosomal karyotype of gray hamsters by the Y-chromosome morphology and the presence of an additional pair of heteromorphic small chromosomes. Molecular genetic analysis revealed genetic divergence of 24- and 22-chromosomal forms of N. migratorius, and the differences between them in mitochondrial markers are comparable, and in nuclear markers exceed the differences between C. barabensis (2n = 20) and C. psevdogriseus (2n = 24). The data obtained give grounds to discuss the taxonomic status of the 24-chromosomal form of gray hamsters from the Qurama Ridge and consider the differentiation of N. migratorius karyomorphs as a stage of chromosomal speciation.

Серый хомячок Nothocricetulus migratorius, являясь широкоареальным палеарктическим видом грызунов, обладает кариотипом со стабильным числом хромосом 2n = 22 на всей территории обитания. Нами найдены серые хомячки с диплоидным числом хромосом 2n = 24, локально распространенные на Кураминском хребте Тянь-Шаня. Впервые дано описание нового кариотипа и анализ G и NORs – дифференциально окрашенных хромосомных наборов. От 22-хромосомного кариотипа серых хомячков описываемый кариотип отличается морфологией Y-хромосомы и наличием дополнительной пары гетероморфных мелких хромосом. Молекулярно-генетический анализ выявил генетическую дивергенцию 24- и 22-хромосомных форм N. migratorius, различия между которыми по митохондриальным маркерам сопоставимы, а по ядерным превышают различия между Cricetulus barabensis (2n = 20) и C. psevdogriseus (2n = 24). Полученные нами данные позволяют обсуждать таксономический статус 24-хромосомной формы серых хомячков с Кураминского хребта и рассматривать дифференциацию кариоморф N. migratorius как этап хромосомного видообразования.

gray hamsterkaryotypemolecular genetic variabilitychromosomal speciationсерый хомячоккариотипмолекулярно-генетическая изменчивостьхромосомное видообразованиеМинистерство науки и высшего образования Российской ФедерацииMinistry of Science and Higher Education of the Russian Federation075-15-2021-1069Громов И.М., Ербаева М.А. Млекопитающие фауны России и сопредельных территорий. Зайцеобразные и грызуны. СПб.: Наука. 1995. 522 с.Лебедев В.С. Cricetinae – Млекопитающие России. Систематико-географический справочник // Сб. тр. Зоол. музея МГУ. Т. 52 / под ред. Павлинов И.Я., Лисовский А.А. М.: Т-во научн. изданий КМК, 2012. С. 211–220.Lebedev V.S., Bannikova A.A., Neumann K. et al. Molecular phylogenetics and taxonomy of dwarf hamsters Cricetulus Milne-Edwards, 1867 (Cricetidae, Rodentia): Description of a new genus and reinstatement of another // Zootaxa. 2018. V. 4387. P. 331–349. https://doi.org/10.11646/zootaxa.4387.2.5Lebedev V., Poplavskaya N., Bannikova A. et al. Genetic differentiation in Cricetulus migratorius Pallas, 1773 (Rodentia, Cricetidae) // Mammalian Biology. 2018. V. 92. P. 115–119. https://doi.org/10.1016/j.mambio.2018.05.001Yerganian G., Papoyan S. Isomorphic sex chromosomes, autosomal heteromorphism, and telomeric associations in the grey hamster of Armenia, Cricetulus migratorius, Pall. // Hereditas. 1965. V. 52. № 3. P. 307–319. https://doi.org/10.1111/j.1601-5223.1965.tb01963.xГайченко В.А. Хромосомный набор серого хомячка с территории Украины // Вестник зоологии. 1974. № 2. С. 79–80.Картавцева И.В. Внутривидовой хромосомный полиморфизм широкоареальных видов: краснохвостой песчанки и серого хомячка // Фенетика популяций. Саратов: 1985. С. 84–85.Брандлер О.В. Новая хромосомная форма серого хомячка Cricetulus migratorius Pallas, 1773 из Тянь-Шаня // VI съезд Териологического об-ва. Москва, 13–16 апреля 1999. Тез. докл. М.: 1999. С. 37.Ford C.E., Hamerton J.L. A colchicine, hypotonic citrate, squash sequence for mammalian chromosomes // Stain Technol. 1956. V. 31. № 6. P. 247–251.Seabright M. A rapid banding technique for human chromosomes // Lancet. 1971. V. 11. P. 971–972.Howell W.M., Black D.A. Controlled silver staining of nucleolus: A 1-step method // Experientia. 1980. V. 36. P. 1014–1015.Aljanabi S.M., Martinez I. Universal and rapid salt-extraction of high quality genomic DNA for PCR-based techniques // Nucl. Ac. Res. 1997. V. 25 (22). https://doi.org/10.1093/nar/25.22.4692Jaarola M., Searle J.B. Phylogeography of field voles (Microtus agrestis) in Eurasia inferred from mitochondrial DNA sequences // Mol. Ecol. 2002. V. 11. P. 2613–2621. https://doi.org/10.1046/j.1365-294X.2002.01639.xNakamura I., Ohnuma A., Ichihashi T. Mus musculus mitochondrial COI gene for cytochrome c oxidase subunit I, partial cds. 2008. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/193248428, дата обращения 30.11.2023 г.Lyons L.A., Laughlin T.F., Copeland N.G. et al. Comparative anchor tagged sequences (CATS) for integrative mapping of mammalian genomes // Nature Genetics. 1997. V. 15. № 1. P. 47–56.Steppan S.J., Storz B.L., Hoffmann R.S. Nuclear DNA phylogeny of the squirrels (Mammalia: Rodentia) and the evolution of arboreality from c-myc and RAG1 // Mol. Phylog. and Evol. 2004. V. 30. № 3. P. 703–719. https://doi.org/10.1016/S1055-7903(03)00204-5Edgar R.C. MUSCLE: multiple sequence alignment with high accuracy and high throughput // Nucl. Ac. Res. 2004. V. 32 № 5. P. 1792–1797. https://doi.org/10.1093/nar/gkh340Kumar S., Stecher G., Li M. et al. MEGA X: Molecular evolutionary enetics nalysis across computing platforms // Mol. Biol. and Evol. 2018. V. 35. P. 1547–1549. https://doi.org/10.1093/molbev/msy096Lavappa K.S. Chromosome banding patterns and idiogram of the Armenian hamster, Cricetulus migratorius // Cytologia. 1977. V. 42. № 1. P. 65–72.Radjabli S.I., Sablina O.V., Graphodatsky A.S. Selected karyotypes // Atlas of Mammalian Karyotypes / Eds O’Brien S.J., Nash W.G., Menninger J.C. Chichester: John Wiley, 2006. P. 209–221.Matthey R. Cytologie comparee des Cricetinae palearctiques et americains // Rev. Suisse Zool. 1961. V. 68. P. 41–61.Ахвердян М.Р. Особенности поведения половых хромосом в мейозе у серого хомячка (Cricetulus migratorius Pallas, 1770) // Генетика. 1993. Т. 29. № 6. С. 950–959.Kitano J., Peichel C.L. Turnover of sex chromosomes and speciation in fishes // Environ. Biol. of Fishes. 2012. V. 94. P. 549–558. https://doi.org/10.1007/s10641-011-9853-8Poplavskaya N., Bannikova A., Neumann K. et al. Phylogeographic structure in the chromosomally polymorphic rodent Cricetulus barabensis sensu lato (Mammalia, Cricetidae) // J. Zool. Syst. and Evol. Res. 2019. V. 57. № 3. P. 679–694. https://doi.org/10.1111/jzs.12251Romanenko S.A., Volobouev V.T., Perelman P.L. et al. Karyotype evolution and phylogenetic relationships of hamsters (Cricetidae, Muroidea, Rodentia) inferred from chromosomal painting and banding comparison // Chromosome Research. 2007. V. 15. P. 283–298. https://doi.org/10.1007/s10577-007-1124-3Орлов В.Н., Исхакова Э.Н. Таксономия надвида Cricetulus barabensis (Rodentia, Cricetidae) // Зоол. журн. 1975. Т. 54. В. 4. С. 597–604.Воронцов Н.Н. Развитие эволюционных идей в биологии. М.: И-во Отдел УНЦ ДО МГУ. Прогресс-Традиция, АБФ. 1999. 640 с.