Variation in nuclear genome size within the Eisenia nordenskioldi complex (Lumbricidae, Annelida)

Autor: T.V. Poluboyarova, Ya. R. Efremov, S. V. Shekhovtsov, Sergey E. Peltek
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Vavilovskij Žurnal Genetiki i Selekcii, Vol 25, Iss 6, Pp 647-651 (2021)
Vavilov Journal of Genetics and Breeding
ISSN: 2500-3259
2500-0462
Popis: The size of the nuclear genome in eukaryotes is mostly determined by mobile elements and noncoding sequences and may vary within wide limits. It can differ signif icantly both among higher-order taxa and closely related species within a genus; genome size is known to be uncorrelated with organism complexity (the so-called C-paradox). Less is known about intraspecif ic variation of this parameter. Typically, genome size is stable within a species, and the known exceptions turn out be cryptic taxa. The Eisenia nordenskioldi complex encompasses several closely related earthworm species. They are widely distributed in the Urals, Siberia, and the Russian Far East, as well as adjacent regions. This complex is characterized by signif icant morphological, chromosomal, ecological, and genetic variation. The aim of our study was to estimate the nuclear genome size in several genetic lineages of the E. nordenskioldi complex using f low cytometry. The genome size in different genetic lineages differed strongly, which supports the hypothesis that they are separate species. We found two groups of lineages, with small (250-500 Mbp) and large (2300-3500 Mbp) genomes. Moreover, different populations within one lineage also demonstrated variation in genome size (15-25 %). We compared the obtained data to phylogenetic trees based on transcriptome data. Genome size in ancestral population was more likely to be big. It increased or decreased independently in different lineages, and these processes could be associated with changes in genome size and/or transition to endogeic lifestyle.Размеры ядерного генома у большинства эукариот определяются преимущественно содержа- нием мобильных элементов и некодирующих последовательностей и варьируют в широких пределах. Они могут значительно различаться как между крупными таксонами (причем размер генома не коррелирует со сложностью организма – так называемый С-парадокс), так и между близкородственными видами в преде- лах рода. В то же время размах внутривидовой изменчивости по этому параметру изучен значительно хуже. Комплекс Eisenia nordenskioldi объединяет несколько близкородственных видов дождевых червей, широко распространенных на Урале, в Сибири и на Дальнем Востоке России, заходящих своими ареалами и в сопре- дельные регионы. Для этого комплекса характерна значительная морфологическая, кариотипическая, эко- логическая и генетическая изменчивость. Целью настоящей работы было оценить размеры ядерного генома у нескольких филогенетических линий комплекса E. nordenskioldi при помощи проточной цитофотометрии. Получены данные о размерах генома для 13 популяций, относящихся к семи филогенетическим линиям E. nordenskioldi. Наши результаты показали, что между линиями комплекса наблюдается заметный разброс по размерам, что является еще одним подтверждением их видовой самостоятельности. В целом по разме- ру генома выборки разделены на две группы. В одну вошли три популяции с небольшим (250–500 м. п. н.), во вторую – с крупным (2300–3500 м. п. н.) размером генома. Кроме того, разные популяции в пределах одной филогенетической линии также имели заметные различия в размере генома (15–25 %). Полученные данные были сопоставлены с филогенетическими деревьями, построенными на основе транскриптомных данных Судя по топологии филогенетических деревьев, предковые популяции комплекса с большей вероятностью имели большой размер генома, а уменьшение или увеличение его размера происходило в разных линиях независимо и, возможно, было связано с изменением размеров тела и/или переходом к собственно почвен- ному образу жизни.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: