The vole genus Alexandromys (Rodentia, Arvicolinae) of the middle amur lowland and the description of four new karyotype variants of Alexandromys Maximowiczii (Rodentia, Arvicolinae)

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

Previously, only Alexandromys fortis has been found to occur in the northeastern part of the Middle Amur Lowland. Karyotype studies on voles at the northernmost locality of the lowland, near the village of Elban, reveal a second species, A. maximowiczii, shifting its eastern range limit 200 km east of the nearest known one. Four karyotype variants found in individuals from the Middle Amur Lowland are described for the first time for Maximowicz’s vole which shows multiple chromosomal polymorphism. Two karyotype variants are found to predominate: 2n = 40, NF = 58 and 2n = 41a, NF = 60, vs firther two which are rare:2n = 41b, NF = 59 and 2n = 41c, NF = 59. According to the 2n and NF numbers, these variants correspond to the chromosomal form “C”. The variability of the chromosome number in this species is due to the tandem fusion of metacentric chromosomes № 3 and № 4 to form a large metacentric № 3/4. Centric fusion of acrocentric chromosomes № 11 and № 20 to form a medium-sized metacentric chromosome № 11.20 is generally stabilized, with the exception of one individual of 54 examined. A sharp decrease in heterozygotes for tandem fusion is noted for individuals in the middle part of the lowland, vs the northeastern part where it was high. The number of chromosomes being 39 is excluded from the chromosomal form “C” as unsubstantiated. Rare variants have one pair of autosomes in the heterozygous state (SM/A). Such a variability seem to be associated with a shift in the centromere in chromosome № 10 in variant 41b and a pericentric inversion in chromosome № 16 in variant 41c. Based on the previously published data of genetic analyses, allozyme, chromosomal and molecular-genetic for both species involved, A. maximowiczii and A. fortis, chromosomal characteristics and their habitats, including syntopic ones, are presented.

Толық мәтін

Рұқсат жабық

Авторлар туралы

I. Kartavtseva

Federal Scientific Center of East Asia Terrestrial Biodiversity, Far Eastern Branch, Russian Academy of Sciences

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: kartavtseva@biosoil.ru
Ресей, 159 Stoletiya Vladivostok Ave., Vladivostok, 690022

A. Stepanova

Federal Scientific Center of East Asia Terrestrial Biodiversity, Far Eastern Branch, Russian Academy of Sciences

Email: kartavtseva@biosoil.ru
Ресей, 159 Stoletiya Vladivostok Ave., Vladivostok, 690022

Әдебиет тізімі

  1. Гилева Э.А., 1972. Хромосомный полиморфизм у двух близких форм субарктических полевок (северосибирской полевки и полевки Миддендорфа) // Доклады АН СССР. Т. 203. № 2. С. 689–692.
  2. Громов И.М., Поляков И.Я., 1977. Полевки (Microtinae) // Фауна СССР. Новая серия. № 116. Млекопитающие. Т. 3. Вып. 8. Ленинград: Наука. 504 с.
  3. Громов И.М., Ербаева М.А., 1995. Млекопитающие фауны России и сопредельных территорий. Зайцеобразные и грызуны. СПб.: ЗИН РАН. 522 с.
  4. Загороднюк И.В., 1992. Кариотипическая изменчивость и систематика серых полевок (Rodentia, Arvicolini). Сообщение 2. Система корреляций хромосомных чисел // Вестник зоологии. № 5. С. 36–45.
  5. Картавцева И.В., Шереметьева И.Н., Немкова Г.А., Рослик Г.В., Коновалова Е.В., Рябкова А.В., Высочина Н.П., Фрисман Л.В., 2009. Новые данные в исследовании хромосом мелких млекопитающих Приамурья // Комплексные исследования природной среды в бассейне реки Амур: материалы Межрегиональной научной конференции (III Дружининские чтения). Т. 1. C. 186–188.
  6. Картавцева И.В., Шереметьева И.Н., Романенко С.А., Гладких О.Л., Рябкова А.В., 2013. Изменчивость хромосом полевки Максимовича Microtus maximowiczii (Rodentia, Cricetidae, Microtus) // Цитология. Т. 55. № 4. С. 261–263.
  7. Картавцева И.В., Тиунов М.П. Лапин А.С., Высочина Н.П., Рябкова А.В., 2011. Инвазия полевки Microtus rossiaemeridionalis на территорию Дальнего Востока России // Российский журнал биологических инвазий. № 4. С. 17–24. [Kartavtseva I.V., Tiunov M. P., Lapin A.S., Visochina N.P., Rabkova A.V., 2012. Invasion of Microtus rossiaemeridionalis in to the Territory of the Russian Far East // Russian Journal of Biological Invasions. V. 3. № 1. P. 11–15. doi: 10.1134/S2075111712010031].
  8. Картавцева И.В., Аднагулова А.В., Высочина Н.П., 2017. Хромосомная и морфологическая изменчивость полевки Максимовича хабаровской популяции // ИрГСХА. Вып. 83. С. 74–82.
  9. Картавцева И.В., Васильева Т.В., Шереметьева И.Н., Лемская Н.А., Моролдоев И.В., Голенищев Ф.Н., 2019. Генетическая изменчивость трех изолированных популяций муйской полевки Alexandromys mujanensis Orlov et Kovalskaja, 1978 (Rodentia, Arvicolinae) // Генетика. Т. 55. № 8. С. 920–935. doi: 10.1134/S0016675819080071 [Kartavtseva I.V., Vasilieva T.V., Sheremetyeva I.N., Lemskaya N.A., Moroldoev I.V., Golenishchev F.N., 2019. Genetic Variability of Three Isolated Populations of the Muya Valley Vole Alexandromys mujanensis Orlov et Kovalskaja, 1978 (Rodentia, Arvicolinae) // Russian Journal of Genetics. V. 55. № 8. P. 978– 992. doi: 10.1134/S1022795419080076].
  10. Картавцева И.В., Шереметьева И.Н., Павленко М.В., 2021. Множественный хромосомный полиморфизм, хромосомной расы “эворон” эворонской полевки (Rodentia, Arvicolinae) // Генетика. Т. 57. № 1. С. 82– 94. doi: 10.31857/S0016675821010082 [Kartavtseva I.V., Sheremetyeva I.N., Pavlenko M.V., 2021. Multiple Chromosomal Polymorphism of “Evoron” Chromosomal Race of the Evoron Vole (Rodentia, Arvicolinae) // Russian Journal of Genetics. 2021. V. 57. № 1. P. 70–82. doi: 10.1134/S1022795421010087].
  11. Картавцева И.В., Степанова А.И., Шереметьева И.Н., Павленко М.В., Фрисман Л.В., 2022. Новые данные о краснокнижном виде Хабаровского края – эворонской полевке Alexandromys evoronensis (Rodentia, Arvicolinae) // Актуальные проблемы зоогеографии и биоразнообразия Дальнего Востока России: материалы Всероссийского симпозиума, посвященного 150-летию со дня рождения В.К. Арсеньева (г. Хабаровск, 29-31 марта 2022 г.). Под ред. В.В. Рожнова. Хабаровск: БФ «Биосфера). С. 124–130.
  12. Костенко В.А., 2000. Грызуны (Rodentia) Дальнего Востока России. Владивосток: Дальнаука. 210 с.
  13. Ковальская Ю.М., 1977. Хромосомный полиморфизм полевки Максимовича Microtus maximowiczii Schrenk, 1858 (Rodentia, Cricetidae) // Бюллетень Московского общества испытателей природы. Биология. Т. 82. № 2. С. 38−48.
  14. Ковальская Ю.М., Хотолху H., Орлов В.Н., 1980. Географическое распространение хромосомных мутаций и структура вида Microtus maximowiczii (Rodentia, Cricetidae) // Зоологический журнал. Т. 59. № 12. С. 1862−1869.
  15. Ковальская Ю.М., Анискин В.М., Картавцева И.В., 1991. Географическая изменчивость по гетерохроматину восточной полевки Microtus fortis // Зоологический журнал. Т. 70. № 12. С. 97−103.
  16. Крюкова М.В., 1999. Конспект водно-прибрежной флоры Среднеамурской низменности. Хабаровск: Институт водных и экологических проблем ДВО РАН. 44 с.
  17. Лапин А.С., Высочина Н.П., Здановская Н.И., Мусатов Ю.С., Полещук Д.Н., 2015. Экология и эпидемиологическое значение восточноевропейской полевки на юге Хабаровского края // Дальневосточный журнал инфекционной патологии. № 27. C. 53–56.
  18. Лисовский А.А., Кадетова А.А., Оболенская Е.В., 2018. Морфологическое определение видов восточноазиатских серых полевок Alexandromys (Rodentia, Cricetidae) России и сопредельных территорий // Зоологический журнал. Т. 97. № 1. С. 101–113.
  19. Мейер М.Н., 1968. Комплексный таксономический анализ вида на примере некоторых форм серых полевок (род Microtus) // Зоологический журнал. Т. 57. Вып. 6. С. 850−859.
  20. Мейр М.Н., Голенищев Ф.Н., Раджабли С.И., Саблина О.Л., 1996. Серые полевки фауны России и сопредельных территорий // РАН труды Зоол. ин-та. С.-П. Т. 32. 320 c.
  21. Орлов В.Н., 1974. Кариосистематика млекопитающих. М.: Наука. 207 с.
  22. Орлов В.Н., Ляпунова Е.А., Баскевич М.И., Картавцева И.В., Малыгин В.М, Булатова Н.Ш., 2023. Цитогенетика млекопитающих и ее вклад в разработку хромосомных диагнозов и системы видов // Зоологический журнал. T. 102. № 4. С. 386−407. doi: 10.31857/S0044513423040104 [Orlov V.N., Lyapunova E.A., Baskevich M.I., Kartavtseva I.V., Malygin V.M., Bulatova N.Sh., 2023. Mammalian Cytogenetics and Its Contribution to the Development of Chromosomal Diagnoses and the Species System // Biology Bulletin. V. 50. № 9. P. 2333–2353. doi: 10.1134/S1062359023090273].
  23. Фрисман Л.В., Коробицына К.В., Картавцева И.В., Шереметьева И.Н., Войта Л.Л., 2009. Полевки (Microtus Shrank, 1798) Российского Дальнего Востока: аллозимная и кариологическая дивергенция // Генетика. Т. 45. №. 6. С. 804–812. [Frisman L.V., Korobitsyna K.V., Kartavtseva I.V., Sheremetyeva I.N., Voyta L.L., 2009. Voles (Microtus Shrank, 1798) of the Russian Far East: Allozymic and Karyological Divergence // Russian Journal of Genetics. Т. 45. № 6. 707– 714].
  24. Фрисман Л.В., Картавцева И.В., Капитонова Л.В., Высочина Н.П., Рябкова А.В., 2011. Генетическое исследование серых полевок рода Microtus территории Еврейской автономной области // Региональные проблемы. Т. 14. № 2. С. 70−77.
  25. Фрисман Л.В., Картавцева И.В., Лисовский А.А., Шереметьева И.Н., Вакурин А.А., Капитонова Л.В., Аверин А.А., 2013. Идентификация видов серых полевок и пищухи в заповеднике “Бастак” // X Дальневосточная конференция по заповедному делу: материалы (Благовещенск, 25-27 сент. 2013 г.). Благовещенск, 2013. С. 313–315.
  26. Фрисман Л.В., Картавцева И.В., Шереметьева И.Н., Павленко М.В., Кораблев В.П., 2016. Аллозимная дифференциация и кариотипические особенности восточноазиатских полевок Дальнего Востока России // Вестник СВНЦ ДВО РАН. № 3. С. 93– 103.
  27. Фрисман Л.В., Капитонова Л.В., Картавцева И.В., Шереметьева И.Н., Васильева Т.В., 2019. Полевые сборы мелких млекопитающих на территории северо-востока Малого Хингана и южной части Буреинского хребта // Региональные проблемы. Т. 22. № 2. С. 13– 25. doi: 10.31433/2618-9593-2019-22-2-13-25
  28. Шереметьева И.Н., 2023. Видовой состав и распространение серых полёвок Забайкалья и Дальнего Востока России // Амурский зоологический журнал. Т. 15. № 4. С. 724–743. doi: 10.33910/2686-9519-2023-15-4-724-743
  29. Шереметьева И.Н., Картавцева И.В., Фрисман Л.В., 2006. Кариологическая и аллозимная изменчивость дальневосточной полевки Microtus fortis Buchner, 1889 (Cricetidae, Rodentia) Дальнего Востока России // Генетика. Т. 42. № 6. С. 833–843. [Sheremetyeva I.N., Kartavtseva I.V., Frisman L.V., 2006. Karyological and allozyme variability of Far Eastern voles Microtus fortis Büchner, 1889 (Cricetidae, Rodentia) from the Russian Far East // Russian Journal of Genetics. V. 42. № 6. P. 681–690].
  30. Шереметьева И.Н., Картавцева И.В., Фрисман Л.В., Васильева Т.В., Аднагулова А.В., 2015. Полиморфизм и генетическая структура полевки Максимовича Microtus maximowiczii (Schrenck 1858) (Rodentia, Cricetidae) Среднего Приамурья по данным секвенирования контрольного региона мтДНК // Генетика. Т. 51. № 10. С. 1154– 1162. doi: 10.7868/S0016675815100161 [Sheremetyeva I.N., Kartavtseva I.V., Frisman L.V., Vasil’eva T.V., Adnagulova A.V., 2015. Polymorphism and genetic structure of Maximowicz’s vole (Microtus maximowiczii (Schrenck 1858) from the Middle Amur river region as inferred from sequencing of the mtDNA control region // Russian Journal of Genetics. V. 51. № 10. P. 992–999. doi: 10.1134/S1022795415100166].
  31. Шереметьева И.Н., Картавцева И.В., Емельянова А.А., Лапин А.С., 2021. Изменчивость контрольного региона мтДНК восточноевропейской полевки Microtus rossiaemeridionalis (Rodentia, Arvicolini) из двух инвазивных популяций юга Дальнего Востока России // Генетика. Т. 57. № 11. С. 1252–1260. DOI: S0016675821110138
  32. Шереметьева И.Н., Картавцева И.В., Павленко М.В., Моролдоев И.В., Баженов Ю.А., Голенищев Ф.Н., 2022. Формирование генетической структуры популяций дальневосточной полевки (Alexandromys fortis, Rodentia, Arvicolinae) на северной периферии ареала // Зоологический журнал. Т. 101. № 10. С. 1173– 1189. DOI: S0044513422080098 [Sheremetyeva I.N., Kartavtseva I.V., Pavlenko M.V., Moroldoev I.V., Bazhenov Yu.A., Golenishchev F.N., 2023. Genetic Structure Formation of Reed Vole Populations at the Northern Periphery of Their Distribution (Alexandromys fortis, Rodentia, Arvicolinae) // Biology Bulletin. V. 50. № 8. P. 67–382. doi: 10.1134/S1062359023080253].
  33. Яшина Л.Н., Иванов Л.И., Слонова Р.А., Компанец Г.Г., Гуторов В.В., Кушнарева Т.В., Высочина Н.П., Абрамов С.А., Дупал Т.А., Пуховская Н.М., Здановская Н.И., 2008. Хантавирусы, циркулирующие в полевках Microtus fortis и Microtus maximowiczii // Тихоокеанский медицинский журнал. № 2. С. 47–49.
  34. Dobigny G., Britton-Davidian J., Robinson T.J., 2017. Chromosomal polymorphism in mammals: an evolutionary perspective // Biol. Rev. V. 92. P. 1–21. doi: 10.1111/brv.12213
  35. Dzagurova T., Tkachenko E., Slonova R., Ivanov L., Ivanidze E., Markeshin S., Dekonenko A., Niklasson B., Lundkvist A., 1995. Antigenic relationships of hantavirus strains analyzed by monoclonal antibodies. Arch. Virol. V. 140. P. 1763–1773.
  36. Ford C.E., Hamerton J.L., 1956. A colchicine, hypotonic citrate, squash sequence for mammalian chromosomes // Stain Technol. V. 31. P. 247–251.
  37. Hörling J., Chizhikov V., Lundkvist A., Jonsson M., Ivanov L., Dekonenko A., Niklasson B., Dzagurova T., Peters C. J., Tkachenko E., Nichol S., 1996. Khabarovsk virus: a phylogenetically and serologically distinct Hantavirus isolated from Microtus fortis trapped in Far-East Russia // Journal of General Virology. V. 77. P. 687–694.
  38. Kartavtseva I.V., Sheremetyeva I.N., Korobitsina K.V., Nemkova G.A., Konovalova E.V., Korablev V.P., Voyta L.L., 2008. Chromosomal forms of Microtus maximowiczii (Schrenck, 1858) (Rodentia, Cricetidae): variability in 2n and NF in different geographic regions // Russian Journal of Genetics. V. 60. № 4. P. 481–492. doi: 10.1134/S1022795424040136
  39. Kartavtseva I.V., Sheremetyeva I.N., Pavlenko M.V., 2021. Intraspecific Multiple Chromosomal Variations Including Rare Tandem Fusion in the Russian Far Eastern Endemic Evoron Vole Alexandromys evoronensis (Rodentia, Arvicolinae) // Comparative Cytogenetic. V. 15. № 4. P. 393–411. doi: 10.3897/compcytogen.v15.i4.67112
  40. Kartavtseva I.V., Stepanova A.I., Sheremetyeva I.N., Pavlenko M.V., Frisman L.V., 2023. A new record of the Evoron vole (Rodentia, Arvicolinae: Alexandromys evoronensis) in the Far East // Amurian Zoological Journal. V. 15. № 2. P. 378–384. doi: 10.33910/2686-9519-2023-15-2-378-384
  41. Kariwa H., Yoshimatsu K., Sawabe J., Yokota E., Arikawa J., Takashima I. et al., 1999. Genetic diversities of hantaviruses among rodents in Hokkaido, Japan and Far East Russia // Virus Research. V. 59. C. 219–228.
  42. King M., 1993. Chromosomal Speciation Revisited (Again): Species Evolution. The Role of Chromosome Change, Cambridge: Cambridge Univ. Press.
  43. Kryštufek B., Shenbrot G.I., 2022 Voles and Lemmings (Arvicolinae) of the Palaearctic Region. University of Maribor, University Press. 436 p.
  44. Lemskaya N.A., Romanenko S.A., Golenishchev F.N., Rubtsova N.V, Sablina O.V, Serdukova N.A., O’Brien P.C.M., Fu B., Yiğit N., Ferguson-Smith M.A., Yang F., Graphodatsky A.S., 2010. Chromosomal evolution of Arvicolinae (Cricetidae, Rodentia). III. Karyotype relationships of ten Microtus species // Chromosome Research. V. 18. P. 459– 471.
  45. Meyer M., Jordan M., Walknowska J.A. 1967. A karyosystematic study of some Microtus species // Folia boil. (Polska). V. 15. № 3. P. 251–264.
  46. Shenbrot G.I., Krasnov B.R., 2005. An Atlas of the Geographic Distribution of the Arvicoline Rodents of the world (Rodentia, Muridae: Arvicolinae). Sofia: Pensoft Publ. 336 p.
  47. Sheremetyeva I.N., Kartavtseva I.V., Pavlenko M.V., Goro-beyko U.V., Bazhenov Yu.A., Moroldoev I.V., Voyta L.L., 2024. Phylogeographic Structure of Alexandromys maximowiczii Schrenck, 1859 (Rodentia, Cricetidae): a Comparison of the MtDNA Control Region Variability and Chromosome Polymorphism Data Russian // Journal of Genetics. V. 60. № 4. P. 481–492. doi: 10.1134/S1022795423010106
  48. Wang C.-Q., Gao J.-H., Li M., Guo W.-P., Lu M.-Q., et al., 2014. Co-circulation of Hantaan, Kenkeme and Khabarovsk Hantaviruses in Bolshoy Ussuriysky Island, China // Virus Research. V. 191. 51–58.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу
2. Fig. 1. The ranges of two species of East Asian voles of the genus Alexandromys: A – Alexandromys maximowiczii, B – Alexandromys fortis (after: Kryštufek, Shenbrot, 2022). The Middle Amur Lowland is highlighted by an ellipse, the supposed range of the species is indicated by hatching, small dots are the places where the voles were captured, large dots are the places of terra typica and the names of the subspecies. A new find of a karyotyped Maximowiczii vole is marked with an asterisk and an arrow.

Жүктеу (1MB)
Метадеректер
3. Fig. 2. Chromosomes of Maximowicz's vole Alexandromys maximowiczii from the vicinity of the village of Elban, Khabarovsk Krai: A – female #4854 from point 2 (variant 2n = 40a, NF = 58), B – male #4838 from point 1 (variant 2n = 41a, NF = 60). The fraction at 3/4 indicates tandem fusion of chromosomes, the dot at 11.20 indicates acrocentric fusion. In the karyotype, pairs #12 and #16 are submetacentric chromosomes. The numbers of the chromosome pairs correspond to those for voles of the Zabaikalsky Krai, given in the publication by Lemskaya et al. (2010).

Жүктеу (237KB)
Метадеректер
4. Fig. 3. Karyotype of male #694 Maximowicz's vole (Alexandromys maximowiczii), variant 2n=41c, NF=59 (Khabarovsk population) in the vicinity of the settlement of Galkino (according to: Kartavtseva et al., 2017, with a changed position of chromosome pairs). In the frame is heteromorphic (M/A) pair #16.

Жүктеу (131KB)
Метадеректер
5. Fig. 4. Local populations of Alexandromys maximowiczii (A) and Alexandromys fortis (B) in the Middle Amur Lowland. The samples are grouped into geographic zones of the Middle Amur Lowland: 1 – Jewish Autonomous Region, left bank of the Amur; 2 – Khabarovsk Krai, right bank of the Amur; 3 – Khabarovsk Krai, left bank of the Amur. The proportion of individuals examined by three methods is shown in colors: chromosomal (red); allozyme (yellow); mt DNA control region (blue). The numbers in the square indicate the number of the local population in which one species was found, in the circle – two species were found simultaneously (No. 4 and No. 13), in the triangle – a change in the species was found in different years of the study (Nos. 7, 9, 15, 16). The numbers of the local populations correspond to those for Alexandromys maximowiczii in the table. 1, for Alexandromys fortis in table. 2.

Жүктеу (1MB)
Метадеректер

© Russian Academy of Sciences, 2024