ecodagЮг России: экология, развитиеSouth of Russia: ecology, development1992-10982413-0958State Institute of Applied Ecology of the Republic of Dagestan10.18470/1992-1098-2021-3-47-58ecodag-2278Research ArticleЭКОЛОГИЯ ЖИВОТНЫХECOLOGY OF ANIMALSГенетические и фенотипические характеристики в оценках популяционной дифференциации прыткой ящерицыGenetic and phenotypic characteristics in assessments of population differentiation of the eastern sand lizard (Lacerta agilis exigua)https://orcid.org/0000-0002-0548-6201БлохинИ. Г.BlokhinI. G.

Иван Г. Блохин, магистр, кафедра зоологии

127550, г. Москва, Тимирязевская улица, 44Тел. +79779756570

Ivan G. Blokhin, Master, Department of Zoology

44 Timiryazevskaya, Moscow, 127550Tel. +79779756570

blokhin.ivan96@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-8566-8717ГлазкоВ. И.GlazkoV. I.

Валерий И. Глазко

Москва

Valery I. Glazko

Moscow

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева»РоссияRussian State Agrarian University – Moscow Timiryazev Agricultural AcademyRussian Federation20212710202116347‐58Copyright © Блохин И.Г., Глазко В.И., 20212021Блохин И.Г., Глазко В.И.Blokhin I.G., Glazko V.I.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ecodag.elpub.ru/ugro/article/view/2278

Цель. Cравнение двух методов оценки полиморфизма популяций восточной прыткой ящерицы (Lacerta agilis exigua) – генетического и морфологического в двух экологически отличающихся локалитетах. Материал и методы. Для этого использовали метод полилокусного генотипирования участков геномной ДНК, фланкированных инвертированными повторами микросателлитов и фрагментов длинных концевых повторов эндогенных ретровирусов, а также оценки ряда фенотипических характеристик. Материалом послужили ящерицы, отловленные в двух локалитетах – в Новониколаевском районе Волгоградской области и в окрестностях горы Стрижамент Ставропольского края, всего 55 взрослых особей.Результаты. Из двух способов оценки состояния популяционно‐генетической структуры прыткой ящерицы наиболее информативным для выявления межпопуляционных и половых отличий оказался сравнительный анализ спектров, полученных с использованием микросателлитных последовательностей и участков эндогенных ретровирусов. Этот метод позволил выявить наиболее полиморфные ДНК маркеры, позволяющие получать наиболее информативные по количеству локусов и полиморфизму спектры, необходимые для описания генетических структур и их динамики у восточной прыткой ящерицы с высоким разрешением.Заключение. Выполненные исследования позволили выявить наиболее информативные показатели для описания популяционных структур и их динамики у восточной прыткой ящерицы. Впервые получены данные, свидетельствующие о том, что наибольший вклад в межпопуляционную дифференциацию в разных локалитетах отлова вносит изменчивость самцов по сравнению с самками.

Aim. Comparison of two methods (genetic and morphological) for assessing the polymorphism of populations of the eastern sand lizard (Lacerta agilis exigua) in two ecologically different localities.Material and Methods. For this, we used the method of polylocus genotyping of genomic DNA regions flanked by inverted repeats of microsatellites and fragments of long terminal repeats of endogenous retroviruses, as well as the assessment of a number of phenotypic characteristics. The material was lizards (a total of 55 adults) caught in two localities: in the Novonikolaevsky District of the Volgograd Region and in the vicinity of the Strizhament mountain, Stavropol Territory.Results. Of the two methods for assessing the state of the population genetic structure of the eager lizard, the most informative for identifying interpopulation and sex differences was a comparative analysis of the spectra obtained using microsatellite sequences and sites of endogenous retroviruses. This method made it possible to identify the most polymorphic DNA markers, which make it possible to obtain the most informative spectra in terms of the number of loci and polymorphism necessary for describing the genetic structures and their dynamics in the eastern darting lizard with high resolution.Conclusion. The studies carried out allowed us to identify the most informative indicators for describing population structures and their dynamics in the eastern darting lizard. For the first time, data were obtained indicating that the greatest contribution to interpopulation differentiation in different localities of capture is made by the variability of males compared to females.

Прыткая ящерицапопуляционные отличияполилокусное генотипированиеДНК маркерыморфометрияфолидозSand lizardpopulation differencespolylocus genotypingDNA markersmorphometrypholidosisReferencesГречко В.В. Федорова Л.В., Рябинин Д.М., Рябинина Н.Л., Чобану Д.Г., Косушкин С.А., Даревский И.С. Молекулярные маркеры ядерной ДНК в исследовании видообразования и систематики на примере ящериц комплекса «L. agilis» (Sauria: Lacertidae) // Молекулярная биология. 2006. Т. 40. N 1. С. 61‐73.Grechko V.V., Fedorova L.V., Ryabinin D.M., Ryabinina N.L., Kosushkin S.A., Ciobanu D.G., Darevsky I.S. The use of nuclear dna molecular markers for studying speciation and systematics as exemplified by the "Lacerta agilis complex" (Sauria: Lacertidae). Molekulyarnaya biologiya [Molecular biology]. 2006, vol. 40, no. 1, pp. 61‐73. (In Russian)Hopkins W.A., Roe J.H., Snodgrass J.W., Jackson B.P., Kling D.E., Rowe C.L., Congdon J.D. Nondestructive indices of trace element exposure in squamate reptiles // Environ Pollut. 2001. V. 115. Iss. 1. P. 1‐7. DOI: 10.1016/s0269-7491(01)00098‐7Hopkins W.A., Roe J.H., Snodgrass J.W., Jackson B.P., Kling D.E., Rowe C.L., Congdon J.D. Nondestructive indices of trace element exposure in squamate reptiles. Environ Pollut., 2001, vol. 115, iss. 1, pp. 1‐7. DOI: 10.1016/s0269-7491(01)00098‐7Филатова Л.Н. Структурно функциональная характеристика семенников прыткой ящерицы (Lacerta agilis) и озерной лягушки (Rana ridibunda) в зоне влияния предприятия черной металлургии // Вестник ОГУ. 2011. N 16 (135). C. 225‐226.Filatova L.N. Structural‐functional characteristic seed plant of the nimble lizard and lake frog in the zone of influence of the enterprises of ferrous meta. Vestnik OGU [Vestnik of the Orenburg State University]. 2011, no. 16 (135), pp. 225‐226. (In Russian)Roitberg E.S., Eplanova G.V., Kotenko T.I., Amat F., Carretero M.A., Kuranova V.N., Bulakhova N.A., Zinenko O.I., Yakovlev V.A. Geographic variation of life history traits in the sand lizard, Lacerta agilis: testing Darwin's fecundity advantage hypothesis // Journal of Evolutionary Biology. 2015. V. 28. Iss. 3. P. 613‐29. DOI: 10.1111/jeb.12594Roitberg E.S., Eplanova G.V., Kotenko T.I., Amat F., Carretero M.A., Kuranova V.N., Bulakhova N.A., Zinenko O.I., Yakovlev V.A. Geographic variation of life history traits in the sand lizard, Lacerta agilis: testing Darwin's fecundity advantage hypothesis. Journal of Evolutionary Biology, 2015, vol. 28, iss. 3, pp. 613‐29. DOI: 10.1111/jeb.12594Fernández‐Montraveta C., Marugán‐Lobón J. Geometric morphometrics reveals sex‐differential shape allometry in a spider // Peer J. 2017. V. 5. e3617. DOI: 10.7717/peerj.3617Fernández‐Montraveta C., Marugán‐Lobón J. Geometric morphometrics reveals sex‐differential shape allometry in a spider. Peer J, 2017, vol. 5, e3617. DOI: 10.7717/peerj.3617Olsson M., Schwartz T.S., Wapstra E., Shine R. How accurately do behavioural observations predict reproductive success in free ranging lizards? // Biol Lett. 2019. V. 15. Iss. 2. Article: 20190030. DOI: 10.1098/rsbl.2019.0030Olsson M., Schwartz T.S., Wapstra E., Shine R. How accurately do behavioural observations predict reproductive success in free ranging lizards? Biol Lett, 2019, vol. 15, iss. 2, article: 20190030. DOI: 10.1098/rsbl.2019.0030Симонян А.Э. Анализ повреждений ДНК у ящериц Darevskia raddei, обитающих в зонах с различным уровнем загрязнения почв, методом ДНК – комет // Биологический журнал Армении. 2015. Т. 4 (67). С. 65‐67.Simonyan A.E. Analysis of DNA damage in lizards Darevskia raddei living in zones with different levels of soil contamination by DNA comet method. Biologicheskii zhurnal Armenii [Biological Journal of Armenia]. 2015, vol. 4 (67), pp. 65‐67. (In Russian)Дробот Г.П., Ремизова О.С. Использование гематологических показателей lacerta agilis l. для оценки антропогенно нарушенных территорий // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2012. Т. 14. N 1(8). С. 1887‐1889.Drobot G.P., Remizova O.S. Using hematological parameters lacerta agilis l. for assessing anthropogenically disturbed territories. Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra Rossiiskoi akademii nauk [Bulletin of the Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences]. 2012, vol. 14, no. 1(8), pp. 1887‐1889. (In Russian)Zietkiewicz E. Genome fingerprinting by seguence repeat (SSR) anchored polymerase chain reaction amplification // Genomics. 1994. V. 20. P. 176‐183.Zietkiewicz E. Genome fingerprinting by seguence repeat (SSR) anchored polymerase chain reaction amplification. Genomics.1994, vol. 20, pp. 176‐183.Календарь Р.В., Глазко В.И. Типы молекулярно генетических маркеров и их применение // Физиология и биохимия культурных растений. 2002. Т. 34. N 4. С. 279‐295.Kalendar' R.V., Glazko V.I. Types of molecular genetic markers and their uses. Fiziologiya i biokhimiya kul'turnykh rastenii [Physiology and biochemistry of cultivated plants]. 2002, vol. 34, no. 4, pp. 279‐295. (In Russian)Kalendar R., Schulman A.H. Transposon‐based tagging: IRAP, REMAP, and iPBS // Methods Mol Biol. 2014. V. 1115. P. 233‐255. DOI: 10.1007/978‐1‐62703‐767‐9_12Kalendar R., Schulman A.H. Transposon‐based tagging: IRAP, REMAP, and iPBS. Methods Mol Biol, 2014, vol. 1115, pp. 233‐255. DOI: 10.1007/978‐1‐62703‐767‐9_12Кукушкин О.В., Ермаков О.А., Иванов А.Ю., Доронин И.В., Свириденко Е.Ю., Симонов Е.П., Горелов Р.А., Храмова М.А., Блохин И.Г. Филогеография прыткой ящерицы в Крыму по результатам анализа гена цитохрома b: древний рефугиум на полуострове, поздняя экспансия с севера и первые свидетельства гибридизации подвидов Lacerta agilis tauridica и L. a. exigua (Lacertidae: Sauria) // Труды Зоологического института РАН. 2020. Т. 324. N 1. С. 56‐99. DOI: 10.31610/trudyzin/2020.324.1.56Kukushkin O.V., Ermakov O.A., Ivanov A.Yu., Doronin I.V., Sviridenko E.Yu., Simonov E.P., Gorelov R.A., Khramova M.A., Blokhin I.G. Cytochrome b mitochondrial gene analysis‐based phylogeography of a sand lizard in the Crimea: ancient refugium at the peninsula, late expansion from the north, and first evidence of Lacerta agilis tauridica and L. a. exigua (Lacertidae: Sauria) hybridization. Proceedings of the Zoological Institute RAS, 2020, vol. 324, no. 1, pp. 56‐99. (In Russian) DOI: 10.31610/trudyzin/2020.324.1.56Свириденко Е.Ю., Кукушкин О.В. К морфологической характеристике прыткой ящерицы (Lacerta agilis tauridica Suchow, 1927) юго‐западной части Крымского полуострова // Материалы юбилейной научно-практическая конференция «Изучение и сохранение природных экосистем заповедников лесостепной зоны», Курск : Центрально Черноземный заповедник. 2005. С. 348‐352.Sviridenko E.Yu., Kukushkin O.V. K morfologicheskoi kharakteristike prytkoi yashcheritsy (Lacerta agilis tauridica Suchow, 1927) yugo‐zapadnoi chasti Krymskogo poluostrova [To the morphological characteristics of the fast lizard (Lacerta agilis tauridica Suchow, 1927) in the southwestern part of the Crimean peninsula]. Materialy yubileinoi nauchno‐prakticheskaya konferentsiya «Izuchenie i sokhranenie prirodnykh ekosistem zapovednikov lesostepnoi zony», Kursk, 2005 [Materials of the jubilee scientific practical conference study and preservation of natural ecosystems of reserves of the forest‐steppe zone, Kursk, Central Chernozem Reserve, 2005]. Kursk, 2005, pp. 348‐352. (In Russian)Епланова Г.В. Анализ окраски прыткой ящерицы из двух популяций самарской области // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2016. Т. 18. N 5‐2. С. 264‐274.Eplanova G.V. Colour pattern analysis of sand lizard from two populations in the Samara Region. Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra Rossiiskoi akademii nauk [Izvestia of Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences]. 2016, vol. 18, no. 5‐2, pp. 264‐274. (In Russian)Левонтин Р.Ч. Генетические основы эволюции. Москва: Мир, 1978. 352 с.Levontin R.Ch. Geneticheskie osnovy evolyutsii [Genetic basis of evolution]. Moscow, Mir Publ., 1978, 352 p. (In Russian)Nevo E. Genetic variation in natural populations: patterns and theory // Theoretical Population Biology. 1987. V. 13. N 1. P. 121‐177.Nevo E. Genetic variation in natural populations: patterns and theory. Theoretical Population Biology. 1987, vol. 13, no. 1, pp. 121‐177.Глазко В.И. Генетика изоферментов сельскохозяйственных животных. Москва: ВИНИТИ, 1988. 212 с.Glazko V.I. Genetika izofermentov sel'skokhozyaistvennykh zhivotnykh [Genetics of isoenzymes of farm animals]. Moscow, VINITI Publ., 1988, 212 p. (In Russian)Воронцов Н.Н. Развитие эволюционных идей в биологии. М: КМК, 2004. 432 с.Vorontsov N.N. Razvitie evolyutsionnykh idei v biologii [Development of the evolutionary idea in biology]. Moscow, KMK Publ., 2004, 432 p. (In Russian)Shirasu K.A., Schulman A.H., Lahaye T., Schulze‐Lefert P. Contiguous 66‐kb barley DNA sequence provides evidence for reversible genome expansion // Genome Research. 2000. V. 10. Iss. 7. P. 908‐915. DOI: 10.1101/gr.10.7.908Shirasu K.A., Schulman A.H., Lahaye T., Schulze‐Lefert P. Contiguous 66‐kb barley DNA sequence provides evidence for reversible genome expansion. Genome Research, 2000, vol. 10, iss. 7, pp. 908‐915. DOI: 10.1101/gr.10.7.908Glazko V.I., Elkina M.A., Glazko T.T. Genomic Scanning Using the Retrotransposon Fragments as «Anchors», in Animals and Plants // Biogeosystem Technique. 2015. V. 6. Iss. 4. P. 363‐373. DOI: 10.13187/bgt.2015.6.363Glazko V.I., Elkina M.A., Glazko T.T. Genomic Scanning Using the Retrotransposon Fragments as «Anchors», in Animals and Plants. Biogeosystem Technique, 2015, vol. 6, iss. 4, pp. 363‐373. DOI: 10.13187/bgt.2015.6.363Плохинский Н.А. Биометрия. М: МГУ, 1970. 367 с.Plokhinskii N.A. Biometriya [Biometrics]. Moscow, MSU Publ., 1970, 367 p. (In Russian)Antonov I., Medvedeva Y.A. Purine‐rich low complexity regions are potential RNA binding hubs in the human genome // F1000Research. 2018. V. 7. Iss. 76. DOI: 10.12688/f1000research.13522.2Antonov I., Medvedeva Y.A. Purine‐rich low complexity regions are potential RNA binding hubs in the human genome. F1000Research, 2018, vol. 7, iss. 76. DOI: 10.12688/f1000research.13522.2Zybailov B.L., Sherpa M.D., Glazko G.V., Raney K.D., Glazko V.I. G4‐quadruplexes and genome instability // Mol Biol. 2013. V. 47. P. 197‐204. DOI: 10.1134/S0026893313020180Zybailov B.L., Sherpa M.D., Glazko G.V., Raney K.D., Glazko V.I. G4‐quadruplexes and genome instability. Mol Biol, 2013, vol. 47, pp. 197‐204. DOI: 10.1134/S0026893313020180Nei M. Genetic distance between populations // American Naturalist. 1972. V. 106. P. 283‐292.Nei M. Genetic distance between populations. American Naturalist. 1972, vol. 106, pp. 283‐292.Глазко В.И., Косовский Г.Ю., Блохина Т.В., Есин А.Г., Глазко Т.Т. Геномный «портрет» некоторых видов псовых, полученный с помощью ISSR PCR и IRAP PCR маркеров // Кролиководство и звероводство. 2020. N 1. С. 28‐39. DOI: 10.24411/0023‐4885‐2020‐00004Glazko V.I., Kosovsky G.Yu., Blokhina T.V., Esin A.G., Glazko T.T. Genomic "portrait" of some canine species obtained using ISSR‐PCR and IRAP‐PCR markers. Rabbit and fur farming, 2020, no. 1, pp. 28‐39. (In Russian) DOI: 10.24411/0023‐4885‐2020‐00004Fischer K.E., Riddle N.C. Sex Differences in Aging: Genomic Instability // The Journals of Gerontology: Series A. 2018. V. 73. Iss. 2. P. 166‐174. DOI: 10.1093/gerona/glx105Fischer K.E., Riddle N.C. Sex Differences in Aging: Genomic Instability. The Journals of Gerontology: Series A, 2018, vol. 73, iss. 2, pp. 166‐174. DOI: 10.1093/gerona/glx105Геодакян В.А. Онтогенетическое правило полового диморфизма // ДАН СССР. 1983. Iss. 2. C. 477‐481.Geodakyan V.A. [Ontogenetic rule of sexual dimorphism]. In: Doklady Akademii nauk SSSR [Doklady Akademii Nauk USSR]. 1983, iss. 2, pp. 477‐481. (In Russian)Булахова Н.А., Куранова В.Н., Савельев С.В. Некоторые демографические характеристики популяций прыткой (Lacerta agilis L., 1758) и живородящей (Zootoca vivipara Jacq, 1787) ящериц Юго‐востока Западной Сибири // Сибирская зоологическая конференция, посвященная 60‐летию Института систематики и экологии животных СО РАН. Новосибирск, 2004. С. 232‐237.Bulakhova N.A., Kuranova V.N., Savel'ev S.V. Nekotorye demograficheskie kharakteristiki populyatsii prytkoi (Lacerta agilis L., 1758) i zhivorodyashchei (Zootoca vivipara Jacq, 1787) yashcherits Yugo vostoka Zapadnoi Sibiri [Some demographic characteristics of populations of fast lizards (Lacerta agilis L., 1758) and viviparous (Zootoca vivipara Jacq, 1787) lizards of the southeast of Western Siberia]. Sibirskaya zoologicheskaya konferentsiya, posvyashchennaya 60‐letiyu Instituta sistematiki i ekologii zhivotnykh SO RAN, Novosibirsk, 2004 [Siberian Zoological Conference dedicated to the 60th anniversary of the Institute of Systematics and Ecology of Animals SB RAS, Novosibirsk, 2004]. Novosibirsk, 2004, pp. 232‐237. (In Russian)Завьялов Е.В., Табачишин В.Г., Шляхтин Г.В. Морфологическая характеристика и особенности биологии двуполосой прыткой ящерицы (Lacerta agilis exigua) на севере Нижнего Поволжья // Современная герпетология. 2000. Вып. 1. С. 6‐14.Zavyalov E.V., Tabachishin V.G., Shlyakhtin G.V. Morphological characters and peculiarities of sand lizards (Lacerta agilis exigua) biology in the north of the Lower Volga Area. Sovremennaya gerpetologiya [Current Studies in Herpetology]. 2000, vol. 1, pp. 6‐14. (In Russian)Симонов Е.П. Морфологическая характеристика и некоторые аспекты экологии прыткой ящерицы Lacerta agilis на территории Пензенской области // Актуальные проблемы герпетологии и токсинологии. 2007. Вып. 10. С. 141‐147.Simonov E.P. [Morphological characteristics and some aspects of ecology of the fast lizard Lacerta agilis in the Penza region]. In: Aktual'nye problemy gerpetologii i toksinologii [Actual problems of herpetology and toxinology]. 2007, iss. 10, pp. 141‐147. (In Russian)Симонов Е.П. Анализ полового диморфизма в популяциях прыткой ящерицы (Lacerta agilis) из разных природных зон юга Западной Сибири // Современная герпетология. 2008. Т. 8. Вып. 1. С. 39‐49.Simonov E.P. Sexual dimorphism analysis of Lacerta agilis populations in different native zones of West Siberia. Sovremennaya gerpetologiya [Current Studies in Herpetology]. 2008, vol. 8, iss. 1, pp. 39‐49. (In Russian)Орлова В.Ф., Тэрбиш К. Семейство Настоящие ящерицы – Lacertidae Cope. М.: Т‐во науч. издан. КМК, 1997. С. 133‐266.Orlova V.F., Terbish K. Semeistvo Nastoyashchie yashcheritsy – Lacertidae Cope [Family True lizards Lacertidae Cope]. Moscow, KMK Publ., 1997, pp. 133‐266. (In Russian)

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