Russian Journal of GeneticsRussian Journal of GeneticsГенетика0016-67583034-5103The Russian Academy of Sciences66726010.31857/S0016675824050038CJPJPOГЕНЕТИКА ЖИВОТНЫХResearch ArticleGenetic Variability of the Laxmann’s Shrew (Sorex caecutiens Laxmann, 1788) of the Kolyma River Basin and ChukotkaГенетическая изменчивость средней бурозубки (Sorex caecutiens Laxmann, 1788) бассейна реки Колымы и на ЧукоткеPereverzevaV. V.ПереверзеваВ. В.
Russian Federation
vvpereverzeva@mail.ruDokuchaevN. E.ДокучаевН. Е.
Russian Federation
vvpereverzeva@mail.ruPrimakA. A.ПримакА. А.
Russian Federation
vvpereverzeva@mail.ruDubininE. A.ДубининЕ. А.
Russian Federation
vvpereverzeva@mail.ruInstitute of Biological Problems of the North, Far Eastern Branch of the Russian Academy of SciencesИнститут биологических проблем Севера, Дальневосточное отделение Российской академии наук15052024605425026022025Copyright ©; 2024, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2024, Российская академия наук2024Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://transsyst.ru/0016-6758/article/view/667260

Nucleotide sequence polymorphism and haplotypic diversity of the cytochrome b gene were studied in samples of the Laxmann’s Shrew Sorex caecutiens koreni from the populations of the Kolyma River basin and Chukotka. 56 cytb-haplotypes differing among themselves by 87 mutations in 84 sites were found. The cytb-haplotypes of individuals of the subspecies S. c. koreni and S. c. macropygmaeus were shown to belong to the same maternal mtDNA lineage, their monophyletic origin from the same ancestral haplotype Scb1, and the presence of identical cytb-haplotypes in both subspecies. The mutual isolation of the shrew populations in the upper basin of the Kolyma River and Chukotka is shown. The proportion of intrapopulation genetic variability is 95.74%, intergroup variability is 5.74%, and intragroup variability is –1.48%, which reflects a very high level of intrapopulation variability of cytb haplotypes in the studied groups of S. c. koreni, their monophyletic origin, and the genetic unity of the Chukchi samples. The values of molecular diversity indices testify to the stability of populations that have a high value of effective abundance for a long time.

Исследован полиморфизм нуклеотидной последовательности и гаплотипическое разнообразие гена цитохрома b в выборках средней бурозубки подвида Sorex caecutiens koreni из популяций бассейна реки Колымы п-ова Чукотки. Найдено 56 cytb-гаплотипов, различающихся между собой 87 мутациями в 84 сайтах. Выявлена принадлежность cytb-гаплотипов особей подвидов S. c. koreni и S. c. macropygmaeus к одной материнской линии мтДНК, их происхождение от одного родоначального гаплотипа Scb1, а также наличие у бурозубок обоих подвидов одинаковых cytb-гаплотипов. Показана взаимная изоляция популяций бурозубок верховьев бассейнов рек Колымы и Чукотки. Доля внутрипопуляционной генетической изменчивости составляет 95.74%, межгрупповая изменчивость 5.74%, внутригрупповая доля 1.48%, что отражает очень высокий уровень внутрипопуляционной изменчивости cytb-гаплотипов в исследованных группах S. c. koreni, их монофилетическое происхождение и генетическое единство чукотских выборок. Значения индексов молекулярного разнообразия свидетельствуют о стабильности популяций, имеющих в течение длительного времени высокое значение эффективной численности.

Laxmann’s ShrewSorex caecutienscytochrome b (cytb) genegenetic polymorphismphylogenetic analysisKolyma RiverChukotkaсредняя бурозубкаSorex caecutiensген цитохрома b (cytb)генетический полиморфизмфилогенетический анализрека КолымаЧукоткаРоссияПравительство Российской ФедерацииGovernment of the Russian FederationАААА-А18-118010990006-3Чернявский Ф.Б. Млекопитающие крайнего северо-востока Сибири. М.: Наука, 1984. 389 с.Юдин Б.С. Насекомоядные млекопитающие Сибири. Новосибирск: Наука, 1989. 360 с.Докучаев Н.Е. Сравнительный анализ двух подвидовых форм средней бурозубки материковой части Северо-Восточной Азии // Эволюционные и генетические исследования млекопитающих. Тез. докл. Всесоюзн. совещ. (Владивосток, 22–28 сентября 1990 г.). Владивосток: ДВО АН СССР, 1990б. Ч. 2. С. 80–82.Охотина М.В. Подвидовая таксономическая ревизия дальневосточных бурозубок (Insectivora, Sorex) с описанием новых подвидов // Вопр. систематики, фаунистики и палеонтологии мелких млекопитающих. Тр. Зооло. ин-та АН СССР. Т. 243. 1991. СПб.: Издательство Академии наук СССР. С. 58–70.Докучаев Н.Е. Экология бурозубок Северо-Восточной Азии. М.: Наука, 1990а. 160 с.Григорьева О.О., Борисов Ю.М., Стахеев В.В. и др. Генетическая структура популяций обыкновенной бурозубки Sorex araneus L. 1758 (Mammalia, Lipotyphla) на сплошных и фрагментированных участках ареала // Генетика. 2015. Т. 51. № 6. С. 711–723. https://doi.org/10.7868/S0016675815030042Ковалева В.Ю., Литвинов Ю.Н., Ефимов В.М. Землеройки (Soricidae, Eulipotyphla) Сибири и Дальнего Востока: комбинирование и поиск конгруэнтности молекулярно–генетических и морфологических данных // Зоологический журнал. 2013. Т. 92. № 11. С. 1383–1398. https://doi.org/10.7868/S0044513413110081Ohdachi S., Masuda R., Abe H. et al. Phylogeny of Eurasian soricine shrews (Insectivora, Mammalia) inferred from the mitochondrial cytochrome b gene sequences // Zool. Sci. 1997. V. 14. P. 527–532.Ohdachi S.D., Dokuchaev N.E., Hasegawa M., Masuda R. Intraspecific phylogeny and geographical variation of six species of northeastern Asiatic Sorex shrews based on the mitochondrial cytochrome b sequences // Mol. Ecology. 2001. V. 10. P. 2199–2213. https://doi.org/10.1046/j.1365-294x.2001.01359.xOhdachi S.D., Abe H., Han S.H. Phylogenetic positions of Sorex sp. (Insectivora, Mammalia) from Cheju Island and S. caecutiens from the Korean Peninsula, inferred from mitochondrial cytochrome b gene sequences // Zool. Sci. 2003. V. 20. P. 91–95. https://doi.org/10.2108/zsj.20.91Ohdachi S.D., Yoshizawa K., Hanski I. et al. Intraspecific phylogeny and nucleotide diversity of the least shrews, the Sorex minutissimus–S. yukonicus complex, based on nucleotide sequences of the mitochondrial cytochrome b gene and the control region // Mammal Study. 2012. V. 37. P. 281–297. https://doi.org/10.3106/041.037.0403Demboski J.R., Cook J.A. Phylogenetic diversification within the Sorex cinereus group (Soricidae) // J. Mammalogy. 2003. V. 84. № 1. Р. 144–158. https://doi.org/10.1644/1545-1542(2003)084<0144:PDWTSC>2.0.CO;2Bannikova A.A., Dokuchaev N.E., Yudina E.V. et al. Holarctic phylogeography of the tundra shrew (Sorex tundrensis) based on mitochondrial genes // Biol. J. of the Linnean Society. 2010. V. 101. № 3. P. 721–746. https://doi.org/10.1111/j.1095-8312.2010.01510.xBannikova A.A., Chernetskaya D.M., Raspopova A.A. et al. Evolutionary history of the genus Sorex as inferred from multigene data and molecular clock of major divergence events with the implications for systematics // Zool. Scripta. 2018. V. 47. № 5. P. 518–538. https://doi.org/10.1111/zsc.12302Esteva M., Cervantes F.A., Brant S.V., Cook J.A. Molecular phylogeny of long-tailed shrews (genus Sorex) from México and Guatemala // Zootaxa. 2010. V. 2615. № 1. Р. 47–65. https://doi.org/10.11646/zootaxa.2615.1.3Koh H.S., Jang K.H., In S.T. et al. Genetic distinctness of Sorex caecutiens hallamontanus (Soricomorpha: Mammalia) from Jeju island in Korea: Cytochrome oxidase I and cytochrome b sequence analyses // Anim. Syst. Evol. Divers. 2012. V. 28. №. 3. P. 215–219. https://doi.org/10.5635/ASED.2012.28.3.215Переверзева В.В., Докучаев Н.Е., Примак А.А., Киселев С.В. Генетическая изменчивость средней бурозубки (Sorex caecutiens Laxmann, 1788) Северного Приохотья // Вестник СВНЦ ДВО РАН. 2019. № 1. С. 103–115.Jin Z-M., Zhu L., Ma J-Z. Sequencing and analysis of the complete mitochondrial genome of the masked shrew (Sorex caecutiens) from China // Mitochondrial DNA. Part B. 2017. V. 2. №. 2. P. 486–488.Tamura K., Stecher G., Peterson D. et al. MEGA6: Molecular Evolutionary Genetics Analysis Version 6.0 // Mol. Biol. Evol. 2013. V. 30. P. 2725–2729. https://doi.org/10.1093/molbev/mst197Excoffier L., Laval G., Schneider S. Arlequin ver. 3.0: An integrated software package for population genetics data analysis // Evol. Bioinformatics Online. 2005. V. 1. P. 47–50.Tajima F. Statistical method for testing the neutral mutation hypothesis by DNA polymorphism // Gen. Soc. Am. 1989. V. 123. P. 585–595.Fu Y.X. Statistical tests of neutrality of mutations against population growth, hitchhiking and background selection // Genetics. 1997. V. 147. P. 915–925. https://doi.org/10.1093/genetics/147.2.915Bandelt H.J., Forster P., Rőhl A. Median-joining networks for inferring intraspecific phylogenies // Mol. Biol. Evol. 1999. V. 16. P. 37–48.Nei M. Molecular Evolutionary Genetics. N. Y.: Columbia Univ. Press, 1987. 495 р.Nei M., Kumar S. Molecular evolution and phylogenetic. N.Y.: Oxford Univ. Press, 2000. 333 p.Zardoya R., Meyer A. Phylogenetic performance of mitochondrial protein-coding genes in resolving relationships among vertebrates // Mol. Biol. Evol. 1996. V. 13. № 7. P. 933–942.Hassanin A., Lecointre G., Tiller S. Related articles, links abstract. The “evolutionary signal” of homoplasy in protein-coding gene sequences and its consequences for a priori weighting in phylogeny // C. R. Acad. Sci. 1998. V. 321. № 7. Р. 611–620.Абрамсон Н.И. Филогеография: итоги, проблемы, перспективы // Вестник ВОГиС. 2007. Т. 11. № 2. С. 307–331.Докучаев Н.Е. Роль Берингийской суши в расселении и образовании новых форм у землероек-бурозубок // Вестник ДВО РАН. 1997. № 2. С. 54–61.Докучаев Н.Е., Гуляев В.Д. Четвертичная история землероек-бурозубок Северо-Восточной Азии в свете гельминтологических данных // Биология насекомоядных млекопитающих. Мат. III всерос. науч. конф. по биологии насекомоядных млекопитающих (15–20 сентября 2007 г., Новосибирск). Новосибирск: Изд-во “ЦЭРИС”, 2007. С. 38–40.Переверзева В.В., Примак А.А., Дубинин Е.А. Филогенетические отношения популяций красной полевки Myodes (=Clethrionomys) rutilus Pallas, 1779 Северного Приохотья и Колымского региона // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2013. Т. 17. № 3. С. 444–451.Переверзева В.В., Примак А.А., Докучаев Н.Е. и др. Изменчивость гена цитохрома b мтДНК красно-серой полевки (Craseomys rufocanus Sundevall, 1846) Северного Приохотья и бассейна р. Колыма // Вестник СВНЦ ДВО РАН. 2018. № 1. С. 101–112.Переверзева В.В., Докучаев Н.Е., Примак А.А. и др. Изменчивость гена цитохрома b мтДНК полевки-экономки (Alexandromys oeconomus Pallas, 1776) Северного Охотоморья // Усп. совр. биологии. 2022. Т. 142. № 1. С. 90–104. https://doi.org/10.31857/0042132422010057 (0042-1324 ISSN).