Jeļena Oreha

Daugavpils Universitāte DZTI Ekoloģijas departaments

Jeļena Oreha

REPŠA (COREGONUS ALBULA (L.)) POPULĀCIJU ĢENĒTISKĀ STRUKTŪRA UN MORFOLOĢISKĀ

MAINĪBA LATVIJAS EZEROS

Promocijas darbs bioloģijas doktora zinātniskā grāda (Dr. biol.) iegūšanai (ģenētikas apakšnozarē)

Darba zinātniskais vadītājs: Dr. biol., asoc.prof. Nataļja Škute

Daugavpils 2016

Promocijas darbs izstrādāts: Daugavpils Universitātes DZTI Ekoloģijas departamentā laika periodā no 2003. līdz 2016. gadam.

Ieguldījums tavā nākotnē!

Promocijas darbu atbalstīja: Šis darbs ir izstrādāts ar Eiropas Sociālā fonda atbalstu projektos „Atbalsts doktorantūras studijām un pēcdoktorantūras pētījumiem dabas zinātnēs un informācijas tehnoloģijās” (Vienošanās Nr. ESF2004/0003/VPD1/ESF/PIAA/04/NP/3.2.3.1./0003/0065) un Starpdisciplinārās zinātniskās grupas izveidošana Latvijas lašveidīgo zivju ezeru ilgtspējības nodrošināšanai” (Vienošanās Nr. 2009/0214/1DP/1.1.1.2.0/09/APIA/VIAA/089

Darba raksturs: promocijas darbs bioloģijas nozares ģenētikas apakšnozarē.

Promocijas darba zinātniskais vadītājs: Dr. biol., asoc.prof. Nataļja Škute (Daugavpils Universitāte, Latvija)

Recenzenti: Dr. biol., asoc.prof. Inese Kokina (Daugavpils Universitāte, Latvija) Dr. habil. biol., prof. Īzaks Rašals (Latvijas Universitāte, Latvija) PhD, prof. Jana Radzijevskaja (Vītauta Dižā Universitāte, Lietuva)

Promocijas padomes priekšsēdētājs: Dr. biol., profesors Arvīds Barševskis

Promocijas darba aizstāvēšana notiks: Daugavpils Universitātes Bioloģijas Promocijas padomes atklātajā sēdē 2016. gada 07. decembrī, plkst. 13.00, Parādes ielā 1A, 209. auditorijā, Daugavpils Universitātē, Daugavpilī.

Ar promocijas darbu un tā kopsavilkumu var iepazīties Daugavpils Universitātes bibliotēkā, Parādes 1, lasītavā, Daugavpilī un http://du.lv/zinatne-un-petnieciba/promocija/aizstavesanai- iesniegtie-promocijas-darbi/

Atsauksmes sūtīt: Promocijas padomes sekretārei, Parādes iela 1A-207, Daugavpils, LV- 5401; mob. +37126002593; e-pasts: [email protected]. Padomes sekretāre: Dr. biol., Jana Paidere, Daugavpils Universitātes pētniece. 2

SATURS

IEVADS ...... 5 1. Literatūras apskats ...... 9 1.1. Repsis kā sīgu dzimtas pārstāvis un tā bioloģija ...... 9 1.1.1. Repša vieta dzīvo organismu sistemātikā ...... 9 1.1.2. Repša izplatība ...... 10 1.1.3. Repša morfoloģija ...... 10 1.1.3.1. Plastisko pazīmju mainība sīgu zivīm ...... 12 1.1.3.2. Meristisko pazīmju mainība sīgu zivīm...... 15 1.1.4. Repša bioloģijas vispārīgs raksturojums ...... 17 1.1.5. Repša aizsardzība un tautsaimnieciskā nozīme ...... 20 1.2. Ģenētiskais monitorings ...... 23 1.3. Ģenētiskā daudzveidība ...... 28 1.3.1. Ģenētiskās daudzveidības vispārējie parametri ...... 29 1.3.2. Ģenētiskās daudzveidības marķieri ...... 30 1.3.3. Izofermentu polimorfisms ...... 32 1.3.4. Kodola genoma anonīmo secību polimorfisms ...... 37 1.3.5. Kodola genoma tandēmo atkārtojumu polimorfisms...... 42 1.3.5.1. Tandēmi atkārtojumi kodola genomā...... 42 1.3.5.2. Mikrosatelītu secību mainība ...... 45 1.3.5.3. Mikrosatelītu lokusu mainība zivīm ...... 46 1.3.6. Molekulāro marķieru un morfometrisko parametru kombinēšana ...... 53 2. Materiāli un metodes ...... 56 2.1. Pētījumu objekts ...... 56 2.2. Materiāla vākšanas vietas ...... 56 2.3. Materiāla vākšanas apstākļi un laiks ...... 57 2.4. Materiāla morfometrisko parametru mērījumi ...... 58 2.5. Repša īpatņu vecuma un dzimuma noteikšana ...... 58 2.6. Morfometrisko datu statistiskā apstrāde un analīze ...... 59 2.7. Paraugu sagatavošana izofermentu analīzei ...... 60 2.8. Izofermentu elektroforēze poliakrīlamīda gēlā...... 61 2.9. Izofermentu vizualizēšana, analīze un statistiskā apstrāde ...... 61 2.10. Kodola DNS izdalīšana ...... 63 2.11. DNS kvantitātes un kvalitātes noteikšana ...... 63 2.12. RAPD - PĶR amplifikācija ...... 64 2.13. Analītiskā elektroforēze agarozes gēlā ...... 65 2.14. RAPD-PĶR fragmentu vizualizēšana, analīze un statistiskā apstrāde ...... 65

2.15. Mikrosatelītu praimeru testēšana ...... 66 2.15.1. Polimerāzes ķēdes reakcijas apstākļi ...... 66 2.15.2. Analītiskā elektroforēze poliakrīlamīda gēlā ...... 66 2.15.3. Mikrosatellītu fragmentu vizualizēšana ...... 67 2.16. Mikrosatelitu lokusu ģenētiskā analīze ...... 67 2.16.1. Polimerāzes ķēdes reakcijas apstākļi ...... 67 2.16.2. Amplificēto fragmentu izmēru noteikšana un statistiskā analīze ...... 68 3. Rezultāti ...... 71 3.1. Pētāmo populāciju repša īpatņu vecuma struktūra ...... 71 3.2. Pētāmo populāciju repša īpatņu morfometriskā analīze ...... 71 3.2.1. Repša īpatņu ķermeņa masa un garums ...... 71 3.2.2. Repša īpatņu kondīcija un augšanas ātrums ...... 72 3.2.3. Repša īpatņu plastiskie parametri ...... 74 3.2.4. Repša īpatņu meristiskie parametri ...... 77 3.3. Izofermentu sistēmu polimorfisms ...... 79 3.3.1. Populāciju alēļu pārpilnība ...... 84 3.3.2. Pētāmo repša populāciju heterozigotātes līmenis ...... 85 3.3.3. Alēļu sastopamība pētāmās repša populācijās ...... 86 3.3.4. Pētāmo repša populāciju ģenētiskā mainība un diferenciācija ...... 87 3.4. Anonīmu secību jeb RAPD polimorfisms ...... 89 3.5. Mikrosatelītu polimorfisms ...... 93 3.5.1. Mikrosatelītu praimeru testēšana ...... 93 3.5.2. Mikrosatelītu polimorfisms un alēļu pārpilnība analizētos lokusos ...... 93 3.5.4. Populāciju heterozigotātes līmenis ...... 97 3.5.5. Populāciju ģenētiskā struktūra un diferenciācija ...... 99 4. Diskusija ...... 102 4.1. Pētāmo repša populāciju bioloģiskie un morfometriskie parametri ...... 102 4.2. Pētāmo repša populāciju meristiskie (skaitāmie) parametri ...... 110 4.3. Izofermentu sistēmu polimorfisms ...... 112 4.4. Kodola genoma anonīmu secību jeb RAPD polimorfisms ...... 120 4.5. Mikrosatelītu lokusu polimorfisms ...... 122 4.6. Nobeigums ...... 129 SECINĀJUMI ...... 133 LITERATŪRAS SARAKSTS ...... 134 PATEICĪBAS PIELIKUMI

IEVADS

Pētījumu aktualitāte Eiropas repsis (Coregonus albula (L.)) ir plaši izplatīta suga Holarktikas ūdeņos. Ziemeļaustrumu Eiropā repsis parādās pēc pēdējā glaciālā perioda, tāpēc šo sugu bieži dēvē par vienu no dzīvnieku valsts glaciāliem reliktiem (Skrzypczak, Mamcarz, 2006; Боровикова, Махров, 2012). Eiropas repsis izplatīts galvenokārt Baltijas, Ziemeļu un Barenca jūrās ietekošo upju baseinu saldūdeņos. Sīgu dzimtas pārstāvji ir taksonomiski vissarežģītāko saldūdens zivju vidū tāpēc, ka šīm zivīm ir raksturīga liela pazīmju mainība (ķermeņa forma, izmēri, augšanas ātrums), kas savukārt ir atkarīga no vides apstākļiem. Šī mainība izpaužas meristisku un plastisku pazīmju izmaiņās un katrā ūdenstilpē atšķiras. Kā pelagiāles suga repsis ir tipisks planktonofags, tapēc šī suga ātri reaģē uz eitrofikācijas procesiem ezerā, kas ļauj izmantot to kā indikatora-sugu ūdenstilpes trofiskā statusa izmaiņu un iespējamas antropogēnās eitrofikācijas novērtēšanai (Garcia et al., 2006; Георгиев, 2002; Костоусов, 2010). Kopā ar citiem sīgiem un lašveidīgajiem repsis pieder pie augstvērtīgām zivju sugām. Latvijā repsi mākslīgi pavairoja kopš 1900. gada. Peipusa un Ladogas ezera repša kāpuri, Ladogas ezera rīpusa kāpuri, rīpusa un sīga hibrīdu kāpuri tika ielaisti daudzos Latvijas ezeros (Andrušaitis, 1960; Котов и др., 1958; Бурмакин, 1963). Pagājušajā gadsimtā 30. gados repsis tika konstatēts 30 Latvijas ezeros, 50.-60. gados konstatēts 11 ezeros, bet vēlāk – 90. gados - tikai 5 ezeros (Ežezerā, Lejas, Nirzas, Rāznas un Usmas ezerā) (Plikšs, Aleksejevs, 1998). Tagad ir zināms, ka repsis dzīvo vismaz astoņos Latvijas ezeros (Ežezerā, Lejas, Nirzas, Rāznas, Alūksnes, Drīdzis, Stirnu un Sventes). Kontrolzvejā repša īpatņu daudzums ir neliels, loms ir nenozīmīgs un nestabils (Latvijas zivju resursu aģentūra, 2007). 2000. gadā Eiropas repsis tika iekļauts ierobežoti izmantojamo īpaši aizsargājamo sugu sarakstā (MK noteikumi Nr. 396 2000.14.11.). Populācijas līmenim ir īpaša nozīme dzīvības eksistencē un attīstībā. Populācijas nodrošina ne tikai paaudžu ģenētisku pēctecību, bet arī to bioloģiski svarīgu īpašību regulāciju. Šos parametrus nosaka populācijas genofonda īpašības, tā ir kopējā iedzimtības informācija, kas vairošanās/atražošanas procesā tiek nodota no vecākiem pēcnācējiem (iedzimst) un nosaka tādas svarīgas organisma īpašības, kā augšanas un attīstības ātrums, ķermeņa izmēri un proporcijas, izturība pret slimībām, dzīves ilgums, spēja pielāgoties nelabvēlīgiem vides faktoriem un citas. Normāli mainīgas vides apstākļos šī informācija stabili saglabājas laikā. Straujas vides izmaiņas, kad dabā notiek nozīmīgas pārmaiņas, veicina populāciju genofondu pārveidošanos (reorganizāciju) (Ramstad, 2006; Dudu et al., 2015). Kā zināms, savvaļas

5 populāciju izdzīvotība lielā mērā atkarīga no tās ģenētiskās daudzveidības. Parasti ekspluatēto (arī pārmērīgi ekspluatēto) populāciju struktūra stipri atšķiras no neekspluatēto populāciju ģenētiskās struktūras. Populāciju genofondu stāvokļa izmaiņas atklājas ilgstošā novērošanas procesā, genofonda dinamikas novērtēšanā un prognozēšanā laikā un telpā. Šos uzdevumus pilda ģenētiskais monitorings (Алтухов, 2003). Kopumā, ģenētiskā monitoringā atklājas mākslīgi pavairoto populāciju gēnu daudzveidības samazināšanās (pēc bioķīmiskiem marķieriem), kā arī iekšpopulāciju ģenētiskās mainības palielināšanās negatīvie efekti, kas ir cieši saistīti ar selektīvu zvejniecību un genofondu transplantēšanām no sugas vienas areāla daļas uz citām (Алтухов, 2003). Daudzi pētījumi pieļauj, ka negatīvie efekti savvaļas populāciju ģenētiskajā struktūrā (piemēram, krustošanās ar mākslīgām populācijām) var atklāties gan pietiekami īsā laikā, gan arī pēc dažām paaudzēm (Hindar et al., 2006; Dudu et al., 2015). Iekšsugu ģenētiskās daudzveidības monitoringā atklātās populāciju un sugu ģenētiskās struktūras izmaiņas ļauj secināt par noteiktu faktoru ietekmi uz populācijām un sugām. Ģenētiskā monitoringa dati ļauj secināt par ekoloģiskā līdzsvara izjaukšanu, kas sakarā ar biosfēras ģenētiskās daudzveidības samazināšanos, populāciju un sugu ģenētiskā sloga palielināšanos vai vēsturiski demogrāfiskās struktūras izveidošanos, paaudzēs var pastiprināties (Алтухов, 2003). Molekulāri-ģenētikā mainība ļauj noteikt atšķirības starp populācijām, kas var atspoguļot to adaptīvās atšķirības un tādā veidā būt nozīmīga zivju atlases laikā pavairošanas mērķiem (Skibinski, 1998; Douglas, Brunner, 2002; Huuskonen et al., 2004; Salonen, Mutenia, 2004). Molekulārās ģenētikas metodes piedāvā ģenētiskās mainības monitoringu zivju rūpnieciskajos baros un tādā veidā var palīdzēt inbrīdinga negatīvās ietekmes atklāšanā. Ģenētisko pētījumu rezultātu izmantošanai ir svarīga loma zivsaimniecības programmu uzlabošanā. Būtiska nozīme notiekošo procesu izpratnē ir ģenētisko īpašību un struktūras pētījumiem saglabājušajās savvaļas populācijās. Pēdējo gadu laikā nostiprinājās uzskats, ka bez kvantitatīvas un populāciju ģenētikas, bez sugu ģenētiskās struktūras zināšanām nav iespējama zivsaimniecības pārvalde un ģenētisko resursu saglabāšana (Алтухов, 1974; 1989; Altukhov, 2005; Ryman, Utter, 1987; Billingsley, 1981; Olsson et al., 2007).

Pētījumu novitāte Mūsdienās Rietumu un Austrumu Eiropas repša populācijas ir diezgan labi izpētītas, izmantojot dažādas morfoloģiskās pazīmes un molekulāri ģenētiskos marķierus (Vuorinen, 1984; Sendek, 2002; Sendek et al., 2013; Huuskonen et al., 2004; Schulz et al., 2006;

Боровикова, 2009). Taču Latvijā repša populāciju struktūras molekulāri ģenētiskie pētījumi līdz šim netika veikti. Mūsu pētījuma rezultāti sniedz datus par septiņu Latvijas ezeru repša populāciju morfometriskām pazīmēm un molekulāri ģenētisko struktūru. Līdz šim Latvijas ezeru repša populāciju morfometrisko pazīmju pētījumi tika veikti tikai pagājušajā gadsimtā 50. – 60. gados, bet izofermentu polimorfisms netika pētīts vispār. Mūsu pētījumos repša populāciju ģenētiskās struktūras noteikšanai pēc anonīmām secībām pirmo reizi tika pielietoti RAPD marķieri (līdz šīm repša populāciju ģenētiskās struktūras noteikšanai RAPD marķieri netika izmantoti). Pirmo reizi Latvijas ezeru repša populāciju ģenētiskā struktūra tika pētīta ar mikrosatelītu marķieru palīdzību. Mikrosatelītu marķierus plaši pielieto sīgu zivs populācijas struktūras pētījumos visā pasaulē, kaut gan Eiropas repsim līdzīgo pētījumu maz (Huuskonen et al., 2004; Schulz et al., 2006; Præbel et al., 2013a,b). Mūsu pētījumos iegūtie repša īpatņu morfometrisko parametru analīzes dati un ģenētiskās struktūras analīzes dati ir pamats un sākumpunkts ilgstošam Latvijas ezeru repša populāciju monitoringam.

Galvenā hipotēze Ievērojot Eiropas repša īpatņu nelielu skaitu Latvijas ezeru populācijās (kontrolzvejā tā daudzums ir neliels, loms ir nenozīmīgs un nestabils) pieļaujams, ka pētāmās repša populācijās ir diezgan zems polimorfisma un ģenētiskās daudzveidības līmenis, kā arī diezgan liela pētāmo repša populāciju diferenciācija.

Darba mērķis Eiropas repša (Coregonus albula) populāciju ģenētiskās un morfometriskās struktūras izpēte Latvijas ezeros.

Galvenie uzdevumi: 1. Apstrādāt ihtioloģisko materiālu: 1.1. Savākt morfometriskus datus; 1.2. Noteikt īpatņu dzimumu un vecumu; 1.3. Ievākt bioloģisko materiālu ģenētiskai analīzei. 2. Analizēt repša populāciju morfometrisko mainību, izmantojot iegūto plastisko un meristisko parametru datus; analizēt un interpretēt iegūtos rezultātus. 3. Aprobēt un optimizēt ģenētiskās analīzes metodes (alozīmi, RAPD, mikrosatelīti).

4. Analizēt repša populāciju ģenētisko struktūru, izmantojot alozīmu, RAPD, mikrosatelītu marķierus, un apstrādāt iegūtos datus. 5. Veikt iegūto rezultātu analīzi un interpretāciju.

Promocijas darba apjoms un struktūra Darba apjoms ir 164 lpp. Tajā ir 27 attēli, 19 tabulas un 11 pielikumi. Darbā ir citēti 410 literatūras avoti un 6 internet avoti. Darba struktūru veido ievads, literatūras apskats, materiāli un metodes, rezultāti, diskusija, secinājumi, literatūras saraksts un pielikumi. Darba materiālu un metožu apraksts, galvenie rezultāti, to analīze un secinājumi apkopoti šajā darbā.

1. Literatūras apskats 1.1. Repsis kā sīgu dzimtas pārstāvis un tā bioloģija 1.1.1. Repša vieta dzīvo organismu sistemātikā Sīgu dzimtas pārstāvji Holarktikas saldūdens zivju vidū ir atzīti kā taksonomiski vissarežģītākie (Bernatchez et al., 1996; Сендек, 2000 u.c.) tāpēc, ka šīm zivīm ir raksturīga liela pazīmju mainība (ķermeņa forma, izmēri, augšanas ātrums), kas savukārt ir atkarīga no vides apstākļiem. Šī mainība izpaužas meristisku un plastisku pazīmju izmaiņās un katrā ūdenstilpē atšķiras. Plašā, cirkumpolārā teritorijā (apgabalā) mainīgs sīgu zivs formu daudzums apgrūtina šo zivju klasifikāciju normālās sugu struktūras robežās. Jautājums par to, kas ir suga, paliek atklāts pat pēc 200 gadu ilgiem šo zivju pētījumiem. Coregoninae apakšdzimtā izšķir trīs ģintis: Prosopium (ovāls/ieapaļš ķermenis, mazs purns, 13-26 žaunu bārkstis), Stenodus (iegarens ķermenis, mute vērsta uz leju, 19-24 žaunu bārkstis) un Coregonus (plats purns, mute vērsta uz augšu, vairāk par 22 žaunu bārkstīm) (Woodger, 1976). Tātad pašlaik izveidojas šāda repša vieta dzīvo organismu sistemātikā: Suga - Coregonus albula (Eiropas repsis) (Linnaeus, 1758) Ģints – Coregonus (Sīgas) Apakšdzimta – Coregoninae (Sīgas) Dzimta –Corigonidae (Sīgas) Kārta – Salmoniformes (lašveidīgās zivis) Nodalījums – Teleostei (īstās kaulzivis) Apakšklase – Actinoperygii (Starspurzivis) Klase – Osteichtyes (Kaulzivis) Virsklase – Gnathostomata (Žokļaiņi) Tips – Chordata (Hordaiņi) Valsts – Animalia (Dzīvnieki) (Kottelat, Freyhof, 2007). Alopatriski radnieciskās sugas ir Eiropas repsis (Coregonus albula) un Sibīrijas repsis (Coregonus sardinella); Eiropas sīga (Coregonus lavaretus) un Kanādas sīga (Coregonus clupeaformis). Gan repsim, gan sīgai mēdz izdalīt vairākas formas vai pasugas (Попов, Сендек, 2003), piemēram, repsis un ripus; sīgas ar lielu un mazu žaunu bārkšu skaitu u.c. Coregonus albula sugu no citam sīgu dzimtas sugām atšķir pēc: nārstošanas laika (rudens, agrīna ziema); acs diametra (21-28% no galvas garuma); galvas garuma (20-25% no standartgaruma); pieaugušie īpatņi ir planktonofagi (Kottelat, Freyhof, 2007).

1.1.2. Repša izplatība Eiropas repsis (Coregonus albula) ir plaši izplatīta suga Holarktikas ūdeņos (1. attēls) (Freyhof, 2013). Ziemeļaustrumu Eiropā repsis parādās pēc pēdējā glaciālā perioda. Eiropas repsis izplatīts līdz 69 ziemeļu platuma grādiem galvenokārt Baltijas, Ziemeļu un Barenca jūrās ietekošo upju baseinu saldūdeņos. Baltijas jūrā Botnijas līča ziemeļdaļā sastopami anadromie repši un jūras formas Somu līča austrumdaļā ar iesāļu ūdeni (Kottelat, Freyhof, 2007). Repsis apdzīvo Dienvidnorvēģijas, Zviedrijas, Somijas, Kolas pussalas un Karēlijas upes un ezerus, mīt augšējās Volgas, Igaunijas, Latvijas, Lietuvas un Baltkrievijas ūdenstilpēs, sastopams Polijas ziemeļdaļas, Vācijas un Dānijas ezeros, kā arī Lielbritānijā un Īrijā. Uz austrumu pusi Eiropas repša areāls izplatās līdz Pečoras upei (Krievija) (Kottelat, Freyhof, 2007; Решетников, 1980).

1. attēls Repša (Coregonus albula (L.)) izplatība (Freyhof, 2013).

1.1.3. Repša morfoloģija Repša ķermenis ir slaids, no sāniem nedaudz saplacināts. Mute vērsta uz augšu, bez zobiem, apakšžoklis garāks par augšžokli. Mugura zilganzaļa, sāni un vēders sudrabains. Vēdera spuras pamatnes daļā var būt sarkanīgas. Ir taukspura (2. attēls). Repši sasniedz garumu līdz 46 cm un svaru līdz 1 kg, Latvijā ir sastopami īpatņi līdz 28 cm garumā un līdz 250 g smagi (Plikšs, Aleksejevs, 1998).

2. attēls Eiropas repsis (Coregonus albula) ( www.ezeri.lv)

Kaut gan citos avotos ir noradīts, ka repša īpatņu garums ir apmēram līdz 23cm, bet vairākums polulacijās īpatņi ir mazāki (Kottelat, Freyhof, 2007). Repsim raksturīgās morfometriskās pazīmes ir atspoguļotas 1. tabulā. 1. tabula Repsim raksturīgās morfometriskās pazīmes (Laganovska, 1957; Plikšs, Aleksejevs, 1998; Никаноров, 1964; Решетников 1980;) Latvijā Citās valstīs Meristiskās pazīmes (min – max) (min – max) Staru skaits muguras spurā (7)8-10(11) 7-12 Staru skaits anālā spurā (10)11-13-(15) 9-16 Staru skaits krūšu spurā 12 – 14 10-16 Staru skaits vēdera spurā 9 – 11 8-12 Staru skaits astes spurā ? 19 Zvīņu skaits laterālajā līnijā (73)74-93(98) 61-98 Žaunu bārkšu skaits (31)38-45(58) 32-58 Mugurkaula skriemeļu skaits 52 – 56 51-61 (…) – reti sastopami; ? – nav datu

Sistemātiķi/taksonomisti izšķir mazo un lielo repšu formas. Mazo formu garums sasniedz 10 – 12 cm, svars 50 – 70 g, lielās formas sasniedz garumu 20 – 28 cm un svaru 200 g. Lielā repša forma dzīvo lielos ezeros ar aukstu ūdeni, dziļumā vairāk par 15 metriem (Решетников, 1980). Tā, piemēram, daudzi autori ziņo, ka dažādās Holarktikas ūdenstilpēs ir mazās un lielās repša formas (Czerniejewski, Filipak, 2002; Романов, 2000; Костылев, Георгиев, 2006; Столбунов, 2007), kaut gan šī dalīšana ir nosacīta. Taču Georgijevs savā darbā (Георгиев, 2004) apgalvo, ka lielajai repša formai – „ripusam” piemīt daudz bioloģisku un morfoloģisku atšķirību (garš dzīves cikls, dzimumnobrieduši īpatņi ir eirifāgi, dzīvo pārsvarā lielā dziļumā, vēlāka īpatņu dzimumnobriešana, auglība, nārstošanas vieta un laiks; žaunu bārkšu skaits un zvīņu skaits laterālā līnijā), kuras ļauj izdalīt šo formu, vismaz, kā bioloģisku rasi. Autori no Lietuvas (Kaupinis, Bukelskis, 2004) informē par starpformām (vidējām formām), kaut gan šo formu izdalīšana ir apgrūtināta. Tā Lietuvas ezeros (Luokesai,

Šulininkai, Ūkojas un citos) konstatētas lielās repša formas praktiski neatšķiras no repša sīkākām formām pēc morfometriskiem parametriem un autori uzskata, ka nav pareizi izdalīt tās kā atsevišķu formu. Daudzi pētnieki atzīmē arī to, ka barības resursiem uzlabojoties, palielinās arī mazās repša formas garums (Auvinen, 1995; Tuvikene, Saat, 2003; Кожина, Потапова, 1973; Стерлигова, Титова, 1983). Daži autori atzīmē, ka mazā repša forma no Onegas ezera pēc introdukcijas Vašezerā (Krievija) ieguva plastiskās pazīmes, kas piemīt repša lielajai formai (Ilmast, Sterligova, 2004; Ильмаст и др., 2005). Tuvikene un Saat (2003) atzīmē, ka Igaunijas ezeros repšu garums nepārsniedz 20 cm ar vidējo svaru līdz 68g, atsevišķos ezeros tika novērota sīkā repša forma ar garumu līdz 13 cm un svaru tikai 12g. Tommot ezerā (Krievija) tika atzīmēta diadromā repša forma, kura pēc izmēriem 2,5-3 reizes pārsniedz ezeru formas (Романов, 2000). Bet visi autori piekrīt, ka katrā ezerā un katrā ūdenstilpē ir sava sīgu zivs populācija, kas atšķiras no citām populācijām pēc morfoloģiskām pazīmēm un tā ir vietējiem vides apstākļiem vislabāk piemērojusies forma.

1.1.3.1. Plastisko pazīmju mainība sīgu zivīm Ķermeņa formas mainība Daudzi autori atzīmēja, ka praktiski katras ūdenstilpes sīgām ir raksturīga sava ķermeņa forma (Luczynski, 1995; Czerniejewski, Filipak, 2002; Douglas et al., 2005; Решетников, 1980 u.c.). Tā, piemēram, pēc Drawsko un Pełcz ezeru (Polijā) repša populāciju morfometriskās analīzes datiem Czerniejewski un Filipak (2002) atzīmēja, ka dziļākajā Drawsko ezerā repša īpatņi ir lielāki, nekā Pełcz ezerā. Tāpat autori atzīmēja, ka arī citi zivs ķermeņa parametri (galvas parametri: galvas garums, acs izmērs, aizacs daļas garums, purna garums; ķermeņa augstums) pētīto ezeru īpatņiem atšķiras. Daļēji tas ir saistīts ar to, ka katrā ūdenstilpē dzīvo īpatņi ar atšķirīgu augšanas ātrumu (Czerniejewski, Filipak, 2002; Решетников, 1980). Piemēram, Christianus (1995) (citēts pēc Czerniejewski, Rybczyk, 2008) atzīmēja, ka augšanas ātrums parasti lielāks repšiem no nelielām ūdenstilpēm (28-120ha) ar dziļumu no 21,0 līdz 42,5 m un labu ūdens caurspīdīgumu. Tāpat autori uzskata, ka zivs eksterjers ir saistīts ar kustību, tāpēc arējā uzbūvē novērotajām atšķirībām ir funkcionāls pamats (Никаноров, 1964; Решетников, 1980). Sīgu zivīm ķermeņa proporcijas mainās dažādās ūdenstilpēs un pat vienā ūdenstilpē zivīm no dažādām tās vietām var būt atšķirīgas ķermeņa proporcijas (Решетников, 1980). Noteiktas ūdenstilpes vienas sugas zivs grupējumu, kam ir izteikts fenotipiskais polimorfisms, ir pieņemts nosaukt par „morfu” un „ekomorfu” (Берг, 1948; Никольский, 1971).

Pastāv uzskats, ka dažādu morfu veidošanos vienā ūdenstilpē veicina barības un/vai dziļuma specializācija (Turgeon et al., 1999). Turklāt minētais fenotipiskais polimorfisms skar arī meristiskās pazīmes, piemēram, žaunu bārkšu skaitu. Barības un/vai dziļuma specializācija sīgu zivīm izpaužas dziļūdens formu izmēru palielināšanās un, pārejot uz barošanos ar bentiskiem organismiem, žaunu bārkšu skaita samazināšanās. Tā Eiropas sīgu populācijas, mītošas deviņos ezeros Norvēģijas ziemeļdaļā ļoti precīzi var sadalīt morfās pēc žaunu bārkšu skaita (mazbārkšu un daudzbārkšu formas). Pie tam pētnieki atzīmē, ka šīs formas atšķiras arī pēc izmēriem un dzīves ilguma (dziļūdens formām piemīt vēlāka dzimumnobriešana un garāks dzīves ilgums) (Østbye et al., 2006). Arī Anwand (1997), Czerniejewski un Filipak (2002), Østbye ar līdzautoriem (2005a) un citi pētnieki dod plašus pārskatus par vides apstākļu ietekmi uz sīgu zivs plastiskiem parametriem (tādiem, kā ķermeņa garums, galvas garums, purna garums, acs diametrs, aizacs daļas garums un citi).

Pazīmju mainība ar vecumu Plastiskās pazīmes mainās ar īpatņa vecumu (augšanas laikā). Piemēram, zivs mazuļiem ir raksturīga liela galva, samērā lielas acis, zems un izstiepts ķermenis, īsas spuras, un, vienai pazīmei mainoties, korelatīvi mainās arī dažas citas pazīmes (Решетников, 1980). Vislielākais augšanas ātrums repša īpatņiem ir raksturīgs līdz trīs gadu vecumam, bet turpmākajos gados augšanas ātrums ievērojami palēninās (apmēram divas reizes), tāpēc par saimnieciski vērtīgākiem uzskatāmi trīs, četru gadu veci īpatņi (Czerniejewski, Czerniawski, 2004; Czerniejewski et al., 2004; Решетников, 1980). Zivs plastisko pazīmju mainību ietekmē ne tikai īpatņu izmēri, bet arī to augšanas ātrums dažādos dzīves apstākļos. Piemēram, vienas populācijas lēni augošiem īpatņiem, salīdzinot ar ātri augošiem īpatņiem, ir raksturīgas lielākas acis (relatīvi galvas garumam) un lielāka galva (relatīvi ķermeņa garumam) (Бурмакин, 1963). Tā tika atzīmētas morfoloģisko pazīmju atšķirības dažādās paaudzēs un paraugu atšķirības dažādās sezonās repsim Polijas ezeros (Czerniejewski, Filipak, 2002). Piemēram, relatīvs acs izmērs ar vecumu samazinās visām zivīm, bet, ja populācija dzīvo zemas apgaismojuma intensitātes un zema ūdens caurspīdīguma apstākļos, tad relatīvs acu izmērs var palikt salīdzinoši liels pat samērā veciem īpatņiem. Tika atzīmēts, ka relatīvs acu izmērs planktonofāgiem (peledei, ripusam un repsim) ir atkarīgs no ūdens caurspīdīguma. Arī Baikāla omuļa lielas acis un lieli acu izmēri dziļūdens repša formām kā ‘kilec’ (Coregonus albula infraspecies kiletz Michailovsky) izskaidro ar zivs funkcionālo pielāgotību dzīvei dziļos ūdeņos (Решетников, 1980). Anward ar līdzautoriem (1997) sadalīja repšus „pamatformā” un „dziļūdens formā” pēc acu diametra. Minētā likumsakarība tiek novērota arī vēlākos pētījumos (Czerniejewski, Filipak, 2002).

Pazīmju mainība jaunos dzīves apstākļos Sīgu zivīm eksterjeru lielā mērā nosaka dzīves apstākļi, jo iedzimst vienīgi „reakcijas norma”, kurai, pēc dažām pazīmēm, ir diezgan plašas robežas. Tas ir, ka ģenētiski viendabīgiem īpatņiem, izaudzētiem dažādos apstākļos, var būt dažāds augšanas ātrums un ar laiku var izveidoties arī atšķirīgs eksterjers. Bet ģenētiski atšķirīgām formām, izaudzētām vienā ūdenstilpē, var būt daudz kopīgu uzbūves īpašību. Piemēram, ārējās uzbūves pazīmju straujas izmaiņas tika atzīmētas, audzējot sīgu zivis dīķos, ūdenskrātuvēs un jaunās ūdenstilpēs. Audzējot sīgu zivis dīķos, tām palielinās galvas izmēri, aizacs galvas daļa un purna garums, salīdzinot ar ezeros izaudzētiem īpatņiem. Jaunās ūdenstilpēs sīgām palielinās morfoloģisko pazīmju mainība un augšanas ātrums, agrāk iestājas dzimumgatavība (Бурмакин, 1963; Решетников, 1980). Ievērojama morfometrisko pazīmju mainība konstatēta repša populācijās 10 gadu laikā pēc invāzijas Pasvik upes baseina ūdenstilpēs (Krievija, Somija, Norvēģija) (Bøhn et al., 2004), kā arī sīgu populācijā 20 gadus pēc translokācijas jaunā ūdenstilpē ar mērķi saglabāt bioloģisko daudzveidību (Etheridge et al., 2012). Piemēram, vislielākās izmaiņas tika konstatētas īpatņu ķermeņa izmēros, augšanas ātrumā, auglībā.

Pazīmju mainība antropogēno faktoru ietekmē Georgijevs (Георгиев, 2002) retrospektīvā aspektā izanalizēja Oņegas ezera (Krievija) repša populāciju tādu pazīmju mainību, kā īpatņu augšanas ātrums, īpatņu nobarojums, dzimumu attiecība (соотношение полов) un vecuma sastāvs. Pētījumu laikā konstatēts, ka, salīdzinot ar pagājušā gadsimta 70 gadiem, populāciju rādītāji (augšanas ātrums un īpatņu nobarojums, dzimumu attiecība) ievērojami uzlabojās, kas savukārt liecina par Oņegas ezera transformāciju antropogēno faktoru (rūpnieciskie notekūdeņi u.c.) ietekmes rezultātā. Par negatīvām antropogēno faktoru iedarbības sekām Ladogas ezerā (Krievija) autori uzskata sīgu biomasas, dzimumdziedzeru masas un ikru izmēru samazināšanos (Костылев, Георгиев, 2006). Mūsdienās ihtiologu vidū (Altukhov et al., 2000) arvien biežāk tiek izvirzīts jautājums par intensīvas zvejniecības inducēto evolūciju. Pētnieki uzskata, ka tagadnē konstatētā rūpniecisko zivs baru izsīkšana (pēc izmēriem) un īpatņu agrāka dzimumnobriešana ir lielāko īpatņu selektīvas nozvejas sekas. Pētnieki no Vācijas, analizējot daudzgadīgus datus, noskaidroja, ka selektīva nozveja, turpmāk veicinās īpatņu auglību, kas savukārt izraisīs populācijas skaita pieaugumu, kaut gan īpatņu augšanas ātrums palēninās, tomēr īpatņi kļūs mazāki (Thomas, Eckmann, 2008, 2012). Šie autori arī atzīmēja, ka mātīšu auglība ir tieši atkarīga no fosfora satura ūdenī. Czerniejewski ar līdzautoriem (2004), pētot repša

14 morfometriskās pazīmes dažos Polijas ezeros, atzīmēja repsi par vissvarīgāko ezera vides kvalitātes bioindikatoru.

Plastisko pazīmju taksonomiskā nozīme Tā kā sīgu zivīm eksterjeru lielā mērā nosaka dzīves apstākļi, tad plastisko pazīmju izmantošana sistemātikas nolūkos nav piemērota. To pierāda daudzi dati. Sīgu zivs plastiskās pazīmes mainās apkārtējās vides faktoru ietekmē, tāpēc šīs pazīmes var ērti izmantot dažādu zivs populāciju līdzīgu dzīves apstākļu noskaidrošanai (Решетников, 1980). Tātad, apvienojot plastiskās pazīmes ar meristiskām, tās var izmantot ekoloģisko grupējumu noteikšanai vienā ezerā (Turgeon et al., 1999; Kahilainen, Østbye, 2006).

1.1.3.2. Meristisko pazīmju mainība sīgu zivīm Salīdzinot ar plastiskām pazīmēm, meristiskās (skaitāmās) pazīmes mainās mazāk. Dažādām meristiskām pazīmēm piemīt dažāda mainības pakāpe. Augošā secībā pēc mainības pakāpes meristiskās pazīmes izvietojas šādi: skriemeļi, zvīņas sānu līnijā, stari spurās, žaunu bārkstis, piloriskie piedēkļi. Pazīmes mainības pakāpe ir atkarīga no laika, kad ontoģenēzē veidojas galīgs rēķināmo elementu skaits: jo agrāk notiek pazīmes aizmešanās, jo mazāka tās mainības pakāpe. Piemēram, daudzi autori savos pētījumos izmanto morfometrisko pazīmju kopumu (žaunu bārkšu skaits, skriemeļu skaits, zvīņu skaits sānu līnijā u.c.) (Douglas, Brunner, 2002; Etnier, Skelton, 2003). Meristiskās pazīmes izmanto taksonomiskos un populācijas pētījumos. Katru populāciju raksturo stabils meristisko pazīmju kopums, kas ļauj izmantot to iekšsugu sistemātikas pētījumos (Решетников, 1980). Sīgu zivs staru skaitam pāra un nepāra spurās ir neliela mainība. Sīgu zivīm staru aizmešanās spurās sākas kāpuru agrīnās attīstības etapos. Parasti pirmā mēneša beigās izveidojas galīgais staru skaits, kas turpmāk ontoģenēzē nemainās (Решетников, 1980). Skriemeļu skaits sīgu zivīm ir atkarīgs no miomēru skaita, to galīgais daudzums veidojas agrīnās attīstības etapos un ar vecumu arī nemainās (Решетников, 1980). Šo pazīmi izmanto par pamatu Eiropas (Coregonus albula) un Sibīrijas (Coregonus sardinella V.) repšu noteikšanai pēc morfometriskām pazīmēm. Sibīrijas repsim ir vairāk skriemeļu (> 60), nekā Eiropas repsim (55-57) (Романов, 2000). Galīgais zvīņu skaits sānu līnijā sīgu zivīm veidojas pirmajos dzīves mēnešos un ar vecumu nemainās. Lielākoties sīgu zivīm visas zvīņas sānu līnijā ir perforētas. Daži autori atzīmēja sānu līnijas zvīņu skaita mainību dažādās populācijās atkarībā no dzīves apstākļiem (Svärdson, 1970 citēts pēc Решетников, 1980; Бурмакин, 1963). Piemēram, Nikanorovs (Никаноров, 1964) atzīmēja, ka vairāk sasildītās ūdenstilpēs repsim sānu līnijā zvīņu ir mazāk, nekā vēsākās ūdenstilpēs. Līdzīgi sīgām ziemeļpopulācijās ir vairāk zvīņu sānu līnijā 15 un zvīņas ir sīkākas, nekā sīgām dienvidpopulācijās. Bet Rešetnikovs (Решетников, 1980), balstoties uz saviem pētījumiem, atzīmē, ka šī pazīme ir pietiekami stabīla katrā sīgu populācijā. Mūsdienās sīgu zivs morfometrisko parametru analīzei šo pazīmi izmanto reti (Czerniejewski, Filipiak, 2002; Kaupinis et al., 2004). Tomēr šīm pazīmēm ir liela nozīme vispusīgai repša izpētei. Iekšsugu mainības analīzei no morfometriskiem parametriem īpaši vērtīga pazīme ir žaunu bārkšu skaits (mazāka nozīme ir bārkšu formai), jo tām nav modifikāciju un ir zināma žaunu bārkšu funkcionālā nozīme (Попов, Сендек, 2003). Jau sen šo pazīmi izmanto sīgu zivs sugu un iekšsugu formu noteikšanai. Sīgu piemērā tika pierādīts, ka šī pazīme iedzimst un ir maz atkarīga no īpatņu dzīves apstākļiem (Svärdson, 1979). Nākamās paaudzes sīgām vienmēr iedzimst žaunu bārkšu skaita moda. Tā Næsje ar līdzautoriem (2004) sadalīja Femund ezera (Norvēģija) sīgas trijos ekotipos pēc žaunu bārkšu skaita modalitātes. Izmantojot allozīmu analīzi, viņi parādīja arī, ka minētiem ekotipiem ģenētiskas atšķirības korelē ar atšķirībām žaunu bārkšu skaitā. Lindsey (1981) parādīja, ka, ielaižot sīgas jaunā ūdenstilpē, žaunu bārkšu skaits to pēcnācējiem var ātri mainīties, tomēr ne tik stipri, kā citas morfometriskās pazīmes. Par žaunu bārkšu skaita mainību simpatriskās anadromās un neanadromās morfās ir ziņots arī dažos lašveidīgo zivju pētījumos (Hessen et al., 1988; Foote et al., 1999). Piemēram, Japānas pētnieki Kobayashi un Maekawa (2004) paziņoja par žaunu bārkšu skaita samazināšanos Torizaki upes Salvelinus malma miyabei populācijas īpatņiem 30 gadu pēc sugas introdukcijas minētajā ūdenstilpē. Sīgām žaunu bārkšu skaita likumsakarīgas izmaiņas parasti ir saistītas ar barošanās īpatnībām. Järvi (1928) ziņoja par žaunu bārkšu skaita palielināšanos Baltijas sīgu dienvidpopulācijās, ko saistīja ne tikai ar temperatūru mazuļu attīstības laikā, bet arī ar bagātu planktona attīstību dienvidrajonos (Järvi, 1928 citēts pēc Решетников, 1980). Līdzīga likumsakarība tika atzīmēta sīgām Ziemeļamerikā (Lindsey, 1981). Minētajai pazīmei piemīt klinālā mainība. Eiropā populācijām ar dažādu žaunu bārkšu skaitu ir noteikta platuma zonalitāte. Daudzbārkšu sīgu areāls atrodas Baltijas jūras baseinā. Barenca jūras baseina ūdenstilpēs (Pasvik, Norvēģija) ir sastopamas gan daudzbārkšu (28-42), gan mazbārkšu (18-30) sīgu morfas (Amundsen et al., 2004). Vidussomijas un Karēlijas ūdenstilpēs ir sastopama arī starpforma. Bet Ziemeļzviedrijas, Ziemeļsomijas un Kolas pussalas ūdenstilpēs ir sastopamas gan mazbārkšu, gan daudzbārkšu sīgu formas (Østbye et al., 2005b; Kahilainen, Østbye, 2006). Minētā žaunu bārkšu skaita mainības likumsakarīgā atkarība no ūdenstilpes atrašanās platuma, no vienas puses, ir saistīta ar dažādu sīgu izcelsmi Baltijas baseina ūdenstilpēs, bet no otras puses, atspoguļo barošanās īpatnības un sīkāku organismu pārsvaru

16 dienvidpopulāciju barībā. Līdzīgi skaidro arī žaunu bārkšu skaita samazināšanos dziļūdens formām sakarā ar parēju uz barību ar lielākiem organismiem (Новосёлов, 2000; Østbye et al., 2005b; Østbye et al., 2006; Решетников, 1980; u.c.). Poļu autori uzskata, ka minētā pazīme ir cieši saistīta ar ezera tipu, tas ir: šīs pazīmes lielākas vērtības ir repšiem, kas mīt oligotrofos ezeros, turklāt mazāks žaunu bārkšu skaits ir repšiem, kas mīt eitrofos ezeros (Czerniejewski, Filipak, 2002) un tas savukārt ir saistīts ar planktona daudzveidību dažādos ezeros. Kanādas pētnieki piedāvāja Eri ezera repšu sadalīšanai izmantot attiecību starp žaunu bārkšu skaita summas un centrālās bārksts garumu (%), uzskatot, ka pēc šī rādītāja var noteikt divas sugas C. аlpenae и C. artedi. Dažreiz pētnieki sadala sīgas pēc vairākām pazīmēm: žaunu bārkšu skaita un ķermeņa formas (Turgeon et al., 1999), tāpēc ka tikai žaunu bārkšu skaits neļauj precīzi noteikt sīgu zivs ekoloģiskās formas. Bet, sadalot Femund ezera sīgas (Norvēģijā) pēc žaunu bārkšu skaita, īpatņu vecuma un ķermeņa garuma, ticamības līmenis svārstījās dažādās populācijās no 15 līdz 51 procentam. Tādējādi autori secināja, ka sīgu zivs ekoloģisko grupējumu noteikšanai tikai fenotipisko pazīmju nepietiek (Næsje et al., 2004). Tomēr Etnier un Skelton (2003) savos pētījumos sadalīja sīgu paraugkopu trijās sugās, izmantojot tikai žaunu bārkšu skaitu. Tātad var apgalvot, ka šai pazīmei ir liela taksonomiska nozīme, bet veidot sīgu zivs sistemātiku balstoties tikai uz vienu pazīmi nevar, jo žaunu bārkšu skaits var stipri variēt pat vienas populācijas robežās (Решетников, 1980). Sīgu sadalīšanai ekoloģiskās formās arī mūsdienās izmanto pazīmi žaunu bārkšu skaitu (Sterligova et al., 2010). Norvēģijas zinātnieki vērtēja šīs pazīmes stabilitāti, balstoties uz 25 gadu ilgiem pētījumiem. Viņi parādīja, ka, neskatoties uz ievērojamām vides izmaiņām (konkurējošo sugu invāzija un sekojošā ievērojama vietējās sīgu populācijas redukcija), šī pazīme ir relatīvi stabīla un rekomendēja izmantot žaunu bārkšu skaitu sīgu zivju dažādu morfu identificēšanai (Siwertsson et al., 2012).

1.1.4. Repša bioloģijas vispārīgs raksturojums Repši var sasniegt 15 gadu vecumu, bet Latvijā ir sastopami astoņu gadu veci repša īpatņi (Plikšs, Aleksejevs, 1998), Igaunijā - 10 gadu veci īpatņi (Tuvikene, Saat, 2003). Repši uzturas baros. Repša pamatbarība ir planktons, retāk bentoss. Barība sastāv, galvenokārt, no sīkiem vēžveidīgajiem (dafnijām, ciklopiem u.c.) un sakarā ar to barojas repšu bari nelielos dziļumos. Tā ir ezeru zivs. Izplatīta galvenokārt lielos, kā arī samērā mazos ezeros ar labvēlīgu skābekļa daudzumu (Tuvikene, Saat, 2003).

Sīgu zivīm spilgti izteikta dzimuma dimorfisma nav. Daudzi autori atzīmēja gandrīz pilnu tēviņu un mātīšu identitāti pēc plastiskām pazīmēm. To var novērot repšiem, ripusiem, sīgām u.c. Dažreiz mātītēm ir augstāks ķermenis, jo šī pazīme ir atkarīga no dzimumdziedzeru attīstības pakāpes (Tuvikene, Saat, 2003; Решетников, 1980). Pētnieki no Kanādas, pētot dzimuma dimorfismu Kanādas sīgai (Coregonus clupeaformis), atklāja tēviņiem dažas arējās uzbūves īpatnības (pagarināti žokļi, krūšu un vēdera spuras). Bez ārējām pazīmēm tika konstatētas arī iekšējās uzbūves īpatnības: tēviņiem lielāka sirds un muskuļu masa; mātītēm smagākas aknas. Pētnieki uzskata, ka atklātās īpatnības ir saistītas ar tēviņu un mātīšu īpatnējo lomu vairošanās procesā (uzvedība nārstošanas laikā, ikru producēšana) (Casselman, Schulte-Hostedde, 2004). Pētnieki no Polijas (Heese, 1987) atklāja piecu plastisko parametru atšķirības (krūšu un vēdera spuras garums, attālums starp krūšu un vēdera spuras pamatiem, antedorsālais un anteventrālais attālums) divu plastisko sīgu formu tēviņiem un mātītēm, kas mīt Pomeranian līcī Scezin lagūnā. Tātad dzimuma atšķirības sīgu zivīm ir atklātas pēc dažādiem plastiskiem parametriem (pat vienas sugas robežās atšķirības var būt, vai arī nebūt). Tāpēc rekomendē katrā konkrētā gadījumā pārbaudīt, ir vai nav noteiktā paraugkopā atšķirības starp tēviņiem un mātītēm (Решетников, 1980). Dzimumgatavība repšiem iestājas 1-4 gadu vecumā, sasniedzot 7-23 cm garumu. Jau otrajā gadā, sasniedzot 7 cm garumu, repsis spējīgs vairoties. Nārsto septembrī-janvārī, Latvijā oktobrī-novembrī (ūdens t° 0-9°C) no 5 m līdz 10 m dziļumā. Raksturīgs vienlaicīgs nārsts, kas ilgst 3-4 un vairāk dienu (Plikšs, Aleksejevs, 1998). Eiropas repsim piemīt rudens-ziemas nārsts, rudenī nārstojošie repši dēj ikrus 3-7m dziļumā, bet ziemā nārstojošie – 10-20m dziļumā (Решетников, 1980). Zviedrijas un Somijas ezeros tika atrasti ziemā-pavasarī nārstojošie repši (Vuorinen et al., 1981; Svärdson, 1998). Šo repšu nārsts notiek martā-aprīlī 25-28 m dziļumā (Airaksinen, 1968 citēts pēc Решетников, 1980). Aizbaikāla reģiona ezeros arī tika konstatēti pavasarī nārstojošie repši (Романов, 2000). Yakhnenko un Mamontov (2002) ziņo, ka Ļenas upes baseinā Baunt ezerā (Krievijā) mīt tikai pavasarī nārstojošas Sibīrijas repša (Coregonus sardinella) formas. Ir dati par pavasarī nārstojošiem repšiem Vācijas ezeros. Pētnieki atzīmē arī, ka pavasarī nārstojošas repša formas mīt dziļākajos ūdens slāņos, nekā rudenī nārstojošās formas (Schulz, Freyhof, 2003). Viņi apgalvo, ka pavasarī nārstojošas repša formas pieder Coregonus fontanae sugai, bet nevis sugai Coregonus albula, kā tika ziņots agrāk. Turklāt atšķirt minētās sugas, var tikai pēc rūpīgas morfometriskās un ģenētiskās analīzes (Schulz et al., 2006). Repša populāciju lielums atsevišķos gados stipri mainīgs. Par populāciju lieluma svarstībām un samazināšanos pēdejā laikā ziņo daudz autoru (Czerniejewski et al., 2004; Skrzypczak, Mamcarz, 2006). Diezgan stipri repsim kaitē stagars, ķīsis un asaris, kuri barojas ar repša

18 ikriem un mazuļiem (Sarvala, Helminen, 1996; Бурмакин, 1963). Piemēram, Winfield savos darbos (Winfield et al., 1996; Winfield, Durie, 2004; Winfield et al., 2004) ziņo, ka līdakas, raudas un ķīša nelikumīga ievešana dažos Anglijas ezeros apdraud vietējo sugu eksistenci (repsis, sīga, palija). Valkeajärvi un Marjomäki (2004) ziņo, ka asara populācijas palielināšanās Konnevesi ezerā (Somijā) 1980-ajos gados korelē ar repša populācijas recesiju. Autori atzīmē arī, ka asara populācijas palielināšanos sekmēja augstās ūdens temperatūras vasaras periodā. Tāpat ir minējums par ūdenstilpes dibenā mītošās sēdgliemenes (Dreissena polymorpha) negatīvo ietekmi, kas apēd sīgu zivju ikrus (Harrod et al., 2001; Rosell et al., 2004). Repšu nārstam piemērots tīrs smilšains vai mālains dibens. Repši mīt pelagiāles dziļākajos slāņos, kur izvairās no pārāk silta ūdens. Ļoti jūtīgi pret ūdens eitrofikāciju un piesārņojumiem (Tuvikene, Saat, 2003). Lietuvā dažu ezeru repša populāciju pētījumos noskaidrots, ka atsevišķu populāciju stāvoklis ir cieši saistīts ar zvejas intensitāti (dažas populācijas ir uz pārekspluatēšanas robežas) un ar ūdenstilpes eitrofikācijas pakāpi (repsis mīt pārsvarā mezotrofa tipa ūdenstilpēs, pastiprinoties eitrofikācijai – repsis no ūdenstilpes izzūd) (Kaupinis, Bukelskis, 2004). Kangur ar līdzautoriem (2013) izanalizēja ilglaicīgas izmaiņas Peipus ezera zivju sabiedrībā (Igaunija) atkarībā no ūdens eitrofikācijas pakāpes un vides abiotiskiem faktoriem (laika apstākļi, ezera ledus sega). Konstatēts, ka zivju sabiedrībā notiek transformācija, kuras gaitā notiek organismu nomaiņa no zivs sugām, kas mīt tīrā un aukstā ūdenī (repsis, sīga), uz sugām, kas mīt siltā un duļķainā ūdenī (vēdzele, zandarts, plaudis). Autori secināja, ka Peipus ezera repša populācija nav atjaunojusies pēc sabrukuma 1988. gadā, kad ārkārtīgi karstas vasaras dēļ notika stiprs cianobaktēriju uzplaukums, kas savukārt izsauca masveida zivju bojā eju. Un 1989. gadā agras ledus segas nokušanas dēļ notika diatomo aļģu pavasara uzplaukums, kas savukārt arī izraisīja zivs bojā eju. Par repša populāciju lieluma samazināšanās celoņiem Latvijas ezeros tiek uzskatīti ezeru eitrofikācija un klimata izmaiņas (Aleksejevs, Birzaks, 2011). Pētnieki no Krievijas atzīmēja, ka ieviešot repšus noteiktā ūdenstilpē, tur mainās trofisko saišu struktūra. Piemēram, pirms repšu ieviešanas ūdenstilpē bija viens vielu un enerģijas plūsmas tips: bentoss-zivis-bentofāgi, bet pēc repšu ieviešanas izveidojās vēl otrs: planktons- repsis-plēsīgas zivis (Стерлигова, Ильмаст, 2006). Reshetnikov (2004) atzīmēja arī sīgu zivju svarīgu lomu enerģijas pārveidošanā barības ķēdēs.

1.1.5. Repša aizsardzība un tautsaimnieciskā nozīme Visas Coregonus sugas atrodas Bernes konvencijas aizsargājamo dzīvnieku sugu sarakstā III pielikumā (http://www.vidm.gov.lv/files/text/Bernes_konvencija.txt), kuru parakstījušas visas Baltijas un Ziemeļvalstis (Eiropas Padomes informācijas birojs http://www.coe.lv/) (2. tabula). 2. tabula Repša statuss Baltijas un Ziemeļvalstu Sarkanajās grāmatās (pēc 2002. gada datiem)

(http://www.artdata.slu.se/baltic.asp).

LIT

FIN ICE

EST

LAT

ÅLA

LEN KAL

KAR POL SCH

SWE

DEN NOR

MEC MUR Coregonus albula Eng Vendace, European cisco, European whitefish, Pollan Fr Peite marêne, corégone blanc Ger Kleine Maräne, Zwergmaräne Fin Muikku ? + + + + 4 3 + 4 + 3 + R + + - Est Rääbis Lat Repsis Pol Sielawa Den Heltling Swe Siklöja Nor Lagesild, hostsik, stinte Ice Hvítfiskur, lagarsíld Coregonus albula lucinensis Ger Kleine Maräne ------2 - - - - - (Tiefenform), Quietschbükers Apzīmējumi: ALA - reģions Ăland Somijā; FIN - Somija izņemot Ăland reģionu; MUR - Murmanska; KAR - Karēlija; LEN - Ļeņingradas reģions; EST - Igaunija; LAT – Latvija; LIT - Lietuva; KAL – Kaliņingrada; POL - Polija; MEC - Mecklenburg-Vorpommern štats Vācijā; SCH - Schleswig-Holstein štats Vācijā; DEN – Dānija; SWE - Zviedrija; NOR - Norvēģija; ICE - Islande; ? nav datu; + ir sastopama, bet to neklasificē kā aizsargājamo sugu; - nav sastopama; 2, 3, 4, R – Sarkanās grāmatas kategorijas; 2 – retas sugas, kurām draud iznīcība un kuru pārstāvji sastopami nelielā skaitā; 3, R – sugas, kuru pārstāvju skaits samazinās un kuru izmantošana jāregulē; 4 - sugas, kuras varbūt ir apdraudētas.

Pateicoties savām bioloģiskajām īpašībām, pēc saimnieciskās vērtības repsis ir viena no vissvarīgākajām sugām Holarktikas ezeru ihtiofaunā, t.i., repši ātri sasniedz rūpnieciskus izmērus, relatīvi ātri aug, gaļai ir augsta barības vērtība, nav sīko kaulu un ir labas garšas īpašības. Tas viss padara repsi pievilcīgu pircējiem. Tāpēc, neskatoties uz maziem izmēriem, repši ir zvejniecības objekts. Repšus izmanto pārtikā svaigus, sālītus un kūpinātus, kā arī izmanto tā ikrus. Zvejnieku lomos repši ir sastopami samērā reti. Nozveja notiek ar dažādas konstrukcijas vadiem; uz makšķeres āķa ķeras ļoti reti.

Repsis pieder pie komerciāli svarīgākajām Vācijas saldūdens zivīm (Eckmann et al., 1998; Freyhof, Huckstorf, 2006). Krievijas ūdenstilpēs mītošiem repšiem ir svarīga zivsaimnieciskā nozīme (Туманов, 2010; Костылев, Георгиев, 2006; Столбунов, 2007). Nozīmīgs darbu apjoms ir padarīts lielo repšu Coregonus albula (L.) introdukcijas jomā Karēlijas ūdenstilpēs. Dažos ezeros veikti pētījumi, kas parādīja pozitīvu rezultātu lielo repšu introdukcijā. Tie sekmīgi iedzīvojās, vairojās un sasniedza rūpniecisku daudzumu jaunās ūdenstilpēs. Šo ezeru ihtiofauna bagātinājās ar vērtīgu planktonofāgu sugu – repsi (Стерлигова, Ильмаст, 2006). Līdz 1956. gadam repsis bijis sastopams Polijas ezeru dabiskajā vidē. Ūdenstilpes, kurās mita repsis, bija tā dabiskā areāla dienvidrobeža. Mūsdienās introdukcijas rezultātā repsis ir sastopams arī aiz šī reģiona robežām (Skrzypczak, Mamcarz, 2006). Polijas ezeros, kas ir derīgi repša audzēšanai, sākot ar 1990. gadu, intensīvi attīstās šī sugas pārvaldība (Leopold et al., 1998), kaut gan repša introdukcija tika veikta tikai pagājušā gadsimta sākumā. Pēc aklimatizācijas repsis iedzīvojās 44 ezeros, bet repša komerciālo nozveju veic 23 Polijas ezeros (Czerniejewski, Filipak, 2002; Czerniejewski et al., 2004), pie kam tā īpatsvars lomos sastāda 50% (Czerniejewski, Czerniawski, 2004). Somijā komerciālā zvejniecība balstās galvenokārt uz repša (Coregonus albula) nozveju, kuras pamatā ir traļu zveja un ziemas zveja ar tīkliem. Somijā repsis ir plēsīgo lašveidīgo zivju un ūdens zīdītāju svarīga barības sastāvdaļa (Sarvala, Helminen, 1996; Valkeajärvi et al., 2002; Salonen, Mutenia, 2004 u.c.). Lielbritānijā Coregonus albula (tāpat kā sīga) pieder pie nacionāli retām zivju sugām (viena no visretākajām saldūdens zivju sugām), kuru atsevišķas apdzīvošanas vietas ir zināmas Anglijā, Skotijā un Velsā (Winfield et al., 1996; Winfield et al., 2004). Repsis ir iekļauts valsts īpaši aizsargājamo sugu sarakstā. Lielbritānijā ir izstrādāts rīcības plāns šīs sugas aizsardzībai (Maitland, 2004). Pēdējie dati (Winfield et al., 2012) liecina, ka izstrādātais sugas aizsardzības plāns veiksmīgi realizējas: repsis, kas bija ievests vienā no dienvidrietumu Skotijas ezeriem, veiksmīgi iedzīvojās un ir plānota repša ievešana vēl divos ezeros. Īpaša ekonomiskā nozīme repsim ir tīrās, aukstās un ar skābekli bagātās Norvēģijas ūdenstilpēs (Mutenia, Salonen, 1992). Citās Norvēģijas ūdenstilpēs lomos repsis ir novērots tikai dažas reizes pagājušā gadsimta sākumā, kaut gan pētnieki uzskata, ka tā varētu būt sugas noteikšanas kļūda (Groot, 2002). Igaunijas ezeros repsim bija rūpnieciskā nozīme līdz 1990. gadu beigām tikai Peipus ezerā. Mūsdienās Igaunijas ezeros tika novērota nozīmīga repšu skaita samazināšanās. Rūpnieciskā repša nozveja ir aizliegta visos Igaunijas ezeros. Repsis ir iekļauts Igaunijas Sarkanās grāmatas 4. kategorijā (2. tabula). Kā arī amatierzveja ir aizliegta nārsta periodos (no 10.11.

21 līdz 30.12.), augšanas un uzbarošanās periodos (no ūdenstilpju pārklāšanas ar ledu līdz 01.07.) (Tuvikene, Saat, 2003). Arī Baltkrievijā repsis ir iekļauts Sarkanās grāmatas 4. kategorijā (Костоусов, 2006; http://redbook.minpriroda.gov.by/animalsinfo.html?id=101). Repsis ir sastopams vairāk nekā 70 Lietuvas ezeros (Kaupinis, Bukelskis, 2004) un nepieder pie retām un aizsargājamām sugām Lietuvā. Latvijā pagajušā gadsimta trīsdesmitajos gados repsis bija sastopams apmēram 30 ezeros, 50.- 60. gados konstatēts tikai 11 ezeros: Alūksnes, Drīdzī, Lielajā Gusēna, Nirzas, Puzes, Rāznas, Sīverā, Stirnu, Sventes, Tērpes un Usmas, 90. gados konstatēts Ežezerā, Lejas, Nirzas, Rāznas un Usmas ezerā. Latvijā repsis tiek mākslīgi pavairots vismaz kopš 1900. gada. No 1939. līdz 1981. gadam ielaists vairāk nekā 46 (6%) ezeros, kā arī Ķeguma, Pļaviņu un Rīgas ūdenskrātuvē. Kopš 1995. gada repsis iekļauts Latvijas Sarkanās grāmatas reto sugu (3.) kategorijā un ierobežoti izmantojamo īpaši aizsargājamo sugu sarakstā (MK noteikumi Nr. 396 2000.14.11.). Mūsu valstī ir aizliegts zvejot repšus, kuru minimālais garums nepārsniedz 16 cm. Aizliegts zvejot un iegūt repšus no 1. oktobra līdz 30. novembrim un no 16. marta līdz 20. jūnijam. Kad sīgas un repšus drīkst ķert, pieļaujamā zivju piezveja katrā zvejas rīka pacelšanas reizē nedrīkst pārsniegt 5 % no attiecīgās sugas zivju kopējā skaita nozvejā. Ja ir pārsniegts šo noteikumu minētais piezvejas apjoms, piezvejas zivis nekavējoties jāatlaiž atpakaļ ūdenī. Ja ir pārsniegta noteiktā piezveja, zvejniekam zveja attiecīgajā vietā jāpārtrauc vai zvejas rīki jāaizstāj ar citiem zvejas rīkiem, vai jāmaina zvejas vieta (Nr.295 "Noteikumi par rūpniecisko zveju iekšējos ūdeņos” MK noteikumi, 02.05.2007) (www.likumi.lv). Latvijā no 2004. gada darbojas “Dabisko dzīvotņu, savvaļas faunas un floras aizsardzības” direktīva (92/43/EEK), kurā V. pielikumā (Nozīmīgas dzīvnieku un augu sugas, kuru īpatņu ieguvei savvaļā un izmantošanai var piemērot apsaimniekošanas pasākumus) ir iekļautas Coregonus dzimtas sugas (http://eur- lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CELEX:31992L0043:LV:HTML). Tagad ir zināms, ka repsis ir sastopams sešos ezeros Latgalē un vienā ezerā Vidzemē (Oreha, Škute, 2009). Tādejādi, morfoloģiskais kritērijs ir ļoti svarīgs, taču populācijas stāvokļa noteikšanai tā nepietiek. Populācijas stāvokļa precīzai noteikšanai dabiskās dzīves vides apstākļos, ir nepieciešama ģenētiskā analīze (Костылев, Георгиев, 2006). Mūsdienās pētnieki veic populāciju un apakšsugu ģenētisko monitoringu, kurām agrāk tika pētīti tikai morfometriskie parametri (Stott et al., 2004). Tas ļauj precizēt populāciju taksonomiju un noteikt to ģenētisko stabilitāti mainīgajos vides apstākļos.

1.2. Ģenētiskais monitorings Ģenētiskais monitorings ir dzīvo organismu ģenētiskā stāvokļa novērošanas sistēma. Ģenētiskā monitoringa uzdevums ir populāciju genofondu stāvokļa ilgstošs novērojums, tā dinamikas novērtēšana un prognozēšana laikā un telpā, pieļaujamo izmaiņu robežu noteikšana (Алтухов, 2003). Ģenētiskajā monitoringā atklājas mākslīgi pavairoto populāciju gēnu daudzveidības samazināšanās (pēc bioķīmiskiem marķieriem), kā arī iekšpopulāciju ģenētiskās mainības negatīvo efektu palielināšanās, kas ir cieši saistīts ar selektīvu zvejniecību un genofondu transplantēšanos no sugas vienas areāla daļas uz citām (Алтухов, 2003). Ģenētiskā monitoringa rīku izstrādāšanai ir liela nozīme. Ģenētiskais monitorings ir vērtīgs savvaļas augu un dzīvnieku populāciju menedžmenta, saglabāšanas un aizsardzības jomā. Ātrā molekulāri-ģenētisko metožu attīstība mūsdienās ļauj diezgan ātri un precīzi kvantitatīvi noteikt ģenētiskās izmaiņas populācijās laikā un telpā (t.i., ļauj veiksmīgi veikt ģenētisko monitoringu). Bet jebkura prognozēšana iespējama tikai pamatojoties uz normas koncepciju (normālu stāvokli vai normālu procesu). Tikai šāda pieeja dod nepieciešamo izejas punktu un ļauj izprast nelabvēlīgās ietekmes mehānismus uz populācijām, sugām un veselām ekosistēmām (Алтухов и др., 2004). Normas klasiskā koncepcija, runājot tikai par pazīmes populācijas normu, ir vispārējās koncepcijas atsevišķs gadījums. Klasiskā koncepcija ietver trīs tipus: indivīds, populācija, suga. Normas vispārējā koncepcija balstās uz pazīmju ģenētiskās kontroles un populāciju fenotipiskās struktūras bioloģiskām likumsakarībām. Tā ļauj noteikt pazīmes individuālas normas un fenotipa jēdzienus, tā izskaidro normas atkarības raksturu no genotipa un apkārtējās vides, un ierosina ģenētiski-ekoloģisko uzdevumu risināšanas metodes (Пак, 2004). Ir zināms, ka populācijas ir elementāras pašatražojošas strukturālas vienības, kas nodrošina dzīvības pēctecīgu eksistenci un attīstību. Populācijas ir arējās iedarbības pieskares punkts (Алтухов, 2003). Dzīvības eksistencē un attīstībā populācijas līmenim ir īpaša nozīme. Populācijas nodrošina ne tikai paaudžu ģenētisku pēctecību, bet arī to bioloģiski svarīgu īpašību regulāciju. Šos parametrus nosaka populācijas genofonda īpašības, tas ir, kopēja iedzimtības informācija, kas atražošanas procesā iedzimst un nosaka tādas svarīgas organisma īpašības, kā augšanas un attīstības ātrums, ķermeņa izmēri un proporcijas, izturība pret slimībām, dzīves ilgums, spēja pielāgoties nelabvēlīgiem vides faktoriem un citas. Normāli mainīgos vides apstākļos šī informācija stabili saglabājas laikā. Straujas vides izmaiņas veicina populāciju genofondu pārveidošanos (reorganizāciju) un dabā notiek nozīmīgas pārmaiņas (Алтухов, 2003). Šīs pārmaiņas atklāj ģenētiskais monitorings.

Iekšsugu ģenētiskās daudzveidības monitoringā atklātās populāciju un sugu ģenētiskās struktūras izmaiņas ļauj secināt par noteiktu faktoru ietekmi uz populācijām un sugām. Ģenētiskā monitoringa dati ļauj secināt par ekoloģiskā līdzsvara izjaukšanu, kas var pastiprināties paaudzēs sakarā ar biosfēras ģenētiskās daudzveidības samazināšanos, populāciju un sugu ģenētiskā sloga palielināšanos vai vēsturiski izveidojušās demogrāfiskās struktūras izmaiņu (Алтухов, 2003). Bez acīmredzamām nelabvēlīgām ietekmēm, tādām kā vides piesārņojums un eksistences vides iznīcināšana, ļoti svarīgs faktors, kas atbild par bioloģiskās daudzveidības samazināšanos, ir saimnieciskā darbība, kas neievēro sugu ģenētisko iedalījumu un to genofondu struktūru. Citiem vārdiem, šī saimnieciskā darbība neņem vērā kopējo iedzimtības informāciju (Алтухов, 1995; 2003). Molekulārās ģenētikas metodes ļauj noteikt atšķirības starp populācijām, kas var atspoguļot to adaptīvās atšķirības, un tādā veidā būt nozīmīgas zivju atlases procesā pavairošanas mērķiem (Skibinski, 1998; Douglas, Brunner, 2002; Huuskonen et al., 2004; Salonen, Mutenia, 2004). Tās (molekulārās ģenētikas metodes) piedāvā ģenētiskās mainības monitoringu zivju saimnieciskajos baros un tādā veidā var palīdzēt inbrīdinga negatīvās ietekmes noteikšanā. Ģenētisko pētījumu rezultātu izmantošanai ir svarīga nozīme zivsaimniecības programmu uzlabošanā. Molekulāro un ģenētisko marķieru izmantošana paplašināja arī pētnieku iespējas ūdens organismu evolucionārās bioloģijas fundamentālo pamatu pētīšanā. Piemēram, filoģenētiskie pētījumi kļuva par instrumentu, ar kura palīdzību var izskaidrot pēcledus rekolonizācijas modeļus un procesus, un atklāt vēsturiskos notikumus, kuri nodrošināja mūsdienu populāciju ģenētiskās daudzveidības veidošanos (Bowen, Avise, 1995; Stanley et al., 1996; Colbourne, Hebert, 1996). Sendeks savos pētījumos parādīja, ka pēdējā apledojuma periodā - Pleistocēnā sīgu zivju fauna Eirāzijas ziemeļos panesa dažos pieledāja refugiumos. Pētījumos konstatētā samērā zema ģenētiskā diverģence starp Coregonidae dzimtas sugām var liecināt par to relatīvi nesenu izcelsmi (Sendek, 2002; Сендек, 2000;). Pēc apledojuma Pleistocēnā saldūdens zivju populāciju grupas Ziemeļu puslodē kolonizēja jaunas eksistences vides, kas sekmēja populāciju plašu simpatrisku diverģenci izdevīgos ekoloģiskos apstākļos (Bernatchez, Wilson, 1998; Taylor, McPhail, 1999). Pēcleduslaikmetā sugu izveidošanās uzplaukumu ziemeļu mēreno platumu ezeros ir apstiprinājusi negatīvā korelācija starp zivju māsu sugu izplatību mērenajā platumā un ģenētiskās diferenciācijas pakāpi (Bernatchez, Wilson, 1998). Noteiktu iedzimstošo īpašību adaptīva parādīšanās un izzušana taksonos arī var atspoguļot evolucionārās pārejas. Coregonus ģints robežās formu un funkciju konverģence acīmredzot parāda dažus homoplāzijas gadījumus, tas ir, kad organisma

24 līdzīgām īpašībām nav kopējas izcelsmes (Bernatchez, 2004; Politov et al., 2004; Douglas et al., 2005; Østbye et al., 2005a, b). Molekulāro marķieru izmantošana, filoģenētisko pētījumu un ekoloģisko pieeju kombinēšana sekmē evolūcijas procesu izpratni, kuri veicināja populāciju diverģenci un sugu veidošanos. Piemēram, eksperimentālie pētījumi parāda, ka izlase pēc labvēlīgākām trofiskām nišām varēja sekmēt ekoloģisko diverģenci un simpatrisko zivju ekotipu pēckrustošanas reproduktīvo izolāciju (Schluter, 1996). Līdzīgas evolucionārās izmaiņas, kuras populācijās ar neatkarīgu izcelsmi viena sugu kompleksa robežās attīstās paralēli, netieši liecina par ekoloģiskās izlases lomu to (populāciju) diverģences veicināšanā (Taylor, Bentzen, 1993). Citi autori (Bernatchez et al., 1999; Lu, Bernatchez, 1999; Turgeon et al., 1999), balstoties uz mtDNS filoģenētiskās analīzes datiem, apstiprināja sīgu zivju sugu kompleksa (gan simpatriskās, gan allopatriskās izcelsmes) simpatrisko ekotipu paralēlo evolūciju. Tas skaidri parāda dabiskās izlases lomu šo zivju sugu diverģencē. Novērojamā ģenētiskās diferenciācijas un trofiskās specializācijas korelācija apstiprina hipotēzi par sīgu zivju dažādu formu diverģenci ekoloģiskās specializācijas gaitā. Tā, piemēram, blakus rudenī nārstojošām repša (Coregonus albula) populācijām divos Vācijas ezeros konstatētas arī pavasarī nārstojošas populācijas Coregonus fontanae un Coregonus lucinensis. Bez nārstošanas laika šo sugu populācijas atšķiras arī pēc uzvedības un morfoloģiskām pazīmēm. Pēc ģenētiskās analīzes noskaidrots, ka visdrīzāk suga Coregonus albula pēc apledojuma abos ezeros iemitinājās neatkarīgi, bet Coregonus fontanae suga Stechlin ezerā parādījās diverģences ceļā no sugas Coregonus albula ekoloģiskās specializācijas gaitā. Tomēr suga Coregonus lucinensis Breiter Luzin ezerā parādījās visdrīzāk Coregonus albula sugas sekundārās invāzijas (šajā ezerā) un rezultātā pēc tam sekojošās tās ekoloģiskās specializācijas gaitā (Schulz et al., 2006). Tātad sīgu zivis ir ļoti piemērota sistēma adaptācijas un reproduktīvās izolācijas ģenētisko pamatu pētīšanai nemodeļu organismiem savvaļas populācijās. Evolūcijas procesu un ekoloģisko faktoru, kuri ietekmēja populāciju diverģenci, lomas izpratnei ir liela praktiska nozīme, piemēram, evolucionāri nozīmīgu objektu aizsardzībā (Dizon et al., 1992; Bernatchez, 1995; Mayden, 1995) un zivsaimniecības pārvaldes optimizācijā. Tā populācijas pētījumos plaši izmanto fermentu pētīšanu, kas ļauj atklāt ļoti vērtīgus ģenētiskus marķierus dažādu zivju baru identificēšanai, piemēram, daudzos pētījumos tika konstatētas izofermento alēļu biežumu atšķirības dažādos vienas sugas zivju baros (Utter, Ryman, 1993; Carvalho, Hauser, 1994; Ward, Grewe, 1994). Populācijas ģenētiskās mainības līmenis ir tiešs populācijas procesu indikators, piemēram, īpatņu skaita svārstības, gēnu plūsmas samazināšanās vai palielināšanās un citi (Olsson et al., 2007). Sugas evolucionārās vēstures izpratne ļauj paredzēt dažādas apkārtējās vides ietekmes (plēsēju un

25 konkurējošo sugu invāzija, ūdenstilpju eitrofikācija, klimata izmaiņas un citas) uz noteiktas sugas populāciju stāvokli (Winfield, Durie, 2004; Winfield et al., 2004). Piemēram, repša (Coregonus albula) invāzija Pasvik upes baseina ūdenstilpēs (Krievija, Norvēģija, Somija) veicināja sīgas (Coregonus lavaretus) pelagiskās daudzbārkšu formas izspiešanu ūdenstilpes bentālē, ar ko saasināja šīs formas konkurenci ar sīgas bentisko mazbārkšu formu (Bøhn, Amundsen, 2004; Bøhn et al., 2004) un rezultātā varēja ietekmēt šo formu ģenētisko mainību. Baikāla omuļa (Coregonus autumnalis migratorius (G.)) piemērā paradīts, ka straujas vides izmaiņas izraisa svarīgu organisma īpašību pārveidojumus, piemēram, izmainās īpatņu augšanas un attīstības ātrums, ķermeņa izmēri un proporcijas (Козлова, 2005). Populāciju nelabvēlīgo procesu, kuru izraisījušas apkārtējās vides izmaiņas, noregulēšanas veids ir zvejniecības termiņu pārskatīšana, to noregulēšana laikā, eksistējošo zvejas rīku tīkla acs optimālā izmēra noteikšana (Heikinheimo, 2000; Olsson et al., 2007). Savvaļas populāciju ģenētiskās struktūras izmaiņu pastāvīga kontrole (monitorings) ļauj pamanīt dabā notiekošās izmaiņas, prognozēt to sekas. Faktiski, šādus pētījumus ilgus gadus veic daudzi pētnieki, pētot dažādas lašu dzimtas sugas un dažas citas zivju sugas (Altukhov et al., 2000; Ryman, Utter, 1987; Campton, Utter, 1987; Hindar et al., 1991; Carvalho, Hauser, 1994; Golovanova, 2008; Алтухов, 1974; 1989). Šo pētījumu galvenie secinājumi ir gēnu daudzveidības samazināšanās mākslīgās populācijās, salīdzinot ar savvaļas populācijām, un tas, ka mākslīgo un dabisko populāciju līdzāspastāvēšana/koeksistence vienā ūdenstilpē bieži noved pie gēnu daudzveidības samazināšanās savvaļas populācijās. Piemēram, Hindar ar līdzautoriem (1991) atzīmēja, ka mākslīgas populācijas genofonda negatīva ietekme ir tieši atkarīga no zivju domestificēšanas pakāpes audzētavā. Autori arī atzīmē, ka izlaistām zivīm var būt atšķirīga evolucionārās attīstības vēsture, salīdzinot ar dabisko populāciju. Mākslīgā populācija tādā veidā var izjaukt dabiskās populācijas unikālo ģenētisko struktūru, kā arī var izplatīt dabiskā populācijā jaunus patogēnus. Līdzīgi tika inficētas Atlantijas laša populācijas ar lašu zivs patogēnu Gyrodactylus salaries via transmittance no inkubētiem Baltijas laša ikriem, kas bija rezistentas pret šo parazītu. Atlantijas laša rezistences nepietiekamības pret Gyrodactylus rezultātā notika šīs vērtīgās zivs populāciju izmiršana vairāk nekā 30 Norvēģijas upēs (Hindar et al., 1991). Hindar uzsver ģenētiskā marķējuma nozīmi audzētavas zivīm, kas turpmāk ļaus veikt rūpniecisko zivju baru monitoringu. Teorētiskie pētījumi pieļauj, ka negatīvie efekti savvaļas populāciju ģenētiskajā struktūrā (piemēram, krustošanas ar mākslīgām populācijām) var atklāties gan pietiekami īsā laikā, gan arī pēc dažām paaudzēm (Hindar et al., 2006).

Līdzīgos pētījumos 20 gadu laikā veikts Kaspijas jūras faunas (Krievija) komerciāli vērtīgas zivs sugas Stenodus leucichthys (nelma jeb baltais lasis) ģenētiskais monitorings. Izofermentu sistēmu analīze parādīja pētīto populāciju ģenētisko parametru stabilitāti visā monitoringa laikā, izņemot ļoti īsu periodu. Autori uzskata, ka ģenētiskās mainības samazināšanās šajā īsajā periodā bija saistīta ar Stenodus leucichthys mākslīgu reprodukciju minētajā periodā (Golovanova, 2008). Līdz šīm brīdim visos veiktajos pētījumos rūpnieciskos zivju baros konstatēta īpatņu izmēru un vidējā vecuma samazināšanās, agri nobriedušo tēviņu skaita palielināšanās, vidējā dzīves ilguma saīsināšanās (Heikinheimo, Mikkilä, 2004; Aronsuu, Huhmarniemi, 2004; Olsen et al., 2004; de Roos et al., 2006 u.c.). Bez tam, ģenētiskās struktūras pārveidošana un inbrīdinga pakāpes paaugstināšana savukārt var novest pie lokālo adaptāciju un ģenētisko īpašību zaudēšanas, dabisku populāciju lokāli adaptēto gēnu kompleksu izjaukšanas, ģenētiskās daudzveidības zaudēšanas, ģenētiski attālinātu populāciju unikālas ģenētiskās mainības zaudēšanas un rezultātā pie ģenētiskās homogenizēšanas (Heino, 2003; Aho et al., 2005; Heino, Dieckmann, 2007). Tā pētnieki no Islandes (Aŕnason et al., 2009) uz Atlantijas mencas (Gadus morhua) populāciju piemēra pierādīja ar selektīvu nozveju izraisītas evolūcijas esamību. Lokusu Pantophysin I (Pan I) izmanto šīs sugas dziļūdens un seklūdens populāciju identificēšanai. Seklūdens populācijai ir raksturīgi īpatņi ar homozigotisku pēc šī lokusa genotipu ar alēles A klātbūtni, bet dziļūdens populācijai ir raksturīgi īpatņi arī ar homozigotisku pēc šī lokusa genotipu, bet ar alēles B klātbūtni. Heterozigotisku īpatņu (АВ) pēc šī lokusa ir nedaudz un pēc fenotipa viņi ir līdzīgi seklūdens populācijas īpatņiem (AA). 10 gadu laikā (1995. - 2005) veiktais mencas populāciju monitorings netālu no Islandes krastiem atklāja tendenci seklūdens populāciju blīvumam un īpatņu izmēram samazināties. Pētnieki arī uzsver, ka nemainot nozvejas normas 10 gadu laikā no mencas populācijām izzudīs alēle A, tas ir, pilnīgi iznīks Atlantijas mencas seklūdens populācijas. Tiek pieļauts, ka dažu Lietuvas ezeru repšu ģenētiskās daudzveidības samazināšanās cēlonis arī ir selektīva nozveja un introdukcijas pasākumi (Kaupinis et al., 2004). Daudz darbu veltīti ģenētisko atšķirību noteikšanai starp dažādu sugu zivju populācijām. Šādas atšķirības īpaši skaidri atklātas attālinātās populācijās, kur attālumu nosaka dabiskie šķērsli un formu ekoloģiskā norobežošana (Douglas et al., 2005; Schulz et al., 2006; Gordon et al., 2008). Ģenētiskā dinamika ir ļoti sarežģīta un atklātās tendences pārsvarā var interpretēt, kā nepārtraukti tekoša (nereti adaptīva) procesa rezultātu. Uz ģenētiskā monitoringa jautājumiem pilnīgi droši var dot atbildes tikai ilggadīgu pētījumu virkne.

Piemēram, pagājušajā gadsimtā vienā no Skandināvijas ezeriem tika izlaisti repša mazuļi. Pēc 92 gadiem tika veikts donora un mākslīgi izveidoto populāciju bioķīmisko pazīmju mainības salīdzinājums (Vuorinen et al., 1991). Rezultātā mākslīgi izveidotajā populācijā tika atklātas lielas izmaiņas: ievērojami palielinājās īpatņu heterozigotāte, parādījās viena jauna alēle, kuras nebija donora populācijā. Minētajām izmaiņām dabā parasti ir nepieciešams ilgāks laika periods. Turklāt, saskaņā ar dibinātāja principu, izolētā populācijā gēnu dreifa un citu procesu dēļ jāparādās retiem mainības variantiem un jāpalielinās īpatņu homozigotātei. Autori pieļauj, ka minētās izmaiņas ir izskaidrojamas ar pielāgošanās procesiem, tāpēc ka pētīto ezeru parametri atšķiras: ezers, kuru mākslīgi apdzīvo repsis, ir aukstāks. Repša populācijas atjaunošanai līdz rūpnieciskam blīvumam vienā Somijas ezerā veica repša īpatņu translokāciju no cita ezera. Pēc translokācijas dažu gadu laikā tie vāca materiālu un veica ģenētisko analīzi (balstoties uz mikrosatelītu pētījumiem). Pētījumos konstatēja, ka donora populācijas genofonds būtiski neietekmēja recipienta populācijas genofondu. Tā lielākajai pētīto īpatņu daļai konstatēja vietējai populācijai raksturīgo genofondu (69%), un tikai nelielai īpatņu daļai konstatēja hibrīdu genofondu (vietējo un donora populāciju genofondu) (4,5%) (Huuskonen et al., 2004). Būtiska nozīme notiekošo procesu izpratnē ir ģenētisko īpašību un struktūras pētījumiem saglabājušās savvaļas populācijās. Pēdējo gadu laikā nostiprinājās uzskats, ka bez kvantitatīvās un populāciju ģenētikas, bez sugu ģenētiskās struktūras zināšanām nav iespējama zivsaimniecības pārvalde un ģenētisko resursu saglabāšana (Altukhov et al., 2000; Ryman, Utter, 1987; Olsson et al., 2007; Алтухов, 1974; 1989). Tomēr pilnvērtīgai populācijas novērtēšanai laikā un telpā (monitoringam) ir nepieciešams iekļaut analīzē gan datus par populācijas demogrāfisku struktūru (dzimums, vecums u.c.), gan morfometriskus datus (ķermeņa massa, izmēri un proporcijas), gan īpatņu genotipu datus pēc iespējas pēc vairākiem polimorfiem ģenētiskiem lokusiem, iekļaujot analīzē pēc nepieciešamības gan izofermentu lokusus, gan DNS polimorfisma sistēmas. Iegūtā informācija ļaus izanalizēt pazīmju izplatību, izpētīt to mainību; novērtēt gēnu daudzveidību un izprast ģenētiskā procesa stāvokli noteiktā populācijā; noskaidrot nejauša gēnu dreifa; migrāciju un izlases ietekmi gan atsevišķi, gan mijedarbībā (Алтухов, 2003).

1.3. Ģenētiskā daudzveidība Ģenētiskā daudzveidība ir visu gēnu alēļu formu kopums īpatņu gametās (Залепухин, 2003). Ģenētisko daudzveidību var noteikt indivīduālā, populāciju un sugu līmenī.

1.3.1. Ģenētiskās daudzveidības vispārējie parametri Ģenētisko daudzveidību izmanto bioloģisko subjektu iedzimstošās mainības aprakstīšanai. Ģenētisko (iedzimstošo) mainību apraksta izmantojot trīs pamatkomponentus: 1. Ģenētiskā daudzveidība (ģenētiskās mainības pakāpe). Populāciju ģenētiskās daudzveidības aprakstīšanai un salīdzināšanai izmanto šādus ģenētiskos raksturojumus/parametrus:  Polimorfisms. Ja populācijā ir sastopamas divas vai vairākas viena gēna alēles, tad populācija pēc šī gēna ir polimorfa. Ja populācijā ir sastopama tikai viena noteiktā gēna alēle, runā par monomorfismu. Populācijas polimorfisma līmeni var noteikt nosakot polimorfu lokusu skaitu, pētot vairākus lokusus.Polimorfisma līmenis ir populācijas ģenētiskās daudzveidības rādītājs.  Heterozigotāte. Populācijas heterozigotātes līmenis ir heterozigotisko īpatņu sastopamības biežums/(īpatņu ar heterozigotisku genotipu daļa) populācijā. Heterozigotāte ir svarīgs ģenētiskās daudzveidības parametrs. Tā (heterozigotāte) atspoguļo īpatņu skaitu, kas spēj nodot visvairāk gēnu variantu nākamajai paaudzei. Heterozigotāte kā ģenētiskās daudzveidības vērtējums, atspoguļo īpatņu ekoloģiskā plastiskuma rezervi pastāvīgas dažādu genotipu skaldīšanās un kombinācijas dēļ. Šo genotipu relatīva pielāgošanās var mainīties dažādos īpatņu eksistences apstākļos.  Alēļu pārpilnība (angļu v. - allelic richness). Alēļu pārpilnība ir gēnu alēļu skaits, kas ir sastopams pētāmā populācijā. Alēļu pārpilnība atspoguļo populācijas mainības potenciālu un populācijas adaptēšanās spēju, vides apstākļiem mainoties.  Gēnu saistība. Dažādu gēnu alēļu sastopamības biežumi var būt saitīti, to parāda asociācijas koeficienti (gēnu saistība).  Inbrīdinga koeficients. Inbrīdinga koeficients parāda radnieciskās krustošanas izplatību pētāmā populācijā. Inbrīdings biežāk sastopams nelielās populācijās. 2. Ģenētiskā diferencēšanās (ģenētiskās daudzveidības izplatīšanās starp populācijām). 3. Ģenētiskā distance (attālums) (ģenētiskās mainības pakāpe starp populāciju pāriem):  Ģenētiskā distance. Dažādas populācijas atšķiras pēc alēļu sastopamības biežuma. Alēļu sastopamības biežuma aprēķināšanas pamatā ir ģenētiskās distances noteikšana, kas savukārt ļauj kvantitatīvi izvērtēt populāciju ģenētisko diferencēšanos. Ģenētiskā distance starp populācijām palielinās, palielinoties atšķirībām alēļu sastopamības biežumā. Tādā veidā var spriest par iespējamu pētāmo populāciju diverģenci un tās cēloņiem (Lowe et al., 2004; Хедрик, 2003). Dažādi populācijas ģenētiskie procesi atšķirīgi ietekmē populācijas ģenētiskos parametrus: inbrīdings veicina heterozigotisko īpatņu skaita samazināšanos; mutācijas un migrācijas 29 palielina populāciju ģenētisko daudzveidību, bet ģenētiskais dreifs samazina to; izlase veicina gēnu un genotipu sastopamības biežuma izmaiņas; gēnu dreifs palielina, bet migrācijas samazina ģenētiskās distances utt. Zinot minētās likumsakarības, var kvantitatīvi izpētīt populāciju ģenētisko struktūru un prognozēt tās iespējamās izmaiņas. To sekmē populāciju ģenētikas lielā teorētiskā bāze, tas ir, populāciju ģenētiskie procesi ir matemātiski apstrādāti un aprakstīti, izmantojot dinamikas vienādojumus. Dažādu hipotēžu par ģenētiskiem procesiem, kas norisinā populācijās, pārbaudei ir izstrādāti vairāki statistiski modeļi un kritēriji (Nei, 1978; Хедрик, 2003 u.c.).

1.3.2. Ģenētiskās daudzveidības marķieri Ģenētisku daudzveidību starp īpatņiem, populācijām un sugām var noteikt, izmantojot dažādus marķierus: − Klasiskais ģenētiskais marķieris atbilsts gēnam, kura alēlēm ir izteiktas atšķirības fenotipa līmenī (Хлесткина, 2013). Pirmie ģenētiskie marķieri bija ģenētiski determinēti morfoloģiskie parametri, piemēram, vainaglapu krāsa zirņu ziediem un sariņu izvietojums drozofilai. Agrākajos ekoloģiski ģenētiskajos pētījumos, divdesmitā gadsimta sākumā, ģenētiskos marķierus izmantoja atsevišķu organismu noteiktu genotipu izvērtēšanai (Briggs, Walters 1997). − Proteīnu (izofermentu) marķieris atbilst gēnam, kura alēles atšķiras (pēc molekulārmasas) proteīnu produkta līmenī. − Molekulārais marķieris atbilst gēnam vai nekodējošai genoma daļai, kura dažādie varianti (alēles) atšķiras DNS līmenī (Хлесткина, 2013). Proteīni un, nedaudz vēlāk, DNS marķieri būtiski izmanīja marķieru pieejamību ekoloģiski ģenētiskajiem pētījumiem. Agrāk marķieru pieejamība bija ierobežota ar nelielu skaitu labi izpētītu gēnu, kas bija pieejami tikai nelielam modeļu organismu skaitam, piemēram, Drosophila, Zea un Arabidopsis. Relatīvi nedaudz datu bija par dabiskajā eksistences vidē plaši izplatītu organismu ekoloģisko ģenētiku. Proteīnu un DNS marķieri izmainīja šo situāciju un tagad palīdz atklāt evolūcijas mehānismus, kuri agrāk palika nepamanīti. Ir zināms, ka izlase iedarbojas uz atšķirīgām genoma daļām dažādi. Izlases ietekme ir atkarīga no ģenētiskā produkta un/vai no DNS spējas pretoties izmaiņām nukleotīdu secībās (Li et al. 1985, dePamphilis, Palmer, 1990). Piemēram, izlases spēcīga ietekme uz DNS secību, kura kodē Histone HI (ļoti konservatīvs proteīnu kodējošais DNS iecirknis), var novērst mutāciju izraisītu izmaiņu akumulāciju. Bet nekodējošās genoma daļas neitrālā veidā var akumulēt izmaiņas, kuras izraisa mutācijas, un tikai ģenētiskais dreifs spēs ietekmēt polimorfisma līmeni populācijā. Tāpēc, kaut gan mutāciju ātrums var būt vienāds visās genoma daļās,

30 novērotais mutāciju ātrums un sekojošā populāciju diverģence mainās atkarībā no izlases ietekmes. Sakarā ar to DNS iecirkņa izvēle noteiktiem detalizētiem pētījumiem ir atkarīga ne tikai no pētāmo īpatņu radniecības, bet arī no izlases ietekmes atšķirīgās genoma daļās. Tatad kodola genoma daļas izvēle ģenētiskai analīzei ir atkarīga no mainības, kas ir nepieciešama noteiktiem pētījumiem. Ideāls ģenētiskais marķieris ekoloģiskajos pētījumos atbilst sešiem svarīgiem nosacījumiem (Weising et al., 1995):  Tas ļauj atklāt kvantitatīvu vai kvalitatīvu mainību. Marķieris var būt klātbūtnes/prombūtnes (angl. presence/absence) tipa, vai tā ekspresijas līmenis var atspoguļot diskrētu mainību, tas ir augstu salīdzinājumā ar zemu.  Ideāls marķieris nav pakļauts apkārtējās vides ietekmei un nav atkarīgs no pētāmā organisma attīstības stadijas. Ievietojot identiskus organismus trijās dažādās eksistences vidēs (bez antropogēnas ietekmes), marķieris parāda identiskus genotipus neatkarīgi no vides un tie (genotipi) parādās gan jauniem, gan nobriedušiem īpatņiem.  Marķierim ir kodominantā iedzimšana. Diploīdiem organismiem, lokusa abu alēļu pazīmes parādās īpatņiem ar heterozigotisku genotipu. Dominantās iedzimšanas gadījumā izpaužas tikai vienas alēles pazīme un nav iespējas atšķirt dominantus homozigotiskus un heterozigotiskus genotipus.  Marķieris ļauj atklāt nukleotīdu aizvietojumus. Marķieris ļauj noteikt izmaiņas kodējošā genoma daļā, kuru rezultāts ir identisku aminoskābju aizvietojums, t.i., mutācijas kodonos, kuru rezultātā pievienojas tās pašas aminoskābes proteīnu secībā. Piemēram, GTT, GTC, GTA un GTG kodoni kodē vienu aminoskābi valīnu.  Marķieris ļauj atklāt izmaiņas kodējošā un nekodējošā genoma daļās. Marķieris nejauši izplatīts genomā.  Marķieris ļauj atklāt evolucionārās izmaiņas. Marķieris, kuru izmanto ģenētiskajos pētījumos, parādās īpatņiem/populācijām un sugām, kurām ir kopēja izcelsme. Neviens no marķieriem, kurus mūsdienās izmanto ekoloģiskajos pētījumos, neatbilst visiem minētajiem parametriem. Tāpēc pastāv marķieru sistēmas, kuras izmanto noteiktiem pētījumiem. Piemēram, mikrosatelītu marķierus biežāk izmanto gēnu plūsmas analīzei populācijās. Citiem pētījumiem izmanto dažādas marķieru sistēmas. Piemēram, PCR-RFLP (restrikcijas fragmentu garuma polimorfisms polimerāzes ķēdes reakcijas pamatā) un allozīmu analīze dod līdzīgu informāciju populāciju ģenētiskās daudzveidības izpētē. Tomēr marķieru sistēmas izvēle ir kompromiss starp marķieru pieejamību un to īpašībām. Tātad marķiera izvēles pamatā ir hipotēze, kuru pārbauda, marķieru sistēmas un resursu īpašības, kas ir pieejamas noteiktos pētījumos.

Populāciju un sugu ģenētiskās struktūras pētījumiem izmanto dažādus molekulāros marķierus (Vuorinen et al., 1998; Næsje et al., 2004 u.c.). Katrs marķieris sniedz noteiktu informāciju, tam ir savas priekšrocības un vājās puses. Ģenētiskās mainības pētījumiem marķierus atlasa pamatojoties uz informāciju, kuru tie sniedz (kādu genoma daļu aptver un kādu informāciju sniedz: heterozigotāte, gēnu plūsma, inbrīdinga pakāpe, populāciju diferencēšanās u.c.) un marķieru pieejamību (nepieciešamo materiālo izdevumu apjoms un, vai ir nepieciešamas priekšzināšanas par genoma secībām). Apkopotie dati par dažu molekulāro marķieru pamatraksturojumiem, pielietošanas jomām un ierobežojumiem ir attēloti 3. tabulā un 1. pielikumā. 3. tabula Dažu molekulāro marķieru pielietošanas jomas un ierobežojumi dažādos augu un dzīvnieku pētījumos (Lowe et al, 2004; Алтухов, 2004; Банникова, 2004).

Sekvenē Allozīmi RFLP RAPD AFLP SSR Ģenētiskie marķieri šana Ģenētiskā daudzveidība + + + + + + Populāciju + + + + + + diferenciācija Gēnu plūsma + + (+) (+) + + Hibridizācija + + + + + + Filogēnija (+) + (…)/? (+) (+) + Individuālā gēnu (+) + + + + +

pielietošanas jomas kartēšana Molekularo marķieru Filoģeogrāfija (…)/? (…)/? (+) (+) (+) (…)/? Virskārta (+) - - - - -/(+)

Kārta (+) - - - - -/(+) Dzimta + (+) - - - + Ģints + + - - - + Suga + + (+) + + +

Populācija + - + + + -/(+) taksonu līmenī

Ģimene + - (+) (+) + - Molekulāro marķieru

pielietošanas ierobežojumi Indivīds (+) - + + + - RFLP - restrikcijas fragmentu garuma polimorfisms (angl. Restriction Fragment Length Polymorphism); RAPD – nejaušā polimorfas DNS amplifikācija (angl. Random Amplified Polymophic DNA); AFLP – amplificēto fragmentu garuma polimorfisms (angl. Amplified Fragment Length Polymorphism); SSR –disperģētās tandēmi atkārtojošās secības (angl. simple sequence repeat/ short tandem repeat). + marķieris derīgs pētījumiem; (+) izmantošana ir iespējama, bet ne vienmēr rezultatīva; (…) marķiera iespējas dotajā līmenī maz izpētītas; - marķieris nav derīgs pētījumiem; ? dotajā līmenī marķieri vēl neizmantoja.

1.3.3. Izofermentu polimorfisms Ģenētiski nosacītas multimolekulārās proteīnu formas sauc par izozīmiem vai izoformām (ja fermentus kodē atšķirīgie gēni) (Hunter, Markert, 1957; Markert, Möller, 1959 citēts pēc Корочкин и др., 1977) un par alozīmiem un aloformām, ja attiecīgus proteīnus kodē viena lokusa (gēna) alēles (Корочкин и др., 1977; Локшина, 1980).

Diezgan precīzus datus par atsevišķo sugu, populāciju un iekšpopulāciju grupējumu ģenētisko struktūru sniedz izofermentu polimorfisma izpēte, jo izofermentu daudzveidība tieši atspoguļo populāciju ģenētisko heterogenitāti. Pētot izofermentus iegūst informāciju par kodola genoma kodējošo daļu. Tā, piemēram, lielāka izofermentu daļa iedzimst pēc Mendeļa likumiem un ir kodominanta (heterozigotiskiem genotipiem izpaužas abu alēļu produkti) (Altukhov et al., 2000). Fermentu elektroforētiskie pētījumi parādīja, ka ir ģenētiski nosacītas multimolekulāras proteīnu formas, kurām piemīt vienotas katalītiskas funkcijas un struktūra. Minētajām proteīnu formām atšķiras primārā struktūra un sakarā ar to atšķiras arī to elektroforētiskā mobilitāte (Vuorinen, 1984; Перелыгин, 1988a). Proteīnu pētīšanas pamatmetodes ir imunoķīmiskās un elektroforētiskās metodes. Proteīnu imunoķīmiskās pētīšanas metodes pamatā ir specifiskā imunoloģiskā reakcija antigēns- antiviela (Корочкин и др, 1977; Локшина, 1980). Elektroforēzes metode šajā ziņā ir mazāk darbietilpīga. Elektroforēzes metodei ir lielāka izšķirtspēja un iespēja vienlaikus pētīt lielāku lokusu skaitu, kas kodē dažādus fermentus un nefermentatīvus proteīnus (Vuorinen et al., 1998). Pereligins paziņo, ka izofermentu elektroforētiskā analīze ir ļoti informatīva, jo lielākai izofermentu daļai piemīt augsta izturība pret ārējo faktoru iedarbību (Перелыгин, 1988b). Proteīnu marķieru pielietošanas būtiskā priekšrocība ir vienkārša paraugu sagatavošana analīzei. Piemēram, analīzei var izmantot tieši bioloģiskus šķidrumus (limfa, asinis) vai audu ekstraktus. Bet audu ekstraktu iegūšanai nepieciešamo audu daudzumu visbiežāk iegūst pēc dzīvnieka bojāejas. Tas ļoti apgrūtina reto un aizsargājamo dzīvnieku sugu pētījumus. Fermentu elektroforētisku sadalīšanu veic dažādos nesējos (agars, ciete, akrilamīds). Noteiktu fermentu fermentatīvās aktivitātes noskaidrošanai izmanto histoķīmisku krāsošanu. Rezultātā iegūst gēlu ar nokrāsotām fermenta joslām, kuru bieži sauc par zimogrammu (Market, Möller, 1959 citēts pēc Altukhov et al., 2000).

Izofermentu polimorfisms lašveidīgo un sīgu zivīm Izozīmus kodējošo gēnu ekspresija lašveidīgo un sīgu zivīm dažādos audos atšķiras (Vuorinen, 1984; Altukhov et al., 2000; Сендек, 2000; Yakhenko, Mamontov, 2002 u.c.). Piemēram, ir parādīts, ka fermentam laktātdehidrogenāzei ir piecas formas: divas izoformas muskuļos, divas izoformas aknās, viena izoforma acīs (Altukhov et al., 2000; Yakhenko, Mamontov, 2002). Fermentam aspartātaminotransferāzei ir viena izofermentu forma muskuļos un viena aknās. Muskuļos ekspresējošos fermentu aspartātaminotransferāzi kodē duplicētais lokus, bet aknās atrasto fermentu kodē vienkāršais lokuss (Vuorinen, 1984; Altukhov et al., 2000). Tomēr ir fermenti, kuru ekspresija dažādos audos ir līdzīga, mainās

33 tikai fermenta aktivitāte atšķirīgos audos. Tādi fermenti ir superoksīddismutāze, esterāzes, malikenzīms, malatdehidrogenāze (Vuorinen, 1984; Altukhov et al., 2000; Yakhenko, Mamontov, 2002; Сендек, 2000). Tetraploīdas izcelsmes dēļ lašveidīgo zivju genoms ir dubultots (duplicēts), un tas veicināja šo zivju proteīnu formu palielinātu daudzumu izofermentās sistēmās. Pētnieki parādīja, ka evolūcijas gaitā lašveidīgās zivis pazaudēja ap 50% dubultoto (dublicēto) gēnu (Altukhov et al., 2000), t.i. šo gēnu produktus nav iespējams atklāt. Citi dubultotie (duplicētie) gēni diverģēja tā, ka to ekspresijas produkti – proteīni saglabāja savu specifisko funkciju (enzimātisko aktivitāti) un ļauj atklāt tos (proteīnus) ar elektroforēzes metodi. Piemēram, ir parādīts, ka repsim baltajos muskuļos ir diverģēts dubultots (duplicēts) aspartātaminotransferāzes lokuss un daži diverģēti dubultoti (duplicēti) malikenzīma un malatdehidrogenāzes lokusi muskuļos un aknās. Minētos lokusus pētnieki plaši izmanto populāciju ģenētiskās struktūras noteikšanai (Yakhenko, Mamontov, 2002; Næsje et al., 2004; Сендек, 2000). Daži dubultotie (duplicētie) lokusi nediverģēja un to (lokusu) produktus nav iespējams atšķirt ar elektroforēzes metodi (Altukhov et al., 2000). Tā, piemēram, nediverģēts dubultots lokuss, kas parādās repša audu paraugu zimogrammā kā viena josla, ir atzīmētas glikoze-6-fosfātizomerāzes, malikenzīma un malatdehidrogenāzes enzīmu sistēmās (Vuorinen, 1984; Sendek, 2002). Yakhenko un Mamontov (2002) pētījumos ir konstatēts nediverģēts aspartātaminotransferāzes lokuss aknu audu paraugos. May (1980) parādīja, ka lašu zivīm, no visiem ar elektroforēzes metodi pētītiem strukturālo gēnu lokusiem, 40% ir dubultoti (duplicētie) (citēts pēc Кирпичников, 1987). Vuorinen ar līdzautoriem (1998) uzskata, ka tieši dubultotais (duplicētais) genoms sekmē ātrās sīgu zivju morfoloģiskās un ekoloģiskās izmaiņas bez ģenētiskās diferencēšanās palielināšanās. Alozīmu marķierus plaši izmanto dažādos pētījumos. Tā, piemēram, Pereligins (Перелыгин, 1988b) parādīja, ka ģenētiskā (izofermentu) analīze neapstiprina Ladogas ezera repša (mazā forma) un ripusa (lielā forma) Coregonus albula sadalīšanu divās formās. Šo faktu vēlāk apstiprināja arī Sendek (2002). Ekoloģiskos pētījumos viņš mēģināja noskaidrot ģenētisko diferenciāciju Ladogas sīgu (Coregonus lavaretus (L.)) četrām ekoloģiskām formām, kas atšķiras savā starpā pēc žaunu bārkšu skaita un ķermeņa krāsas. Pēc izofermentu analīzes datiem būtiskas ģenētiskas atšķirības starp pētītajām sīgu ekoloģiskajām formām netika konstatētas (Sendek, 2004). Tomēr ar izofermentu analīzes datu palīdzību Femund ezera (Norvēģijā) sīgas (Coregonus lavaretus (L.)) 11 nārstu bari tika sadalīti trijos ekotipos, un šie ekotipi lielā mērā sakrita ar ekotipiem, kas bija iegūti šķirojot īpatņus pēc žaunu bārkšu skaita. Autori konstatēja būtisku ģenētisku diferenciāciju starp pētītajiem nārstu bariem un, lai izvairītos no ģenētiskā potenciāla sarukšanas atsevišķos nārstu baros, ieteica, izstrādājot

34 rūpnieciskās nozvejas programmas, izmantot arī ģenētiskos datus (Næsje et al., 2004). Tas, ka būtiskas ģenētiskas atšķirības pētītajās Ladogas ezera sīga populācijās nav konstatētas, visdrīzāk liecina par pētīto nārstu baru ģenētiskā potenciāla izsīkšanu, kas rodas savvaļas populāciju parāk intensīvas izmantošanas dēļ. Ģenētiskā diferenciācija (pēc izofermentu lokusiem) starp Femund ezera (Norvēģijā) sīgu ekoloģiskajām formām, pēc autoru uzskatiem, var būt nārstu baru reproduktīvās izolācijas un/vai pētīto nārstu baru sekmīgas pārvaldības rezultāts. Pētnieki arī atzīmē, ka žaunu bārkšu skaita un ģenētisko datu korelācija parāda, ka mūsdienās izmantotā sīgu zivs pārvaldības programma, kas balstās uz žaunu bārkšu skaitu, ir pamatota. Ir zināms, ka ziemeļu valstīs (Dānijā, Somijā, Islandē, Norvēģijā, Zviedrijā) un trijos autonomos apgabalos (Farēru salās, Grenlandē un Ālandu salās) menedžmenta programmu izstrādē liela uzmanība tiek pievērsta datiem par sugu ģenētisko diferenciāciju (Olsson et al., 2007). Taksonomiskos pētījumos Coregonus albula (L.) un Coregonus sardinella Valenciennes radniecisko sugu norobežošana pēc morfoloģiskiem kritērijiem ir apgrūtināta to lielā ekoloģiskā plastiskuma dēļ. Pečoras repša (Coregonus sardinella Valenciennes) (Krievijā) sugas statusa precizēšanai izmantoti proteīnu polimorfisma dati. Šīm sugām lielākajai fermentu daļai ir līdzīga mainība, un būtiskas atšķirības konstatētas tikai kreatīnfosfātkināzes lokusos (Перелыгин, 1988а). Mūsdienās šo bioķīmisko pazīmi izmanto Pečoras upes baseina repša populāciju identificēšanai šo sugu (Coregonus albula L. un Coregonus sardinella Valenciennes) eksistences areālu pārklāšanās dēļ (Сендек, 1998). Sīgu zivju filoģenētiskajos pētījumos Sendek (Сендек, 2000) parādīja relatīvi nesenu Coregonidae dzimtas sugu diverģenci. Sīga un repša populāciju allozīmu analīzes pamatā, ievērojot ģenētiskās distances starp tām, parādīts, ka šo sīgu zivju sugu faunas pēdējo apledojumu Pleistocēnā pārdzīvoja vismaz četros pieledāju patvērumos: Baltijas, Balto un Barenca jūru, Sibīrijas (Rietumsibīrijas) un Beringa. Pēcleduslaikmetā sīga un repša rasu izplatīšanās no pieledāju patvērumiem (angl. refugium) gāja Pieurāla apgabalā no austrumiem uz rietumiem, Āzijas ziemeļos pārsvarā pretējā virzienā. Ladogas ezera repša bari radās no kopīga senču taksona Baltijas pieledāju patvērumā.

Izofermentu mainības likumsakarības Tātad izofermenti ļauj atklāt dzīvo organismu ģenētisko polimorfismu trīs līmeņos: alēļu, gēnu un genoma. Diemžēl pētījumi, izmantojot allozīmu marķierus, lielākajai zivju sugu daļai parāda nelielas atšķirības starp populācijām (Skibinski, 1998; Sendek, 2004). Zemas izofermentu lokusu heterogenitātes iemeslu skaidrošanā pētnieku uzskati nesakrīt. Daži autori uzskata, ka izofermentu polimorfisms ir stingri adaptīvs (Кирпичников, 1987), citi autori

35 piekrīt neitrālam modelim, kas pieļauj bioķīmiskā polimorfisma neitrālu vai gandrīz neitrālu raksturu (Kimura, 1983; Parker et al., 1998). Neitrālisma koncepcija apgalvo, ka lielākā molekulāro izmaiņu daļa, kas notiek evolūcijas gaitā, ir selektīvi neitrāla vai gandrīz neitrāla. Tomēr tas nenozīmē, ka gēniem, kurus skar šādas izmaiņas, nav funkciju. Funkcijas var būt, vai arī nebūt. Ideja ir tāda, ka šo gēnu dažādas alēļu formas ir gandrīz vienlīdzīgas izlases ziņā. Nei, Graur (1984) (citēts pēc Butlin, Tregenza, 1998) pieņem, ka neitrālais modelis vislabāk skaidro izofermentu lokusu zemu heterogenitāti, t.i. uzskata, ka izofermentu lokusi ir selektīvi neitrāli. Skibinski ar līdzautoriem (1993) arī apstiprināja, ka lielāko alozīmu izmaiņu daļu var izskaidrot neitrālais modelis. Agrākos pētījumos (Ward et al., 1992; Butlin Tregenza, 1998) parādīta būtiska likumsakarīga heterozigotātes mainība dažādos proteīnos. Piemēram, heterozigotāte samazinās, palielinoties proteīna subvienību skaitam, un palielinās, palielinoties proteīna subvienības molekulārai masai, t.i. proteīna subvienību skaits vairāk korelē ar heterozigotāti, nekā šī proteīna funkcija. Tā fermentiem-monomēriem, salīdzinot ar dimēriem un, it īpaši ar tetramēriem, piemīt palielināta mainība. Tomēr populāciju pētījumos, piemēram, repša populācijās Somijā (Vuorinen et al., 1981) minētā likumsakarība nav konstatēta. Iespējams tas ir saistīts ar to, ka šajos pētījumos tika analizēti tikai dimēru (kreatīnfosfātkināze, superoksīddismutāze, glikozo- 6-fosfātdehidrogenāze) un monomēru (fosfoglikomutāze) proteīnu lokusi. Vidēja heterozigotāte pēc proteīniem mugurkaulniekiem un bezmugurkaulniekiem cieši korelē. Minētie piemēri par konstatētām likumsakarībām liecina par iespējamu izlases ietekmi. Kaut gan novērota pozitīva korelācija starp heterozigotāti un ģenētisko attālumu populāciju vai sugu robežās un/vai starp tām, neitrālisma koncepcija, parāda, ka mainība proteīnos notiek, galvenokārt, neitrālo mutāciju rašanās ātruma izmaiņas dēļ un tikai neliela mainības daļa radās stingras izlases rezultātā (Skibinski et al., 1993). Līdzīgus uzskatus pauž arī Carvalho un Hauser (1994). Iespējamais kompromiss starp neitrālisma koncepciju un dabiskās izlases teoriju ir tas, ka neitrālajam polimorfismam iespējams ir latentais adaptīvais potenciāls, kas realizējas izlases gaitā, mainoties apkārtējai videi (Gillespie, 1984; Kimura, 1991; Skibinski et al., 1993). Tai pašā laikā vienlokusu testi pārliecinoši parādīja, ka dažus alozīmu lokusus izlase tomēr ietekmē. Par klasisku piemēru var kalpot alozīma fosfoglikozes izomerāzes (PGI) funkciju pētījumi Colias ģints taureņiem (Watt, 1994; Watt et al., 1996; Butlin, Tregenza, 1998). Pētījumos atklāta alozīmu fosfoglikozes izomerāzes (PGI) ietekme uz taureņu temperatūras toleranci. Lašveidīgajiem (Oncorhynchus nerka) alozīms fosfoglikomutāze un daļēji laktatdehidrogenāze ir selektīvi nozīmīgs tāpēc, ka piedalās tādu pazīmju izpausmē, kā īpatņu

36 augšanas un dzimumnobriešanas ātrums (Altukhov, 2005). Bez tam klinālu mainību (cline - faktora izmaiņu gradients) sMEP-4* (malikenzīma citoplazmatiskā forma) un sSOD* (superoksīddismutāzes citoplazmatiskā forma) lokusu alēļu izplatīšanos aprakstīja Pereligins (Перелыгиным, 1988а) un apstiprināja Sendek (Сендек, 2000). Šie fakti pierāda izpētīto repša baru telpisko un laika stabilitāti. Klinālās ģeogrāfiskās alozīmu sastopamības izmaiņas, īpaši pēc klimatiskiem gradientiem, var notikt dabiskās izlases darbības rezultātā. Šīs korelācijas pieļauj, ka izlase tieši iedarbojas uz pazīmēm, ar kurām saistīti alozīmi. Iespējams, ka kāda izofermentu lokusu daļa tiešām ir saistīta ar fenotipa noteiktām pazīmēm, bet daži piemēri par fermentu gēnu selektīvi vērtīgām alēlēm nenoliedz neitrālisma koncepciju. Visdrīzāk lielākā izofermentu lokusu daļa vienlaikus ar esošu stabilizējošu izlasi un izlasi pret nosacīti kaitīgām alēlēm tomēr paliek selektīvi neitrāla. Tātad izofermentu lokusi aizņem tikai nelielu genoma daļu ap 5-10% (pēc citu zinātnieku datiem kodējošā genoma daļa aizņem ap 3-5% (Ратнер, Васильева, 1993)). Tas atbilst strukturālo gēnu DNS daudzumam, kas tieši kodē proteīnus (Айала, 1986), bet pārējā genoma daļa 90-95% pilda regulatorās un palīgfunkcijas. Informācija, kas iegūta ar izofermentu marķieru palīdzību genoma heterogenitāti pilnībā atspoguļot nevar un tātad nevar sniegt izsmeļošu informāciju par dzīvu sistēmu genofondu izmaiņām. Rodas nepieciešamība lielākas genoma daļas skenēšanā: kā kodējošās, tā arī nekodējošās genoma daļas.

1.3.4. Kodola genoma anonīmo secību polimorfisms DNS tehnoloģiju attīstība deva iespēju izstrādāt un izmantot lielu molekulāro marķieru skaitu dzīvo organismu genomu izpētei. Pamatresursi molekulāro marķieru izstrādei ir mitohondriālā genoma DNS, hloroplastu genoma DNS un kodola genoma DNS. Noteiktas sugas organismu genoma anonīmo secību izpēte līdz šim bija iespējama tikai ar RFLP analīzes palīdzību. Restrikcijas analīze ļāva atklāt izmaiņas genoma DNS fragmentu garumā, kuri rodas specifisku restrikcijas fermentu darbības rezultātā. Tāpēc šo metodi vēl sauc par restrikcijas fragmentu garuma polimorfisma metodi. Analīzei ar RFLP metodi ir nepieciešams samērā liels DNS daudzums un līdz ar to samērā liels bioloģiskā materiāla daudzums DNS iegūšanai. Tas var sagādāt grūtības reto un aizsargājamo sugu pētījumos. Polimerāzes ķēdes reakcijas (PĶR) metodes izstrāde paplašināja DNS polimorfisma izpētes iespējas un veicināja jaunu molekulāru metožu un marķieru izstrādi, kas ļauj pētīt dažādus genoma reģionus, selektīvi tos amplificējot. PĶR procesā noteikta DNS nukleotīdu secība dažu stundu laikā pavairojas in vitro līdz daudzumam, kas pārsniedz sākotnējo DNS daudzumu 108 reizes.

Tā 1980. gadu sākumā kļuva pieejama DNS polimorfisma izpēte ar dažādu metožu un molekulāru marķieru palīdzību, tas ir, mitohondriālās un genoma DNS polimorfisma restrikcijas analīze (PCR-RFLP), mini un mikrosatelītu DNS analīze (Zietkiewicz et al., 1994) un citu DNS marķieru analīze (Schlötterer, 2004). Tomēr šīs metodes prasa pētamā reģiona secību zināšanas, labi aprīkotu laboratoriju un diezgan lielus materiālos ieguldījumus. Kodola genoma anonīmo secību analīzi, izmantojot PĶR metodes pamatā, ļauj veikt RAPD marķieri (1. pielikums). RAPD-PCR metodi izstrādāja divas pētnieku grupas neatkarīgi viena no otras. Sakarā ar to metodei ir divi nosaukumi: RAPD (nejauša polimorfas DNS amplifikācija (Random Amplified Polymophic DNA)) un AP-PCR (polimerāzes ķēdes reakcija ar nejaušiem praimeriem (Arbitrarily Primed PCR)) (Welsh, McClelland, 1990; Williams et al., 1990). Tagad zinātniskajā pasaulē plašāk lieto nosaukumu RAPD. RAPD metode papildina jau esošās metodes, ļauj pētīt anonīmus DNS reģionus un prasa mazākus materiālos ieguldījumus (Hadrys et al., 1992). RAPD-PCR metode ļauj amplificēt DNS fragmentus, kurus norobežo gadījuma praimeram komplementāras secības – mākslīgi sintezētas oligonukleotīdu secības. RAPD marķieri ir dominanti (Williams et al., 1990; Welsh, McClelland, 1990; Welsh, McClelland, 1991). RAPD polimorfisms izpaužas, kā noteikta garuma fragmentu klātbūtne vai trūkums. Sakarā ar to, ka RAPD marķieri ir izplatīti visā genomā (Williams et al., 1990), šī metode ir īpaši piemērota jaunu mainīgo marķieru, kas asociēti ar redzamajām pazīmēm, ātrai noteikšanai. Tas ir ļoti nozīmīgi sugām, kurām nav vai ir ļoti maz informācijas par genomu (Lynch, Milligan, 1994; Corley-Smith et al., 2005). Galvenā RAPD metodes priekšrocība ūdens organismu monitoringā un pārvaldībā ir tā, ka analīzei pietiek, pat neliela DNS daudzuma. RAPD analīze var kalpot par savdabīgu ekspresmetodi ģenētiskā polimorfisma atklāšanai un tas ir ļoti aktuāli maz pētītām taksonomiskām grupām. Jaunu RAPD marķieru rašanās mehānisms precīzi nav noskaidrots. Daži pētnieki pieļauj, ka viens no mehānismiem var būt nukleotīdu aizvietojumi „praiminga” vietās (Naish et al., 1995); par otru iespējamu mehānismu RAPD polimorfisma rašanās iemeslu uzskata DNS fragmenta garuma izmaiņas „praiminga” reģionā inserciju un delēciju ceļā hromosomu pārkārtošanās laikā (Lynch, Milligan, 1994; Bardakci, 2001). Tātad ar RAPD marķieru palīdzību var noteikt vairāk izteiktu ģenētisko polimorfismu starp populācijām, nekā pētot izofermentus. Mamuris ar līdzautoriem (1999) atzīmēja arī, ka RAPD metode ļauj izpētīt lielāku genoma daļu, nekā izofermentu analīze. Anonīmu secību izpēti ar RAPD marķieru palīdzību pielieto dažādu mērķu sasniegšanai, pētot dažādus organismus. Tā RAPD metode bija veiksmīgi pielietota daudzu dažādu dzīvu organismu mainības noteikšanai. Piemēram, pētot baktērijas (Welsh, McClelland, 1990; Presti

38 et al., 1998), augus (Mailer et al., 1994; Areškevičiūtė et al., 2006; Naugžemys et al., 2006), sēnes (Lanfranco et al., 1995; Zervakis et al., 2001), laputis (Cenis et al., 1993), skudras (Shoemaker et al., 1994), kā arī mugurkaulniekus, piemēram, putnus (Baublys et al., 2003) un peles (Welsh et al., 1991), arī dažu rezistento gēnu identificēšanai augos (Bardakci, 2001). Zivīm šī metode bija veiksmīgi pielietota sugu un pasugu identificēšanai, un arī populāciju pētījumos. Piemēram, Bardakci un Skibinski (1994) izmantoja RAPD analīzes datus Oreochromis ģints triju tilapiju sugu un četru Oreochromis niloticus pasugu noteikšanai. Dažādām sugām tika noteikti atšķirīgi RAPD fragmenti, bet pasugām atšķirīgu fragmentu bija mazāk. Iegūtie dati parādīja, ka RAPD marķieru pielietošana ir efektīva sugu un pasugu līmenī sistemātikas pētījumos (Bardakci, Skibinski, 1994). Sultmann ar līdzautoriem (1995) Cichlidae dzimtas zivju pētījumos parādīja, ka iegūto specifisko RAPD fragmentu sekojošā sekvenēšana dod papildus informāciju šo zivju filoģenēzes pētījumos (Sultmann et al., 1995). Borowsky un Vidthayanon (2001) novērtēja ģenētisko mainību četrām alu un astoņām virszemes saldūdens Balitoridae dzimtas zivju sugām Taizemē, izmantojot RAPD marķierus. Alu sugām, salīdzinot ar virszemes sugām, tika konstatēta ļoti zema kodola genoma anonīmo secību mainība. Pētnieki uzskata, ka konstatētās atšķirības ir alu zivju samazināto populāciju izmēru sekas. Barman ar līdzautoriem (2002) veiksmīgi pielietoja RAPD marķierus sugai specifisku marķieru izstrādei un ģenētiskās mainības noteikšanai četrām Indijas karpa sugām (Labeo ģints) (Barman et al., 2002). RAPD marķierus izmantoja arī populāciju struktūras un filoģenētiskās radniecības noteikšanai astoņu sugu zivīm, kas pieder Barbus ģintij un mīt Ibērijas pussalā (Spānijā). Kopumā, 270 atklātie RAPD marķieri parādīja diezgan zemu ģenētiskās mainības līmeni (Callejas, Ochando, 2002). Autori uzskata, ka tas ir pētīto populāciju mazu izmēru dēļ, kuras samazinājās to eksistences vides pārveidošanās rezultātā. Govindaraju un Jayasankar (2004) pētīja jūras asara populācijas, kas pieder Epinephelus ģintij un mīt dienvidaustrumu un dienvidrietumu Indijas piekrastē. Fenotipiskā jūras asara identificēšana, pamatojoties uz ķermeņa krāsu un ķermeņa morfoloģiskiem parametriem, nedeva ticamus rezultātus, šo parametru lielās iekšsugu mainības un būtisku vienas sugas mazuļu un pieaugušo īpatņu atšķirību dēļ. Izmantojot pētījumos RAPD metodi, noteikti sugai specifiskie marķieri ar pastāvīgu sastopamības biežumu septiņām pētītām jūras asara sugām. Visām sugām konstatēts pa vienam sugai specifiskam marķierim katrā no četriem izmantotiem praimeriem (Govindaraju, Jayasankar, 2004). Ramella ar līdzautoriem (2006) pētīja Urugvajas upes baseina (Brazīlija) augšējās daļas četru zivju sugu (Pimelodus maculatus, Prochilodus lineatus, Salminus brasiliensis un Steindachneridion scripta) ģenētisko mainību ar RAPD marķieru palīdzību. Visām sugām konstatēts augsts ģenētiskās

39 mainības līmenis, kas liecina par pētīto populāciju ģenētisko potenciālu šo sugu mākslīgai pavairošanai (Ramella et al., 2006). RAPD metodi izmantoja arī jūras asara ģenētiskā polimorfisma monitoringam pēc šīs sugas aklimatizēšanas saldūdenstilpēs (Allegrucci et al., 1995). RAPD marķierus plaši izmanto populāciju ģenētikas pētījumos. Piemēram, Mamuris ar līdzautoriem (1998c) pētīja kefales (Mugilidae dzimta) astoņu Vidusjūras populāciju iekšsugas ģenētisko mainību. Pētnieki salīdzināja datus, kuri iegūti pētot RAPD marķierus un izofermentus (Mamuris et al., 1998b). Abas minētās metodes sekmīgi parādīja pētīto populāciju īpatņu heterogenitāti, bet neizdevās izdalīt pietiekošu skaitu specifisku marķieru populāciju robežu noteikšanai. Turklāt, ģenētiskā distance starp pētītajām populācijām, pēc RAPD marķieru datiem, bija lielāka par ģenētisko distanci, kura iegūta pēc izofermentu analīzes datiem. Citi autori (Corley-Smith et al., 2005), pētot piecas dažādas Oncorhynchus nerka nārsta populācijas, parādīja, ka RAPD marķieru dati ir ļoti efektīvi dažādu populāciju robežu noteikšanai. Autori arī atzīmē, ka datus, kuri iegūti ar RAPD marķieru palīdzību, var veiksmīgi izmantot populāciju monitoringam, atsevišķu īpatņu testēšanai tiesiskos nolūkos, kā arī sugu identificēšanai vāji diferencētās populācijās. RAPD analīze pielietota Ēģiptē četru zivju dzimtu analīzei: Cichlidae (saldūdens zivis), Mugilidae (katadromas zivis), Sparidae and Serranidae (jūras zivis). Pētījumos autori parādīja šīs metodes lietderību ģenētiskās diferenciācijas noteikšanā (vienas dzimtas robežās un starp tām) zivīm, kas mīt ūdeņos ar dažādu sāļumu (Ali et al., 2004). Elo ar līdzautoriem (1997) parādīja, ka „kundžas” (Salvelinus leucomaenis) un Atlantijas laša (Salmo salar) starpsugu hibrīdu noteikšanai pietiek viena vai divu RAPD praimeru. RAPD metode bija pielietota arī Teļecas ezera (Krievijā) sīgu zivju simpatrisko sugu (Coregonus lavaretus pravdinellus un Coregonus lavaretus pidschian) ģenētiskās diferenciācijas pētījumos (Бочкарев, Зуйкова, 2008). Pētnieki uzsāka anonīmo secību pētījumus pēc mitohondriālās DNS (mtDNS) Cytb, CO1 kodējošu reģionu analīzes (Bochkarev et al., 2004). Pēc mtDNS analīzes datiem būtiskas atšķirības starp divām pētāmām sugām netika konstatētas. Taču, pētot anonīmas secības ar nespecifisku praimeru palīdzību, atklāti fragmenti, kuri bija specifiski katrai Teļecas ezera simpatrisko sīgu grupai, kas savukārt norāda uz to, ka minētās sugas ir ģenētiski diferencētas (Бочкарев, Зуйкова, 2008). Melnikova ar līdzautoriem, pētot Oncorhynchus mykiss populāciju ģenētisko diferenciāciju Kamčatkā, izmantojot mitohondriālās un kodola DNS marķieru PCR-RFLP analīzi, neieguva pilnīgu informāciju pētīto populāciju robežu noteikšanā (Melnikova et al., 2008). Pētnieki turpināja darbu, pievēršoties anonīmo secību analīzei, kuru gaitā tika atklāti DNS fragmenti, kas ļāva skaidri noteikt minēto populāciju robežas. Pētītajām populācijām ar

RAPD metodi atklātie specifiskie DNS fragmenti tika sekvenēti un izstrādāti sugai specifiski praimeri turpmākajam populāciju monitoringam (SCAR-marķieru metode (angl. Sequence Characterized Amplified Region – secība, kas raksturo amplificēto reģionu)). Tika atklāta RAPD metodes izmantošanas efektivitāte ekotoksikoloģiskajos pētījumos šūnu kultūrās ģenotoksisko aģentu izsaukto izmaiņu atklāšanai in vitro. Theodorakis (2000) sniedz datus par to, ka RAPD metodi var veiksmīgi izmantot, lai noteiktu populāciju atbildi uz stresu, ko izraisa dažādi ķīmiskie savienojumi, piemēram, radionuklīdi. Tomēr uz savvaļas populācijām ne vienmēr var ekstrapolēt rezultātus, kas iegūti pētot genotoksisko aģentu iedarbību laboratorijas apstākļos (in vitro), jo makromolekulu uzvedība veselā organismā un in vitro var būtiski atšķirties. Tāpēc Becerril ar līdzautoriem (2001) aprobēja RAPD metodi paralēli uz šūnu kultūrām RTG-2 Rainbow trout un uz šīs sugas īpatņiem no dažām zivkopības saimniecībām. Pētījumos iegūti 73% identisku DNS fragmentu, bet divu paraugkopu (foreles īpatņu paraugi no zivsaimniecībām un šūnu kultūras) ģenētiskās identitātes rādītājs bija 0,931. Tātad autori secināja, ka šūnu kultūru ģenētiskais materiāls un foreles īpatņu ģenētiskais materiāls ir identiski (t.i., diezgan stabili). Plaši pārskati apkopo datus, kas ir iegūti ar RAPD marķieru palīdzību dažādu zivju sugu pētījumos. Šie pārskati atklāj RAPD marķieru trūkumus un priekšrocības, atspoguļo dažādu zivju sugu ģenētiskās mainības pētījumu izpratnes nozīmi to pārvaldības nolūkos (Feral, 2002; Bahy et al., 2004). Tātad no iepriekš minētā un mūsu pieredzes var secināt, ka RAPD marķieru galvenās priekšrocības ir:  liels fragmentu skaits, ko iegūst datu analīzei, ļauj ātri noteikt polimorfisma līmeni;  vienkāršums un pieejamība;  zemas izmaksas;  informācija par pētāmā organisma DNS secībām nav nepieciešama;  eksperimentam pietiek neliela DNS daudzuma. Tomēr RAPD marķieru izmantošanā ir arī vājās puses:  RAPD marķieri ir dominanti, tāpēc neļauj atklāt pētāmo indivīdu heterozigotāti;  vienāda garuma fragmenti, kuriem ir atšķirīgas nukleotīdu secības elektriskajā laukā var pārvietoties kopā un līdz ar to šos fragmentus grūti vai vispār nav iespējams atšķirt (bez turpmākas fragmentu sekvenēšanas);  fragmenti ar vienādu molekulāro masu atšķirīgiem indivīdiem neļauj secināt, ka šie fragmenti ir homoloģiski;

 PĶR paaugstināts jūtīgums pret reakcijas apstākļiem: magnija jonu koncentrācija, praimers/matrice attiecība, temperatūras režīms utt., kas stipri ietekmē amplifikācijas rezultātu;  veicot taksonomiskās interpretācijas, ir nepieciešams izmantot papilddatus, kas ir iegūti ar citu marķieru palīdzību. Bet, kopumā, vienreiz optimizēta RAPD metode kļūst par ātru un reproduktīvu (atražojošu) paņēmienu/metodi populāciju un sugu ģenētiskās struktūras analīzei un novērtēšanai un kļūst par pamatu jaunu specifiku praimeru izstrādāšanai.

1.3.5. Kodola genoma tandēmo atkārtojumu polimorfisms. 1.3.5.1. Tandēmi atkārtojumi kodola genomā. Būtiski lielāku genoma daļu, salīdzinot ar struktūrgēniem, aizņem atkārtojošās nukleotīdu secības - tandēmas un disperģētas. Tandēmi atkārtojumi galvenokārt atrodas centromēru heterohromatīna iecirkņos - genoma daļā, kas vēl nesen tika uzskatīta par funkcionāli neaktīvu (Britten, Davidson, 1969; Ohno, 1970; Dover, 1980; Doolittle, Sapienza, 1980; Orgel, Crick, 1980; Trifonov, 2004). Nelieli atkārtojumu fragmenti ir sastopami arī eihromatīna iecirkņos (Clark, Pazdernik, 2012).

Tandēmo atkārtojumu struktūras pamatā ir nepārtrauktas monomēru grupas (x1x2 x3...xk )n , kur x1x2 x3...xk atkārtojuma fragments, bet n indekss ir atkārtojumu skaits motīvā. Viens satelīta motīvs sastāv no dažāda skaita nukleotīdu bāžu pāru (līdz pat dažiem tūkstošiem bāžu pāru). Šo nukleotīdu bāžu pāru skaits dažādās atkārtojumu saimēs mainās, motīvā var būt no diviem līdz pat dažiem simtiem identisku atkārtojumu. Tandēmu (satelītu) DNS atkārtojumi, kuriem ir dažāda struktūra un secība, veido ļoti lielu DNS secību grupu. Mūsdienās stingras tandēmo atkārtojumu klasifikācijas nav. Zinātniskā grupa Jeffreys ierosināja klasificēt šos atkārtojumus par mikrosatelītiem (ar monomēru 2-6 bp), minisatelītiem (līdz 100 bp), midisatelītiem (ap 100-400 bp), un makrosatelītiem (līdz dažiem tūkstošiem bp) (Jeffreys et al., 1985; Armour et al., 1993; Grechko, 2002). Tomēr citi autori šo klasifikāciju stingri neievēro (Хемлебен и др., 2003). Eikariotu genomā 20-40% ir tandēmi atkārtojumi (Grechko, 2002). Pārejā genoma daļā pārsvarā ir „klusējošās” (silent) secības - izkliedēti starpgēnu (intergenic) atkārtojumi un iesaistītas gēnos (intervening) secības, un pseidogēni, kas atstāj nelielu genoma daļu proteīnus kodējošām secībām (Clark, Pazdernik, 2012). Tāda „nevēlamās” (‘junk’) (Ohno, 1970), „egoistiskās” (‘selfish’) (Doolittle, Sapienza, 1980; Orgel, Crick, 1980; Trifonov, 2004), „neinformatīvās” (‘ignorant’) (Dover, 1980; Trifonov, 2004) DNS dominēšana nenovēršami

42 noveda pie pesimistiskiem uzskatiem par to, ka meklēt jebkādas funkcijas potenciāli „egoistiskām” atkārtojumu secībām eikariotiskā DNS ir bezjēdzīgi, tāpēc ka šīm secībām vienkārši nevar būt nekādu funkciju (Hardman, 1986; Trifonov, 2004). Pat tad, ja satelītiem tiks atklāta kāda loma, tai nebūs būtiskas nozīmes (Macgregor, Sessions, 1986; Trifonov, 2004). Mazrimas un Hatch (1972) pieņēma, ka „...satelīti (jeb DNS atkārtojumi) ir integrālā daļa vienā no mehānismiem, kas veidojas augstākiem organismiem ģenētiskās mainības paaugstināšanai”.

Tandēmi atkārtojumi - regulācija, modulācija, adaptācija Par DNS atkārtojumu funkcijām diskutē arī mūsdienās (Trifonov, 2004; Jentzsch et al., 2013; Хемлебен и др., 2003). Tandēmi atkārtojumi ir vismainīgākā eikariotiskā genoma daļa. Tiek uzskatīts, ka dažādi DNS atkārtojumi ir saistīti ar gēnu ekspresijas regulāciju (Britten, Davidson, 1969; Georgiev, 1969; Trifonov, 2004). Britten un Davidson bija pirmie, kas apsprieda šo ideju in extenso. Daudzi pētnieki vairāku pētījumu gaitā noskaidroja, ka tandēmi atkārtojumi darbojas kā tūnerbloki (tuner, tunig knobs), kas modulē dažādas funkcijas šūnā. Atkārtojumu kopiju skaita mainība noved pie izmaiņām molekulārā līmenī, t.i., pie kvantitatīvās mainības gēnu ekspresijā un tādā veidā noved pie pakāpeniskām fenotipiskām izmaiņām organismā. T.i., šādi tūnerbloki var izraisīt izmaiņas somatiskajās šūnās atsevišķos organismos un sugās kopumā caur dīgļšūnām un dzimumizlasi (Ward, Mittelman, 2013). 1989. gadā tandēmo atkārtojumu galveno modulatoru un adaptācijas funkciju, neatkarīgi no to molekulārās sarežģītības un pielāgošanas funkcijas dabas, piedāvāja Trifonov (Trifonov, 1989, 1990, 2004): „…tandēmi atkārtojumi pilda modulatoru lomu, palielinot vai samazinot atkārtojumu skaitu n, darbojoties kā gēnu funkciju tūnerbloki”. T.i., tandēmi atkārtojumi funkcionē kā regulatori kopējā gēnu darbībā, kas nodrošina organisma adaptīvo potenciālu. Gēnu un citu šūnas komponentu darbību (izmaiņu secība, izmaiņu aktivitāte sugu adaptācijas procesā mainīgos vides apstākļos) nosaka mainīgo tandēmo atkārtojumu sistēma. Tandēmo atkārtojumu tūnerbloku funkcija pieņem saikni: no inducētām izmaiņām atkārtojumu kopiju skaitā līdz molekulāro funkciju pārstrukturēšanai izlases ietekmes rezultātā, un līdz organismu fenotipa mainībai. Uzkrātie eksperimentālie dati noved citus pētniekus pie līdzīgiem secinājumiem (Hannan, 2010, 2013; Ward, Mittelman, 2013 u.c.). Ģenētiskās daudzveidības apskats proteīnu un DNS līmenī augiem un dzīvniekiem, kas veidojas ekoloģiskā stresa iedarbības rezultātā, rāda stingru korelāciju starp tandēmo atkārtojumu secību izmaiņām un vides izmaiņām (Nevo, 1998). It īpaši šāda korelācija tika

43 novērota starp Triticum dicoccum mikrosatelītu mainību un tādiem ekoloģiskiem faktoriem, kā noēnojums un augsnes mitrums, kas izsauc sausuma stresu (Li et al., 2000a,b). Sakaru starp mainīties spējīgo tandēmo atkārtojumu kopiju skaitu un fenotipu nodrošina eksperimentālie novērojumi, kas parāda gēnu ekspresijas un citu funkciju saistību ar asociēto atkārtojumu kopiju skaitu. Tika parādīts, ka faktiski katrs eikariotu gēns iet kopā ar kāda tipa tandēmiem atkārtojumiem (Edwards et al., 1998). Piemeram, zīdtārpiņam (Samia cynthia ricini) gēns, kas kodē zīda fibroīnu satur atkartojumus - polialanīna secības

(YGGDGG(A)12GGAG) (Suzuki et al., 2015). Cilvēka androgēnu receptora gēnā, kas atrodas

X hromosomā, ir divas polimorfas trinukleotīdu atkārtojumu secības ((CAG)n un (GGN)n). Nesenos pētījumos tika parādīta šo atkārtojumu garumu asociācija ar tādām pazīmēm, kā spermas koncentrācija, testosterona līmenis un folikulus stimulējošā hormona koncentrācija asins serumā vīriešiem (Grigorova et al., 2015).Tika paradīts arī, ka heterohromatīnā var atspoguļoties klimatiskās adaptācijas. Atractomorpha similis hromatīna saturs Austrālijas robežās rāda atkārtojumu skaitu klinālo pieaugumu dienvidu virzienā (John, 1988; Trifonov,

2004). Atkārtojums (thr-gly)n cirkādu ritma gēnā rāda atkārtojumu skaita ( n ) saistību ar ģeogrāfisko platumu (Sawyer et al., 1997). Paaugstinot neorganisko mēslojumu saturu augsnē, būtiski mainās lina augu morfoloģija tuvojoties krūmu tipam, ko pavada dažu tandēmo atkārtojumu kopiju skaita palielināšanās no 320 līdz 600 bp (Trifonov, 2004). Gēnu ekspresijas tandēmu tūnerbloku traucējumi var izraisīt arī gēnu darbības traucējumus. Piemēram, gēnu ekspresijas tandēmu tūnerbloku traucējumi var ieslēgt vai izslēgt dažus gēnus, tādā veidā izraisot nopietnus darbības traucējumus atsevišķos orgānos un organismā kopumā (Delot et al., 1999; Usdin, Grabczyk,

2000). Tika parādīts, ka atkārtojumi (GCT)n cilvēkam ir saistīti ar dažām neirodeģeneratīvām slimībām (Usdin, Grabczyk, 2000). (CAG)n atkārtojumu paplašināšana autosomālos gēnos ir saistīta ar vairākām iedzimstošām neirodegeneratīvām slimībām (piem., Hantingtona slimība u.c.) (Nalavade et al., 2013; Fan et al., 2014). Olnīcu vēža saslimšanas risks ir saistīts ar noteiktu tandēmo atkārtojumu motīvu - protoonkogēna HRAS1 „labais” operona elements (Phelan et al., 1996). Vēža audzēja šūnu hromosomās bieži notiek lielas delēcijas (Trifonovs, 2004). Delēcijas notiek arī tandēmos atkārtojumos. „Atkārtojošos secību garums ir relatīvi stabils normālās šūnās, bet atkārtojumu kopiju skaita palielināšanās vai samazināšanās var notikt vēža audzēja šūnās” (Jackson et al., 1998a). Zivīm tika parādīta dažu mikrosatelītu secību stingra asociācija ar tādām pazīmēm, kā nārstošanas fizioloģija (agrā nobriešana), uzvedība un laiks (Haidle et al., 2008; Colihueque et al., 2010). Tādā veidā arī citi autori atspēkoja priekšstatu par satelītiem kā „nevēlamu” vai „egoistisku” genoma daļu (Dimitri, Junakovic, 1999; Оловников, 1996).

1.3.5.2. Mikrosatelītu secību mainība Katrs organisms satur noteiktu atkārtojumu saimju komplektu. Lielāka daļa atkārtojumu ir polimorfi pēc monomēru garuma un kārtības to secībās. Mikrosatelīti jeb vienkāršās secības (SSR - simple sequence repeats/short tandem repeat) ir satelītu secības ar monomēra garumu no 2 līdz 6 nukleotīdiem un ar atkārtojumu skaitu apmēram no 20 līdz 60 nukleotīdiem. Katra mikrosatelītu „saliņa”, neatkarīgi no tās motīva, ir augsti polimorfs polialēls ģenētiskais lokuss ar augstu informētību. Mikrosatelītiem ir raksturīgs augsts mutāciju ātrums no 102 līdz 105 atkarībā no mikrosatelītu tipa (Ellegren, 2004). Tika atzīmēts, ka mutācijas mikrosatelītu secībās (veselu motīvu delēcija vai iestarpināšana) noiek līdz 100 000 reižu biežāk nekā punktveida mutācijas (Ward, Mittelman, 2013). Tas izraisa specifisko mutāciju uzkrāšanos populācijās, kas ļauj izmantot informāciju par mikrosatelītu lokusu mainību populāciju ģenētiskās struktūras noteikšanai (Rosenberg et al., 2002). Lielākoties mikrosatelītu lokuss satur di-, tri- un tetranukleotīdu atkārtojumus, kurus flankē (pavada) unikālās secības (Zietkiewicz et al., 1994). Daži mikrosatelīti var piedalīties rekombinācijas proteīnu piesaistīšanā attiecīgajās hromatīna vietās un sakarā ar to var būt pakļauti izlases spiedienam. Tomēr lielāka mikrosatelītu daļa evolucionē neitrāli (Chistiakov et al., 2006). Tika parādīts, ka mikrosatelītu sakārtotā struktūra saglabājas, pateicoties tandēmu atkārtojumu evolucionēšanai. Tandēmu atkārtojumu evolucionēšana notiek dažādu molekulāro pārkārtojumu/permutāciju rezultātā, piemēram, nevienlīdzīgs krosingovers, gēnu konversija, transpozīcija, replikācijas pārslīdēšana un ģenētiskās informācijas nodošana ar RNS starpniecību (Dover, 1982, 1986; Банникова, 2004). Atsevišķu atkārtojumu vai dažu atkārtojumu bloku amplifikācija un ātra mutāciju izplatīšanās genomā noved pie atkārtojumu saimju homogenizācijas (Банникова, 2004). Sakarā ar to satelītu DNS uzskata par vienu no visdinamiskajām genoma daļām. Mikrosatelītu monolokusu analīzē izmanto kodola DNS marķierus, kas iedzimst pēc kodominantā tipa: katru no divām alēlēm lokusā var identificēt un analizēt. Tas ir, katrā lokusā var noteikt, vai pētāmam organismam ir homozigotisks vai heterozigotisks genotips. Tā ir galvenā mikrosatelītu marķieru priekšrocība, salīdzinot tos ar RAPD, AFLP un citiem marķieriem. Biparentālā mikrosatelītu iedzimtība, atšķirībā no uniparentālās mtDNS iedzimtības, ir viņu priekšrocība, salīdzinot tos ar mitohondriālo marķieru haplotipiem. Mutāciju rašanās mehānisms mikrosatelītos un polimorfisma veidošanās tiek apspriesti arī mūsdienās (Grechko, 2002; Животовский, 2006). Atkārtojošo secību polimorfisms var būt augsts vai zems, bet attiecīgi priekšstatiem par tandēmo atkārtojumu evolūciju, tas paredz relatīvi ātru adaptīvo mutāciju izplatīšanos visā atkārtojumu sērijas garumā.

Atkārtojumu secības satur arī augsti konservatīvus reģionus. Sakarā ar to dažas tandēmu atkārtojumu saimes ir saglabājušās evolūcijas laikā miljonu gadu garumā un var kalpot par dažādu laika periodu marķieriem. Augstā mikrosatelītu mainība padara tos par instrumentu populāciju ģenētikā, bet konsevrvativisms ļauj izmantot tos filoģenētiskos pētījumos. Tā Dover komandas novatoriskā darbā tika parādīts, ka septiņām ļoti tuvām Drosophila sugām ir 15 dažādas satelītu DNS frakcijas. Dažas no šīm frakcijām ir sugai specifiskas, bet dažas ir kopīgas divām vai trim sugām (Grechko, 2002). Dažādos taksonos tika konstatēts mikrosatelītu konservatīvisms ortoloģiskos lokusos. Piemēram, dažām nematodu sugām tika konstatēta senas izcelsmes atkārtojumu saime (Castagnone-Sereno et al., 1998). Melnuļu dzimtas vabolēm (Coleoptera, dzimta Tenebrionidae) tika atklāta tikai vienai sugai un kārtai specifiska satelītu saime (Lorite et al., 2001). Mikrosatelītus plaši izmanto filoģenētiskos pētījumos arī mugurkaulniekiem. Tika parādīts, ka daži astaino amfībiju satelīti ir kopēji senču fragmenti visiem mūsdienu tritoniem un eksistē vairāk nekā 20 miljonu gadu no paleontoloģiskās kārtas diverģencijas (Vignali et al., 1991; Grechko, 2002). Balstoties uz kārtai specifiskiem satelītu datiem, tika formulēti svarīgi secinājumi par grauzēju filoģēniju (Rossi et al., 1995). Rossi ar līdzautoriem atzīmēja, ka šie satelīti eksistē ilgstošu laiku. Pētnieki pieļauj, ka šīm secībām var būt augsta priekšrocība izlases gaitā dažās situācijās, kas var paskaidrot ātru sugu veidošanos īsā laika posmā. Arnason ar līdzautoriem (1992), pētot satelītus Cetacea grupā (vaļi), noteica, ka šajā grupā katru taksonu raksturo specifisks satelīts vai satelīta variants, kas ir atkarīgs no ģenētiskās radniecības pakāpes (Arnason et al., 1992). Šie un daudzi citi dati parāda, ka tandēmo DNS atkārtojumu stāvoklis un struktūra ir saistīti ar evolūciju. Vairāki dati norāda uz to, ka šī saikne ir mērķtiecīga. Pastāv uzskats, ka tandēmiem DNS atkārtojumiem ir funkcionāli svarīgs pamats viņu pastāvībai izlasē (selektīvā pastāvība). Pamatojoties uz to, selektīvas pastāvības parametru var izmantot kā filoģenētiski nozīmīgu, un mikrosatelītu pētījumi var palīdzēt risināt daudz dažādu strīdīgu jautājumu filoģēnijas jomā.

1.3.5.3. Mikrosatelītu lokusu mainība zivīm Mikrosatelītus plaši izmanto akvakultūrā: izcelsmes un radniecības analīzei savvaļas populācijās, vaislinieku baru kontrolei zivjaudzētavās, kā arī zivju produkcijas kontrolei tirdzniecībā utt. (Liu, Cordes, 2004).

Di-, tri- un tetra- atkārtojumi, mikrosatelītu marķieru skaits. Ir zināms, ka di-, tri- un tetranukleotīdu mikrosatelītu marķieru pielietošana ir atkarīga no pētījuma mērķa. Chakraborty ar līdzautoriem (1997) noteica, ka mikrosatelītu secību mutāciju ātrums ir apgriezti proporcionāls mikrosatelīta atkārtojuma (monomēra) izmēram. Piemēram, neitrālos genoma reģionos dinukleotīdu atkārtojumu secībās mutāciju ātrums ir 1,5 līdz 2 reizes augstāks, nekā tetranukleotīdu atkārtojumu secībās. Tātad neitrālas tetranukleotīdu atkārtojumu secības ir konservatīvākas un ļauj atklāt senākus mikroevolūcijas notikumus pētāmās populācijās. Tomēr nedrīkst aizmirst arī to, ka ne visas mikrosatelītu secības (gan di-, gan tri-, gan tetra-) ir selektīvi neitrālas (Животовский, 2006). Trinukleotīdu un tetranukleotīdu mikrosatelītu marķieri visvairāk interesē pētniekus (Martinez et al., 2001; Vasemagi et al., 2005), jo būtiskās atšķirības amplificēto fragmentu garumos ļauj identificēt alēles ar lielu precizitāti. Mikrosatelītu marķeru skaits, kas ir izstrādāts sīgu dzimtai (Coregonidae) ir diezgan liels (Patton et al., 1997; Turgeon et al., 1999; Rogers et al., 2004), bet lielākā šo lokusu daļa ir dinukleotīdu atkārtojumi. Tri- un tetranukleotīdu lokusi zivju genomos ir diezgan reti sastopami. Piemēram, Atlantic salmon (Salmonidae) pētījumos noteikts tikai viens trinukleotīdu lokuss (Martinez et al., 2001), savukārt Salmo salar pētījumos no 75 lokusiem tikai 4 bija tetranukleotīdu atkārtojumi (Vasemagi et al., 2005). Bet salīdzinoši nesenā darbā Eiropas zutim (Anguilla anguilla) tika atklāti 140 mikrosatelītu marķieri, no kuriem 76 ir di-, 36 ir tri- un 28 ir tetranukleotīdu atkārtojumi (Pujolar et al., 2009). Eiropas sīgām (Coregonus lavaretus) tetranukleotīdu marķieri, kurus izstrādāja pētnieki no Austrijas, tika nopublicēti tikai 2008. gadā (Winkler, Weiss, 2008). Autori uzskata, ka šie marķieri būs derīgi sīgu populāciju pētījumiem visā Eirāzijā, neskatoties uz to, ka tie ir optimizēti Centrālo Alpu sīgu populācijām. Turpmāk šie lokusi tika izmantoti divu sīgu dzimtas sugu identificēšanai (Coregonus albula un Coregonus lavaretus) (Præbel et al., 2013b); populāciju pētījumos Somijā tika noteikts repša (Coregonus albula) invāzijas avots Inari ezerā (Præbel et al., 2013a). Filoģenētiskos pētījumos bieži izmanto di-, tri- un tetranukleotīdu lokusu kompleksu, daļa no kuriem (lokusiem) izstrādāta radnieciskām sugām. Piemēram, Ziemeļamerikas sīgu populāciju adaptīvās radiācijas pētījumos Bernatchez ar līdzautoriem (1999) pielietoja 8 mikrosatelītu marķierus. Seši no tiem dinukleotīdu marķieri izstrādāti speciāli sīgu zivīm, savukārt pārējie divi dublicēti trinukleotīdu marķieri izstrādāti speciāli lašu zivīm (piem., Oncorhynchus mykiss) (Bernatchez et al., 1999). Centrālo Alpu sīgu populāciju filoģenētiskos pētījumos Douglas ar līdzautoriem (1999) izmantoja 6 mikrosatelītu marķierus. Četri no tiem bija dinukleotīdu, trīs no kuriem speciāli izstrādāti sīgu zivīm, bet viens - lašu zivīm; un divi

47 dublicēti trinukleotīdu marķieri izstrādāti lašu zivīm (Douglas et al., 1999). Pētījuma gaitā trinukleotīdu lokusi (PuPuPy-300 un PuPuPy-600) parādīja dažādu ģenētiskās diferenciācijas līmeni pētāmās populācijās: no zema (2-3 alēles uz lokusu ar heterozigotāti 0,03) līdz samērā augstam (10-13 alēles uz lokusu ar heterozigotāti 0,87-0,97). Kaut gan vēlākos pieejamos mums nopublicētos sīgu zivs pētījumos trinukleotīdu lokusi netika izmantoti (Ramey et al., 2008; Gaikalov et al., 2008; Bhat et al., 2014; Fopp-Bayat et al., 2015). Mūsdienās mikrosatelītu marķieru izstrādei izmanto protokolus, kurus var apkopot trīs grupās (Hoshino et al., 2012): − Standarta metode. Mikrosatelītu marķieru izstrādei izmanto radioaktīvas un neradioaktīvas hibridizācijas tehniku ar enzimatisku sašķelšanu un E.coli klonu izmantošanu. − Automatizēta metode. Mikrosatelītu identificēšanai un izstrādei izmanto publiskās DNS datu bāzes atkārtojumu secību meklēšanai. Šī metode samazina materiālus ieguldījumus, bet ir ierobežota ar sugu skaitu, kam ir zināmas secības. − Sekvenēšanas metode. Mikrosatelītu secību meklēšanai sekvenē visu vai ekspresējamu genomu. Tā ir visletākā metode. Mikrosatelītu marķieru skaits, kas ir izstrādāts tieši sīgu zivīm, pieaug ar katru gadu (Patton et al., 1997; Turgeon et al., 1999; Favé, Turgeon, 2008; Winkler, Weiss, 2008 u.c.), bet to identifikācija tomēr ir diezgan sarežģīta. Sakarā ar to, ka sugai specifisku mikrosatelītu praimeru izstrāde ir laikietilpīga un prasa materiālus ieguldījumus, pētījumos bieži izmanto praimerus, kas ir izstrādāti tuvi radnieciskām sugām. Piemēram, Rogers ar līdzautoriem (2004) izstrādāja 31 mikrosatelītu marķieri Kanādas sīgām (Coregonus clupeaformiss, Mitchill). Izstrādātie marķieri tika testēti uz sešām tuvu radnieciskām sugām (Prosopium coulteri, Coregonus lavaretus, Oncorhynchus mykiss, Salvelinus alpinus, Coregonus artedi un Salmo salar). Testēšanas rezultāti parādīja šo marķieru labu amplificēšanas atkārtojamību minētām sugām. Daudzi pētnieki (Turgeon, Bernatchez, 2003; Favé, Turgeon, 2008; Schulz et al., 2006; Säisä et al., 2008 un citi), pētot dažādu sīgu zivs sugu populāciju ģenētisku struktūru un filoģēniju, plaši izmanto mikrosatelītu marķierus, kas ir izstrādāti Coregonus artedi (Turgeon et al., 1999) un Coregonus nasus (Patton et al., 1997) sugām. Pastāv uzskats, ka pētījumos iegūto datu ticamība paaugstinājās, palielinot testēto mikrosatelītu lokusu skaitu. Tomēr liela pētnieku daļa piekrīt, ka praksē pietiek no 4 līdz 8 mikrosatelītu lokusiem ar augstu variabilitāti (Østbye et al., 2005b; Schulz et al., 2006). Piemēram, divu sīgu dzimtas sugu identificēšanai (Coregonus albula un Coregonus lavaretus) tika izanalizēts 21 mikrosatelītu lokuss, bet ticamu rezultātu iegūšanai (100%) pietika ar trim lokusiem (divi di- un viens tetranukleotīdu) (Præbel et al., 2013b). Säisä ar

48 līdzautoriem (2008) pielietoja 5 mikrosatelītu lokusus Eiropas sīga piecu ekotipu (Coregonus lavaretus widegreni, C.l. lavaretus, C.l. nilssoni, C.l. palasi, C.l. fera) (Somijā un Zviedrijā) ģenētiskās diferenciācijas pētījumos. Tika atklāta diezgan zema ģenētiskā diferenciācija starp pētāmiem ekotipiem, kuras līmenis neļāva izdalīt pētāmos ekotipus atsevišķās sugās. Kaut gan agrākos pētījumos pēc morfometriskiem datiem tika ieteikts izdalīt tos atsevišķās sugās (Svärdson, 1979, citēts pēc Säisä et al., 2008). 10 mikrosatelītu marķieru izmantošana ļāva precīzi identificēt Oncorhynchus mykiss indivīdus un viņu pēcnācējus rietumu provincē Albertā (Kanāda) un ar augstu ticamību noteikt šo indivīdu sakarus dabiskā vidē (Taylor et al., 2007). Daži autori izmanto vēl lielāku marķieru komplektu. Piemēram, VanDeHey ar līdzautoriem (2009) Kanādas sīga (Coregonus clupeaformis) nārstojošo baru (Mičigana ezers, ASV) ģenētiskās diferenciācijas pētīšanai pielietoja 11 mikrosatelītu marķierus. Autori mēģināja noteikt ģenētiskās robežas šīs zivs apsaimniekošanas vienībām (management units (MU)) vienā ezerā sugas ilglaicīgas apsaimniekošanas programmas izstrādei. Mikrosatelītu marķieru dati parādīja, ka ezerā ir 6 ģenētiski atšķirīgas MU, un starp piecām, izņemot vienu, lielu ģenētisku atšķirību nav. Autori uzskata, ka šāda ģenētiskā diverģence var būt saistīta ar atšķirīgu MU ģeogrāfisku lokalizāciju, kaut gan autori neizslēdz gēnu plūsmas varbūtību starp atšķirīgo un pārējām piecām MU, kas bija pagātnē vai eksistē tagadnē (VanDeHey et al., 2009). Kanādas sīga (Coregonus clupeaformis) (Kanāda) punduru un normālo formu reciproku hibrīdu pētījumos tika analizēti 30 mikrosatelītu lokusi (Rogers et al., 2007). Autori noskaidroja šo formu evolucionāro diverģenci un identificēja genoma reģionus (mikrosatelītu secības), saistītus ar reproduktīvajām barjerām. Pētījumu laikā tika konstatēta analizēto lokusu 83% kolinearitāte Kanādas sīga punduru un normālo formu reciprokajiem hibrīdiem. Tika noteikti arī vidēji pa astoņiem dzimumspecifiskiem mikrosatelītu lokusiem mātītēm un tēviņiem pundura un normālas formas Kanādas sīgai. Tādā veidā mikrosatelītu lokusu skaits, kurus izmanto noteiktos pētījumos, tieši saistīts ar pētījuma mērķi un var variēt diezgan plašās robežās.

Kvantitatīvo pazīmju lokusi (QTL) Zivju klasē mikrosatelītu marķierus izmanto ģenētiskās mainības un morfoloģiskas daudzveidības saiknes noteikšanai (Turgeon, Bernatchez, 2003; Säisä et al., 2008). Lielākai daļai tādu adaptīvu parametru, kā augšanas un nobriešanas ātrums, eksterjera pazīmes, dažas uzvedības īpatnības, ir poligēns raksturs. Tie atrodas vairāku lokusu (gēnu) kontrolē. Šos lokusus sauc par kvantitatīvo pazīmju lokusiem (Kvantitatīvo pazīmju lokusi) (quantitative trait loci (QTL)). No pieejamiem mums literatūras avotiem seko, ka pirmie tādu lokusu pētījumi un kartēšana lašveidīgajiem tika veikta foreles (Oncorhynchus mykiss) pētījumos

(Jackson, 1995, citēts pēc Jackson et al., 1998b). Pētījumos QTL noteikšanai tika izmantoti trīs ģenētisko marķieru tipi (alozīmi, RAPD un mikrosatelīti). Pētījuma gaitā tika noteikta ticama asociācija starp tādu pazīmi kā īpatņu tolerance pret augšējām siltajām temperatūrām (upper temperature tolerance) un divu mikrosatelītu lokusu alēlēm (O'Connell, Wrihgt, 1997). Analoģiskus pētījumus veica arī citi pētnieki (Jackson et al., 1998b; Danzmann et al., 1999; Sakamoto et al., 1999; Perry et al., 2005). Lu un Bernatchez (1999) parādīja pozitīvu atkarību Kanādas sīga normālo un pundura formu morfometriskiem parametriem un mikrosatelītu lokusiem. Tika paradīts arī, ka palielinoties īpatņu morfoloģiskai diferenciācijai, samazinās arī gēnu plūsma starp minētām sīgu formām. Sakamoto ar līdzautoriem (1999) analizēja 54 mikrosatelītu marķierus kvantitatīvo pazīmju lokusu noteikšanai, kas ir asociēti ar foreles (Oncorhynchus mykiss) nārstošanas laiku. Pētījumos tika kartēti 13 QTL lokusi. Pēc diviem gadiem pētāmās populācijās atražojās astoņi no kartētiem QTL. Pētnieki uzskata, ka iegūtais rezultāts liecina par pazīmes - nārstošanas laiks poligēnu dabu. Perry ar līdzautoriem (2005) atklāja ar dzimumu saistīto mikrosatelītu marķiera OmyFGT19TUF nozīmīgu saistību ar tadiem parametriem, kā zivs īpatņu rūpnieciskais garums un tolerance pret augšējām siltajām temperatūrām. Nārstošanas fizioloģijas (agrā nobriešana), nārstošanas uzvedības un laika ģenētisko pamatu izpēte turpinās (Haidle et al., 2008; Colihueque et al., 2010). Uzskata, ka mikrosatelītu lielā ģenētiskā daudzveidība veicina labāku zivju grupu adaptāciju apkārtējai videi. Dati par QTL var būt ļoti derīgi selekcijai zivju audzētavās. QTL kartēšana ļauj noskaidrot arī tādus svarīgus adaptācijas ģenētiskos pamatus, kā QTL efekta robežu vērtējums, lokusu atrašanās vieta genomā un mijiedarbības noteikšana lokusiem, kuri kontrolē parametru ekspresiju, kuri ir iesaistīti ekotipu diverģencē. Šādus pētījumus sīgu zivīm veic pētnieku grupa Kanādā (Rogers, Bernatchez, 2007 u.c.). Pētnieki meklē saikni starp morfoloģiskiem un fizioloģiskiem parametriem (augšanas ātrums, žaunu bārkšu skaits; kondīcija (condition factor); nobriešanas ātrums un auglība; peldēšanas veids), un dažādiem genoma reģioniem (AFLP un mikrosatelīti). Pētījumu dati atklāja nozīmīgus priekšnosacījumus uzvedības ģenētiskā pamata, fizioloģijas, morfoloģijas un augšanas ātruma saiknei ar Coregonus clupeaformis pundura un normālo formu adaptīvo diverģenci. QTL parādīja būtisku gēnu plūsmas samazināšanos gēniem, kuri nosaka tādus parametrus, kā peldēšanas veids, augšanas ātrums, zivs kondīcija (pēc Fultona) un žaunu bārkšu skaits. Autori uzskata, ka disruptīvā dabiskā izlase uztur Kanādas sīga punduru un normālo formu diferencēšanu pēc daudziem parametriem. Šos pētījumus autori uzskata par nopietnu empīrisku ekoloģiskās sugu veidošanās hipotēzes atbalstu (Rogers, Bernatchez, 2007). Ir zināms, ka Oncorhynchus mykiss tāda pazīme, kā nārstošanas laiks arī ir ģenētiski determinēta (Sakamoto et al., 1999). Pētnieku grupa no Somijas un Zviedrijas, pētot Eiropas

50 sīga (Coregonus lavaretus) populācijas Baltijas jūras baseina ūdenstilpēs, konstatēja būtisku ģenētisku diferenciāciju (pēc mikrosatelītu datiem) starp rudenī un pavasarī nārstojošiem bariem (Säisä et al., 2008). Autori uzskata, ka tas apstiprina nārstošanas laika pazīmes ģenētisko diferenciāciju sīgu zivīm (Coregonidae).

Mikrosatelītu secību mainība sīgu dzimtas (Coregonidae) pētījumos Mikrosatelītu marķieri ir diezgan populāri sīgu zivs ģenētiskās mainības pētījumos (Douglas et al., 1999, Turgeon, Bernatchez, 2001, Favé, Turgeon, 2008, Winkler, Weiss, 2008 un citi). Jo mikrosatelītu lokusi ir augsti polimorfi un atkārtojumu skaits vienā lokusā variē diezgan plašās robežās, bet dažu nukleotīdu insercijas un delēcijas, kas notiek viena lokusa robežās, izjaucot atkārtojuma motīvu, noved pie jaunu alēļu veidošanās. Tā Coregonus clupeaformis četrās atšķirīgās populācijās (Kanādā) Cocl-Lav23 lokusā tika noteiktas no 3 līdz 9 alēlēm ar garumu no 252 līdz 270bp (Stott et al., 2004). Baltijas jūras baseina ūdenstilpju Coregonus lavaretus ģenētiskās daudzveidības pētījumos piecos mikrosatelītu lokusos kopumā tika noteiktas 128 alēles (no 24 līdz 53 alēlēm uz lokusu). Piemēram, Cocl-Lav23 lokusā tika konstatēts no 2 līdz 30 alēlēm 35 pētāmās populācijās (Säisä et al., 2008). Coregonus albula sugai maksimālais alēļu skaits tika noteikts Cisco200 lokusā Vācijas ezeru populācijās (vidēji 12-15 alēles uz lokusu dažādās populācijās) (Schulz et al., 2006). Kopumā monolokusu mikrosatelītu analīze vairāk noder iekšsugas pētījumiem, tāpēc mikrosatelītus vairāk izmanto populāciju ģenētikas pētījumos, nekā filoģenētiskos pētījumos (Банникова, 2004). Tomēr pētnieki no Kanādas, izmantojot septiņus mikrosatelītu lokusus, analizēja ģenētiskās mainības ģeogrāfisko struktūru 22 ezeru sīga (Coregonus artedi) populācijās, kas apdzīvo vietas Ziemeļamerikā gar reģiona asi, kurš bija pārklāts ar pieledāju ezeriem 12 000 – 8 000 gadu atpakaļ (Turgeon, Bernatchez, 2001). Šo pētījumu rezultāti apstiprināja, ka Coregonus artedi sugai ir divas ģenētiskas līnijas, kam ir raksturīgs atšķirīgs mikrosatelītu alēļu komplekts un šo alēļu biežumi mainījās klināli ik pēc 3000 kilometriem. Pētot attālumu izolāciju, tika noteikta vēsturiska gēnu plūsma, kas nodrošināja šo līniju nesen izveidojušos sajaukšanos neitrālo sekundāro kontaktu dēļ viņu vēsturiskajā eksistences vidē. Darbā tika parādīts, ka kolonizācijas process gāja pakāpeniski paplašinoties austrumu (Atlantijas) rasei agrāk atklātā Misisipi rasē. Šis vēsturiskais līdzsvars atšķiras no mūsdienu migrāciju – dreifa līdzsvara traucējuma galveno eksistējošo ūdensšķirtņu robežās. Iespējams, ka šo vēsturisko līdzsvaru pagātnē noteica augsts populāciju efektīvais skaits un zems migrācijas ātrums. Vēlāk šie autori (Turgeon, Bernatchez, 2003) precizēja Kanādas centrālajā daļā un ASV ziemeļos izplatīto Ziemeļamerikas sīgu (Coregonidae spp.) sistemātisko statusu. Izmantojot mikrosatelītu un mtDNS marķierus, pētnieki noteica, ka pētāmie sīgi ir vienas

51 sugas Coregonus artedi formu komplekss. Tātad sīgu dzimtas zivs sugu genofondu īpatnību pētījumi ļauj noteikt pareizās populāciju vienības šo sugu aizsardzībai un ilgstošai apsaimniekošanai. Mikrosatelītu marķieri ir nepieciešami, lai noteiktu zivju populāciju ģenētisko struktūru, ģenētisko diferenciāciju, rūpniecisko zivju baru ģenētisko sastāvu un gēnu plūsmu starp tiem. Piemēram, Patton ar līdzautoriem (1997) izmantoja mikrosatelītu un mtDNS marķierus Coregonus nasus nārstojošo baru identificēšanai. Pētījumos tika atklātas būtiskas atšķirības starp populācijām pēc mikrosatelītu marķieriem, bet pēc mtDNS marķieru datiem tādas atšķirības netika atklātas. Pētnieki uzskata, ka šo diferenciāciju izraisīja gēnu plūsma, kas notiek ar mātīšu starpniecību. Mikrosatelītu daudzveidība un augstā mainība deva iespēju noteikt ģenētiskās atšķirības starp sīgu (Coregonidae) zivs populācijām Ziemeļamerikā (Turgeon, Bernatchez, 2003; Favé, Turgeon, 2008; Bernard et al., 2009) un Eiropā (Huuskonen et al., 2004; Østbye et al., 2005b; Østbye et al., 2006; Schulz et al., 2006; Säisä et al., 2008), kā arī noteikt atsevišķu populāciju nošķirtību (Østbye et al., 2005b) un migrāciju pakāpi starp tām (Turgeon, Bernatchez, 2001; Stott et al., 2004). Mikrosatelītu marķieri ļauj noteikt translocēto genofondu ietekmi uz vietējām sīgu zivs (Coregonidae) populācijām. Piemēram, Huuskonen ar līdzautoriem, izmantojot mikrosatelītu marķierus, vērtēja repša īpatņu translokācijas sekmīgumu vienā no Somijas ezeriem (Huuskonen et al., 2004). Pētījumos tika parādīts, ka translocēts genofonds maz ietekmēja vietējo repša populāciju genofondu. Citos pētījumos (Favé, Turgeon, 2008) tika veikta Coregonus hoyi populāciju ģenētiskā analīze no dažiem ezeriem, kas ietilpst Lielo ezeru kompleksā (Kanāda, ASV). Pētījuma mērķis bija piemērota ģenētiska materiāla noteikšana reducētas Ontārio ezera Coregonus hoyi populācijas atjaunošanai. Pētījumā tika parādīts, ka par labu donoru var kļūt Coregonus hoyi īpatņi no Hūrona un Mičigana ezeriem. Kopumā mikrosatelītu marķieru analīzes iespējas ļauj ticami izdalīt indivīdus no atšķirīgām populācijām. Piemēram, Taylor ar līdzautoriem (2007), pētot foreles (Oncorhynchus mykiss) populācijas Athabasca upes baseinā (Kanādā), izdalīja īpatņus no savvaļas un mākslīgi izaudzētām populācijām ar precizitāti līdz 99,5%, izmantojot 10 mikrosatelītu marķierus. Pētījumos tika analizēta populāciju ģenētiskā struktūra ūdens sistēmā un atklāto ģenētisko atšķirību stabilitāte laikā. Piemēram, pētot Oncorhynchus mykiss populācijas no dažādām ūdenstilpēm (Kanādā), tika noteikts, ka mākslīgi izaudzēto populāciju genofondi būtiski neietekmēja savvaļas populāciju genofondus (Taylor et al., 2007). Tika parādīts, ka mikrosatelītu lokusu mainība mākslīgās populācijās ir zemāka, nekā savvaļas populācijās (Koljonen et al., 2002; Säisä et al., 2003, 2008).

Ar mikrosatelītu analīzes palīdzību tika arī parādīts, ka ģenētiskās daudzveidības samazināšanās var notikt pat tad, kad zivis audzē daudzveidības saglabāšanai. Piemēram, Kanādā mākslīgi pavairoti Atlantic salmon īpatņi tika transportēti Tasmānijā (Austrālija). Tika parādīts, ka 20 gadu laikā mikrosatelītu daudzveidība translocētajā genofondā samazinājās par 20-25%, kaut gan mtDNS analīze būtisko genofonda izmaiņu neatklāja (Reilly et al., 1999). Ģenētiskās daudzveidības samazināšanās cēlonis ir alēļu zaudējums mākslīgi izaudzētās populācijās (apmēram viena alēle uz lokusu), kas kopumā izraisa alēļu biežumu izmaiņas šajās populācijās. Iespējams, ka ģenētiskās daudzveidības samazināšanās notiek translocētās populācijās mazā efektīvā izmēra dēļ, kas varētu būt lielāks (reto alēļu eliminēšanas novēršanai), jo, atlasot īpatņus mākslīgai pavairošanai, notiek virzošā izlase. Tiek uzskatīts, ka savvaļas populāciju genofonda stabilitāti laikā un telpā nodrošina savvaļas populāciju vietējās adaptācijas eksistences videi. Tomēr biodaudzveidības saglabāšanai ir īpaša nozīme mākslīgi izaudzēto un selekcijai atlasīto zivs īpatņu identificēšana, kurus ņem zivsaimniecībās un lielā daudzumā izlaiž ūdenstilpēs. Krustojoties ar īpatņiem no savvaļas populācijām, tie izjauc vietējo adaptāciju komplektu, kas ir raksturīgi īpatņiem dabā. Izmantojot mikrosatelītus, ar augstu ticamību (vairāk par 95%) tika parādīts, ka mākslīgi izaudzētie zivs īpatņi atšķiras no īpatņiem dabā, t.i., viņu alēļu daudzveidība 1,5 reizes un vairāk ir mazāka (Ayllon et al., 2006).

1.3.6. Molekulāro marķieru un morfometrisko parametru kombinēšana Ticamāku rezultātu iegūšanai mikrosatelītu marķierus bieži lieto kompleksā ar citiem marķieriem. Piemēram, sīgu zivs populāciju adaptīvas radiācijas pētījumos tika pielietota divu tipu molekulāro marķieru (mtDNS un mikrosatelīti) un morfometrisko parametru analīze (Bernatchez et al., 1999). mtDNS analīzes dati parādīja, ka pētāmās populācijas pieder pie piecām filoģenētiskām grupām, kuras izcēlās no Pleistocēna. Ar šo marķieru palīdzību tika parādīta arī simpatrisko ekotipu evolūcija dažādos ezeros. Mikrosatelītu marķieru analīzes dati parādīja negatīvu korelāciju starp gēnu plūsmas pakāpi un morfoloģisko ekotipu specializāciju dažādos ezeros. Šī pētījuma dati ļāva apstiprināt hipotēzi par to, ka ontoģenēzē ekoloģiskiem faktoriem ir svarīga loma ekotipu morfoloģiskās specializācijas procesā un, iespējams, šie procesi ietekmē reproduktīvās izolācijas veidošanos. Molekulāro marķieru kompleksu izmanto populāciju ģenētiskās diferenciācijas pētīšanai. Tā Campbell ar līdzautoriem (2003) vāji diferencēto (pēc mikrosatelītiem) populāciju ģenētiskās struktūras pētīšanai piedāvāja izmantot AFLP marķierus. Pētījumos tika parādīts, ka populāciju ģenētiskās diferenciācijas analīzes rezultāts ir tieši saistīts ar alēļu skaitu pētāmos lokusos, un AFLP analīzē tika noteikts vairāk alēļu, nekā mikrosatelītu analīzē. Tika arī

53 paradīts, ka īpatņu sadalīšanas precizitāte populācijās pieaug, palielinot analizēto marķieru skaitu. Kaut gan tika atzīmēts, ka AFLP marķieri nevar atspoguļot dažus nozīmīgus populācijas ģenētiskās struktūras tādus parametrus, kā migrantu skaits, inbridinga pakāpe u.c. Un sakarā ar to mikrosatelītu marķierus var sekmīgi izmantot sarežģīto sugu pētījumos ilga laika posmā (Campbell et al., 2003). Oncorhynchus nerka populāciju pētījumos Aļaskā arī tika pielietota gan morfoloģisko parametru, gan molekulāro marķieru (alozīmi, mikrosatelīti, mtDNS) analīze (Ramstad, 2006). Mikrosatelītu analīzes dati parādīja alēļu daudzveidības samazināšanos vienā no pētāmām populācijām, bet mtDNS analīzes dati tādu redukciju neatklāja. Autori uzskata, ka mikrosatelītu mainības samazināšanās, visticamāk, ir dotās populācijas mazā efektīvā izmēra sekas tagadnē, nekā izteikta „pudeles kakla” efekta sekas kopš šīs populācijas ekoloģiskās nišas iekarošanas brīža. Molekulāro marķieru un morfometrisko parametru kompleksa pielietojums palīdz noskaidrot arī introdukcijas un sugu invāzijas sekas. Piemēram, pielietojot divu tipu molekulāro marķieru (mtDNS un mikrosatelīti) un morfometrisko parametru (žaunu bārkšu skaits) analīzi Baltijas un Ziemeļjūras sīgu populāciju pētījumos (Coregonus lavaretus vai C. maraena Baltijas jūrā un C. oxyrinchus vai C. maraena Ziemeļjūrā), tika parādītas ķlūdainas reintrodukcijas sekas (Dierking et al., 2014). Pētījumos tika noteikts, ka Baltijas un Ziemeļjūras sīgi ir atsevišķas evolucionāri nozīmīgas vienības, tika atklāta plaša Baltijas un Ziemeļjūras sīgu hibrīdu zona, kas rodas kļūdainas reintrodukcijas dēļ. Arī tika paradīta šīs hibridizācijas un ģenētiskās daudzveidības pozitīva korelācija, kas atspoguļojas arī žaunu bārkšu skaitā. Autori uzskata, ka šī hibridizācija var negatīvi ietekmēt vietējo adaptāciju kompleksu, kas ir izveidojies vēsturiski, jo iesāļūdens vide Baltijas jūrā un sāļūdens vide Ziemeļjūrā krāsi atšķiras. Iegūto datu pamatā tika izstrādātas rekomendācijas pētīto sīgu populāciju menedžmentam natīvo populāciju saglabāšanai un turpmākas šo sugu hibridizācijas ierobežošanai. Savukārt Bhat ar līdzautoriem (2014) pieļauj, ka repša (Coregonus albula) (trofiskais konkurents) sugas invāzija Skrukkebukta ezerā (Pasvik upes baseins, Norvēģija) veicināja divu sīgu morfu reproduktīvo barjeru izjaukšanu. Pētījumos tika analizēti ģenētiski atšķirīgu divu sīgu morfu mikrosatelītu marķieri un žaunu bārkšu skaits invāzijas sākumā (1993. gadā) un pēc 15 gadiem (2008. gadā). Tika parādīts, ka ar laiku pētīto sīgu morfu divas modas pēc žaunu bārkšu skaita kļuva maz izteiktas, bet divas ģenētiski atšķirīgas sīgu morfas, kas eksistēja 1993. gadā, uz 2008. gadu saruka līdz vienai populācijai. Tādā veidā tika paradīta acīmredzama divu sīgu morfu reproduktīvas izolācijas samazināšanās 15 gadu laikā (≈ 3 paaudzes) (‘speciation in reverse’), trofiskā konkurenta (Coregonus albula) invāzijas dēļ. Molekulāro marķieru un morfometrisko parametru kombinēšanu izmanto arī noteikto sugu taksonomiska statusa apstiprināšanai. Piemēram, izmantojot morfometriskus parametrus un

54 molekulārus marķierus (izofermenti un mtDNA) tika novērtētas Soloveckas salu repša populācijas (Krievijā), kas atrodas divu sugu - Coregonus albula un C. sardinella pārejas zonā Ziemeļaustrumu Eiropā. Tika konstatēts, ka pēc morfometriskiem datiem, pētāmo populāciju repši atbilst Coregonus albula un C. sardinella starpformai, bet molekulārie parametri ir tipiski Eiropas repsim (Coregonus albula) (Borovikova et al., 2013). Tātad izmantojot morfometriskus parametrus un molekulāru marķieru kompleksu, ir iespējams noteikt aptuvenu laiku un notikumus, kas izraisīja populācijas ģenētiskās struktūras izmaiņas, apstiprināt taksonu statusu pārejas zonās u.c. Populāciju stāvokļa komplekss vērtējums mūsdienās nav iespējams bez ģenētisko (molekulāro) marķieru iesaistīšanas analīzē, jo to izmantošana ļauj pētīt iekš- un starpsugu mainību, risināt plašu jautājumu klāstu, kas ir saistīti ar populācijās notiekošiem evolūcijas procesiem, un jautājumus, kas saistīti ar populāciju sistēmu stabilitāti laikā un telpā.

2. Materiāli un metodes 2.1. Pētījumu objekts Pētījumu objekts ir sīgu dzimtas (Coregonidae) pārstāvis – Eiropas repsis (Coregonus albula (L.)) (2. attels). Repsis pieder pie augstvērtīgām zivju sugām. Latvijā repsi mākslīgi pavairoja kopš 1900. gada. Peipusa un Ladogas ezera repša kāpuri, Ladogas ezera rīpusa kāpuri, rīpusa un sīga krustojuma kāpuri tika ielaisti daudzos Latvijas ezeros (Andrušaitis, 1960; Котов и др., 1958; Бурмакин, 1963). Pagājušajā gadsimtā 30. gados repsis tika konstatēts 30 Latvijas ezeros, 50.-60. gados konstatēts 11 ezeros, bet vēlāk – 90. gados - tikai 5 ezeros (Ežezerā, Lejas, Nirzas, Rāznas un Usmas ezerā) (Plikšs, Aleksejevs, 1998). Tagad ir zināms, ka repsis dzīvo vismaz astoņos Latvijas ezeros (Ežezerā, Lejas, Nirzas, Rāznas, Alūksnes, Drīdzis, Stirnu un Sventes). Kontrolzvejā repša īpatņu daudzums ir neliels, loms ir nenozīmīgs un nestabils (Latvijas zivju resursu aģentūra, 2007). Latvijā 2000. gadā Eiropas repsis tika iekļauts ierobežoti izmantojamo īpaši aizsargājamo sugu sarakstā (MK noteikumi Nr. 396 2000.14.11.).

2.2. Materiāla vākšanas vietas Kopumā pētījumu materiāls tika savākts septiņos Latvijas ezeros. Ezeru raksturojumi un atrašanās vietas ir atspoguļotas 4. tabulā un 3. attēlā. 4. tabula Ezeru raksturojums Dziļums (m) Hidroloģiskais Platība Sateces Ezers Atrašanas vieta stāvoklis Trofiskums (ha) maks. vid. baseins (režīms) Alūksnes novads Alūksnes 57°27'Z; 27°05'A 1543,7 15,2 7,1 caurteces Daugava eitrofs Krāslava novads Drīdzis 55°58'Z; 27°17'A 753,2 65,1 12,8 caurteces Daugava mezotrofs Dagdas novads Ežezers 56°10'Z; 27°36'A 987,9 21,0 6,4 caurteces Daugava eitrofs Ludzas novads Nirzas 56°23'Z; 27°54'A 552,0 21,0 8,2 caurteces Veļikaja eitrofs Rēzeknes novads Rāznas 56°19'Z; 27°27'A 5756,4 17,0 7,0 caurteces Daugava eitrofs Krāslavas novads Stirnu 55°55'Z; 27°23'A 148,0 25,8 7,7 caurteces Daugava mezoeitrofs Daugavpils novads Svente 55°51'Z; 26°21'A 734,8 38,0 7,8 caurteces Daugava eitrofs (Tidriķis, 1994; Eipurs, 1995; Tidriķis, 1998; Lūmane, 1998; www.ezeri.lv)

Divi no ezeriem (Alūksnes un Rāznas) ir vidēji lieli ezeri (pēc spoguļa laukuma platības), pārējie ir mazie ezeri. Pēc dziļuma no septiņiem ezeriem tikai viens – Drīdzis ir dziļš ezers, bet pārējie ezeri ir vidēji dziļi. Gribētos atzīmēt, ka Drīdzis ir visdziļākais ezers ne tikai Latvijā, bet

56 arī Baltijā (Eipurs, 1995), bet Rāznas ezers ir vislielākais ezers Latvijā (Izmantota ezeru morfoloģijas klasifikācija pēc Glazačeva (1975) un Ancāne (2000)).

3. attēls Repša īpatņu vākšanas vietas (kartes autors: E. Iliško)

Visi septiņi ezeri ir publiski un tajos ir atļauta amatieru zveja. Rūpnieciskā zveja ir aizliegta tikai Alūksnes ezerā, pārējos ezeros rūpniecisku zveju ierobežo noteikumi par rūpnieciskās zvejas limitiem (Noteikumi par rūpniecisko zveju iekšējos ūdeņos. Ministru kabineta noteikumi Nr. 295, Rīgā, 2001; 2007). Pašlaik rūpnieciskās zvejas apjoms minētajos ezeros ir samērā neliels (tiem nav būtiskas nozīmes rūpniecībā). Svarīgi atzīmēt, ka Latvijā „... visās upēs, kā arī publiskajos ezeros, kuri ir iznomāti amatierzvejai – makšķerēšanai, kuros ir ievesta licencēta amatierzveja–makšķerēšana... amatierzvejai-makšķerēšanai, rūpnieciskajā zvejā aizliegts izmantot zivju vadu...” (Ministru kabineta noteikumi Nr.159, 2001).

2.3. Materiāla vākšanas apstākļi un laiks Materiāls (repša īpatņi) tika vākts ar valsts aģentūras „Latvijas Zivju resursu aģentūra” (pašlaik Pārtikas drošības, dzīvnieku veselības un vides zinātniskais institūts "BIOR") speciālistu palīdzību. Sakarā ar to, ka repšu īpatsvars monitoringa lomos ir neliels un neregulārs, pētāmo

57 repša paraugkopu lielums arī ir samērā neliels. Analizējamais materiāls tika savākts 2007. un 2008. gadā saskaņā ar Latvijas Zivju resursu aģentūras monitoringa plānu. Pētījumu ihtioloģiskais materiāls (repša īpatņi) tika ievākts Sventes (02.08.2007; n = 9), Alūksnes (06.09.2007; n=61), Rāznas (24.10.2007; n=5), Nirzas (05.11.2007; n=13), Drīdzis (05.11.2007; n=43), Stirnu (13.09.2007; n=28) un Ežezerā (19.09.2008; n=43). Repša īpatņi tika ķerti izmantojot žaunu tīklus, kuru acs izmērs bija 20mm. Repšu ķeršanai izmantoja 70 metrus garus un sešus metrus augstus žaunu tīklus.

2.4. Materiāla morfometrisko parametru mērījumi Savākto ihtioloģisko materiālu (tikko noķertas svaigas zivis) apstrādāja saskaņā ar Pravdina aprakstīto metodiku (Правдин, 1966), kuru plaši izmanto pētījumos arī mūsdienās (Lajus, 2001; Kaupinis, Bukelskis, 2004; Borovikova et al., 2013; Перескоков, Рогозин, 2001; Гуричев, Белоусов, 2005; Боровикова, 2009). Tika veikti plastisko parametru mērījumi un noteiktas meristisko (skaitāmo) parametru vērtības. Plastiskie mērījumi tika veikti izmantojot mehānisko bīdmēru, zivs īpatņu pilna masa tika noteikta ar elektronisko svaru „Kern EG 220-3NM” palīdzību (precizitāte 0,01g). Plastisko parametru mērījumu shēma ir atspoguļota 4. attēlā, bet mērījumu apzīmējumi un to atšifrējums atspoguļoti 5. tabulā.

5 2 3 7 1 4

4. attēls Plastisko parametru mērījumu shēma (1 – 2, purna garums (StL); 2 – 3, horizontālais acs diametrs (ED); 3 – 4, galvas postorbitālais garums (PO); 1 – 4, galvas garums (HL); 5 – 6, ķermeņa augstums (H); 1 – 7, īpatņa standartgarums (SL); 4 – 7, ķermeņa garums (OD)).

2.5. Repša īpatņu vecuma un dzimuma noteikšana Repša īpatņu vecums tika noteikts pēc zvīņu gredzenu grupu skaita pēc Pravdina metodikas (Правдин, 1966). Repša īpatņu dzimums tika noteikts pēc dzimumproduktiem (♂- tēviņi (pieņi); ♀- mātītes (ikri)).

5. tabula Repša morfometrisko un meristisko parametru mērījumu apzīmējumi un atšifrējums

Apzīmējumi Atšifrējums Plastiskie parametri SL Zivs standartgarums: no purna gala līdz zvīņojuma beigām astes spuras pamatā HL Galvas garums: no purna gala līdz žaunu vāka malai OD Ķermeņa garums: no žaunu vāka malas līdz zvīņojuma beigām astes spuras pamatā Wc Galvas platums: attālums starp žaunu vāku priekšdaļām no abām pusēm ED Horizontālais acs diametrs: attālums starp priekšējās un pakaļējās acs orbītas malām PO Postorbitālais garums: no pakaļējās acs orbītas malas līdz žaunu vāka malai StL Purna garums: attālums no purna gala līdz priekšējai acs orbītas malai H Ķermeņa augstums: attālums no muguras spuras sākuma perpendikulāri līdz vēdera daļas malai Zivs masa: īpatņa pilna masa gramos BH Meristiskie parametri LL Perforēto zvīņu skaits laterālajā līnijā Sp.br. Žaunu bārkšu skaits pirmajā žaunu lokā no kreisās puses RA Staru skaits anālajā spurā

2.6. Morfometrisko datu statistiskā apstrāde un analīze Dažādu populāciju zivju mērījumu korektai salīdzināšanai plastisko parametru mērījumi tika pārveidoti mērījumu indeksos – zivs īpatņa ķermeņa mērījumu un standartgaruma attiecība procentos. Galvas mērījumi tika pārveidoti indeksos attiecībā pret galvas garumu (Правдин, 1966). Meristisko (jeb skaitāmo) parametru apzīmējumi un atšifrējums atspoguļoti 5. tabulā. Meristisko parametru vērtības netika pārveidotas un tika analizētas absolūtos skaitļos. Morfomētrisko parametru salīdzināšanai tika izmantotas to vidējās vērtības. Vidējo vērtību salīdzināšanai tika izmantots Stjudenta kritērijs (t-kritērijs) neatkarīgām kopām. Atšķirības starp paraugkopām tika uzskatītas par būtiskām, ja p vērtība ir mazāka vai vienāda ar 0,05. Izmantojot veiktos repša īpatņu standartgaruma un pilnas masas mērījumus, tika noteikts katra īpatņa kondīcijas faktors (pēc Fultona) (Bolgier, Connolly, 1989; Правдин, 1966) un aprēķināta vidējā šī faktora vērtība katrai pētāmai repša populācijai: w100 Q  , L3 kur Q – kondīcijas faktors; w – zivs svars gramos; L – zivs standartgarums (SL) (centimetros). Lielākā morfomētrisko parametru daļa, kas mainās ar īpatņu vecumu, ir eksterjera pazīmes, kas mainās atkarībā no zivs augšanas ātruma. Bet īpatņu augšanas ātrums dažādos ezeros var atšķirties (Czerniejewski, Rybczyk, 2008). Sakarā ar to pētāmo populāciju īpatņu augšanas ātrums tika analizēts pēc īpatņu svara un standartgaruma savstarpējās saistības. Repša īpatņu augšanas ātrums tika novērtēts pēc pakāpes funkcijas vienādojuma:

W=K*Ln, Kur W – īpatņu ķermeņa masa (BH) (g), L – repša īpatņu ķermeņa standartgarums (SL) (mm), K un n – pakāpes funkcijas parametri (Wootton, 1996; Jobling, 2002). Sīgu dzimtas zivīm ķermeņa mērījumu vērtības ir atkarīgas no vecuma (Umbrasaite et al., 2012; Решетников, 1980), tāpēc visi plastisko mērījumu dati tika sadalīti pēc īpatņu vecuma un mērījumu indeksi tika salīdzināti dažādās populācijās tikai vienāda vecuma īpatņiem. Lielākajai sīgu zivju daļai dzimuma dimorfisms parādās tikai nārsta laikā, kad dzimumprodukti sasniedz ceturto, piekto nobriešanas pakāpi (Никаноров, 1964; Решётников, 1980). Sakarā ar to visi plastisko parametru mērījumu indeksi tika salīdzināti starp tēviņiem un mātītēm katrā vecuma grupā. Salīdzināšanai tika izmantota vienfaktoru analīze (ANOVA). Tika konstatētas būtiskas atšķirības (p<0,05) starp mātītēm un tēviņiem pēc ķermeņa augstuma (H) parametra. Pēc pārējiem plastiskajiem parametriem mātītes un tēviņi būtiski neatšķiras (p>0,05). Sakarā ar to ķermeņa augstuma parametrs bija izslēgts no analīzes visās vecuma grupās. Turpmāk pārējie plastiskie parametri tika analizēti dažādās vecuma grupās mātītēm un tēviņiem kā vienai paraugkopai. Meristisko (skaitāmo) parametru saistība ar vecumu un dzimumu atšķiras dažādiem sīgu dzimtas pārstāvjiem (Altukhov et al., 2000; Bochkarev et al., 2004). Sakarā ar to visi meristiskie parametri tika salīdzināti starp tēviņiem un mātītēm katrā vecuma grupā un starp vecuma grupām. Salīdzināšanai tika izmantota vienfaktoru analīze (ANOVA). Būtiskas atšķirības netika konstatētas (p>0,05). Sakarā ar to visi meristiskie parametri tika analizēti visu vecumu mātītēm un tēviņiem kopā katrā populācijā. Lai noteiktu pētāmo repša populāciju līdzību, tika veikta klasteru analīze, izmantojot žaunu bārkšu skaita parametru (sp.br). Lai noteiktu pētīto repša populāciju dzīves apstākļu līdzību, tika veikta klasteru analīze, izmantojot galvas plastisko parametru relatīvus mērījumus (galvas garuma un zivs īpatņa standartgaruma attiecība (HL/SL), acs horizontālā diametra un galvas garuma attiecība (ED/HL), purna garuma un galvas garuma attiecība (StL/HL), postorbitālā garuma un galvas garuma attiecība (PO/HL), galvas platuma un galvas garuma attiecība (Wc/HL)). Parametru vērtības tika standartizētas izmantojot z – funkciju, populāciju pāriem tika aprēķinātas Eiklīda distances, repša populācijas tika apvienotas grupās, izmantojot hierarhiskās klasterēšanas metodi (UPGMA), tika veidotas dendrogrammas. Morfometrisko datu statistiskā apstrāde un analīze tika veikta ar datorprogrammas SPSS 16.0 palīdzību.

2.7. Paraugu sagatavošana izofermentu analīzei Analīzei tika izmantoti zivju muskuļaudu un aknu paraugi, kas tika glabāti saldētavā (- 200 C) līdz turpmākiem pētījumiem. Izofermentu analīzei aknu un muskuļaudu paraugi tika

60 homogenizēti izmantojot homogenizēšanas buferšķīdumu (0,2M Tris-HCl, pH8,0; 0,01mg/ml

TritonX-100, 4 mg/ml MgCl2, 0,2 mg/ml NADP (β - Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate Sodiumsalt)) (Paulauskas, Tubelytë-Kirdienë, 2002), attiecībā 1:1 (audi: buferšķīdums). Iegūtais homogenāts tika centrifugēts 10 min. 10 000g. Pēc centrifugēšanas supernatants ar izofermentiem tika pārnests jaunās mēģenēs. Izofermentu elektroforētiskai analīzei tika izmantoti 10-20µl supernatanta vienam paraugam. Lai novērstu izofermentu degradāciju, sagatavotais homogenāts tika glabāts saldētavā (- 200C) līdz turpmākai analīzei.

2.8. Izofermentu elektroforēze poliakrīlamīda gēlā Izofermentu makromolekulu frakcionēšanai tika izmantots poliakrilamīda gēls (PAAG): 30% akrīlamīda šķīdums (0,29g/ml akrīlamīds; 0,01g/ml N,N`-Metilēn-bis-akrīlamīds); (A), (B) vai (C) bufersķīdums; 0,1% tetramethilethilendiamins (TEMED); 10% amonija persulfāts (PSA) un ddH2O. Analīze tika veikta vertikālās elektroforēzes iekārtā (Helicon). Izofermentu sadalīšanai tika izmantoti sekojošie bufersķīdumi: (A) 0,9M Tris–H3BO3, pH 8,3–8,4 (0,09M Tris, 0,002M

EDTA, 0,09M H 3 BO3 ), (Peacock et al., 1965; Paulauskas, Tubelytë-Kirdienë, 2002), (B) 1,92M Tris–Glicin, pH ~ 8,3 (0,25M Tris, 1,92M glycin, 1% SDS), (C) 0,5M Tris – HCl, pH 6,8 un 1,5M Tris – HCl, pH 8,8 (Побежимова и др., 2004). Buferšķīdums (A) tika izmantots gan kā elektrodu buferšķīdums, gan kā buferšķīdums frakcionējošā gēla pagatavošanai, (B) buferšķīdums tika izmantots kā elektrodu buferšķīdums, bet (C) buferšķīdumi tika izmantoti formējošā un frakcionējošā gēla pagatavošanai. Gēla koncentrācija tika izvēlēta atkarīgi no noteiktas izofermentu sistēmas allozīmu izmēriem (4-7%) attiecīgi vispārējām rekomendācijām (Paulauskas, Tubelyte - Kirdiene, 2002; Побежимова и др., 2004) (6. tabula). Pirms paraugu ievietošanas gēlā tika veikta preelektroforēze 10 V/cm-1 20min., lai noārdītu gēlā palikušos katalizatorus (PSA, TEMED). Iepriekš sagatavotam homogenātam paraugu uzklāšanai uz gēla tika pievienots buferšķīdums (5/1) (50% glicerīns, 0,1M EDTA, 0,002% bromfenols zilais). Elektroforēzes režīms sastāv no diviem etapiem: (I) 10 V/cm-1 20 min.; (II) 16 - 17 V/cm-1 divas stundas.

2.9. Izofermentu vizualizēšana, analīze un statistiskā apstrāde Pēc elektroforēzes pabeigsanas gēla plāksnes tika pakļautas histoķīmiskai nokrāsošanai pēc vispārpieņemtajām metodikām (Shaw, Prasad, 1970; Корочкин, 1977) (2. Pielikums). Izofermentu frakciju vizualizēšana veikta redzamā gaismā ar UVP vizualizācijas sistēmas

61 palīdzību, bet iegūto zimogrammu analīzei tika izmantots programmnodrošinājums VisionWorksLS Software (Ultra-Violet Products Ltd, UK). 6. tabula Izofermentu sistēmas, lokusi, to ekspresija audos; izmantotie buferšķīdumi un gēlu koncentrācijas Izofermentu sistēmas Lokusi Gēls % Audi Buferšķīdums Aspartataminotranferāze AAT1,2 M A 5 (AAT, E.C. 2.6.1.1) AAT4 L A Superoksiddismutāze SOD1 L B,C 7 (SOD, E. C. 1.15.1.1) SOD2 L B,C Alkoholdehidrogenāze ADH 4 L A (ADH, E.C. 1.1.1.1) Laktatdehidrogenāze LDHB1,2 5 M A (LDH, E.C. 1.1.1.27) Malikenzīms ME3,4 4 L B,C (ME, E. C. 1.1.1.40) Malatdehidrogenāze MDH3,4 L B,C 5 (MDH, E.C. 1.1.1.37) MDH1,2 M B,C Esterāze D ESTD 4 M(L) A (EstD, E.C.3.1.1.1) Esterāze EST2 M(L) A 4 (EST, E.C.3.1.1.-) EST4 M(L) A Glikoze-6-fosfatdehidrogenāze G6PDH 6 L A (G6PDG, E.C. 1.1.1.49) Glicerin-3-fosfātdehidrogenāze G3PDH1 M A 6 (G3PDH E.C. 1.1.1.8) G3PDH2 M A ( M- muskuļaudi; L- aknas; (A) Tris–H3BO3, pH 8,3–8,4 (Peacock et al., 1965; Paulauskas, Tubelytë-Kirdienë 2002); (B) Tris–Glicin, pH ~ 8,3; (C) 0,5M Tris – HCl, pH 6,8 un 1,5M Tris – HCl, pH 8,8 (Побежимова и др., 2004))

Izofermentu apzīmējumiem tika izmantota enzīmu nomenklatūra saskaņā ar Shaklee (1990) rekomendācijām. Izofermentu un to kodējošo gēnu saīsinājumi (ADH, LDH, AAT u.c.) tika lietoti saskaņā ar IUBNC (Bioķīmijas starptautiska apvienība, nomenklatūras komiteja) (IUBNC, 1984). Izofermentu lokusi tika identificēti balstoties uz sīgu zivs plaši lietotām shēmām (Vuorinen, 1984; Vuorinen, Piironen, 1984; Bodaly et al., 1991; Sendek, 2000; Сендек, 2000) un numurēti, sākot no vistuvākās anodam zonas līdz katodam, augošā secībā (piemēram, ME-1, ME-2 utt.). Alēles tika nosauktas attiecīgi sastopamības biežumam. Visbiežāk sastopamā alēle tika pieņemta par alēli A, pārējās alēles tika nosauktas attiecīgi sastopamības biežumam, pēc kārtas B, C utt. Uz iegūto datu pamata tika veidota matrice. Sastādītā matrice tika apstrādāta un analizēta ar POPGENE 1.32 (Yeh et al., 1999) un GeneAlex 6.41 (Peakall, Smouse, 2006) datorprogrammas palīdzību. Tika veikta diploīdo datu analīze kodominantiem marķieriem.

Tika novērtēta ģenētiska diferenciācija starp populācijām pēc gēnu daudzveidības parametriem.

Tika noteikts kopējais izofermentu polimorfisma līmenis katrā pētāmā repša populācijā (P95), alēļu skaits lokusā un alēļu sastopamības biežums, novēroto (Na) un efektīvo (Ne) alēļu skaits lokusā, privātalēles katrā populācijā (Nei, 1987), vidējais alēļu skaits uz lokusu. Tika novērtēts novērotais (Hobs) un sagaidāmais (Hexp) (pēc Hardija – Veinberga) heterozigotātes līmenis polimorfos lokusos (Nei, 1973), to atšķirības būtiskums tika novērtēts ar X2 kritērija palīdzību. Pētāmo populāciju diferenciācijas noteikšanai tika veikta galveno komponentu analīze (PCA) un FST vērtības novērtēšana. Tika novērtēts arī populāciju ģenētiskās diferenciācijas koeficients

(GST=(HT-HS)/HT) (Nei, 1987) un ģenētiskās distances (D) (Nei, 1978). Gēnu plūsma starp populācijām tika novērtēta pēc Nm= (1/GST -1)/4 (Nei, 1987; Slatkin, Barton, 1989).

2.10. Kodola DNS izdalīšana DNS izdalīšanai tika izmantota universāla DNS izdalīšanas metodika (sāls ekstrakcijas metode) (Aljanabi, Martinez, 1997).100 mg zivju muskuļaudu tika homogenizēti 400 µl homogēnā buferšķīdumā(0,4MNaCl, 10mMTris-HCl (pH=8,0), 2mMEDTA (pH=8,0), 2% SDS). Homogenātam tika pievienota proteīnāze K (10mg/ml). Paraugi tika inkubēti ūdens vannā vienas stundas laikā (65°C). Pēc inkubācijas katram paraugam tika pievienots 6MNaCl šķīdums. Paraugi tika samaisīti ar Vortex un centrifugēti 30 min (10 000g). Pēc centrifugēšanas iegūtais supernatants tika pārnests citās mēģenēs, tām tika pievienots izopropīlspirta ekvivalents daudzums, paraugi mēģenēs tika labi sakratīti un novietoti uz vienu stundu saldētavā (-20°C). Iegūtais DNS šķīdums tika centrifugēts 20 min (10 000g). Augšējais šķidrais slānis tika noliets, nogulsnēm tika pievienots 70% etilspirts, paraugi tika labi sakratīti un centrifugēti 5 min (10 000g). Pēc centrifugēšanas spirts tika noliets, bet nogulsnes tika izkaltētas. Iegūtā sausā DNS tika izšķīdināta TE buferšķīdumā (1MTris-HCl (pH=8,0), 0,5MEDTA), katram izšķīdinātajam TE buferšķīdumā DNS paraugam tika pievienota ribonukleāze A (10mg/ml). Paraugi tika inkubēti vienu stundu ūdens vannā (37°C). DNS paraugi, lai attīrītu no RNS, tika nogulsnēti ar izopropanolu, atmazgāti ar 70% etanolu un izkaltēti.

2.11. DNS kvantitātes un kvalitātes noteikšana DNS šķīduma optiskais blīvums (viļņu garumi - 230 nm, 260nm, 270nm, 280nm, 290nm, 320nm) tika noteikts ar spektrofotometra palīdzību UV/Vis Cary50 (VARIAN) vai BioSpec- Nano (Shimadzu) atkarībā no DNS koncentrācijas paraugā. DNS kvantitātes noteikšanai sausi DNS paraugi tika izšķīdināti TE buferšķīdumā.

Nukleīnskābju koncentrācija ar spektrofotometra UV/Vis Cary50 (VARIAN) palīdzību tika aprēķināta pēc Spirina metodes (Спирин, 1958; Сибилева, Морошкина, 2006): D  D c  270 290 10.3 kur DNS 0.19

CDNS – nukleīnskābju koncentrācija šķīdumā;

D270 un D290 – DNS šķīduma optiskais blīvums noteiktos viļņa garumos; 0,19 – koeficients, kas atbilst 1 μg/ml DNS satura; 10,3 – koeficients, kas izteikts teorētiskos apstākļos un aprēķināts pēc fosfora satura DNS molekulā. Nukleīnskābju koncentrācija ar spektrofotometra BioSpec-Nano (Shimadzu) palīdzību tika aprēķināta automātiski, izmantojot Lamberta – Bera likumu (Heaton, Keer, 2008):

D260 D=Ɛ×cDNS×d, c  , kur DNS 0.020 d

CDNS - nukleīnskābju koncentrācija šķīdumā;

D260 - DNS šķīduma optiskais blīvums noteiktā viļņa garumā; Ɛ≈0,020(μg/ml)-1×cm-1 – molārais absorbcijas koeficients (ekstinkcijas koeficients); d - absorbējošā slāņa biezums, cm. DNS kvalitāte ir apmierinoša, ja D230/D260/D280=1/1,8/1;

D260/D280=1,8 – 2,2 (D260/D280<1,8, DNS paraugs ir piesārņots ar proteīniem; D260/D280≈1,2,

DNS paraugs ir piesārņots ar fenolu; D260/D280>2,2, DNS paraugs ir piesārņots RNS);

D320/D260≥0,1 (D320/D260<0,1, DNS paraugā ir makro daļiņas vai neskaidras dabas materiāls);

D230/D260<0,5 (D230/D260>0,5, DNS paraugs ir piesārņots ar proteīniem) (Heaton, Keer, 2008). DNS paraugu kvalitāte un piemērotība PĶR tika pārbaudīta, veicot iegūto paraugu elektroforēzi

1,4% agarozes gēlā TBE buferšķīdumā (0,045M Tris, 0,001M EDTA, 0,045M H 3 BO3 , pH 8,3-8,4) ar režīmu 4,3 V/cm-1 15min, 6,5 V/cm-1 2 stundas. DNS paraugu kvalitāte un piemērotība PĶR tika pārbaudīta, veicot arī test-PĶR ar test-praimeri, kuras rezultātā sintezējas viens vai divi skaidri atšķirami monomorfi lokusi. Ja noteikts DNS paraugs neatbilda šādai test- PĶR vai deva difūzus, grūti salasāmus lokusus, tad tas tika izslēgts no turpmākās analīzes. Monomorfais marķieris tika izmantots kā pozitīva kontrole PĶR.

2.12. RAPD - PĶR amplifikācija DNS amplifikācija tika veikta, izmantojot termosaikleri ABI 9700. Polimerāzes ķēdes reakcija (PĶR) tika veikta 12 μl tilpumā. PĶR sastāvs: DNS paraugs; 10×TaqBuffer ar KCl; 25mM

MgCl2; 2mM dNTPMix; 0,06U/μl Taq DNA polymerase; 1pmol/μl RAPD praimers.

Tika izmantots sekojošs amplifikācijas cikls: denaturācija - 94ºC 5min; 25 cikli: 94ºC 30s(denaturācija), 40ºC30s (praimeru piesaistīšana jeb atkvēlināšana), 72ºC 1min (sintēze); 72ºC 7min; 4ºC (atdzesēšana). Pēc amplifikācijas PĶR paraugi tika glabāti ledusskapī (4ºC) līdz analītiskai sadalīšanai agarozes gēlā. RAPD-DNS fragmentu amplifikācijas atkārtojamībai DNS paraugu amplifikācija ar katru praimeri tika atkārtota trīs reizes. Katrā amplifikācijas sērijā tika iekļauta gan pozitīvā, gan negatīvā kontrole (bez DNS parauga). Repša populāciju ģenētiskās struktūras noteikšanai un analīzei tika izmantoti vienkārši dekanukleotīdu praimeri (RAPD) ātrai DNS polimorfu fragmentu amplifikācijai. Tika testēti 60 RAPD dekanukleotīdu praimeri no A, B un F komplektiem. Katrā praimeru komplektā ietilpst 20 vienkarši dekanukleotīdu praimeri ar gadījuma nukleotīdu secībam (Carl-Roth) (3. Pielikums). Tika atlasīti tikai tie praimeri, kas amplifikācijas rezultātā deva labi atkārtojamus un informatīvus DNS fragmentus visās pētāmās repša populācijās. Repša populāciju analīzei tika atlasīti 10 RAPD praimeri (A02, A04, A08, A11, B10, B11, F03, F04, F08 un F09).

2.13. Analītiskā elektroforēze agarozes gēlā RAPD-PĶR produkti tika sadalīti agarozes gēlā, izmantojot horizontālās elektroforēzes iekārtas (Cleaven Scientific). RAPD – PĶR fragmenti tika sadalīti (frakcionēti) 1,4% agarozes gēlā

TBE buferšķīdumā (0,045M Tris, 0,001M EDTA, 0,045M H 3 BO3 , pH 8,3-8,4 (Elo et al., 1997)) ar režīmu 4,3 V*cm-1 15min, 6,5 V*cm-1 2 stundas. Pirms uzklāšanas uz gēla PĶR produktiem tika pievienots buferšķīdums (50% glicerīns, 0,1M EDTA, 0,002% bromfenols zilais) paraugu noārdīšanai un izsekošanai gēlā elektroforēzes laikā. RAPD-PĶR produktu analīzei izmantoja visu PĶR reakcijas tilpumu (12 μl). RAPD- PĶR fragmentu izmēra identificēšanai tika izmantots DNS marķieris (GeneRuler™ 100bp DNA Ladder Plus (MBI Fermentas, Vilnius, Lithuania)).

2.14. RAPD-PĶR fragmentu vizualizēšana, analīze un statistiskā apstrāde Pēc elektroforēzes gēls ar sadalītiem RAPD-PĶR fragmentiem tika nokrāsots ar etīdija bromīdu (5µg/ml). Iegūtie PĶR produkti tika vizualizēti UV gaismā (302nm), izmantojot UVP vizualizācijas sistēmu. RAPD-PĶR fragmentu izmēri tika noteikti, salīdzinot tos ar marķieri, izmantojot datorprogrammu VisionWorksLS (Ultra-Violet Products Ltd, UK). Analīzes gaitā tika novērtēta fragmentu klātbūtne (1) un trūkums (0) katrā DNS paraugā pēc apmlifikācijas ar noteiktu praimeri. DNS fragmenti ar līdzīgu mobilitāti tika uzskatīti par identiskiem. Vienā DNS paraugā katrs amplificētais fragments tika pieņemts par lokusu. Uz

65 iegūto datu pamata tika veidota matrice. Sastādītā matrice tika analizēta ar POPGENE 1.32 (Yeh et al., 1999) un GeneAlex 6.41 (Peakall, Smouse, 2006) datorprogrammu palīdzību. Tika novērtēta ģenētiskā diferenciācija starp populācijām pēc gēnu daudzveidības parametriem.

Tika noteikts kopējais RAPD polimorfisma līmenis katrā pētāmā repša populācijā (P95). Tika novērtēta kopējā gēnu daudzveidība (Ht), gēnu daudzveidība atsevišķās populācijās (Hs), novēroto (Na) un efektīvo (Ne) alēļu skaits lokusā (Nei, 1987), gēnu daudzveidība katrā populācijā (h) (Nei, 1973), Šenona (Shenon) indeks (I) (Lewontin, 1972), populāciju ģenētiskās diferenciācijas koeficients(Gst=(Ht-Hs)/Ht) (Nei, 1987) un ģenētiskās distances (D) (Nei, 1978). Gēnu plūsma starp populācijām tika novērtēta pēc Nm=(1/GST -1)/4 (Nei, 1987; Slatkin, Barton, 1989).

2.15. Mikrosatelītu praimeru testēšana Specifisko mikrosatelītu izstrāde ir laikietilpīgs process. Sakarā ar to daudzos pētījumos izmanto mikrosatelītu marķierus izstrādātus tuvi radnieciskām sugām. Coregonus albula sugai izstrādātie mikrosatelītu marķieri mums pieejamos literatūras avotos, kā arī gēnu bankas datu bāzē netika atrasti. Savukārt Coregonus dzimtas citām sugām izstrādātu mikrosatelītu marķieru ir diezgan daudz un ar katru dienu to skaits palielinās (Patton et al., 1997; Turgeon et al., 1999; Favé, Turgeon, 2008 u.c.). Pirms mikrosatelītu marķieru izmantošanas radnieciskai sugai ir nepieciešama to optimizācija, šim nolūkam veic mikrosatelītu praimeru testēšanu. Mūsu pētījumos testēto mikrosatelītu praimeru nosaukumi un secības ir atspoguļotas 4. pielikumā.

2.15.1. Polimerāzes ķēdes reakcijas apstākļi DNS amplifikācija tika veikta, izmantojot amplifikātoru GeneAmp® 9700. Polimerāzes ķēdes reakcija (PĶR) tika veikta 12 μl tilpumā. PĶR sastāvs: DNS paraugs; 10×Taq Buffer ar KCl;

1,5mM MgCl2; 2mM dNTPMix; 0,06U/μl Taq DNA polymerase; 0,4μmol/μl katra praimera. Tika izmantots sekojošs amplifikācijas cikls: denaturācija - 94ºC 5min; 25 cikli: 94ºC 30s (denaturācija), 56ºC 30s (praimeru piesaistīšana jeb atkvēlināšana), 72ºC 1min (sintēze); 72ºC 7min; 4ºC (atdzesēšana). Pēc amplifikācijas PĶR paraugi tika glabāti ledusskapī (4ºC) līdz analītiskai sadalīšanai akrīlamīda gēlā.

2.15.2. Analītiskā elektroforēze poliakrīlamīda gēlā Mikrosatelītu – PĶR produkti tika sadalīti (frakcionēti) 8% poliakrīlamīda gēlā atbilstoši vispārējām rekomendācijām (Paulauskas, Tubelyte - Kirdiene, 2002), izmantojot TBE buferšķīdumu (0,045M Tris, 0,001M EDTA, 0,045M H 3 BO3 , pH 8,3-8,4) (Peacock et al.,

1965) vertikālā elektroforēzes iekārtā. Amplificēto DNS fragmentu elektroforētiskai sadalīšanai tika izmantots režīms: 10 V*cm-1 20 min un 16 - 17 V*cm-1 vienu stundu. Pirms uzklāšanas uz gēla PĶR produktiem tika pievienots buferšķīdums (50% glicerīns, 0,1M EDTA, 0,002% bromfenols zilais) paraugu noārdīšanai un izsekošanai gēlā elektroforēzes laikā. Amplificēto produktu testēšanai tika izmantots viss PĶR tilpums (12 μl). Iegūto DNS fragmentu izmēra identificēšanai tika izmantots DNS marķieris (pUC19 DNA/MspI (HpaII) Marker, (MBI Fermentas, Vilnius, Lithuania)).

2.15.3. Mikrosatellītu fragmentu vizualizēšana Pēc elektroforēzes gēls ar sadalītiem DNS fragmentiem tika nokrāsots ar etīdija bromīdu (5µg/ml). Iegūtie PĶR produkti tika vizualizēti UV gaismā (302nm), izmantojot UVP vizualizācijas sistēmu. Iegūto DNS fragmentu izmēri tika noteikti, salīdzinot tos ar marķieri, izmantojot datorprogrammu VisionWorksLS (Ultra-Violet Products Ltd, UK). DNS fragmentu amplifikācijas atkārtojamībai DNS paraugu amplifikācija tika atkārtota trīs reizes ar katru praimeri. Katrā amplifikācijas sērijā tika iekļauta gan pozitīvā, gan negatīvā kontrole (bez DNS parauga). Repša populāciju ģenētiskās struktūras noteikšanai un analīzei tika testēti 14 mikrosatelītu praimeri, kas ir izstrādāti dažu Coregonus sugu ģenētiskai analīzei (4. Pielikums). Analīzei tika atlasīti tikai tie praimeri, kas amplifikacijas rezultātā deva labi atkārtojamus un informatīvus DNS fragmentus visās pētāmās repša populācijās.

2.16. Mikrosatelitu lokusu ģenētiskā analīze 2.16.1. Polimerāzes ķēdes reakcijas apstākļi Mikrosatelītu lokusu analīzei tika atlasīti seši mikrosatelītu praimeri (Cisco90, Cisco106, Cisco126, Cisco157,Cisco200 un BWF1) (Patton et al., 1997; Turgeon et al., 1999), kas testēšanas gaitā deva labi atkārtojamus un informatīvus DNS fragmentus visās pētāmās repša populācijās. Katrā praimeru pārī (tiešais un reversais) viens tika iezīmēts ar fluoriscējošu krāsvielu. Tika izmantotas trīs fluoriscentās iezīmes TMR (dzeltena), HEX (zaļa), FAM (zila) (7. tabula). DNS amplifikācija tika veikta, izmantojot amplifikātoru ABI 9700. Tika izmantoti sekojoši amplifikācijas cikli:  Cisco126, Cisco157, Cisco-200 denaturācija – 95ºC 3min; 5 cikli: 95ºC 45s (denaturācija), 53ºC 40s (praimeru piesaistīšana jeb atkvēlināšana), 72ºC 40s (sintēze); 22 cikli: 95ºC 30s (denaturācija), 53ºC 40s (praimeru piesaistīšana jeb atkvēlināšana), 72ºC 40s (sintēze); 72ºC 2min. 67

 Cisco90, Cisco106, BWF1 denaturācija – 95ºC 3min; 5 cikli: 95ºC 45s (denaturācija), 55ºC 40s (praimeru piesaistīšana jeb atkvēlināšana), 72ºC 40s (sintēze); 25 cikli: 95ºC 30s (denaturācija), 55ºC 40s (praimeru piesaistīšana jeb atkvēlināšana), 72ºC 40s (sintēze); 72ºC 2min. 7. tabula Mikrosatelītu praimeru fluoriscentās iezīmes Fluoriscentā iezīme Praimers TMR Cisco90 F - Cisco90 R HEX Cisco126 F - Cisco126 R TMR Cisco157 F - Cisco157 R FAM BWF1 F - BWF1 R FAM Cisco106 F - Cisco106 R HEX Cisco200 F - Cisco200 R (TMR - dzeltena, HEX - zaļa, FAM - zila; F- tiešais, R-reversais)

2.16.2. Amplificēto fragmentu izmēru noteikšana un statistiskā analīze Amplificēto mikrosatelītu izmēru noteikšanai tika izmantots gēnu analizators ABI PRISM® 310. Katrs mikrosatelītu praimers tika uzskatīts par lokusu, un amplifikācijas rezultātā iegūtie DNS fragmenti tika uzskatīti par šī lokusa alēlēm. Analīzes gaitā amplificēto fragmentu izmēri tika novērtēti, izmantojot GeneScan™ 500 LIZ® izmēru standartu un GeneMapper® 3.7 datorprogrammas. Iegūto datu pamatā tika veidota matrice. Sastādītā matrice tika analizēta ar POPGENE 1.32 (Yeh et al., 1999) un GeneAlex 6.41 (Peakall, Smouse, 2006) datorprogrammu palīdzību. Tika novērtēta repša populāciju ģenētiskā struktūra pēc gēnu daudzveidības parametriem. Tika novērtēts konstatēto alēļu izmērs, alēļu skaits lokusā un alēļu sastopamības biežums, novēroto

(Na) un efektīvo (Ne) alēļu skaits lokusā, privātas alēles katrā populācijā (Nei, 1987), vidējais alēļu skaits uz lokusu. Tika novērtēts novērotais (Hobs) un sagaidāmais (Hexp) (pēc Hardija – Veinberga) heterozigotātes līmenis polimorfos lokusos (Nei, 1973), to atšķirības būtiskums tika novērtēts ar X2 kritērija palīdzību. Ar datorprogrammas Micro-checker (Van Oosterhout et al., 2004) palīdzību tika pārbaudīta „nulles” alēļu esamība ar Brookfield (1996) metodes izmantošanu. Ar datorprogrammas Bottleneck 1.2.02 (Cornuet, Luikart, 1997) palīdzību, izmantojot standartus algoritmus, tika

68 pārbaudīts vai pētāmās populācijas bija izgājušas pagātnē „pudeles kakla” efektu. Ar datorprogrammas palīdzību katras paraugkopas pētāmo lokusu alēles tiek grupētas 10 alēļu klasēs (8. tabula) pēc tās sastopamības biežumiem un tiek veidotas histogrammas.

8. tabula Alēļu klases (Luikart et al., 1998)

Alēļu klase 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Alēļu 0,001- 0,101- 0,201- 0,301- 0,401- 0,501- 0,601- 0,701- 0,801- 0,901- sastopamība 0,100 0,200 0,300 0,400 0,500 0,600 0,700 0,800 0,900 1,000

Pēc iegūtām histogrammām tiek novērtēti alēļu sastopamības biežumi katrā analizētā paraugkopā un tiek secināts vai populācija ir izgājusi „pudeles kakla” efektu nesenā pagātnē. Populācijai, izejot pagātnē „pudeles kakla” efektu (indivīdu skaita strauja samazināšanās populācijā), tiks novērots mazāk alēļu ar zemu sastopamības biežumu, nekā ar vidēju (Luikart et al., 1998). Alēļu biežumu izplatības nobīdi sauc par modas nobīdi, tāpēc ka „pudeles kakla” efekts izraisa modas nobīdi no zemiem biežumiem uz vidējiem biežumiem. Pētāmo populāciju ģenētiskās diferenciācijas noteikšanai tika veikta galveno komponentu analīze (PCA). Pētāmo populāciju ģenētiskās diferenciācijas noteikšanai tika veikta arī RST un

FST vērtības novērtēšana (Nei, 1987). FST un RST vērtības ir starppopulāciju ģenētiskās diferenciācijas mērs (tas ir kopējās ģenētiskās daudzveidības īpatsvars, kas atšķir populācijas).

FST vērtības pamatā ir alēļu frekvenču dispersija, RST vērtības pamatā ir alēļu izmēru dispersija.

FST vērtības ir jūtīgas mutācijas ātruma ietekmei retu migrāciju gadījumos, savukārt RST vērtības nav pakļautas mutāciju ietekmei, ja populācijā ir stingri ievērots SMM (mutāciju modelis) (skat. literatūras apskatā). Ja populācija novirzās no SMM, tad precīzāku informāciju par populāciju diferenciāciju parāda FST vērtības (Balloux, Lougon-Moulin, 2002). Sakarā ar to populāciju ģenētiskās diferenciācijas noteikšanai izmanto gan FST, gan RST vērtības. Pētāmo repša populāciju ģenētiskās struktūras un diferenciācijas novērtēšanai tika izmantota Baijesa pieeja (Bayesian approach) datorprogrammā STRUCTURE 2.3 (Hubisz et al., 2009). Tika izmantots modelis, kas ir domāts nesajauktām paraugkopām/populācijām (no admixture), un alēļu frekvenču korelācija starp K populācijām (Burn-ins 100 000 atkārtojumi un 300 000 atkārtojumi pēc Monte-Karlo metodes ar Markova ķēdēm (MCMC-Marcov chain Monte- Carlo)). Paraugu vākšanas vietas tika izmantotas, lai atvieglotu strukturēšanu (LOCPRIOR modelis) pēc datorprogrammas autoru rekomendācijām (mazām paraugkopām, vai ar vāju strukturēšanas signālu) (Hubisz et al., 2009). Visas darbības tika atkārtotas 10 reizes katrai K (1-7), lai apstiprinātu atbilstību log - ticamības (log-likelihood) varbūtībai. Visticamākā grupēšana tika vizualizēta izmantojot STRUCTURE HARVESTER (Earl, vonHoldt, 2012). 69

Pētāmo repša populāciju ģenētiskā līdzība tika novērtēta ar Neja (Nei et al.,1983) ģenētiskās distances (D) indeksa palīdzību. Zaru mezglpunktu spēcīgums (robustness) tika testēts ar 1000 atkārtojumiem (bootstraps), izmantojot Populations 1.2.32 datorprogrammu (Langella, 2005). Pētāmo repša populāciju ģenētiskās līdzības grafiskai attēlošanai tika veidota dendrogramma ar hierarhiskās klasterēšanas metodi (UPGMA), izmantojot TREVIEW datorprogrammu (Page, 1996).

3. Rezultāti 3.1. Pētāmo populāciju repša īpatņu vecuma struktūra Īpatņu vecuma grupu sastāva novērtējums populācijās veicina zivju resursu izpēti un to veiksmīgu menedžmentu. Piemēram, nārstojošo baru īpatņu vecuma struktūra stipri ietekmē populācijas reprodukciju un mirstību, atspoguļo pētāmās populācijas reproduktīvu potenciālu un ļauj spriest par to nākotni (Czerniejewski, Rybczyk, 2010). Analizētās paraugkopās repša īpatņi tika sadalīti piecās vecuma grupās (1+, 2+, 3+, 4+, 5+), bet ne visās paraugkopās tika konstatēti visu piecu vecuma grupu repša īpatņi. Piemēram, visvairāk vecuma grupu tika konstatēts Ežezera un Stirnu ezera repša īpatņu paraugkopās (tās ir 2+, 3+, 4+ un 5+ vecuma grupas). Tikai divu vecumu repša īpatņi tika konstatēti Sventes (1+, 2+), Drīdzis (3+, 4+) un Rāznas ezera (2+, 3+) repša īpatņu paraugkopās, bet Alūksnes ezera repša īpatņu paraugkopās tika noteiktas trīs vecuma grupas (1+, 2+, 3+) (5. Pielikums 1., 2. tabula).

3.2. Pētāmo populāciju repša īpatņu morfometriskā analīze Tika analizēti 11 morfometrisko parametru (deviņi plastiskie un trīs meristiskie (5. tabula)) 202 repša īpatņiem no septiņiem ezeriem (Ežezers, Alūksnes, Sventes, Nirzas, Drīdzis, Rāznas un Stirnu ezers).

3.2.1. Repša īpatņu ķermeņa masa un garums Pētāmo populāciju repša īpatņu ķermeņa garuma un masas dati tika analizēti katrā vecuma grupā atsevišķi. Repša īpatņu standartgaruma un masas statistiskie parametri apkopoti 5. pielikumā 1. un 2 tabulās. Repša īpatņu mātītes un tēviņi pēc standartgaruma (SL) un ķermeņa masas (BH) būtiski neatšķīrās (p>0,05) visās pētāmās paraugkopās. Bet repša īpatņu standartgaruma un ķermeņa masas vidējās vērtības dažādās pētāmās paraugkopās atšķīrās. Piemēram, divu gadu veciem repša īpatņiem vislielākā (p<0,01) SL vidējā vērtība tika konstatēta Stirnu ezera paraugkopā, bet vismazākā - Rāznas ezera paraugkopā. Visu paraugkopu repša īpatņu SL vidējās vērtības būtiski atšķiras savā starpā (p<0,01, p<0,001), izņemot Rāznas un Ežezera paraugkopas, atšķirības starp kurām nebija būtiskas (p>0,05). Līdzīgi dati tika konstatēti arī trīs gadus veciem repša īpatņiem. Piemēram, šī vecuma grupā vislielākā (p<0,001) SL vidējā vērtība tika konstatēta repša īpatņiem Stirnu ezera paraugkopā. Repša īpatņiem Ežezera, Nirzas un Rāznas ezera paraugkopās SL vidējās vērtības savā starpā būtiski neatšķīrās (p>0,05). Drīdzis ezera paraugkopā tika konstatēti repša īpatņi ar diezgan lielu SL, bet tas bija nedaudz mazāks nekā repša īpatņiem Stirnu ezera paraugkopā. Trīs gadu veciem repša īpatņiem Drīdzis ezera paraugkopā SL vidējā vērtība būtiski atšķīrās (p<0,001) no

šī vecuma repša īpatņu SL vidējām vērtībām pārējo pētāmo ezeru paraugkopās. Vismazākā (p<0,001) SL vidējā vērtība trīs gadus veciem repša īpatņiem tika konstatēta Alūksnes ezera paraugkopā. Līdzīgi bija arī ar ķermeņa masas (BH) parametru. Divu gadu veciem repša īpatņiem vislielākā (p<0,05) ķermeņa masa tika novērota repša īpatņiem Stirnu ezera paraugkopā, bet vismazākā – Rāznas ezera paraugkopā, kaut gan šī ezera paraugkopas repša īpatņu BH vidējā vērtība būtiski neatšķīrās no repša īpatņu BH vidējās vērtības Ežezera paraugkopā. Arī trīs gadus veco repšu īpatņu vidū vislielākā (p<0,001) ķermeņa masa tika konstatēta Stirnu ezera paraugkopā. Diezgan liela ķermeņa masa tika novērota arī repša īpatņiem no Drīdzis ezera paraugkopas un tā vidējā vērtība būtiski atšķīrās (p<0,001) no pārējo ezeru paraugkopu repša īpatņu BH vidējās vērtības. Līdzīgi kā pēc īpatņu standartgaruma parametra, arī pēc ķermeņa masas būtiski neatšķiras (p>0,05) savā starpā repša īpatņi no Ežezera, Nirzas un Rāznas paraugkopām. Bet vismazākā (p<0,001) BH vidējā vērtība tika konstatēta repša īpatņiem Alūksnes ezera paraugkopā.

3.2.2. Repša īpatņu kondīcija un augšanas ātrums Fultona kondīcijas faktoru plaši izmanto dažādu zivju populāciju un sugu pētījumos (Karjalainen, 1991; Czerniejewski, Rybczyk, 2010; Szczepkowski et al., 2010; Fiszer et al., 2012).

5. attēls Fultona kondīcijas faktora vidējās vērtības un ± standartnovirze repša īpatņiem pētāmo ezeru paraugkopās

Fultona kondīcijas faktoru ietekmē gan zivju īpatņu vecums, gan dzimums, zarnas aizpildījums, patērētās barības sastāvs, īpatņu nobarotības pakāpe (Barnham, Baxter, 1998).

Mūsu pētījumos Fultona kondīcijas faktors gan mātītēm un tēviņiem, gan dažādās vecuma grupās viena ezera paraugkopas robežās būtiski neatšķīrās (p>0,05), tā rādītājus kopumā parāda 5. attēls. Kaut gan Fultona kondīcijas faktora rādītāji repša īpatņiem dažādu ezeru paraugkopās nedaudz atšķīrās, tā atšķirības tomēr nav būtiskas (p>0,05). Pētāmo populāciju repša īpatņu ķermeņa masas un standartgaruma attiecība un tās pakāpes funkcijas vienādojumi atspoguļoti 6. un 7. attēlā. Pēc repša īpatņu masas un standartgaruma savstarpējās attiecības un pakāpes funkcijas vienādojuma parametriem var spriest par īpatņu augšanas ātrumu.

80 75 70

(g) 60 Nirzas ezers y = 2E-05x2.9438, R2 = 0.7319 55 Alūksnes ezers y = 7E-06x3.1286, R2 = 0.8436

ņa masa ņa 50 Rāznas ezers y = 2E-05x2.9391, R2 = 0.9881 45

erme Sventes ezers y = 3E-05x2.8334, R2 = 0.6921 Ķ 40 Ežezers y = 9E-05x2,6031, R2 = 0,8514 35 140 150 160 170 180 190 Standartgarums (mm)

6. attēls Repša īpatņu standartgaruma un ķermeņa masas attiecības un šo attiecību pakāpes funkcijas vienādojumi Nirzas, Alūksnes, Rāznas, Sventes un Ežezera paraugkopās

Līdzīgi Fultona kondīcijas faktora rādītājiem, repša īpatņu augšanas ātrums, kas tika noteikts pēc repša īpatņu ķermeņa masas un standartgaruma attiecības pakāpes funkcijas vienādojuma parametriem, dažādās pētāmajās repša populācijās atšķīrās. Kaut gan šīs atšķirības nav būtiskas (p>0,05). Viszemākā „n” parametra vērtība bija Ežezera repša īpatņu paraugkopā (2,6), bet visaugstākā bija Stirnu ezera repša īpatņu paraugkopā (3,3). Kopumā, „n” parametrs bija augstāks par 3,00 tikai Stirnu, Drīdzis un Alūksnes ezera repša īpatņu paraugkopās.

180

155

130

105 Drīdzis ezers y = 1E-05x3.0057 Ķermeņa masa (g) masa Ķermeņa R2 = 0.6712 80 y = 3E-06x3.2711 Stirnu ezers R2 = 0.9194 55 170 180 190 200 210 220 230 240 Standartgarums (mm) 7. attēls Repša īpatņu standartgaruma un ķermeņa masas attiecības un šo attiecību pakāpes funkcijas vienādojumi Drīdzis un Stirnu ezera paraugkopās

3.2.3. Repša īpatņu plastiskie parametri Atšķirīgo populāciju zivju mērījumu korektai salīdzināšanai plastisko parametru mērījumi tika pārveidoti mērījumu indeksos – zivs īpatņa ķermeņa mērījumu un standartgaruma attiecība procentos. Galvas mērījumi tika pārveidoti indeksos attiecībā pret galvas garumu (Правдин, 1966). Visi repša īpatņu plastisko parametru mērījumu indeksi (galvas garuma un ķermeņa standartgaruma attiecība (HL/SL) un ķermeņa garuma un ķermeņa standartgaruma attiecība (OD/SL), acs horizontālā diametra un galvas garuma attiecība (ED/HL), purna garuma un galvas garuma attiecība (StL/HL), galvas postorbitālā garuma un galvas garuma attiecība (PO/HL) un galvas platuma un galvas garuma attiecība (Wc/HL)) tika sadalīti pa vecumiem katrā populācijā un apkopoti. Tās vidējas vērtības un statistiskie pamatrādītāji (푋, min, max, SE, SD) ir atspoguļoti 3. - 12. tabulā 5. pielikumā. Plastisko parametru mērījumu indeksi tika salīdzināti divu un trīs gadus veciem repša īpatņiem pētāmās paraugkopās no septiņiem ezeriem. Tika salīdzināti divi repša īpatņu ķermeņa parametru mērījumu indeksi: galvas garuma un ķermeņa standartgaruma attiecība (HL/SL) un ķermeņa garuma un ķermeņa standartgaruma attiecība (OD/SL). No repša īpatņu galvas parametriem tika salīdzināti četri mērījumu indeksi: acs horizontālā diametra un galvas garuma attiecība (ED/HL), purna garuma un galvas garuma attiecība (StL/HL), galvas postorbitālā garuma un galvas garuma attiecība (PO/HL) un galvas platuma un galvas garuma attiecība (Wc/HL). Plastisko parametru mērījumu indeksi tika salīdzināti divus gadus veciem repša īpatņiem paraugkopās no Ežezera, Alūksnes, Sventes, Rāznas un Stirnu ezeriem. Plastisko parametru mērījumu indeksi trīs gadus veciem repša īpatņiem tika salīdzināti paraugkopās no Ežezera, Alūksnes, Nirzas, Drīdzis, Rāznas un Stirnu ezeriem.

Repša īpatņu ķermeņa parametri Divus gadus veco repša īpatņu galvas garuma un standartgaruma attiecību (HL/SL) vidējās vērtības atspoguļotas 5. pielikumā 4. tabulā. Repša īpatņu galvas garuma un standartgaruma attiecības mērījumu indeksi raksturo īpatņu galvas izmērus. Būtiski lielākas galvas (p<0,01, p<0,001) raksturīgas repša īpatņiem paraugkopās no Ežezera, Alūksnes un Stirnu ezeriem, kuru lielumi savā starpā būtiski neatšķīrās (p>0,05). Savukārt Sventes un Rāznas ezeru paraugkopās repša īpatņu galvas bija mazākas un savā starpā būtiski atšķīrās (p<0,05). Trīs gadus veciem repša īpatņiem bija būtiski lielāki (p <0,05, p<0,001) galvas mērījumu indeksi Ežezerā un Alūksnes ezerā, un savā starpā tie būtiski neatšķiras (p>0,05) (5. pielikums 5. tabula). Līdzīgi galvas izmēri bija repša īpatņiem no Stirnu un Nirzas ezeriem (p>0,05). Vismazākie galvas garuma mērījumu indeksi (p<0,001) bija trīs gadus veciem repša īpatņiem no Drīdzis ezera paraugkopas. 4. tabula 5. pielikumā parāda, ka divu gadu veciem repša īpatņiem vismazākie ķermeņa garuma mērījumu indeksi (OD/SL) bija Ežezera paraugkopā, bet vislielākie repša īpatņiem Rāznas ezera paraugkopā (p<0,05, p<0,001). Pēc Stjūdenta kritērija novērtēšanas izrādījās, ka OD/SL mērījumu indeksu vidējās vērtības būtiski neatšķīrās repša īpatņiem Ežezera un Alūksnes ezera paraugkopās; Ežezera un Stirnu ezera paraugkopās (p>0,05). Sventes un Rāznas ezeru paraugkopu repša īpatņu OD/SL mērījumu indeksu vidējās vērtības atšķīrās gan viena no otras (p<0,01), gan no Ežezera un Alūksnes ezeru paraugkopu repša īpatņu OD/SL mērījumu indeksu vidējām vērtībām ar diezgan augstu ticamības pakāpi (p<0,05, p<0,001). Taču šīs atšķirības nav spilgti izteiktas. Trīs gadus veciem repša īpatņiem vislielākā OD/SL mērījumu indeksu vidējā vērtība bija Drīdzis ezera paraugkopā (5. tabula 5. pielikumā), bet no pārējo ezeru paraugkopu OD/SL mērījumu indeksu vidējām vērtībām tā būtiski neatšķīrās (p>0,05). Mazāka OD/SL mērījumu indeksu vidējā vērtība bija repša īpatņiem Alūksnes ezera paraugkopā un tā būtiski atšķīrās (p<0,01, p<0,001) no OD/SL mērījumu indeksu vidējām vērtībām repša īpatņiem Nirzas, Rāznas un Stirnu ezera paraugkopās. Stirnu, Drīdzis un Nirzas ezeru paraugkopu repša īpatņu OD/SL mērījumu indeksu vidējās vērtības būtiski neatšķīrās (p>0,05).

Repša īpatņu galvas parametri Nozīmīgas atšķirības starp pētāmām repša paraugkopām tika konstatētas arī repša īpatņu galvas parametros. Tā Sventes ezera paraugkopā divus gadus veciem repša īpatņiem bija lielāki acs horizontālā diametra un galvas garuma attiecības (ED/HL) mērījumu indeksi (p<0,1, p<0,001). Mazāki acs horizontālā diametra un galvas garuma attiecības (ED/HL) mērījumu indeksi bija Ežezera un Stirnu ezera paraugkopu repša īpatņiem (p<0,001), kas savā starpā būtiski

75 neatšķīrās (p>0,05). Divu gadu veciem repša īpatņiem no Alūksnes un Rāznas ezeru paraugkopām ED/HL mērījumu indeksu vidējās vērtības būtiski neatšķīrās (p>0,05) (9. tabula 5. pielikumā). Trīs gadus veco repša īpatņu vidū lielākas (p<0,01, p<0,001) acs diametra relatīvo mērījumu vidējās vērtības bija Alūksnes un Rāznas ezera paraugkopās, un tās savā starpā būtiski neatšķīrās (p>0,05). Mazākas ED/HL mērījumu indeksu vidējās vērtības (p<0,01, p<0,001) šajā vecuma grupā tika konstatētas repša īpatņiem Ežezera un Stirnu ezera paraugkopās, un tās savā starpā arī būtiski neatšķīrās (p>0,05). Trīs gadus veciem repša īpatņiem no Nirzas un Drīdzis ezeru paraugkopām ED/HL mērījumu indeksu vidējās vērtības būtiski neatšķīrās (p>0,05), bet no pārējo ezeru paraugkopu (bez Rāznas ezera paraugkopas) repša īpatņu ED/HL mērījumu indeksu vidējām vērtībām tās atšķīrās ar augstu ticamības pakāpi (p<0,01, p<0,001) (10. tabula 5. pielikumā). Par vienu no svarīgiem sīgu zivs novērtēšanas parametriem uzskata arī zivs īpatņu purna garuma mērījumu indeksus. Divus un trīs gadus veco repša īpatņu purna garuma un galvas garuma attiecību (StL/HL) mērījumu indeksu vidējās vērtības pētāmās populācijās parāda 9. un 10. tabula 5. pielikumā. Lielākie StL/HL mērījumu indeksu vidējie vērtējumi bija Alūksnes un Rāznas ezera divus gadus veciem repša īpatņiem, mazāka StL/HL mērījumu indeksu vidējā vērtība bija Stirnu ezera repša īpatņu paraugkopā. Pētāmo ezeru repša īpatņu paraugkopu StL/HL mērījumu indeksu vidējās vērtības pārsvarā savā starpā statistiski neatšķīrās. Būtiskas atšķirības pēc šī parametra (p<0,05, p<0,01, p<0,0001) tika konstatētas tikai Sventes, Stirnu un Alūksnes ezeru repša īpatņu populācijās. Divus gadus veco repša īpatņu StL/HL mērījumu indeksu vidējās vērtības atspoguļotas 9. tabulā 5. pielikumā. Repša īpatņu StL/HL mērījumu indeksu vidējās vērtības trīs gadus veco repša īpatņu vidū bija lielākas Alūksnes un Nirzas ezeru paraugkopās, kas savā starpā būtiski neatšķīrās (p>0,05). Mazākas StL/HL mērījumu indeksu vidējās vērtības bija Stirnu un Ežezera repša īpatņu paraugkopās, kas savā starpā arī būtiski neatšķīrās (p>0,05). Statistiski nozīmīgi (p<0,05, p<0,001) pēc šī parametra, no citiem ezeriem atšķirās tikai Stirnu ezera repša īpatņu paraugkopa. Pārējās pētāmās repša īpatņu paraugkopās statistiski nozīmīgas atšķirības konstatētas tikai starp dažu ezeru paraugkopu pāriem, tas ir Ežezers un Nirzas (p<0,01); Alūksnes un Drīdzis, Nirzas un Drīdzis (p<0,05). Vēl viens nozīmīgs galvas parametrs ir galvas postorbitālā garuma un galvas garuma attiecība (PO/HL). Lielākas (p<0,001) PO/HL attiecības mērījumu indeksu vidējās vērtības bija divus gadus veciem repša īpatņiem no Ežezera un Stirnu ezera paraugkopām, bet Alūksnes, Sventes

76 un Rāznas ezera repša īpatņiem PO/HL attiecības mērījumu indeksu vidējās vērtības nozīmīgi neatšķīrās (p>0,05) (9. tabula 5. pielikumā). Trīs gadus veciem repša īpatņiem lielākas PO/HL mērījumu indeksu vidējās vērtības bija Ežezera un Stirnu ezera paraugkopās, kas savā starpā būtiski neatšķīrās (p>0,05). Nirzas, Drīdzis un Rāznas ezeru repša īpatņu paraugkopas pēc PO/HL mērījumu indeksu vidējām vērtībām savā starpā būtiski neatšķīrās (p>0,05). Bet Nirzas un Drīdzis ezera repša īpatņu paraugkopas pēc šī parametra būtiski atšķīrās (p<0,05, p<0,001) no Alūksnes ezera repša īpatņu paraugkopas (10. tabula 5. pielikumā). Lielākās (p<0,001) galvas platuma un galvas garuma attiecības (Wc/HL) mērījumu indeksu vidējās vērtības divus gadus veciem repša īpatņiem bija Sventes un Rāznas ezeru paraugkopās, bet tās savā starpā būtiski neatšķīrās (p>0,05). Mazāka (p<0,001) Wc/HL mērījumu indeksu vidējā vērtība bija repša īpatņiem Stirnu ezera paraugkopā, tā būtiski neatšķīrās tikai no Ežezera paraugkopas repša īpatņu Wc/HL mērījumu indeksu vidējās vērtības (p>0,05). Ežezera paraugkopas repša īpatņiem nedaudz atšķīrās no repša īpatņu Wc/HL mērījumu indeksu vidējās vērtības Alūksnes ezera paraugkopā, bet tās atšķirības nav statistiski nozīmīgas (p>0,05) (9. tabula 5. pielikumā). Trīs gadus veciem repša īpatņiem lielākas (p<0,01, p<0,001) Wc/HL mērījumu indeksu vidējās vērtības bija Rāznas un Stirnu ezeru paraugkopās, bet tās tomēr bija mazākas par Wc/HL vidējām vērtībām divus gadus veciem repša īpatņiem. Ežezera, Alūksnes, Nirzas un Drīdzis ezeru paraugkopu repša īpatņu Wc/HL mērījumu indeksu vidējās vērtības bija aptuveni vienādas un šo paraugkopu vidū būtiski neatšķīrās (p>0,05) (10. tabula 5. pielikumā).

3.2.4. Repša īpatņu meristiskie parametri Repša īpatņu meristisko parametru statistiskie pamatparametri (vidējais aritmētiskais, standartkļūda, standartnovirze, pazīmes minimālās un maksimālās vērtības) ir atspoguļoti 9. tabulā. Kopumā tika analizēti trīs meristiski parametri ((RA) staru skaits anālajā spurā, (LL) perforēto zvīņu skaits laterālajā līnijā, (sp.br.) žaunu bārkšu skaits pirmajā žaunu lokā no kreisās puses), kuru vērtības vienas paraugkopas robežās būtiski neatšķīrās gan tēviņiem, gan mātītēm, gan dažāda vecuma repša īpatņiem. Tātad repša īpatņu meristiskie parametri tika analizēti un salīdzināti starp pētāmām paraugkopām. Staru skaits anālajā spurā (RA) repša īpatņiem dažādo ezeru paraugkopās bija dažāds. Piemēram, Ežezera, Sventes un Drīdzis ezeru repša īpatņu paraugkopās tika konstatētas vislielākās šī parametra vidējas vērtības (p<0,01, p<0,001), to atšķirības minēto ezeru paraugkopu vidū nav nozīmīgas (p>0,05). Arī šī parametra minimālās un maksimālās vērtības šo ezeru repša īpatņu paraugkopās bija identiskas. Turpretī Alūksnes, Nirzas un Rāznas ezeru

77 repša īpatņu paraugkopās tika konstatētas vismazākās (p<0,01, p<0,001) RA pazīmes vērtības, kas arī šo ezeru paraugkopu vidū būtiski neatšķīrās (p>0,05). Minimālās un maksimālās RA vērtības Alūksnes, Nirzas un Rāznas ezeru repša īpatņu paraugkopās bija mazākas, nekā Ežezera, Sventes un Drīdzis ezeru paraugkopās. Stirnu ezera repša īpatņu paraugkopas RA vidējās vērtības būtiski atšķīrās (p<0,01, p<0,001) no pārējām sešām paraugkopām, kaut gan RA pazīmes minimālās un maksimālās vērtības ir vienādas ar Nirzas un Rāznas ezeru repša īpatņu paraugkopām. 9. tabula Repša īpatņu meristisko parametru statistiskie pamatrādītāji pētāmās populācijās Meristiskie Statistiskie Ežezers Alūksnes Sventes Nirzas Drīdzis Rāznas Stirnu parametri parametri 푋̅ 13,77 13 13,78 12,92 13,77 13 13,25 13-15 11-14 13-15 12-14 13-15 12-14 12-14 RA 푚푖푛 − 푚푎푥 ±푆퐸 0,09 0,41 0,67 0,14 0,12 0,71 0,65 푆퐷 0,61 0,05 0,22 0,49 0,78 0,32 0,12 푋̅ 80,00 84,89 90,33 78,31 87,49 83 85,14 70-90 76-95 88-93 70-86 78-97 80-86 77-91 LL 푚푖푛 − 푚푎푥 ±푆퐸 0,60 3,71 1,58 1,11 0,65 2,28 3,89 푆퐷 3,92 0,47 0,53 3,99 4,26 1,02 0,74 푋̅ 39,26 38,90 39,78 42,00 40,93 36 38,64 32-46 31-46 34-45 36-45 36-43 33-40 32-44 sp.br 푚푖푛 − 푚푎푥 ±푆퐸 0,49 2,89 3,73 0,82 0,41 2,88 2,77 푆퐷 3,24 0,37 1,24 2,97 2,70 1,29 0,52 (RA- staru skaits anālajā spurā, LL- zvīņu skaits laterālajā līnijā, sp.br – žaunu bārkšu skaits pirmajā kreisajā žaunu lokā, 푋̅-vidējais aritmētiskais, 푚푖푛- minimālā vērtība, 푚푎푥 - maksimālā vērtība, ±푆퐸 -standartkļūda, 푆퐷 - standartnovirze)

Perforēto zvīņu skaita laterālajā līnijā (LL) vidējās vērtības arī svārstījās dažādās repša īpatņu paraugkopās. Vislielākais perforēto zvīņu skaits laterālajā līnijā tika konstatēts Sventes (p<0,001) un Drīdzis (p<0,05, p<0,001) ezeru repša īpatņu paraugkopās. Arī šīs pazīmes minimālās un maksimālās vērtības Sventes un Drīdzis ezeru repša īpatņiem bija lielākas, nekā citu ezeru repša īpatņu paraugkopās. Ežezera un Nirzas ezeru repša īpatņu paraugkopās tika konstatētas vismazākās LL vidējās vērtības (0,001), arī šīs pazīmes minimālās un maksimālās vērtības Ežezera un Nirzas ezeru repša īpatņu paraugkopās bija mazākas. Alūksnes, Stirnu un Rāznas ezeru repša īpatņu paraugkopās LL vidējās vērtības bija līdzīgas, bet šīs pazīmes minimālās un maksimālās vērtības gan atšķīrās. Pēc iegūtajiem datiem izrādījās, ka Alūksnes un Stirnu ezeru repša īpatņu paraugkopās LL vidējās vērtības būtiski neatšķīrās (p>0,05), bet no citu ezeru repša īpatņu paraugkopām tās atšķīrās būtiski ar ticamības līmeni p<0,001. Līdzīgi Nirzas un Ežezera repša īpatņu paraugkopas arī savā starpā būtiski neatšķīrās (p>0,05), bet no citu ezeru repša īpatņu paraugkopām atšķīrās ar būtiskuma līmeni p<0,001. Vislielākā žaunu bārkšu skaita (sp.br) vidējā vērtība tika novērota Nirzas ezera paraugkopas repša īpatņiem, nedaudz mazākas žaunu bārkšu skaita vidējās vērtības tika konstatētas Drīdzis

78 un Sventes ezeru repša īpatņu paraugkopās. Nirzas, Drīdzis un Sventes ezeru repša īpatņu paraugkopu sp.br vidējās vērtības savā starpā būtiski neatšķīrās (p>0,05), bet no pārējo ezeru paraugkopām tās atšķīrās ar būtiskuma līmeni p<0,001. Vismazākā sp.br pazīmes vidēja vērtībā tika konstatēta Rāznas ezera repša īpatņu paraugkopā. Rāznas ezera repša īpatņu sp.br pazīmes vidējā vērtība atšķīrās no pārējo ezeru repša īpatņu paraugkopu (bez Ežezera paraugkopas – p>0,05) sp.br pazīmes vidējām vērtībām ar augstu būtiskuma līmeni (p<0,001). Arī Stirnu ezera repša īpatņu paraugkopas sp.br pazīmes vidējā vērtība būtiski atšķīrās (p<0,001) no pārējo ezeru repša īpatņu sp.br vidējās vērtības (bez Ežezera paraugkopas (p>0,05)), kaut gan Stirnu, Alūksnes un Ežezera repša īpatņu paraugkopas bija diezgan tuvas pēc sp.br vidējām vērtībām.

3.3. Izofermentu sistēmu polimorfisms Pētījumā tika analizētas 10 izofermentu sistēmas. Aspartataminotransferāze (AAT, E.C. 2.6.1.1) AAT ferments ir dimērs. Aspartataminotransferāze ir audu specifiska. Zivīm šis ferments ir divās formās: citoplazmatiskā (s) un mitohondriālā (m). AAT fermenta formas kodē viena gēna vairāki lokusi (Altukhov et al., 2000). Analizējot aknu paraugus zimogrammā parādās viena aktivitātes zona, kuru kodē lokuss AAT- 4. Analizējot muskuļu paraugus zimogrammā parādās arī viena aktivitātes zona, kuru kodē duplicēts lokuss AAT-1,2. Visās populācijās lokuss AAT-1,2 bija monomorfs (vienāds visiem analizētiem īpatņiem), bet lokuss AAT-4– polimorfs (atšķirīgs visiem vai dažiem no analizētajiem īpatņiem). Repša īpatņu muskuļu paraugu aspartataminotransferāzes zimogramma ir redzama 8. attēlā.

8. attēls Repša īpatņu muskuļu paraugu aspartataminotransferāzes lokusa AAT-1,2 zimogramma

Superoksiddismutāze (SOD, E. C. 1.15.1.1) Superoksīddismutāze ir dimērs. Šī fermenta gēnam ir vismaz divi lokusi: mSOD un sSOD, kas kontrolē šī fermenta citoplazmatisko (s) un mitohondriālo (m) formu sintēzi. Tika parādīts, ka

šis ferments zivīm nav audu specifisks (Altukhov et al., 2000). Superoksīddismutāze ir metālproteīns, kas katalīzē toksiskā superoksīdradikāļa disproporcionēšanu līdz molekulārajam skābeklim un peroksīdam (McCord, Fridovich, 1969). Repša īpatņu aknu un muskuļu paraugu analīzes rezultātā superoksīddismutāzes sistēmā zimogrammās tika novērotas divas fermenta aktivitātes zonas, kuras kodē divi lokusi SOD-1 un SOD-2. Sventes ezera repša īpatņu paraugkopā abi superoksīddismutāzes lokusi bija monomorfi.

9. attēls Repša īpatņu aknu paraugu superoksīddismutāzes lokusu SOD-1un SOD-2 polimorfisms Pārējās pētāmās repša populācijās SOD-1 un SOD-2 lokusi bija polimorfi, izņemot Rāznas un Nirzas ezeru repša īpatņu paraugkopas, kur SOD-2 lokuss zimogrammās netika konstatēts. Repša īpatņu muskuļu un aknu paraugu superoksīddismutāzes lokusu polimorfisms atspoguļots 9. un 10. attēlā.

10. attēls Repša īpatņu muskuļu paraugu superoksīddismutāzes lokusa SOD-1 polimorfisms (1, 2, 3, 4, 7, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 – homozigotiskie genotipi; 5, 6, 8, 9, 10, 11 – heterozigotiskie genotipi)

Alkoholdehidrogenāze (ADH, E.C. 1.1.1.1) Alkoholdehidrogenāze ir dimērs (Altukhov et al., 2000). Lašveidīgajiem tas vislabāk izpaužas aknu paraugos (Vuorinen, 1984).

Repša aknu paraugu zimogrammās visās pētāmās populācijās parādās tikai viena izofermenta aktivitātes zona, kuru kodē lokuss ADH-1. Šis lokuss visās pētāmās repša populācijās ir monomorfs (11. attēls).

11. attēls Alkoholdehidrogenāzes lokuss ADH-1 repša īpatņu aknu paraugu zimogrammā

Laktatdehidrogenāze (LDH, E.C. 1.1.1.27) Atsevišķas laktatdehidrogenāzes molekulāras formas tiek izskatītas kā tetramēri, kuri sastāv no viena vai diviem polipeptīdu tipiem, nosacīti tos apzīmē ar A un B vai M un H subvienībām. Laktatdehodrogenāze ir audu specifisks ferments. Lašveidīgajiem šīs ferments izpaužas muskuļos, aknās un acīs (Altukhov et al., 2000). Mūsu pētījumos iegūtajā šī fermenta repša īpatņu muskuļu paraugu zimogrammā tika konstatēta viena aktivitātes zona, kuru kodē duplicēts lokuss LDH-B1,2. Visās pētāmās repša populācijās šis lokuss bija monomorfs (12. attēls).

12. attēls Laktatdehidrogenāzes lokuss LDH-B,2 repša īpatņu muskuļu paraugu zimogrammā

Malikenzīms (ME, E. C. 1.1.1.40) Malikenzīms ir NADP-atkarīgs enzīms. ME ir divās formās: citoplazmatiskā (s) un mitohondriālā (m). Zivīm šis ferments ir audu specifisks. Atškirīgas šī fermenta formas izpaužas muskuļu un aknu paraugos. Malikenzīms ir tetramērs (Altukhov et al., 2000). Šī fermenta repša īpatņu aknu paraugu zimogrammā tika novērota viena aktivitātes zona, kuru kodē duplicēts lokuss ME3,4.Visās pētāmās repša īpatņu populācijās šis lokuss bija monomorfs (13. attēls). Vienīgi Ežezera repšiem tika konstatēti četri īpatņi, kas bija polimorfi pēc lokusa ME3,4.

13. attēls Malikenzīma lokuss ME-3,4 repša īpatņu aknu paraugu zimogrammā

Malatdehidrogenāze (MDH, E.C. 1.1.1.37) Malatdehidrogenāze ir NAD-atkarīgs enzīms. Zivīm šis ferments pastāv divās formās: citoplazmatiskā (s) un mitohondriālā (m). Katru formu kodē patstāvīgs gēns. Malatdehidrogenāze ir dimērs. Malatdehidrogenāze ir audu specifisks ferments. Atškirīgas šī fermenta formas izpaužas muskuļu, smadzeņu un aknu paraugos (Altukhov et al., 2000). Pēc repša aknu paraugu elektroforētiskās analīzes zimogrammās tika novērota viena šī fermenta aktivitātes zona, kuru kodē duplicēts lokuss MDH1,2. Visās pētāmās repša populācijās šis lokuss bija polimorfs. Pēc repša īpatņu muskuļu paraugu analīzes zimogrammā tika konstatēta viena šī fermenta aktivitātes zona, kuru kodē duplicēts lokuss MDH3,4. Šis lokuss bija monomorfs visās pētāmās repša populācijās (14. attēls).

14. attēls Malatdehidrogenāzes lokuss MDH-3,4 repša īpatņu aknu paraugu zimogrammā

Glikoze-6-fosfatdehidrogenāze (G6PDG, E.C. 1.1.1.49) Glikoze-6-fosfatdehidrogenāze ir dimērs (Кирпичников, 1987). Lašu zivīm šis ferments ir aktīvs eritrocītos, muskuļos, sirdī un aknās (Altukhov et al., 2000). Pēc repša īpatņu aknu paraugu analīzes zimogrammās tika novērota viena fermentatīvi aktīva zona, kuru kodē lokuss G6PDH-1. Visās pētāmās repša populācijās lokuss G6PDH-1 bija polimorfs. Šī lokusa ģenētiskā interpretācija bija apgrūtināta vājas fermenta elektroforētiskas sadalīšanās dēļ, tāpēc šis lokuss tika izslēgts no turpmākās repša populāciju ģenētiskās analīzes.

Glicerol-3-fosfātdehidrogenāze (G3PDH E.C. 1.1.1.8) Glicerol-3-fosfātdehidrogenāze ir ferments, kurš piedalās ātrā NAD atjaunošanas procesā glikolīzes ciklā muskuļu saraušanās laikā (Кирпичников, 1987). Lašveidīgajiem vislielākā šī fermenta aktivītate tika novērota muskuļos un sirdī (Altukhov et al., 2000). Pēc repša īpatņu muskuļaudu paraugu analīzes zimogrammās tika novērotas divas fermenta aktivitātes zonas, kuras kodē divi lokusi G3PDH-1 un G3PDH-2. Visās pētāmās repša populācijās lokusi G3PDH-1 un G3PDH-2 bija polimorfi. Šie lokusi tika izslēgti no turpmākās repša populāciju ģenētiskās analīzes vājas fermenta izšķirtspējas dēļ zimogrammā.

Esterāzes (EST, E.C.3.1.1.-) Esterāzes ir liela fermentu grupa (ne mazāk kā 20), kas katalizē sarežģītu ēterisko saišu sašķelšanu. Parasti esterāzes dala četrās grupās: karboksil-, aril-, acetil-, un acetilholīn- esterāzes. Esterāzes ir monomēri. Esterāzes ir vienas no plaši izplatītiem ģenētiskiem marķieriem. Pēc populācijas ģenētiskās struktūras parametriem: lokusu skaita, alēļu skaita uz lokusu un polimorfo lokusu skaita, esterāzes lašveidīgajiem ir uzskatāmas par īpaši mainīgiem fermentiem (Altukhov et al., 2000). Mūsu pētījumos repša īpatņu gan aknu, gan muskuļu paraugu zimogrammās tika konstatētas divas aktivitātes zonas, kuras kodē divi lokusi EST-2 un EST-4. Visās populācijās lokusi EST-2 un EST-4 bija polimorfi.

Esterāze D (ESD, E.C.3.1.1.1) Esterāze D ferments zivīm ir aktīvs muskuļos un aknās. Esterāze D ferments ir dimers (Altukhov et al., 2000). Repša īpatņu gan muskuļaudu, gan aknu paraugu zimogrammās tika konstatēta viena aktivitātes zona, kuru kodē viens lokuss ESD. Iegūtajās zimogrammās lokuss ESD bija polimorfs visās pētāmās repša populācijās.

Kopumā tika izpētītas desmit izofermentu sistēmas, kurās tika konstatēti 20 lokusi (10. tabula). Alūksnes un Stirnu ezera repša populācijās (katrā) 11 lokusi bija polimorfi, septiņi no tiem tika analizēti. Nirzas, Drīdzis un Rāznas ezeru repša populācijās tika konstatēti pa 10 polimorfu lokusu, Nirzas un Rāznas ezeru repša īpatņu paraugkopās tika analizēti katrā septiņi polimorfi lokusi. Drīdzis ezera paraugkopā bija seši analizēti lokusi. Sventes ezera repša īpatņu paraugkopā tika konstatēti septiņi polimorfi lokusi, no kuriem seši tika iekļauti kopējā analīzē. Savukārt Ežezera populācijā 12 izofermentu lokusi bija polimorfi un astoņi no tiem tika iekļauti kopējā analīzē.

10. tabula Polimorfi un monomorfi izofermentu lokusi pētāmās repša populācijās Izofermentu sistēmas Lokusi Alūksnes Nirzas Rāznas Ežezers Drīdzis Stirnu Sventes Aspartataminotranferāze AAT1,2 2M 2M 2M 2M 2M 2M 2M (AAT, E.C. 2.6.1.1) AAT4 1P 1P 1P 1P 1P 1P 1P Superoksiddismutāze SOD1 1P 1P 1P 1P 1P 1P 1M (SOD, E.C. 1.15.1.1) SOD2 1P - - 1P 1P 1P 1M Alkoholdehidrogenāze ADH 1M 1M 1M 1M 1M 1M 1M (ADH, E.C. 1.1.1.1) Laktatdehidrogenāze LDHB1,2 2M 2M 2M 2M 2M 2M 2M (LDH, E.C. 1.1.1.27) Malikenzīms ME3,4 2M 2M 2M 1P/1M 2M 2M 2M (ME,E.C.1.1.1.40) Malatdehidrogenāze MDH3,4 2M 2M 2M 2M 2M 2M 2M (MDH, E.C. 1.1.1.37) MDH1,2 2P 2P 2P 2P 2P 2P 2P EsterāzeD ESD 1P 1P 1P 1P 1P 1P 1P (ESD,E.C.3.1.1.1) EST2 1P 1P 1P 1P 1P 1P 1P Esterāze (EST, E.C.3.1.1.-) EST4 1P 1P 1P 1P 1M 1P 1P Glikoze-6-fosfatdehidrogenāze G6PDH 1P 1P 1P 1P 1P 1P 1P (G6PDG, E.C. 1.1.1.49) Glicerol-3-fosfātdehidrogenāze G3PDH1 1P 1P 1P 1P 1P 1P 1P (G3PDH E.C. 1.1.1.8) G3PDH2 1P 1P 1P 1P 1P 1P 1P Analizēto polimorfo lokusu skaits 7 7 7 8 6 7 6

Vidējais polimorfisma līmenis(%)(P95) 43,75 43,75 43,75 50,00 37,50 43,75 37,50 (M –monomorfs lokuss; P – polimorfs lokuss)

Vidējais polimorfisma līmenis pētāmās repša populācijās svārstās no 37,50 līdz 50,00 procentiem. Vismazākais polimorfisma līmenis pēc izofermentu sistēmām ir Sventes un Drīdzis repšiem, bet visaugstākais ir Ežezera repšiem. Pārējās pētāmās repša populācijās vidējais polimorfisma līmenis pēc izofermentu sistēmām ir 42,86%.

3.3.1. Populāciju alēļu pārpilnība Ļoti svarīgs populācijas ģenētiskās struktūras parametrs un ģenētiskās daudzveidības rādītājs ir alēļu skaits lokusā. Alēļu skaits lokusā atspoguļo populācijas ģenētisko potenciālu, tas ir viena gēna dažādi varianti atspoguļo populācijas spēju pielāgoties mainīgajiem vides apstākļiem (Хедрик, 2003). Kopumā visos polimorfos lokusos tika konstatētas divas alēles uz lokusu. Ežezera repša īpatņu paraugkopā polimorfā lokusā EST-2 tika konstatētas trīs alēles un Sventes ezera repša īpatņu paraugkopā polimorfā lokusā AAT-4 tika konstatētas trīs alēles. Vidējais alēļu skaits uz lokusu pētāmās repša populācijās svārstās no 1,38 līdz 1,56 (viszemākais Drīdzis ezera repša populācijā; visaugstākais Ežezera repša populācijā) (6. Pielikums).

3.3.2. Pētāmo repša populāciju heterozigotātes līmenis Populācijas ģenētiskās struktūras parametram - heterozigotisko īpatņu sastopamībai populācijā ir ļoti liela nozīme, jo īpatņu heterozigotāte atspoguļo populācijas ģenētisko daudzveidību. Svarīgs ir arī homozigotisko īpatņu skaits populācijā (Altukhov et al., 2000). Dažādu genotipu sastopamības biežums nosaka populācijai raksturīgu gēnu alēļu attiecību (Хедрик, 2003). Pētāmo repša populāciju novērotie un sagaidāmie (pēc Hardija – Veinberga) heterozigotātes līmeņi polimorfos lokusos atspoguļoti 6. pielikumā. Heterozigotātes līmenis polimorfos lokusos atspoguļo dažādu genotipu sadalījuma vienmērīgumu pētāmā populācijā. Parasti novērotais heterozigotātes līmenis ir tuvs sagaidāmajam heterozigotātes līmenim. X2 kritērijs ir statistiska šo vērtību pārbaude, kas parāda, vai atbilst reāla populācija teorētiskam nosacījumam. Repša īpatņu vidējā novērotā heterozigotāte populācijās svārstās no 0,167 līdz 0,229, bet vidējā sagaidāmā heterozigotāte svārstās no 0,174 līdz 0,206 (6. pielikums). Viszemākā vidējā novērotā heterozigotāte tika konstatēta Rāznas un Drīdzis ezeru repša paraugkopās, bet visaugstākā vidējā novērotā heterozigotāte tika konstatēta Sventes ezera repšiem. 11. tabula Novēroto un sagaidāmo heterozigotātes līmeņu atšķirības pētāmās repša populācijās - X2 kritērijs un atšķirību ticamības līmenis Lokusi AAT-4 SOD-1 MDH-1 MDH-2 ESD EST-2 EST-4 ME-3 Populācijas Alūksnes 3,10 0,002 0,6 0,0003 4,05* 1,83 4,60* M Nirzas 2,30 0,60 0,07 0,01 0,70 1,20 0,15 M Rāznas 0,20 0,63 0,50 0,03 0,63 0,70 6,00* M Ežezers 0,60 0,06 5,7* 12,8*** 9** 19,4*** 0,06 0,3 Drīdzis 7,98** 3,70 0,80 5,08* 0,33 1,05 M M Stirnu 0,19 1,31 0,00 0,002 1,38 2,22 0,30 M Svente 1,75 M 2,25 0,09 9,00** 2,78 0,26 M (M – monomorfais lokus; * - p<0,05; ** - p<0,01; *** - p<0,001)

Novērotais heterozigotātes līmenis būtiski atšķīrās no sagaidāmā (pēc Hardija-Veinberga) heterozigotātes līmeņa: Alūksnes ezera repša īpatņiem ESD un EST-4 lokusos (p<0,05); Rāznas ezera repša īpatņiem EST-4 lokusā (p<0,05); Ežezera repšiem MDH-1, MDH-2, ESD, EST-2 lokusos (p<0,05, p<0,01, p<0,001); Drīdzis ezera repšiem AAT-4 un MDH-2 lokusos (p<0,05, p<0,01); Sventes ezera repša īpatņiem ESD lokusā (p<0,01) (11. tabula).

Vismazākais vidējais novērotais heterozigotātes līmenis ir Rāznas ezera repšu populācijā, bet vislielākais vidējais novērotais heterozigotātes līmenis tika konstatēts Ežezera repšu populācijā. Visvairāk atšķīrās vidējais novērotais un vidējais sagaidāmais heterozigotātes līmenis (pēc Hārdija-Veinberga) Sventes, Rāznas un Ežezera repša populācijās (6. pielikums). Taču atšķirības starp vidējo novēroto un vidējo sagaidāmo heterozigotātes līmeni (pēc Hārdija- Veinberga) šo ezeru repša populācijās nav būtiskas (p>0,05).

3.3.3. Alēļu sastopamība pētāmās repša populācijās Katra ezera repša populācija atšķīrās ar savu īpatnēju alēļu komplektu un to sastopamības biežumu. Visu pētāmo repša īpatņu populāciju alēļu sastopamības biežumi ir atspoguļoti 7. pielikumā. Radara diagrammas – vizuālas kartes, kurās apvienoti pētāmo izofermentu lokusu alēļu sastopamības biežumi katrā pētāmā repša populācijā atsevišķi. Šīs diagrammas norāda redzamākās atšķirības starp alēļu sastopamības biežumiem pētāmās repša populācijās. Alūksnes, Nirzas, Ežezera, Stirnu un Drīdzis ezeru repša populācijās bija līdzīgs alēļu sadalījums AAT-4 lokusā, Rāznas un Sventes ezeros alēļu sadalījums bija cits. Lokusā ME-3 alēļu sadalījums atšķīrās tikai Ežezera repša populācijā, jo tur bija konstatēta privātā alēle. Gandrīz katrā pētāmā repša populācijā alēļu sadalījums lokusā MDH-1 atšķīrās. Bet lokusā MDH-2 alēļu sadalījums bija līdzīgs Alūksnes, Nirzas un Rāznas ezeru repša populācijās, kā arī Stirnu, Drīdzis, Ežezera un Sventes ezeru repša populācijās. Lokusā SOD-1 alēļu sadalījums bija līdzīgs Ežezera un Sventes ezera repša populācijās, jo Sventes ezera repšiem šis lokuss ir monomorfs, bet Ežezera repša īpatņu paraugkopā tika konstatēti tikai daži īpatņi ar heterozigotisku genotipu. Otrādi, Stirnu ezera repša īpatņu paraugkopā visi īpatņi bija ar heterozigotisku genotipu, un divu alēļu sastopamība šajā paraugkopā bija līdzīga. Alūksnes, Nirzas, Rāznas un Drīdzis ezeru repša populācijās SOD-1 lokusā alēļu sastopamība bija līdzīga, kur viena no divām alēlēm vairāk vai mazāk prevalēja par otru. Lokusā ESD Ežezera un Sventes ezeru repša populācijās tika konstatēts gandrīz vienmērīgs abu alēļu sadalījums. Drīdzis un Stirnu ezera repša īpatņu paraugkopā ESD lokusā pārsvarā bija alēle B, kaut gan Alūksnes, Nirzas un Rāznas ezeru repša īpatņu paraugkopās šajā lokusā prevalēja alēle A. Lokusā EST-2 Ežezera repša īpatņu paraugkopā tika konstatētas trīs alēles, bet parējās pētāmās repša īpatņu paraugkopās šajā lokusā tika novērotas tikai divas alēles. Alēļu sadalījums bija līdzīgs Alūksnes, Nirzas un Stirnu ezeru repša populācijās, pārējos ezeros alēļu sadalījums atšķīrās. Diezgan līdzīga situācija pēc alēļu sadalījuma bija visās pētāmās repša populācijās, izņemot Nirzas ezera repšus. Šī ezera repša populācijā alēļu sadalījums EST-4 lokusā krietni atšķīrās no parējām pētāmām populācijām.

15. attēlā ir atspoguļota alēļu sastopamība pētāmās repša populācijās: Na - alēļu skaits uz lokusu; Na ≥5% - alēļu skaits ar sastopamības biežumu vairāk par 5%; Ne - efektīvais alēļu skaits uz lokusu; No - privātalēles.

15. attēls Alēļu sastopamība pētāmās repša populācijās (Na – vidējais alēļu skaits lokusā; Na ≥5% – vidējais alēļu skaits ar sastopamības biežumu vairāk par 5%; Ne – vidējais efektīvais alēļu skaits lokusā; No – vidējais privātalēļu skaits; ±standartkļūda)

Pēc vidējiem alēļu sastopamības parametriem visas pētāmās repša populācijas bija diezgan līdzīgas savā starpā, acīmredzami atšķīrās tikai Ežezera repša populācija. Ežezera repša populācijā, privātalēļu klātbūtnes dēļ (ME-3 un EST-2 lokusos), vidējais novērotais alēļu skaits uz lokusu un vidējais efektīvais alēļu skaits uz lokusu bija nedaudz lielāks. Sventes ezera repša populācijā privātalēles klātbūtne lokusā AAT-4 kopējos alēļu sastopamības vidējos parametrus būtiski nemaina.

3.3.4. Pētāmo repša populāciju ģenētiskā mainība un diferenciācija Pētāmo repša populāciju galveno komponentu analīze (PCA) ir atspoguļota 16. attēlā. PCA ir daudzfaktoru tehnika, kas ļauj noteikt un attēlot galvēnas likumsakarības daudzaspektu datu kopā (piemēram, daudz lokusu un daudz paraugkopu). Katra ass, PC1 un PC2, skaidro 58,03% un 21,12% no kopējās daudzveidības attiecīgi. Attēlā ir redzams, ka pētāmo populāciju vidū nošķirtas grupas veido Alūksnes, Stirnu un Ežezera, Drīdzis ezeru repša populācijas.

Sventes Nirzas Rāznas

Ežezers

PC 2 2 PC (21,12%) Drīdzis Alūksnes Stirnu

PC 1 (58,03%)

16. attēls Pētāmo repša īpatņu populāciju galveno komponentu analīze (PCA). PC1 un PC2 skaidro 58,03% un 21,12% no kopējās daudzveidības attiecīgi (PC1- pirmā galvenā komponente 1; PC2 – otrā galvenā komponente)

FST vērtības ir starppopulaciju ģenētiskās diferenciācijas mērs (tas ir kopējās ģenētiskās daudzveidības īpatsvars, kas atšķir populācijas). Pētāmo repša populāciju inbrīdinga koeficienta dati (FST) relatīvi kopējai populācijai ir atspoguļoti 12. tabulā. FST vērtības starp dažādām pētāmām repša populācijām svārstās no 0,033 līdz 0,125. Vislielākā FST vērtība ir starp Nirzas

– Drīdzis (0,125) un Nirzas - Ežezera (0,105) repša populācijām, bet vismazākās FST vērtības ir starp Stirnu - Alūksnes (0,033) un Sventes - Ežezera (0,034) repša populācijām. 12. tabula

Ģenētiskā diferenciācija starp populācijām (pēc FST vērtībām) Alūksne Drīdzis Stirnu Nirzas Svente Rāznas Ežezers 0,000 Alūksne

0,089 0,000 Drīdzis

0,033 0,074 0,000 Stirnu

0,043 0,125 0,062 0,000 Nirzas

0,089 0,074 0,069 0,088 0,000 Svente

0,045 0,061 0,058 0,051 0,042 0,000 Rāznas

0,068 0,038 0,069 0,105 0,034 0,056 0,000 Ežezers

Populāciju ģenētisko līdzību un atšķirību atspoguļo ģenētiskās distances un ģenētiskās līdzības radītāji (D) (Nei, 1978). Pētāmo repša populāciju ģenētiskās distances un līdzības indeksi ir atspoguļoti 13. tabulā (virs diagonāles atrodas repša populāciju ģenētiskās līdzības vērtības, bet apakšā – repša populāciju ģenētiskās distances vērtības).

13. tabula Repša populāciju ģenētiskā līdzība un atšķirība pēc Neja (Nei,1978) Alūksne Drīdzis Stirnu Nirzas Svente Rāznas Ežezers Alūksne - 0,961 0,986 0,982 0,965 0,983 0,970 Drīdzis 0,040 - 0,970 0,943 0,979 0,979 0,988 Stirnu 0,014 0,030 - 0,971 0,975 0,976 0,971 Nirzas 0,018 0,058 0,029 - 0,966 0,981 0,950 Svente 0,036 0,021 0,026 0,035 - 0,992 0,992 Rāznas 0,017 0,021 0,024 0,019 0,008 - 0,980 Ežezers 0,030 0,012 0,030 0,051 0,008 0,020 - (Virs diagonāles - ģenētiskā līdzība; zem diagonāles – ģenētiskā distance)

Vismazākās ģenētiskās distances tika konstatētas starp Sventes-Rāznas (0,008) un Sventes- Ežezera (0,008) repša populācijām, bet vislielākās ģenētiskās distances tika konstatētas starp Drīdzis-Nirzas (0,058) un Ežezera-Nirzas (0,051) repša populācijām.

3.4. Anonīmu secību jeb RAPD polimorfisms Pētījumā tika testēti 60 RAPD praimeri (Carl-Roth) (3. pielikums) un 10 no tiem tika izmantoti repša populāciju anonīmo secību polimorfisma analīzei. Izmantoto RAPD praimeru amplificēto lokusu parametri tika apkopoti 14. tabulā. Katrs no izmantotajiem praimeriem sintezēja dažāda izmēra un dažādu skaitu DNS fragmentus. Analizēto fragmentu (lokusu) skaits atsevišķās repša populācijās svārstījās no 4 līdz 11, bet kopējais analizēto lokusu skaits ar dažādiem praimeriem bija no 7 līdz 17. 14. tabula Analizēto praimeru amplificēto lokusu parametri

Konstatēto DNS Konstatēto Kopējais Polimorfo lokusu Praimera lokusu skaits DNS analizēto lokusu skaits pētāmās repša nosaukums pētāmās repša fragmentu skaits populācijās (%) populācijās izmērs (bp) A02 8-11 11 420-1060 45-75 A04 10-14 15 410-1260 46-90 A08 4-11 17 360-1420 60-100 A11 6-9 10 405-870 50-100 B10 6-10 10 460-805 60-75 B11 5-7 7 645-1195 20-86 F03 7-8 9 570-1545 50-100 F04 9-10 11 406-900 22-67 F08 4-9 17 690-1895 71-100 F09 7-10 10 544-982 50-86 Kopā - 117 360-1895 45-58

Apkopojot iegūtos datus tika konstatēti 49 RAPD lokusi, kas ir raksturīgi visām pētāmām repša populācijām, tas ir 41,9% no visiem analizētiem lokusiem. Tikai astoņi no tiem bija monomorfi visās pētāmās populācijās. Amplifikācijas rezultātā katrs praimers sintezēja no 2 līdz 8 lokusiem, raksturīgiem visām pētāmām repša populācijām, tas ir no 11,8% līdz 63,6% ar noteiktu praimeru. Pārējie konstatētie RAPD lokusi ir privāti pētāmās repša populācijās vai ir raksturīgi tikai dažām no tām (tas ir sastopami tikai noteiktās populācijās). Visīsākais analizēto DNS fragmentu izmērs bija 360 bāžu pāri (bp) amplifikācijā ar praimeru A08, bet visgarākie analizētie DNS fragmenti bija 1895 bp amplifikācijā ar praimeru F08. Amplifikācijas rezultātā ar noteiktu praimeru polimorfo lokusu skaits svārstās atkarībā no pētāmās repša populācijas no 22 līdz 100 procentiem (14. tabula). Kā zināms, visvairāk informācijas par populācijas ģenētisko struktūru sniedz polimorfi lokusi. Visvairāk polimorfo lokusu tika konstatēts, veicot amplifikāciju ar praimeriem A08 (17. attēls (a).)) un F08, bet vismazākais polimorfo lokusu skaits tika konstatēts amplifikācijā ar praimeru F04 (17. attels (b).)).

1 2 3 4 5 6 7 8 M 9 10 11 12 1360014 15 1 2 3 4 5 M 6 7 8 9 3000 15003000 1200 2000 1000 900 800 1500 700 600 1200 500 1000 400

900 300 800 700 200 a). 600 b).

17. attēls Repša DNS paraugu amplifikācijas rezultāts a). Stirnu ezers, ar praimeru F08; b). Rāznas ezers, ar praimeru F04 (a). 1-15 DNS paraugu numuri; M-marķieris; b). 1-9 DNS paraugu numuri; M-marķieris)

Kopumā analizēto RAPD lokusu statuss (polimorfs vai monomorfs) un lokusa klātbūtne pētāmās repša populācijās ir atspoguļota 8. pielikumā. Polimorfisma līmenis dažādās pētāmās repša populācijās svārstās no 45,30 līdz 58,12%. Viszemākais RAPD polimorfisma līmenis tika konstatēts Sventes un Rāznas ezeru repša populācijās (45,30 un 47,86% attiecīgi), bet visaugstākais RAPD polimorfisma līmenis tika konstatēts Stirnu ezera repša populācijā (58,12%) (8. pielikums). Polimorfo lokusu skaits pētāmās repša populācijās svārstās no 53 (Sventes ezera repša populācijā) līdz 68 (Stirnu ezera repša populācijā) (18. attēls).

18. attēls Amplificēto RAPD DNS fragmentu raksturojumi pētāmās repša populācijās (DNS fragmentu skaits ir norādīts absolūtos skaitļos), gēnu daudzveidība (Nei, 1973) ± standartkļūda)

Nirzas ezera repša populācijā tika konstatēts ievērojami mazāks RAPD lokusu skaits (75), nekā citās pētāmās repša populācijās. Parējās pētāmās repša populācijās tika konstatēts aptuveni līdzīgs RAPD lokusu skaits (no 83 līdz 88). Privāto lokusu skaits ir vismazākais Stirnu ezera repša populācijā, bet Nirzas ezera repša populācijā RAPD privātie lokusi netika konstatēti vispār.

19. attēls Gēnu daudzveidības un Šenona indeksa vērtības pētāmās repša populācijās (± standartkļūda) Gēnu daudzveidības un Šenona indeksa vērtības pētāmās repša populācijās ir attēlotas 19. attēlā. Gēnu daudzveidība (h) (Nei, 1973) atšķiras gandrīz visās pētāmās repša populācijās. Tā viszemākā gēnu daudzveidība tika konstatēta Sventes un Alūksnes ezeru repša populācijās (0,176 un 0,179 attiecīgi), bet visaugstākā gēnu daudzveidība tika konstatēta Stirnu ezera repša populācijā (0,225). Ievērojami atšķiras Stirnu un Alūksnes ezeru repšu gēnu daudzveidība, bet

91 parējo repša populāciju gēnu daudzveidības līmenis būtiski neatšķiras (19. attēls). Šenona indekss (Shannon) (Lewontin,1972) ir populāciju alēļu un gēnu daudzveidības radītājs. Šenona indekss (I) rāda līdzīgu ģenētisko daudzveidību pētāmās populācijās (19. attēls). Pētāmās repša populācijās kopējā gēnu daudzveidība (Ht) un gēnu daudzveidība populācijās (Hs) (Nei, 1987) ir 0,282 un 0,193 attiecīgi.

Rāznas

Nirzas Alūksnes

Ežezers PC 2 2 PC (21,29%) Drīdzis

Sventes Stirnu PC 1 (28,32%) 20. attēls Pētāmo repša īpatņu populāciju galveno komponentu analīze (PCA). PC1 un PC2 skaidro 28,32% un 21,29% no kopējās daudzveidības attiecīgi (PC1- pirmā galvenā komponente; PC2 – otrā galvenā komponente)

Pētāmo repša populāciju galveno komponentu analīze (PCA) ir atspoguļota 20. attēlā. PCA ir daudzfaktoru tehnika, kas ļauj noteikt un attēlot galvenās likumsakarības daudzaspektu datu kopā (piemēram, daudz lokusu un daudz paraugkopu). Katra ass, PC1 un PC2, skaidro 28,32% un 21,29% no kopējās daudzveidības attiecīgi. Attēlā ir redzams, ka pētāmās repša populācijas ir samērā līdzīgas un izteiktas nošķirtas grupas neveido.

15. tabula Pētāmo repša populāciju ģenētiska līdzība un atšķirība pēc Neja (Nei, 1978) Sventes Rāznas Nirzas Drīdzis Stirnu Alūksne Ežezers

Svente - 0,876 0,847 0,860 0,916 0,859 0,853 Rāznas 0,132 - 0,863 0,843 0,849 0,860 0,836 Nirzas 0,166 0,147 - 0,890 0,899 0,883 0,869 Drīdzis 0,151 0,171 0,116 - 0,938 0,904 0,933 Stirnu 0,088 0,164 0,107 0,064 - 0,896 0,915 Alūksne 0,152 0,151 0,125 0,101 0,110 - 0,886 Ežezers 0,159 0,179 0,140 0,069 0,088 0,121 - (Virs diagonāles - ģenētiskā līdzība; zem diagonāles – ģenētiskā distance)

Populāciju ģenētisko līdzību un atšķirību atspoguļo ģenētiskās distances un ģenētiskās līdzības radītāji (pēc Neja, 1978). Pētāmo repša populāciju ģenētiskās distances un līdzības indeksi ir atspoguļoti 15. tabulā (virs diagonāles atrodas pētāmo repša populāciju ģenētiskā līdzība, zem diagonāles – repša populāciju ģenētiskā distance). Vismazākās ģenētiskās distances tika konstatētas starp Drīdzis-Stirnu (0,064) un Drīdzis- Ežezera (0,069) repša populācijām, bet vislielākās ģenētiskās distances tika konstatētas starp Drīdzis-Rāznas (0,171) un Ežezera-Rāznas (0,179) repša populācijām.

3.5. Mikrosatelītu polimorfisms 3.5.1. Mikrosatelītu praimeru testēšana Repša populāciju ģenētiskās analīzes veikšanai tika testēti 14 microsatelītu praimeri, kas ir izstrādāti dažu Coregonus sugu ģenētiskai analīzei (4. pielikums). Testēšanas laikā labi atkārtojamus un informatīvus DNS fragmentus visās pētāmās repša populācijās parādīja 6 mikrosatelītu praimeri (BWF1, Cisco90, Cisco126, Cisco157, Cisco200, Cisco106), kas tika atlasīti turpmākai analīzei.

3.5.2. Mikrosatelītu polimorfisms un alēļu pārpilnība analizētos lokusos Pētījumā tika analizēti seši mikrosatelītu lokusi (BWF1, Cisco90, Cisco157, Cisco106, Cisco126 un Cisco200). Vidējais polimorfisma līmenis visās pētāmās repša populācijās bija vienāds un sastādīja 100%, jo visās pētāmās repša populācijās visi seši analizētie mikrosatelītu lokusi bija polimorfi. Analizēto lokusu alēļu daudzveidība atspoguļota 16. tabulā. Tabulā atspoguļotie dati parāda, ka konstatētais alēļu skaits noteiktā lokusā katrā populācijā atšķiras. Arī katrā analizētā mikrosatelītu lokusā konstatētais alēļu skaits atšķiras. Piemēram, vislielākais alēļu skaits tika konstatēts Cisco200 lokusā Drīdzis un Sventes ezera repša populācijās (12), bet mazāks šajā lokusā alēļu skaits (8) tika konstatēts Nirzas un Ežezera repša populācijās. Vismazākais alēļu skaits (2) tika konstatēts Cisco157 lokusā Ežezera un Stirnu ezeru repša populācijās. Arī vidējais alēļu skaits šajā lokusā ir vismazākais (3,14) starp analizētiem mikrosatelītu lokusiem. Vislielākais vidējais alēļu skaits ir Cisco200 lokusā (9,86). Kopumā Cisco200 lokusā tika konstatēts visvairāk alēļu (29), bet Cisco157 un Cisco126 – vismazāk alēļu (8), salīdzinot ar BWF1 un Cisco90 lokusiem (13 un 15 attiecīgi). Visīsākās alēles tika konstatētas Cisco90 lokusā (112 - 152bp), bet visgarākās Cisco200 (159 - 323bp) un Cisco106 (214 - 350bp) lokusā.

16. tabula Pētāmo ezeru repša populāciju alēļu daudzveidība piecos mikrosatelītu lokusos (BWF1, Cisco90, Cisco157, Cisco126, Cisco106, Cisco200) Lokuss BWF1 Cisco90 Cisco157 Cisco126 Cisco200 Cisco106 Sventes a 4 5 3 5 12 6 ad 214 - 222 117-140 122 - 158 191 - 211 233 - 305 298-338 Rāznas a 4 5 4 4 11 5 ad 214 - 230 115-135 122 - 164 193 - 211 159 - 319 302-335 Nirzas a 4 5 3 3 8 4 ad 212 - 230 120 - 146 122-162 191 - 207 229 - 311 314-348 Drīdzis a 5 7 3 4 12 9 ad 206 - 238 112-152 122-166 205 - 211 229 - 317 310-343 Stirnu a 6 5 2 4 9 6 ad 206 - 230 115-132 122 - 142 191 - 207 243 - 323 214-350 Alūksnes a 7 4 5 5 9 5 ad 208 - 240 115-126 122 - 162 195 - 211 231 - 323 314-335 Ežezers a 4 5 2 3 8 8 ad 214 - 238 117-146 122-142 197 - 211 247 - 321 278-348 a.vid. 4,86 5,14 3,14 4,00 9,86 6,14 a.lokusā 13 15 8 8 29 17 ad lokusā 206 - 240 112 - 152 122 - 166 191 - 211 159 - 323 214-350 (a- konstatēto alēļu skaits; ad - konstatēto alēļu izmēru diapazons; a.vid. – vidējais alēļu skaits uz lokusu; a.lokusā- konstatēto alēļu skaits lokusā visās pētāmās repša populācijās; ad lokusā - konstatēto alēļu diapazons lokusā visās pētāmās repša populācijās (bp))

Sakarā ar to, ka Cisco106 lokusā Alūsknes, Stirnu un Nirzas ezeru repša paraugkopās neizdevās iegūt PĶR produktu visiem analizētiem paraugiem, šis lokuss tika izslēgts no turpmākās analīzes. Iegūto datu testēšanas rezultātā (ar datorprogrammas Micro-Checker palīdzību (Van Oosterhout et al., 2004)) netika atklātas genotipēšanas kļūdas, ka arī nulles alēles netika konstatētas nevienā pētāmā repša paraugkopā nevienā no pieciem analizētiem lokusiem.

17. tabula Alēļu pārpilnības vispārīgi parametri pēc piecu lokusu datiem Populāciju skaits, Kopējais alēļu Privāto alēļu Privāto alēļu Lokuss kurās konstatētas skaits lokusā skaits lokusā īpatsvars (%) privātas alēles Cisco90 15 4 26,7 2 Cisco126 8 1 12,5 1 Cisco157 8 3 37,5 3 Cisco200 29 8 27,6 5 BWF1 13 6 46,15 3

Privāto alēļu īpatsvars analizētos mikrosatelītu lokusos ir atspoguļots 17. tabulā. Vismazāk privāto alēļu tika konstatēts Cisco126 lokusā (viena alēle Alūksnes ezera repša paraugkopā) un tas ir 12,5% no visām atklātām alēlēm šajā lokusā. Visvairāk privāto alēļu tika konstatēts Cisco200 (astoņas alēles piecās pētāmās repša paraugkopās) un tas ir 27,6% no visām atklātām alēlēm šajā lokusā. Vislielākais privāto alēļu īpatsvars tika konstatēts Cisco157 un BWF1 lokusos (37,5 un 46,15% attiecīgi). Abos gadījumos privātas alēles tika konstatētas trīs dažādās pētāmās repša paraugkopās.

21. attēls Alēļu sastopamība pētāmās repša populācijās (Na – vidējais alēļu skaits lokusā; Ne – vidējais efektīvais alēļu skaits lokusā; Na ≥5% – vidējais alēļu skaits ar sastopamības biežumu vairāk par 5%; No≤50% vidējais alēļu skaits ar sastopamības biežumu mazāku par 50%; No – vidējais privātalēļu skaits; ±standartkļūda)

Alēļu pārpilnības vispārīgi parametri pēc piecu lokusu datiem ir atspoguļoti 21. attēlā. Kopumā alēļu pārpilnības rādītāji atšķiras katrā pētāmā repša populācijā, bet šīs atšķirības statistiski nav būtiskas (p>0,05). Kā redzams 21. attēlā, vislielākais konstatēto alēļu skaits uz vienu lokusu ir Drīdzis ezera repša populācijā (6,2), bet vismazākais alēļu skaits uz lokusu tika konstatēts Nirzas un Ežezera repša populācijās (4,6 un 4,4 attiecīgi). Vidējais alēļu skaits uz lokusu ar sastopamības biežumu vairāk par 5% ir vienāds ar vidēju alēļu skaitu lokusā visās pētāmās repša populācijās. Reto alēļu vidējais skaits uz lokusu, kas tika konstatētas mazāk kā 50% no pētāmiem repša īpatņiem, atšķiras katrā pētāmā repša populācijā (no 2,00 līdz 2,4), bet kopumā šīs atšķirības nav būtiskas (p>0,05).Vidējais efektīvais alēļu skaits uz lokusu būtiski atšķiras no vidējā novēroto alēļu skaita Ežezera, Nirzas un Alūksnes ezera repša populācijās (p<0,05). Pārējos ezeros šīs atšķirības nav būtiskas (p>0,05). Privātās alēles tika konstatētas visos lokusos, visās pētāmās repša populācijās. Vismazāk privāto alēļu visos piecos lokusos tika konstatēts Ežezera un Stirnu ezera repša populācijās (pa vienai alēlei) un Nirzas ezera repša 95 populācijā (2), visvairāk – Drīdzis, Alūksnes un Sventes ezera repša populācijās (pa pieciem katrā populācijā) (sk. 21. attēls).

3.5.3. Alēļu sastopamība pētāmās repša populācijās Katrā ezerā repša populācija atšķiras ar savu īpatnēju alēļu komplektu un to sastopamības biežumu. Visu pētāmo repša populāciju alēļu sastopamības biežumi ir atspoguļoti 9. pielikumā. 9. pielikumā tika apvienotas pētāmo ezeru repša populāciju novēroto mikrosatelītu alēļu sastopamības biežumi katrā lokusā atsevišķi. Attēlos atspoguļotās diagrammas parāda redzamākās atšķirības alēļu sastopamībā starp pētāmām repša populācijām. Kā redzams 9. Pielikumā, Cisco90 lokusā Nirzas ezera repša populācijā stipri dominē alēle 122 (sastopamības biežums 0,75), kas ir bieži sastopama arī Ežezera un Drīdzis ezera repša populācijās (0,45 un 0,20 attiecīgi). Ežezera un Drīdzis ezera repša populācijās ir bieži novērota alēle 132 (0,40 un 0,35 attiecīgi). Attēlā ir redzams, ka Stirnu un Rāznas ezera repša populācijās bieži ir novērota alēle 121 (0,35 un 0,43 attiecīgi), bet Alūksnes ezerā repša populācijā stipri dominē alēle 126 (ar biežumu 0,70). Ievērojami arī, ka Sventes ezera repša populācijā pusei no analizētiem īpatņiem ir konstatēta alēle 135 (0,50). Privātas alēles Cisco90 lokusā tika konstatētas tikai divās no analizētajām repša populācijām, viena ir Sventes ezera repša populācijā (140) un trīs alēles ir Drīdzis ezera repša populācijā (112, 131, 152). Lokusā Cisco126 kopumā ir konstatētas astoņas alēles. Pētāmās repša populācijās dažādās variācijās dominē divas alēles (205 un 207). Piemēram, Stirnu, Ežezers un Nirzas ezera repša populācijās dominē alēle 205 (0,60 – 0,81), bet Rāznas, Alūksnes un Drīdzis ezera repša populācijās dominē alēle 207 (0,43 – 0,50). Savukārt Sventes ezera repša populācijā divu alēļu sastopamības biežums ir līdzīgs (0,30 un 0,35). Pārējo sešu alēļu sastopamības biežumi pētāmās repša populācijās variē katrā ezerā, bet to sastopamības biežums nepārsniedz 0,30. Samērā līdzīgi pēc alēļu sadalījuma un to sastopamības biežuma Cisco126 lokusā ir Drīdzis un Sventes ezera repša populācijas, vienīgi Sventes ezera repša populācijā ir konstatēta alēle 191, kuras Drīdzis ezera repša populācijā nav. Cisco126 lokusa analīzes rezultātā pētāmās repša populācijās tika konstatēta tikai viena privāta alēle 195 Alūksnes ezera repša populācijā. Vislielākā alēļu daudzveidība lokusā Cisco157 ir novērota Rāznas un Alūksnes ezera repša populācijās (4 un 5 alēles attiecīgi). Ežezera un Stirnu ezera repša populācijās ir novērotas tikai divas alēles (122 un 142). Alēle 122 tika konstatēta visās pētāmās repša populācijās un visās pētāmās populācijās (izņemot Alūksnes un Stirnu ezera repša populācijām) tā dominē (sastopamības biežums ir no 0,70 līdz 0,95). Stirnu ezera repša populācijā šīs alēles sastopamības biežums ir 0,50, bet Alūksnes ezera repša populācijā - tikai 0,25. Ežezera repša paraugkopā ir konstatēts tikai viens heterozigotisks genotips ar alēli 142. Alūksnes ezera repša

96 populācijā dominē alēle 158 (0,45), šī alēle ir konstatēta arī Rāznas un Sventes ezera repša populācijās, bet to sastopamības biežums ir krietni mazāks (0,07 un 0,10 attiecīgi). Cisco200 lokusā ir novēroti visvairāk alēļu variantu pētāmās repša populācijās (29) (16. tabula). Un visās pētāmās repša populācijās (izņemot Stirnu ezera repša populācijas) ir novērotas no vienas līdz divām privātām alēlēm (17. tabula). Arī vidējais alēļu skaits uz lokusu ir diezgan liels (9,86). Lokusā konstatētās alēles ir sastopamas pētāmās repša populācijās dažādās kombinācijās. Katra ezera repša populācijā ir novērotas divas vai trīs dominējošās alēles, bet pārējām novērotām alēlēm ir samērā neliels sastopamības biežums. Piemēram, Ežezera repša populācijā starp novērotām alēlēm lokusā Cisco200 dominē divas alēles 253 un 247 (0,20 un 0,30 attiecīgi). Pārējo sešu alēļu sastopamības biežumi ir krietni mazāki (no 0,05 līdz 0,15). Līdzīga situācija ir arī Nirzas ezera repša populācijā. Kopumā, šis lokuss ir vismainīgākais, tāpēc pēc šī lokusa alēļu sastopamības biežumiem, līdzīgas repša populācijas izdalīt nevar. Lokusā BWF1 visās pētāmās repša populācijās ir sastopama alēle 214. Alūksnes, Nirzas, Ežezera, Stirnu un Sventes ezeru repša populācijās tās sastopamības biežums ir diezgan augsts (no 0,40 līdz 0,55), bet Rāznas un Drīdzis ezera repša populāciju īpatņiem šī alēle ir novērota retāk (0,21 un 0,25 attiecīgi). Alēle 220 konstatēta visās (izņemot Nirzas ezera repša populāciju) pētāmās repša populācijās ar biežumu no 0,15 līdz 0,30. Alēle 238 tika novērota tikai četros ezeros (Stirnu, Drīdzis, Alūksnes un Ežezera) ar sastopamības biežumu no 0,10 līdz 0,40. Privātas alēles tika konstatētas trīs repša populācijās: vienā - Stirnu ezera repša populācijā (218), divas – Sventes ezera repša populācijā (216 un 222) un trīs – Alūksnes ezera repša populācijā (208, 232 un 240). Kopumā analizētajos mikrosatelītu lokusos novērotās alēles katrā pētāmā ezera repša populācijā veido atšķirīgu, īpatnējo alēļu kombināciju ar tām raksturīgiem alēļu biežumiem.

3.5.4. Populāciju heterozigotātes līmenis Pētāmo populāciju novērotais un sagaidāmais heterozigotātes līmenis polimorfos lokusos ir atspoguļots 22. attēlā. Repša īpatņu vidējais novērotais heterozigotātes līmenis pētāmās repša populācijās svārstās no 0,525 līdz 0,760, bet vidējais sagaidāmais heterozigotātes līmenis svārstās no 0,488 līdz 0,695 (22. attēls). Visaugstākais vidējais novērotais heterozigotātes līmenis tika konstatēts Drīdzis ezera repšiem. Kopumā visās pētāmās repša populācijās (izņemot Alūksnes ezera repša populācijas) vidējais novērotais un vidējais sagaidāmais (pēc Hardija-Veinberga) heterozigotātes līmenis atšķiras, bet šīs atšķirības nav būtiskas (p>0,05). Nirzas ezera repša populācijā vidējais novērotais heterozigotātes līmenis ir viszemākais pētāmo repša populāciju

97 vidū, tas nedaudz atšķiras no vidējā sagaidāmā heterozigotātes līmeņa (22. attēls), tomēr šīs atšķirības nav būtiskas (p>0,05).

22. attēls Vidējais heterozigotātes līmenis pētāmās repša populācijās (Hobs – novērotais heterozigotātes līmenis; Hexp – sagaidāmais heterozigotātes līmenis (pēc Hardija – Veinberga vienādojuma), ± standartkļūda)

Būtiska atšķirība starp novēroto un sagaidāmo heterozigotātes līmeni tika konstatēta tikai BWF1 lokusā Alūksnes ezera repša populācijā (p<0,01). Ar datorprogrammas Bottleneck 1.2.02 (Cornuet, Luikart, 1997) palīdzību tika pārbaudīts, vai pētāmās populācijas bija izgājušas pagātnē „pudeles kakla” efektu.

0,5 Stirnu 0,6 Rāznas 0,4 0,5 Alūksnes 0,4 Drīdzis 0,3 0,3 0,2

0,2 sastopamība sastopamība 0,1 0,1

alēļu klašu biežumu klašu alēļu 0,0 alēļu klašu biežumu klašu alēļu 0,0 1 1 2 3 2 3 4 4 5 6 5 6 7 8 7 8 9 10 9 10 alēļu biežumu klases alēļu biežumu klases A). B).

23. attēls Alēļu biežumu sadalījums pētāmās repša populācijās: A). Stirnu un Alūksnes; B). Rāznas un Drīdzis (alēļu biežumu klašu atšifrējums 8. tabulā)

23. attēlā tika atspoguļotas histogrammas, kas parāda alēļu klašu sastopamības biežumu repša paraugkopās, kas ir izgājušas pagātnē „pudeles kakla” efektu (Alūksnes un Stirnu) un, repša paraugkopās, kas nebija izgājušas „pudeles kakla” efektu (Rāznas, Drīdzis) (salīdzinājumam).

Populācijās, kurās nesenā pagātnē nebija kritiskas skaita samazināšanās, alēļu sastopamības biežumu klasēs tiek novērota L-moda (23. attēls b).). Populācijās, kurās nesenā pagātnē bija kritiskas skaita samazināšanās („pudeles kakla” efekts), alēļu klašu sastopamības biežumā tiek novērota L-modas nobīde (23. attēls a).).

3.5.5. Populāciju ģenētiskā struktūra un diferenciācija

Mikrosatelītu secību pētījumos populāciju diferenciācijas noteikšanai izmanto FST un RST vērtības. FST un RST vērtības ir starppopulāciju ģenētiskās diferenciācijas mērs (tas ir kopējās ģenētiskās daudzveidības īpatsvars, kas atšķir populācijas).

18. tabulā ir atspoguļotas FST un RST ģenētiskās diferenciācijas vērtības katrā lokusā un kopā pēc piecu lokusu datiem. Vērtības FST ir ar diezgan augstu ticamības līmeni (p<0,001) visos pētāmos mikrosatelītu lokusos. Visaugstākās FST vērtības tika noteiktas Cisco90 un Cisco157 lokusos (0,272 un 0,198 attiecīgi), bet Cisco200 lokusā šis parametrs ir viszemākais (0,046).

Līdzīgas bija arī RST ģenētiskās diferenciācijas vērtības pētāmos lokusos: visaugstākās RST vērtības tika noteiktas Cisco90 un Cisco157 lokusos (0,189 un 0,294 attiecīgi), bet Cisco200 lokusā šis parametrs ir viszemākais (-0,023). Visas iegūtās RST vērtības ir ar augstu ticamības līmeni (p<0,001; p<0,05), izņemot Cisco200 lokusu, kur RST vērtības ticamības līmenis nav būtisks. 18. tabula

FST un RST statistikas kopējās vērtības pēc pētāmo mikrosatelītu lokusu datiem (ticamības līmenis (p vērtība) iekavās)

Locus FST RST Cisco90 0,272 (0,001) 0,189 (0,001) Cisco126 0,120 (0,001) 0,082 (0,024) Cisco157 0,198 (0,001) 0,294 (0,001) Cisco200 0,046 (0,001) -0,023 (0,73) BWF1 0,09 (0,001) 0,119 (0,004) Kopā 0,143 (0,001) 0,043 (0,03)

Pētāmo repša populāciju FST un RST vērtību dati starp pētāmo repša populāciju paraugkopu pāriem (pēc piecu lokusu datiem) ir atspoguļoti 19. tabulā.

19. tabula

Ģenētiskā diferenciācija starp pētāmām repša populācijām (pēc FST un RST vērtībām)

RST FST Nirzas Ežezers Sventes Rāznas Drīdzis Stirnu Alūksnes Nirzas - 0,00 0,117 0,00 0,00 0,00 0,158 Ežezers 0,073 - 0,182 0,00 0,00 0,027 0,228 Sventes 0,124 0,109 - 0,027 0,041 0,069 0,155 Rāznas 0,127 0,118 0,078 - 0,00 0,00 0,031 Drīdzis 0,119 0,092 0,059 0,053 - 0,00 0,087 Stirnu 0,120 0,120 0,073 0,091 0,079 - 0,077 Alūksnes 0,192 0,163 0,103 0,119 0,106 0,098 - (Virs diagonāles - RST vērtības; zem diagonāles – FST vērtības)

FST vērtības starp dažādām pētāmām repša populācijām svārstās no 0,053 līdz 0,192.

Vislielākais FST rādītājs ir starp Nirzas - Alūksnes un Alūksnes - Ežezera repša populācijām

(0,192 un 0,163 attiecīgi). Vismazākais FST rādītājs ir starp Rāznas un Drīdzis ezera repša populācijām (0,053). Kopumā visvairāk no citām populācijām atšķiras Ežezera un Nirzas ezera repša populācijas. Vislielākais RST rādītājs ir starp Alūksnes – Ežezera repša populācijām

(0,228). Diezgan augsti RST radītāji tika konstatēti arī starp Sventes – Ežezera (0,182),

Alūksnes – Nirzas (0,158) un Sventes – Alūksnes (0,155) repša populācijām. Viszemākās RST vērtības (0,00) tika konstatētas starp deviņiem repša populāciju pāriem (19. tabula). Kopumā

RST vērtības starp populāciju pāriem neatspoguļo ģenētisko diferenciāciju, kuru parāda FST vērtības.

ALŪKSNES

EŽEZERS NIRZAS

STIRNU PC 2(21,19%) PC SVENTES DRĪDZIS RĀZNAS

PC 1 (43,16%)

24. attēls Pētāmo repša īpatņu populāciju galveno komponentu analīze (PCA). PC1 un PC2 skaidro 43,16% un 21,19% no kopējās daudzveidības attiecīgi (PC1- pirmā galvenā komponente 1; PC2 – otrā galvenā komponente) Pētāmo repša populāciju galveno komponentu analīze (PCA) ir atspoguļota 24. attēlā. PCA ir daudzfaktoru tehnika, kas ļauj noteikt un attēlot galvenās likumsakarības daudzaspektu datu kopā (piemēram, daudz lokusu un daudz paraugkopu). Attēlā ir redzamas trīs pētāmo 100 populāciju grupas: Nirzas un Ežezera; Alūksnes; Stirnu, Sventes, Drīdzis un Rāznas. Katra ass, PC1 un PC2, skaidro 43,16% un 21,19% no kopējas daudzveidības attiecīgi. Baijesa pieeja (Bayesian approach) parādīja, ka pētāmo populāciju repša īpatņi var būt sadalīti divās ģenētiskās grupās (K = 2; ∆K = 28,88; ln Pr(X/K) ± SD = - 1274,57 ± 4,95; 10. pielikums (A) un (B) attēli attiecīgi), sadalot Nirzas un Ežezera repša populācijas vienā grupā un Alūksnes, Stirnu, Sventes, Drīdzis un Rāznas ezera repša populācijas otrā grupā (25. attēls B).).

25. attēls Pētāmo repša īpatņu: A). UPGMA dendrogramma, kas ir veidota uz ģenētiskās distances (D) pamata (Nei et al.,1983); B). Baijesa grupēšana izmantojot STRUCTURE datorprogrammu (Hubisz et al., 2009), pieņemot ka indivīdi ir sadalīti divās ģenētiskās grupās (K = 2) (Melnās horizontālās līnijas atdala dažādu populāciju repša īpatņus. Katrs īpatnis populācijā ir pārstāvēts smalkas horizontālās svītras veidā, kas ir sadalīta segmentos K-krāsās, kas attēlo novērtēto īpatņu dalību daļas K grupās (sarkanā un zaļā daļa)).

Populāciju ģenētisko līdzību un atšķirību atspoguļo ģenētiskās distances rādītāji. Veidota uz ģenētiskās distances (D) pamata (Nei et al.,1983) UPGMA dendrogramma (25. attēls A).) parāda, ka Nirzas un Ežezera repša populācijas veido atsevišķu grupu (zaru “bootstrap” līmeņis 62%), bet pārējās pētāmās populācijas ir citā grupā, kaut gan zaru “bootstrap” līmeņis ir zem 50%. 101

4. Diskusija 4.1. Pētāmo repša populāciju bioloģiskie un morfometriskie parametri Populācija ir vienas sugas īpatņu kopa, kurai piemīt kopējas to raksturojošas pazīmes (t.i., kopējais genofonds) un ir kopīgs sencis. Šī īpatņu kopa ilgstoši apdzīvo noteiktu teritoriju, un tās īpatņi ar lielāku varbūtību krustojas savā starpā, nekā ar īpatņiem no citas līdzīgas kopas (Vandermeer, Goldberg, 2013). Sīgu dzimtas zivīm ir pieņemts, ka populācija ir noteiktas sugas zivs īpatņu kopa, kas ilgstoši eksistē ūdenstilpē, kur ir noteiktas pakāpes panmiksija un nav izteiktas izolācijas. No citas līdzīgas zivs īpatņu kopas tā atšķiras ar noteikta veida izolāciju (visbiežāk tā ir reproduktīvā izolācija, bet dažreiz ir iespējama arī ģeogrāfiskā izolācija) (Решетников, 1980). Katrā ezerā un katrā ūdenstilpē ir sava sīgu zivs populācija, kas atšķiras no pārējām populācijām pēc dažādām morfometriskām pazīmēm. Bieži šīs atšķirības veidojas ekoloģiskas izolācijas rezultātā (Решетников, 1980). Īpatņu dzimumu attiecība, vecuma grupu sastāvs populācijās, augšanas ātruma un morfometrisko parametru novērtējums veicina zivju resursu izpēti un to veiksmīgu menedžmentu (Czerniejewski, Rybczyk, 2010). Maksimālais vecums, kuru var sasniegt repša īpatņi Latvijā ir astoņi gadi, bet citviet tas var sasniegt pat 15 gadus (Plikšs, Aleksejevs, 1998). Laganovska (1957) ziņo, ka Latvijā Drīdzis un Sventes ezeru lomos ir sastopami līdz četrus gadus veci īpatņi, bet Stirnu ezera – līdz pat sešus gadus veci īpatņi. Alūksnes un Rāznas ezeru lomos vairāk konstatēti viena un divus gadus veci repša īpatņi. Autore skaidro, ka seklākos ezeros repšus vieglāk apzvejot, nekā dziļākajos ezeros. Arī tas, ka lomos ir īpatņi vecāki par trim gadiem, liecina par šo ezeru repšu krājumu nepietiekami intensīvu izmantošanu. Savukārt tikai jaunu vecumu īpatņu sastāvs lomos liecina par šīs populācijas pārāk intensīvu izmantošanu (Правдин, 1966). Par to liecina arī divu repša populāciju pētījumi Drawsko un Pelcz ezeros Polijā (Czerniejewski, Filipiak, 2002), kur repša vecākie īpatņi paraugkopās bija trīs gadus veci un to skaits lomos bija ļoti mazs. Mūsu pētījumos visvairāk vecuma grupu tika konstatēts Ežezera un Stirnu ezera paraugkopās. Tajās tika konstatēti no divus līdz piecus gadus veci repša īpatņi. Tas liecina par to, ka, iespējams, šo ezeru repšu krājumi ir nepietiekami intensīvi izmantoti. Savukārt jaunāku vecuma grupu repša īpatņi tika konstatēti Alūksnes (no viena līdz trim gadiem) un Sventes (viens un divi gadi) ezeros. Jaunāku vecumu īpatņu klātbūtne populācijā liecina par nelabvēlīgiem procesiem populācijā. Piemēram, masveida īpatņu bojā eja dažādu vides faktoru ietekmes rezultātā (temperatūras vai skābekļa satura svārstības ūdenī), maluzvejniecība. Agrāk tika parādīts, ka konkurence par barību (rauda) un plēsonība (asaris, līdaka un citi) stipri ietekmē repša populāciju skaita svārstības un to atjaunošanās spēju (Winfield, Durie, 2004). 102

Mūsu pētījumos Drīdzis un Nirzas ezeru paraugkopās pārsvarā tika konstatēti divu vecumu repša īpatņi (3+ un 4+). Piecu un sešu gadu vecu īpatņu trūkums šajās paraugkopās, iespējams, radās dabīgas mirstības vai populācijas regulāras izmantošanas (apzvejošanas) rezultātā. Savukārt jaunāko vecuma grupu trūkums, iespējams, liecina par kādiem notikumiem, kas izraisīja repša kāpuru vai mazuļu masveida bojā eju, vai kāda cita faktora iedarbību, kas varēja iztraucēt nārstu. Piemēram, tika parādīts, ka lielus zaudējumus repša populācijā var izraisīt ķīsis - lietojot uzturā repša ikrus un kāpurus; asaris - lietojot uzturā repša mazuļus (Winfield et al., 1996; Valkejärvi, Marjomäki, 2004). Tika parādīts, ka arī ezera eitrofikācija, ūdens temperatūras paaugstināšanās un skābekļa koncentrācijas ūdenī samazināšanās stipri paaugstina repša ikru bojā eju (Решeтников и др., 1982; Костоусов, 1999; Костоусов и др., 2015). Mūsu pētījumos tomēr precīzus secinājumus par šiem notikumiem izdarīt nevar, jo pētāmās paraugkopās repša īpatņu skaits bija samērā neliels. Zivs īpatņu kondīcijas novērtējums ir svarīgs komponents dažādu zivs populāciju pētījumos. Pēc Bolgier un Connolly (1989) zivs kondīcijas mainību bieži novērtē pēc zivs īpatņa standartgaruma un ķermeņa masas attiecības, kā arī izmantojot Fulton, Clark, un Le Cren izstrādātās matemātiskās formulas (Bolgier, Connolly, 1989). Parasti zivs ķermeņa standartgarums un ķermeņa masa cieši korelē. Bet dažādos dzīves periodos zivs īpatņa ķermeņa masa var mainīties, nemainoties tā standartgarumam un otrādi. Tāpēc standartgaruma un ķermeņa masas attiecību nosaka visiem (visu vecuma grupu) paraugkopas īpatņiem kopā un interpretē kā īpatņu augšanas ātrumu (Wootton, 1996). To novērtē pēc pakāpes funkcijas vienādojuma. Konstantes vērtība „n” būtiski lielāka vai mazāka par 3,0 norāda uz alometrisku zivs īpatņu augšanu. Pakāpes funkcijas vienādojuma konstante „n” nosaka arī zivs ķermeņa formu. Piemēram, tā nepārsniedz 3,0 zivs īpatņiem ar slaidu ķermeni, bet zivs īpatņiem ar ieapaļotu ķermeņa formu tā ir augstāka par 3,0. (Wootton, 1996; Jobling, 2002). Parasti „n” konstante svārstās no 2,5 līdz 3,5 (Sutton et al., 2000, Czerniejewski, Filipiak, 2002). Repsim šis parametrs parasti ir ap 3,0 (Christianus, 1995). Kaut gan dažos ezeros ar nepietiekamu barības bāzi šī vērtība nepārsniedz 2,5 (Czerniejewski, Filipiak, 2002; Czerniejewski et al., 2004) un pat 2,2 – 2,3 (Czerniejewski, Rybczyk, 2008). Tiek uzskatīts, ka īpatņu augšanu ietekmē gan abiotiskie, gan biotiskie faktori, un zivju augšanai ir adaptīvs raksturs, kas nodrošina zivs populācijas un vides optimālu mijiedarbību. Bet tika noteikts, ka iedzimst īpatņu augšanas ātruma reakcijas norma, kas ir pakļauta stiprai vides faktoru ietekmei (Кирпичников, 1987). Visstiprāk augšanas ātrumu ietekmē barības resursi (Никольский, 1974). Četru repša populāciju pētījumos Wielkopolska apgabalā Polijā tika atzīmēts, ka repša augšanas ātrums ir augstāks īpatņiem ūdenstilpēs, kas atrodas areāla dienvidos. Autori atzīmēja, ka šāda likumsakarība ir saistīta ar augstu ūdenstilpju produktivitāti areāla dienvidos un zemu

103

ūdenstilpju produktivitāti areāla ziemeļos (Fiszer et al., 2012). Tātad gandrīz visu mūsu pētāmo repša populāciju īpatņiem bija diezgan laba nobarotības pakāpe, un īpatņu augšana bija izometriska, izņemot Ežezeru, kur „n” konstante bija diezgan zema (2,6) un Stirnu ezeru, kur šī vērtība bija diezgan augsta (3,3) (6.un 7.attēls). Iespējams, ka Ežezera barības bāze ir nepietiekama repša populācijai, bet Stirnu ezera repši ir vislabākā nobarotības pakāpē. Agrākos Latvijas repša populāciju pētījumos visātraudzīgākie repša īpatņi tika novēroti arī Stirnu ezerā (Laganovska, 1957). Autore uzskata, ka tas ir izskaidrojams ar nelielu repša populācijas izmēru šajā ezerā, labiem barošanās apstākļiem un mazu konkurentu skaitu. Var pieļaut, ka Stirnu ezera vides apstākļi stipri nav mainījušies kopš iepriekšējiem pētījumiem. Tika parādīts, ka Lietuvas ezeros mītošiem repšiem augšanas ātrums atšķiras katrā ezerā (Kaupinis, Bukelskis, 2004). Autori uzskata, ka tas ir adaptācijas rezultāts noteiktiem vides faktoriem. Fultona kondīcijas faktors ir zivs ķermeņa kondīcijas rādītājs. Tiek uzskatīts, ka īpatņi ar lielāku Fultona kondīcijas faktora rādītāju ir vairāk nobaroti, nekā īpatņi ar zemāku Fultona kondīcijas faktora rādītāju (Wootton, 1996). Ir zināms arī, ka repša īpatņu kondīcija ietekmē nārstošanu. Piemēram, īpatņiem ar diezgan labu nobarotību ātrāk nobriest dzimumprodukti un tas savukārt paātrina nārsta sākšanos (Правдин, 1966). Sīgu dzimtas zivīm dažādās populācijās Fultona kondīcijas faktora rādītāja vērtības svārstās diezgan plašās robežās: 0,60-1,9; 0,87-2,08 (Rogers, Bernatchez, 2007). Repsim šis rādītājs parasti ir ap 1,0 (Czerniejewski, Filipiak, 2002; Czerniejewski et al., 2004). Piemēram, Drawsko, Kamienny Jaz, Komorze, Pile un Siecino ezeros Polijā repša populācijās šis rādītājs nepārsniedza 0,84 (Czerniejewski, Rybczyk, 2008), bet Miedwie ezerā Polijā Fultona kondīcijas faktors repša īpatņiem bija vēl zemāks: 0,69-0,80 (Czerniejewski et al., 2004). Arī Tommota ezerā (Jakutija, Krievija) repša populācijā Fultona kondīcijas faktors bija neliels (0,86-1,15), nedaudz lielāki šī faktora rādītāji tika novēroti tikai 11+ vecuma īpatņiem (1,23) (Романов, 2000). Mūsu pētāmo repša īpatņu paraugkopās šis rādītājs bija samēra augsts, gandrīz visos ezeros minimālā šī faktora vērtība pārsniedza 1,0 (5. attēls). Tātad var secināt, ka mūsu pētāmās populācijās repša īpatņi ir samērā labā kondīcijā - pat labākā, nekā īpatņi repša populācijās Polijā un Krievijā. Visās mūsu pētāmās populācijās Fultona kondīcijas faktora rādītāji repša īpatņiem bija diezgan līdzīgi. Tiek uzskatīts, ka repša augšanas ātrumu un Fultona kondīcijas faktoru stipri ietekmē dažādi ezera faktori vasaras periodā: piemēram, hidroķīmiskie apstākļi (plāns ūdens slānis ar pietiekamu skābekļa koncentrāciju, pārāk augsta ūdens temperatūra) un hidrobioloģiskie apstākļi (minēto hidroķīmisko apstākļu dēļ liela dažādu zivju sugu koncentrācija plānā ūdens slānī un sakarā ar to ierobežots barības resursu daudzums) (Czerniejewski, Filipiak, 2002; Fiszer et al., 2012). Tika atzīmēts arī, ka uz Fultona kondīcijas faktoru vairāk ietekmē ūdenstilpes barības resursi, nekā citi vides faktori (Fiszer et al., 2012). Tātad var pieļaut, ka minētos septiņos Latvijas

104 ezeros pētāmo repša īpatņu kondīcijas faktors un augšanas ātrums ir samērā augsts, ko, iespējams, ietekmē pietekamie barības resursi pētāmos ezeros. Kā zināms, sīgu zivīm ir vairāk piemēroti dziļie vai vidēji dziļie mezotrofie ezeri ar pietiekami lielu skābekļa saturu (Czerniejewski et al., 2004). Tika parādīts, ka dziļākās ūdenstilpēs mīt lielāki repša īpatņi, bet salīdzinoši nelielās un seklās ūdenstilpēs repša īpatņiem spuras, zvīņojums un skelets ir attīstīti vājāk, nekā īpatņiem, kas izauga lielākās un dziļākās ūdenstilpēs (Никаноров, 1964; Суховерхов, 1975; Решётников, 1980). Mūsu pētījumos šī korelācija netika novērota. Arī Kenozero nacionālā parka repša populācijās īpatņu standartgaruma un ūdenstilpes dziļuma korelācija netika konstatēta (Дворянкин и др., 2008). Vispār, pēc īpatņu garuma un ķermeņa masas izšķir mazo un lielo repšu formas. Parasti mazo formu garums sasniedz 10 – 12 cm un svars 50 – 70 g, bet lielās formas sasniedz garumu 20 – 28 cm un svaru 200 g. Tika ziņots, ka dažādās Holarktikas ūdenstilpēs (piemēram, Drawsko un Pelcz ezeros Polijā, Tommota un Ladogas ezeros un Volgas augšteces ūdenstilpēs Krievijā, kā arī Lietuvas ezeros) ir mazās un lielās repša formas (Czerniejewski, Filipak, 2002; Романов, 2000; Костылев, Георгиев, 2006; Столбунов, 2007; Kaupinis, Bukelskis, 2010), kaut gan šī dalīšana ir nosacīta. Tika parādīts, ka dažos Lietuvas ezeros (Kaupinis, Bukelskis, 2004) mīt repša starpformas (vidējās formas), kaut gan precīza šo formu noteikšana ir apgrūtināta. Iepriekšējos Latvijas ezeru repša populāciju pētījumos, kas publicēti pēc 1952. - 1955. gadu datiem (Laganovska, 1957) un 1957. - 1959. gadu datiem (Никаноров, 1964), tika parādīts, ka pēc standartgaruma Stirnu un Drīdzis ezeros tika novēroti lielāki, un Alūksnes un Rāznas ezeros mazāki repša īpatņi. Mūsu pētījumos repša īpatņu standartgaruma un ķermeņa masas rādītāji kopumā bija salīdzinoši mazāki, nekā pēc Laganovskas (1957) un Nikanorova (Никаноров, 1964) datiem. Mūsu pētījumos pēc īpatņu standartgaruma un ķermeņa masas no pārējām pētāmām repša populācijām atšķiras repši no Drīdzis un Stirnu ezera (6. un 7. attēls), parējās pētāmās populācijās tika konstatēti samērā mazāki repša īpatņi. Vismazākie repša īpatņi bija sastopami Alūksnes un Rāznas ezeru populācijās (trīs gadu vecumā vidēji 155,3 un 165,0 cm attiecīgi). Alūksnes ezera repša īpatņi atšķiras no pārējo pētāmo populāciju repšiem ar vāji attīstītu zvīņojumu (zvīņas ir sīkas un plānas) un samērā nelielu ķermeni. Līdzīgi repša īpatņi tika novēroti Rāznas ezerā, kaut gan Rāznas ezerā repšiem šīs pazīmes ir izteiktas ne tik stipri. Agrākos Latvijas repša populāciju pētījumos (Laganovska, 1957) Alūksnes un Rāznas ezera repša īpatņus pieskaitīja pie lielajām repša formām. To garums un ķermeņa masa bija videji 175mm un 65,00g Alūksnes ezera populācijā un 179mm un 73,13g Rāznas ezera populācijā. Bet mūsu pētījumos Alūksnes un Rāznas ezera repša īpatņi ir daudz mazāki gan pēc standartgaruma (푋̅: 155,33 un 165,00 mm attiecīgi), gan pēc svara (푋̅: 47,81 un 57,00 g attiecīgi) (1. tabula 5. pielikumā). Līdz ar to ir iespējams, ka Rāznas ezera repša īpatņu pazīmes

105

- vāji attīstīts zvīņojums un salīdzinoši neliels ķermeņa izmērs nav tik izteiktas, salīdzinot ar Alūksnes ezera repša īpatņiem, tāpēc ka, neskatoties uz samērā līdzīgiem šo ezeru dziļuma parametriem, Rāznas ezers ir krietni lielāks par Alūksnes ezeru (pēc spoguļa laukuma platības: 5756,4 un 1543,7 ha attiecīgi) (4. tabula). Ir iespējams, ka pētāmās Latvijas ezeru populācijās mīt repša vidējā forma, kuras izmēri, salīdzinot ar iepriekšējo pētījumu laiku, stipri nav mainījušies. Tika parādīts, ka barības resursiem uzlabojoties, palielinās arī mazās repša formas garums (Auvinen, 1995; Tuvikene, Saat, 2003; Czerniejewski et al., 2004; Кожина, Потапова, 1973; Стерлигова, Титова, 1983). Piemēram, Lietuvas ezeru repša populāciju pētījumos tika konstatētas standartgaruma izmaiņas dažāda vecuma grupās dažādos pētījumu gados vienos un tajos pašos ezeros (Kaupinis, Bukelskis, 2004). Autori uzskata, ka zivs strandartgaruma izmaņas var ietekmēt daudzi faktori: gan ezera barības bāze, gan plēsīgo zivju blīvums, gan komerczveja u.c. Diemžēl, lielā laika periodā (kopš iepriekšējiem repša populāciju pētījumiem Latvijā) datu trūkums un esošo datu nepietiekamība neļauj precīzi noteikt repša īpatņu izmēru izmaiņas pētāmās populācijās un noteikt šo izmaiņu iespējamos cēloņus. Kā jau tika minēts, dažādas repša populāciju morfoloģiskās atšķirības pārsvarā nosaka ekoloģiskie iemesli. Repša morfoloģiskām pazīmēm ir pielāgošanās raksturs mainīgajiem vides apstākļiem. Tā sīgu zivīm ķermeņa proporcijas var atšķirties ne tikai dažādās ūdenstilpēs, bet arī vienā diezgan lielā ūdenstilpē īpatņiem no dažādām vietām ķermeņa proporcijas arī atšķiras (Chouinard et al., 1996; Næsje et al., 2004; Østbye et al., 2005a). Ir zināms, ka visvairāk mainībai pakļauti galvas parametri (Czerniejewski, Filipak, 2002). Arī Lietuvas ezeru repša populācijās tika konstatētas būtiskas atšķirības galvas parametros (Kaupinis, Bukelskis, 2004). Pēc Latvijas ezeru repša populāciju agrāko pētījumu datiem zināms, ka galvas garuma relatīvo mērījumu vidējas vērtības repša īpatņiem Latvijas ezeros variē no 19,67 līdz 20,38% (Никаноров, 1964). Mūsu pētījumos tika konstatētas šī parametra vērtības no 19,84 līdz 23,17%. Kopumā sanāk, ka 1957. - 1959. gadā repša īpatņu galvas garuma parametri dažādos Latvijas ezeros bija daudz līdzīgāki, nekā pašlaik. Gribētos atzīmēt, ka gan iepriekšējos, gan mūsu pētījumos vismazākā repša īpatņu galvas garuma relatīvā vērtība tika novērota Drīdzis ezerā, kaut gan Alūksnes ezera repša īpatņiem tika konstatēta galvas garuma relatīvo mērījumu vērtības palielināšanās (no 20,38% līdz 22,4%). Divu Polijas ezeru (Drawsko un Pelcz) repša populāciju pētījumos tika parādītas līdzīgas galvas garuma relatīvo mērījumu vērtības (19,94- 21,33%) (Czerniejewski, Filipak, 2002). Autori atzīmē, ka, salīdzinot divus ezerus, vismazākais galvas parametra rādītājs bija dziļākajā ezerā (maks. dziļ. 79,7m), bet repša īpatņi ar garākām galvām bija novēroti vidēji dziļā ezerā (maks.dziļ. 31,0m). Mūsu pētījumos tika novērota līdzīga tendence, jo Drīdzis ezers ir visdziļākais ezers (maks. dziļ. 65,1m) gan mūsu pētāmo

106 ezeru vidū, gan Latvijā vispār. Arī Augšvolgas (Krievijā) ūdenstilpju repša populāciju pētījumos tika novērotas galvas garuma parametra atšķirības dažādās ūdenstilpēs (no 17% līdz 20%), bet šī parametra saistību ar ezera dziļumu autori neidentificēja (Столбунов, 2007). Tiek uzskatīts, ka relatīvi liela galva un acis piemīt lēni augošām zivīm (Решётников, 1980). Bet samērā nelielas acis ir raksturīgas zivju populācijām, kas mīt ezeros ar labu barības bāzi. Savukārt, ja ezera barības bāze ir diezgan laba, tad īpatņu kondīcija un augšanas ātrums arī ir diezgan augsti. Salīdzinot mūsu pētījumos iegūtos datus, tika konstatēts, ka galvas garuma un acs diametra relatīvo mērījumu vidējās vērtības nav saistītas ar repša īpatņu augšanas ātrumu. Tā Ežezera repša īpatņiem tika konstatēta vislielākā galvas relatīvo mērījumu vidējā vērtība, bet vismazākā vidēja vērtība - pēc acs diametra parametra, kaut gan šī ezera paraugkopai tika konstatēts viszemākais augšanas ātruma rādītājs (2,6). Savukārt Stirnu ezera repšiem konstatēta acs diametra relatīvo mērījumu vidējā vērtība ir diezgan maza gan 2+, gan 3+ vecuma grupās, kas labi saskan ar šo īpatņu augšanas ātruma rādītāju (3,3). Zivīm relatīvi lielās acis tika konstatētas populācijās, kas dzīvo zemā apgaismojuma un zemas ūdens caurredzamības apstākļos, kas savukārt ir ļoti aktuāli planktonofagiem (pelede, ripus un repsis) (Потапова, 1978; Решётников, 1980). Pēc acs izmēra izšķir repša formas, kas dzīvo ūdenstilpes dziļākajos slāņos un formas, kas dzīvo augstākajos ūdenstilpes slāņos (Anwand et al., 1997). Dziļakās ūdenstilpēs mītošiem repša īpatņiem ir lielākais relatīvais acs diametra izmērs. Pēc mūsu datiem nevar izsekot šādu likumsakarību, jo dziļākajā Drīdzis ezerā repša īpatņiem acs diametra relatīvais rādītājs bija aptuveni vidējais pētāmo repša populāciju vidū (10., 11. tabula 5. Pielikumā), kaut gan vidēji dziļā Sventes ezera (maks. dziļ. 38,0 m) repša paraugkopā šis parametrs bija visaugstākais (28,83% divus gadus veciem īpatņiem). Pēc iepriekšējo Latvijas repša populāciju pētījumu datiem (Никаноров, 1964) Sventes ezera repšiem tika konstatēts vislielākais acs relatīvais izmērs (28,87%) (Никаноров, 1964). Mūsu pētījumos lielākas acs relatīvo mērījumu vērtības tika novērotas repša īpatņiem seklākos ezeros (Alūksnes un Rāznas ezerā 28,13 un 27,78% attiecīgi). Iepriekšējos Latvijas repša populāciju pētījumos tika konstatēts, ka acs horizontālā diametra relatīvs izmērs repša īpatņiem atšķīrās no mūsu pētījumos iegūtajiem datiem (Oreha, Škute, 2009). Piemēram, būtiski atšķīrās (p<0,05) šis parametrs repša īpatņiem Stirnu ezerā: 27,20% (Laganovska, 1957) un 24,86% (3+), 25,02% (2+) (pēc mūsu datiem), ka arī Drīdzis ezerā: 28,33% (Laganovska, 1957) un 25,86% (pēc mūsu datiem). Salīzdinoši mazāks kļuva šis parametrs arī Alūksnes ezera repšiem, kaut gan Sventes ezerā tas palika nemainīgs. Iespējams, ka cēlonis šī parametra mainībai laikā var būt ūdens caurredzamības uzlabošanās. Pašlaik ūdens caurredzamība pētāmos ezeros stipri variē dažādās sezonās dažādos gados (Daugavpils Universitātes Ekoloģijas institūta Hidroekoloģijas laboratorijas nepublicētie dati). Tāpēc grūti precīzi noteikt šī ūdens parametra

107 ietekmi uz repša acs relatīvo izmēru. Ir iespējams noteikt tikai tendenci. Piemēram, visaugstākie ūdens caurredzamības radītāji tika konstatēti Sventes un Drīdzis ezeros (līdz pat 7m pēc Seki diska), daudz zemāki šie radītāji bija Stirnu ezerā un Ežezerā (līdz 2m pēc Seki diska). Bet tas tomēr nekādi nekorelē ar mūsu pētījumos konstatētiem repša īpatņu acs diametra izmēriem. Daži autori uzskata, ka repša īpatņu acs diametru tomēr visvairāk ietekmē ūdenstilpes barības bāze (Czerniejewski, Filipak, 2002), jo Drawsko un Pelcz ezeru repša populāciju pētījumos lielākas acs diametra vērtības tika konstatētas seklākajā Pelcz ezerā. Tika novērotas būtiskas atšķirības starp Pleščejevo ezera un Ribinskas ūdenskrātuves (Krievija) repša populācijām pēc acs diametra parametra, un tās vērtības bija diezgan augstas (27%, 32%) (salīdzinot ar mūsu iegūtajiem datiem). Tomēr autori nemēģināja izskaidrot tā iespējamos cēloņus (Столбунов, 2007). Lietuvas ezeru repša populāciju pētījumos tika novērota būtiska repša īpatņu diferenciācija pēc acs diametra parametra un tika konstatēta būtiska korelācija starp šo parametru un ezeru platību un platumu (Kaupinis, Bukelskis, 2010). Iespējams, ka katrā ezerā repša īpatņu acs diametra izmēri attīstās dažādu faktoru ietekmes rezultātā, un šo faktoru kopums katrā ezerā var būt atšķirīgs. Ka zināms, repša īpatņiem no ūdenstilpēm ar labu barības bāzi parasti ir īsa un plata galva, neliels purns un nelielas acis (Бурмакин, 1963, Никаноров, 1964). Mūsu pētījumos šī kompleksa pazīmes (īsa un plata galva, neliels purns un nelielas acis) nebija sastopamas nevienā no pētāmām repša populācijām. Īsa un plata galva tika konstatēta repša īpatņiem no Sventes un Rāznas ezeriem, bet īss purns un mazas acis tika konstatētas Ežezera un Stirnu ezera repša populācijās. Salīdzinot mūsu datus ar iepriekšējiem Latvijas ezeru repša populāciju pētījumiem (Laganovska, 1957), tika konstatēts, ka tieši Rāznas ezera repša īpatņiem purna garums kļuva lielāks (no 21,62 līdz 24,68%), nedaudz palielinājās purna garums arī Alūksnes ezera repša īpatņiem (no 23,10 līdz 25,26%) (9., 10. tabula 5. pielikumā). Pārejās pētāmās repša īpatņu paraugkopās šis parametrs bija līdzīgs. Arī Polijas ezeros repša īpatņiem tika konstatētas atšķirības purna garuma, galvas platuma parametros dažādās ūdenstilpēs (Czerniejewski, Filipak, 2002). Būtiska pozitīva korelācija tika novērota Lietuvas repša populāciju pētījumos starp krūšu spuras garumu un ezera dziļumu; starp postorbitālu galvas garumu un ezera platību; starp galvas garumu, galvas postorbitālu garumu un ezera platumu (Kaupinis, Bukelskis, 2004; 2010). Minētos pētījumos tika arī konstatēts, ka visvairāk atšķiras no pārējām populācijām, gan pēc morfomētriskiem, gan pēc meristiskiem parametriem repša populācijas, kas mīt ezeros Lietuvas dienvidos. Tika parādīts, ka sīgu zivs ārējo izskatu vairāk nosaka vide, nekā tas iedzimst (Решётников, 1980 и др.). Katrā ezerā repša eksistenci ietekmē dažādi vides faktori, šo faktoru mijiedarbība dažādos ezeros atšķiras. Rezultātā katrā ezerā veidojas savs īpatnējs ekoloģisko faktoru

108 kopums, kura ietekmes procesā katrā ezerā veidojas īpatnējs, raksturīgs repša īpatņu morfoloģisko faktoru kopums. Šo faktoru kopums ar laiku var mainīties, ietekmējot arī repša morfometrisko pazīmju mainību (Umbrasaite et al., 2012). Un tikai ilgstoši repša populāciju morfometrisko parametru un ezeru vides faktoru pētījumi ļaus noteikt šīs mainības iespējamās likumsakarības. Mainīgāko plastisko parametru klasteranalīze ļauj identificēt repša populācijas, kas mīt ezeros ar līdzīgiem vides apstākļiem. Tā 28. attēlā ir atspoguļota dendrogramma, kas tika veidota repša plastisko galvas parametru klasteranalīzes rezultātā. Dendrogramma veidota pēc pieciem repša īpatņu galvas parametriem (HL/SL. ED/HL, StL/HL, PO/HL, Wc/HL (9., 10. tabula 5. pielikumā)). Agrāk tika atzīmēts, ka visvairāk mainībai pakļauti galvas parametri (Czerniejewski, Filipak, 2002). Un mūsu veidota dendrogramma parāda, ka vistuvākie pēc galvas parametriem ir Alūksnes un Rāznas ezeru repša īpatņi. Šie ezeri ir diezgan līdzīgi pēc dziļuma parametriem un tie ir samērā lieli (4. tabula). Uz repša īpatņu augšanu un attīstību ietekmē ne tikai ezera morfometriskie parametri, bet arī citi ezera vides faktori. Tā Nirzas ezera repša īpatņi diezgan līdzīgi pēc plastiskiem galvas parametriem Alūksnes un Rāznas ezera repša īpatņiem. Diezgan līdzīgi dendrogrammā ir repša īpatņi no Drīdzis un Stirnu ezeriem. Šajos ezeros repša īpatņi ir vislielākie gan pēc garuma, gan pēc svara.

26. attēls UPGMA dendrogramma, kas ir veidota uz Eiklīda distances pamata pēc pētāmo repša populāciju galvas parametriem

Tiem ir diezgan augsts augšanas ātrums. Arī klasteranalīze parāda, ka repša īpatņiem šajos ezeros ir līdzīgi galvas parametri (26. attēls). Minētie ezeri atrodas diezgan tuvu viens otram, tie abi ir mezotrofi, tomēr dziļuma un platuma parametri šiem ezeriem atšķiras (3. attēls, 4. tabula). Iespējams, mūsu pētāmos ezeros izveidojas noteikts vides faktoru kopums, kas ietekmē repša īpatņus un padara tos samērā līdzīgus pat diezgan attālinātos un pēc morfoloģiskām pazīmēm atšķirīgos ezeros.

109

Arī iepriekšējos Latvijas repša populāciju pētījumos tika konstatēta Alūksnes – Rāznas un Drīdzis – Stirnu ezeru repša īpatņu līdzība pēc morfoloģiskiem parametriem (Laganovska, 1957).

4.2. Pētāmo repša populāciju meristiskie (skaitāmie) parametri Salīdzinot ar plastiskām pazīmēm, meristiskās (skaitāmās) pazīmes mainās mazāk, tās pat uzskata par nemainīgiem parametriem, kas mazāk pakļauti apkārtējās vides apstākļu ietekmei (Kaupinis, Bukelskis, 2010). Meristiskām pazīmēm tomēr piemīt dažāda mainības pakāpe. Pazīmes mainības pakāpe ir atkarīga no laika, kad ontoģenēzē veidojas galīgs skaitāmo elementu skaits: jo agrāk notiek pazīmes aizmešanās, jo mazāka tās mainības pakāpe (Решётников, 1980). Sīgu zivs staru skaitam pāra un nepāra spurās ir samērā neliela mainība. Tika atzīmēts, ka sānu līnijas zvīņu skaits mainās dažādās populācijās atkarībā no dzīves apstākļiem (Решётников, 1980). Bet par īpaši vērtīgu pazīmi uzskata žaunu bārkšu skaitu, jo tai nav modifikāciju un ir zināma žaunu bārkšu funkcionālā nozīme. Nākamās paaudzes sīgām vienmēr iedzimst žaunu bārkšu skaita moda (Попов, Сендек, 2003). Daži pētnieki uzskata, ka vairāk žaunu bārkšu ir repšiem, kas mīt oligotrofa tipa ezeros, bet mazāk žaunu bārkšu ir repšiem, kas mīt eitrofos ezeros (Czerniejewski, Filipak, 2002). Tiek uzskatīts arī, ka vienlaikus ar temperatūras ietekmi, žaunu bārkšu skaitu ietekmē arī īpatņu barības kvalitāte. Piemēram, Nikanorovs (Никаноров, 1964) atzīmē, ka ūdenstilpēs ar vāju barības bāzi repšiem žaunu bārkšu ir vairāk. Pēc citiem datiem ezeros, kur repša barība sastāv no zooplanktona lielākām sugām, žaunu bārkšu skaits ir mazāks (Решётников, 1980). Salīdzinot mūsu pētījumos iegūtus datus ar iepriekšējiem repša populāciju pētījumiem Latvijā (Laganovska, 1957; Никаноров, 1964), tika konstatētas būtiskas izmaiņas (p<0,001) žaunu bārkšu skaitā un staru skaitā anālajā spurā. Staru skaita daudzums anālajā spurā ar laiku kļuva lielāks (piemēram, Drīdzis ezerā no 11,94 ± 0,07 līdz 13,77 ± 0,12), bet žaunu bārkšu skaits ar laiku samazinājās (piemēram, Drīdzis ezerā 43,9 ± 0,23 līdz 40,9 ± 0,41) (Oreha, Škute, 2009). Dažās ūdenstilpēs Krievijā tika konstatēti repša īpatņi ar staru skaitu anālajā spurā no 10 līdz 13 (Романов, 2000; Столбунов, 2007). Vismazākais žaunu bārkšu skaits mūsu pētījumos tika konstatēts Rāznas ezera repša īpatņiem (33-40), tas arī ir vismazākais radītājs, salīdzinot ar Polijas Drawsko un Pelcz ezeru repša populāciju pētījumiem (37-41 un 36-43 attiecīgi) (Czerniejewski, Filipak, 2002). Tātad iespējams, ka laikā, kurš pagāja kopš iepriekšējo repša populāciju pētījumiem Latvijas ezeros, šo ezeru barības bāze varēja uzlaboties. Ir noteikts, ka zivs mainību īpaši stipri ietekme vides temperatūra un apgaismojums ikru un kāpuru attīstības laikā, it īpaši šie faktori ietekmē zivs skaitāmās pazīmes (Бурмакин, 1963). Šī

110 ietekme izpaužas nepāra spuru staru skaitā, skriemeļu skaita un perforēto zvīņu skaita izmaiņās laterālajā līnija. Tas ir ezeros, kur inkubācijas temperatūra nārsta vietās ir zemāka. Šī gadījumā tika novēroti minētu parametru lielāki radītāji. Iespējams ar to var paskaidrot Sventes un Drīdzis ezera repša īpatņu perforēto zvīņu skaita samērā lielu daudzumu. Līdzīgus secinājumus izdara arī Nikanorovs (Никаноров, 1964) Latvijas ezeru repša populāciju pētījumos. Tomēr cieša saistība starp pētāmo ezeru dziļumiem un meristisko parametru mainību dažādos ezeros, mūsu pētījumos, netika konstatēta. Tika atzīmēts, ka perforēto zvīņu skaits laterālajā līnijā ir diezgan mainīgs parametrs. Piemēram, meristisko parametru kopsavilkuma tabulā (Czerniejewski, Filipak, 2002) pēc repša populāciju datiem no Šveices, Polijas, Baltkrievijas un Krievijas šī parametra maksimālais daudzums bija 91 (Lanskie ezerā Polijā). Arī Tommota ezera (Krievijā) repša populācijas pētījumos perforēto zvīņu skaits laterālajā līnijā bija samēra neliels (88) (Романов, 2000). Mūsu pētījumos konstatētais Alūksnes, Sventes un Drīdzis ezeru repša īpatņu perforēto zvīņu skaita maksimālais rādītājs (95, 93, 97 attiecīgi (9. tabula) nav atzīmēts nevienā repša populāciju pētījumā no pieejamiem mums literatūras avotiem. Iepriekšējos repša populāciju pētījumos Latvijā Sventes un Drīdzis ezeros arī tika novēroti īpatņi ar vislielāko perforēto zvīņu skaitu (97, 98 attiecīgi) (Laganovska, 1957). Arī pēc Nikanorova datiem (Никаноров, 1964) vislielāko perforēto zvīņu skaits tika konstatēts Sventes un Drīdzis ezeru repša īpatņiem, bet autors šādas atšķirības vairāk saista ar inkubācijas temperatūru nārsta vietās. Tātad, mūsu pētījumos, iegūtie dati apliecina, ka perforēto zvīņu skaits laterālajā līnijā ir diezgan pastāvīgs parametrs repšiem Latvijas ezeros. Alūksnes, Sventes un Drīdzis ezeru repšiem perforēto zvīņu skaits ir lielāks, nekā citās mūsu pētāmās Latvijas ezeru repša populācijās, kā arī Polijas ezeru repša populācijās (Czerniejewski, Filipak, 2002). Ievērojot iegūtus rezultātus, ir vērts runāt ne par noteiktā ekoloģiskā faktora iedarbību uz repša attīstību un dzīvi, bet par repša populāciju pielāgošanos katra konkrēta ezera vides apstākļiem. Agrākos pētījumos (Ilmast, Sterligova, 2004; Бурмакин, 1963; Сироткин, 1990) aklimatizētajām zivīm tika konstatētas būtiskas izmaiņas plastiskos un meristiskos parametros, salīdzinot ar donora populācijas īpatņiem. Šajā ziņā kopš iepriekšējiem Latvijas ezeru repša pētījumiem un aklimatizācijas pasākumiem pagāja pietiekoši ilgs laiks, lai pētāmās repša populācijās notiktu kādas izmaiņas adaptācijas rezultātā vides ekoloģiskajiem faktoriem. Tā katrā ezerā dažādu ekoloģisku faktoru kopums atšķirīgi ietekmē uz organismiem un to pazīmju mainību. Tas apstiprina repša morfometrisko parametru mainīgumu un vietējiem vides apstākļiem visvairāk piemērotu formu izveidošanos. Žaunu bārkšu skaitu jau sen un līdz mūsdienām plaši izmanto sīgu zivs sugu un iekšsugu formu noteikšanai (Næsje et al., 2004; Sendek, 2004; Kahilainen et al., 2011). Katrai zivs populācijai

111 ir raksturīga īpatnēja, relatīvi pastāvīga meristisko pazīmju kopa, kas ļauj izmantot šos parametrus iekssugas sistemātikai. Tika pierādīts, ka žaunu bārkšu skaits tiek kontrolēts ģenētiski (t. i. iedzimst), un ir atkarīgs no apkārtējās vides faktoriem mazāk nekā citi meristiskie parametri (Правдин, 1966; Решётников, 1980). Pēc žaunu bārkšu skaita veidota dendrogramma ir atspoguļota 27. attēlā. Mūsu pētījumos pēc žaunu bārkšu skaita pētāmo ezeru repši ir pieskaitāmi pie Eiropas repša (Coregonus albula (L.)) sugas, kaut gan Rāznas ezera repšiem tika konstatēts vismazākais žaunu bārkšu skaits (33-40).

27. attēls UPGMA dendrogramma, kas ir veidota uz Eiklīda distances pamata pēc pētāmo repša populāciju žaunu bārkšu skaita

Kā redzams, dendrogrammas pēc galvas parametriem un pēc žaunu bārkšu skaita (26. un 27. attēls) atšķiras. Tas apliecina ziņas par to, ka sīgu zivs eksterjers lielā mērā veidojas vides faktoru ietekmes rezultātā, bet iedzimst tikai reakcijas norma (Vonlanten et al., 2012; Borovikova et al., 2013; Решётников, 1980). Kaut gan Lietuvas repša populāciju pētījumos tika novērota būtiska satrppopulāciju distanču korelācija pēc meristiskām un morfometriskām pazīmēm (Kaupinis, Bukelskis, 2010). Kopumā pētāmo ezeru repša paraugkopu morfoloģiskās pazīmes nepārsniedz Eiropas repša (Coregonus albula (L.) sugas morfoloģisko pazīmju mainības robežas. Gandrīz katrā ūdenstilpē repsis savas plastiskās (morfomētriskās) mainības dēļ veido vietējo formu atkarībā no konkrētiem vides apstākļiem.

4.3. Izofermentu sistēmu polimorfisms Pētāmo izofermentu sistēmu elektroforētiskā aktivitāte Izofermentu sistēmu elektroforētiskās izpētes metodes nodrošina tiešu pieeju ģenētiskai mainībai. Izofermentu sistēmu elektroforētiskās izpētes metodes plaši pielieto evolucionāros un populācijas pētījumos (Vuorinen, 1984; Sendek, 2002; 2004; Kaupinis et al. 2004; Sendek et

112 al., 2013; Сендек, 2000). Bioķīmiskās ģenētikas metožu pielietošana ļauj kvantitatīvi izmērīt un aprakstīt atsevišķu populāciju ģenētiskā polimorfisma parametrus. Populāciju izofermentu sistēmu polimorfisma datus izmanto kā primāru/sākotnēju materiālu sīgu zivs populāciju monitoringam (Sendek, 2002). Tātad izofermentu sistēmu pētījumi ļauj atklāt svarīgus ģenētiskus procesus, kas notiek populācijās un ietekmē to eksistenci. Mūsu pētījumos tika analizētas plaši pētāmas izofermentu sistēmas un to lokusi (Aspartataminotranferāze, Superoksiddismutāze, Alkoholdehidrogenāze, Laktatdehidrogenāze, Malikenzīms, Malatdehidrogenāze, EsterāzeD, Esterāzes, Glikoze-6-fosfatdehidrogenāze, Glicerol-3-fosfātdehidrogenāze). Kopumā tika pētītas desmit izofermentu sistēmas, kurās tika konstatēti 20 lokusi (10. tabula). Aspartataminotrasferāze zivīm ir audu specifisks ferments. Somijas ezeru repša īpatņu muskuļu paraugos aspartataminotranferāzes fermentam tika konstatētas divas aktivitātes zonas (anoda un katoda) (Vuorinen, 1984). Anoda zonu kodē viens duplicēts lokuss AAT-1,2, kurš pētāmās Somijas ezeru repša populācijās bija polimorfs. Katoda zonu Atlantijas lasim un forelei kodē divi lokusi (Cross, Ward, 1980; Taggart et al., 1981). Somijas ezeru repšiem katoda zonas lokusa statuss nav precīzi noskaidrots vājas elektroforētiskās sadalīšanās dēļ (Vuorinen, 1984). Lašu dzimtas pārstāvjiem aknu paraugos aspartataminotransferāzes fermentam tika konstatēta viena aktivitātes zona, kuru kodē viens lokuss AAT-4 (May et al., 1980; Taggart et al., 1981). Ladogas ezera (Krievijā) repša īpatņu muskuļaudu paraugos aspartataminotranferāzes sistēmā tika konstatēta viena aktivitātes zona, kuru kodē duplicēts lokuss AAT-1,2. Šis lokuss bija polimorfs (Sendek, 2002). Mūsu pētījumos konstatētie aspartataminotranferāzes lokusi (AAT-1,2, AAT-4) atbilst šo lokusu statusam Somijas un Krievijas ūdenstilpju repša populācijās (mūsu pētījumos šie lokusi arī bija polimorfi). Bet lokuss AAT-1,2, kas mūsu pētījumos bija monomorfs, Somijas un Krievijas ūdenstilpju repša populācijās bija polimorfs (Sendek, 2002; Sendek et al., 2013). Analizējot genotipus Eiropas repša un Ladogas rīpusa īpatņiem, kas bija izaudzēti dažādās eksperimentālās stacijās Krievijā, superoksiddismutāzes izofermenta sistēmā tika konstatēta viena aktivitātes zona, kuru kodē viens lokuss SOD-1 un šis lokuss ir polimorfs (Локшина, 1980; Перелыгин, 1989). Somijas ezeru populāciju repša muskuļaudu un aknas paraugos arī tika konstatēta viena šī fermenta aktivitātes zona, kuru kodē polimorfs lokuss SOD-1 (Vuorinen, 1984). Lietuvas ezeru repša populāciju īpatņiem superoksiddismutāzes sistēmā tika konstatētas divas aktivitātes zonas, kuras kodē divi polimorfi lokusi SOD-1, SOD-2 (Kaupinis et al., 2004). Mūsu pētījumos konstatētais lokusa SOD-1 statuss atbilst šī lokusa statusam Krievijas un Somijas ūdenstilpju repša populācijās. SOD-2 lokusa klātbūtne konstatēta gan mūsu pētāmās

113 repša paraugkopās, gan Lietuvas ezeru repša populācijās un tas, ka šis lokuss nebija konstatēts repša populācijās Krievijas un Somijas ūdenstilpēs, ļauj secināt par pētāmo Latvijas un Lietuvas ezeru repša populāciju ģenētisko līdzību. Alkoholdehidrogenāzes sistēmā Somijas ezeru populāciju repša aknu paraugos arī tika konstatēta viena aktivitātes zona, kuru kodē viens polimorfs lokuss ADH-1(Vuorinen, 1984). Bet jāatzīmē, ka visās pētāmās repša populācijās pēc ADH-1 lokusa tikai divi īpatņi (vairāk par 2000 īpatņiem no 31 populācijas) bija heterozigotiski. Tātad ir iespējams, ka mūsu pētāmo repša populāciju un agrāk pētāmo Somijas repša populāciju ADH-1 lokusa statuss ir identisks. Diemžēl mums pieejamajos literatūras avotos, ziņas par šī lokusa statusu citās repša populācijās nav atrastas. Laktatdehidrogenāzes sistēmā Lietuvas ezeru repša muskuļaudu paraugos tika konstatēta viena aktivitātes zona, kuru kodē monomorfs lokuss LDH-1 (Kaupinis et al., 2004). Ladogas ezera (Krievijā) repša muskuļaudu paraugos laktatdehidrogenāzes sistēmā tika konstatētas divas aktivitātes zonas, kuras kodē diverģēti duplicēti lokusi LDHA1,2 un LDHB1,2 (Sendek, 2002; Сендек, 2000). Somijas ezeru populāciju repša muskuļaudu paraugos tika konstatēta viena šī fermenta aktivitātes zona, kuru kodē duplicēts monomorfs lokuss LDH-B1,2 (Vuorinen, 1984). Dati liecina par to, ka mūsu pētījumos repša paraugos konstatētais laktatdehidrogenāzes lokusa LDH-B1,2 statuss atbilst laktatdehidrogenāzes lokusam, kas bija konstatēts Somijas ezeru repšiem (Vuorinen, 1984). Malikenzīma izofermenta sistēmā repša muskuļaudu paraugos no Lietuvas ezeriem tika konstatētas divas šī fermenta aktivitātes zonas, kuras kodē divi neatkarīgi polimorfi lokusi ME- 1 un ME-2 (Kaupinis et al., 2004). Bet Ladogas ezera (Krievijā) repša aknu paraugu zimogrammās tika novērota šī fermenta viena aktivitātes zona (Sendek, 2002; Сендек, 2000). Savukārt Somijas ezeru repša aknu paraugos tika konstatētas divas šī fermenta aktivitātes zonas, kuras kodē divi polimorfi lokusi (Vuorinen, 1984). Mūsu pētījumos novērotais izofermenta malikezīma lokuss ir līdzīgs malikezīma lokusam, kas bija konstatēts Ladogas ezera repšiem. Ladogas ezera repšiem lokuss ME3,4 bija diverģēts (Sendek, 2002; Сендек, 2000), līdzīgi kā Ežezera repša populācijā mūsu pētījumos. Analizējot genotipus Ladogas rīpusa īpatņiem, kas bija izaudzēti dažādās eksperimentālās stacijās Krievijā, malatdehidrogenāzes izofermenta sistēmā aknu paraugu zimogrammā tika konstatēta viena aktivitātes zona, kuru kodē polimorfs duplicēts lokuss MDH-3,4 (Локшина, 1980). Repša īpatņiem no Lietuvas ezeriem šim fermentam tika konstatēta viena aktivitātes zona, kuru kodē polimorfs lokuss MDH-1 (Kaupinis et al., 2004). Tomēr Somijas ezeru populāciju repša aknu un muskuļaudu paraugu izofermentu sistēmu pamatpētījumos tika konstatētas divas fermenta aktivitātes zonas, kuras kodē divi duplicēti lokusi MDH-1,2 un

114

MDH-3,4. Abi lokusi tika atzīmēti kā polimorfi (Vuorinen, 1984). Šī pētījuma dati visvairāk sakrīt ar mūsu pētījumos iegūtajiem datiem. Mūsu pētāmās Latvijas ezeru repša populācijās tika konstatēti divi duplicēti malatdehidrogenāzes lokusi, viens no kuriem bija monomorfs, bet otrs bija polimorfs. Glikoze-6-fosfatdehidrogenāzes fermenta sistēmā Somijas ezeru repšiem tika konstatēta viena aktivitātes zona, kuru kodē polimorfs lokuss. Arī šajā pētījumā (līdzīgi mūsu pētījumiem) tika atzīmēta glikoze-6-fosfatdehidrogenāzes vāja izšķirtspēja zimogrammās. Vispār sīgām fermentā glikoze-6-fosfatdehidrogenāze tika atzīmēti divi vai trīs vienkārši lokusi (Vuorinen, 1984). Glicerol-3-fosfātdehidrogenāzes fermenta sistēmā Ladogas ezera (Krievijā) repša muskuļu paraugu zimogrammās tika konstatētas divas aktivitātes zonas, kuras kodē divi polimorfi lokusi G3PDH-1 un G3PDH-2 (Sendek, 2000; Сендек, 2000). Somijas ezeru repša sarkano muskuļu paraugos arī tika konstatētas divas šī fermenta aktivitātes zonas, un viena šī fermenta zona parādīja anodālo aktivitāti. Savukārt repša aknu paraugu zimogrammās tika konstatētas divas glicerol-3-fosfātdehidrogenāzes aktivitātes zonas (Vuorinen, 1984). Lietuvas ezeru repša muskuļaudu un aknu paraugos tika atzīmētas divas šī fermenta aktivitātes zonas, kuras kodē divi lokusi G3PDH-1 un G3PDH-2. Un šie lokusi bija polimorfi (Kaupinis et al., 2004). Tātad mūsu pētāmo Latvijas ezeru populāciju repša muskuļaudu paraugos tika atzīmēta identiska citām repša populācijām (Somijā, Krievijā, Lietuvā) šī fermenta elektroforetiskā aktivitāte. Esterāzes fermentu zimogrammās bieži tika konstatētas vairākas skaidri atšķiramas polimorfas zonas. Tā Lietuvas ezeru repša aknu paraugu zimogrammās tika atzīmetas piecas fermenta aktivitātes zonas, kas bija polimorfas (Kaupinis et al., 2004). Analizējot genotipus Ladogas rīpusa īpatņiem, kas bija izaudzēti dažādās eksperimentālās stacijās Krievijā esterāzes fermentu zimogrammās tika atzīmētas trīs aktivitātes zonas, kuras kodē trīs lokusi. Vislēnākā aktivitātes zona bija polimorfa (Локшина, 1980). Tātad ir iespējams, ka katrā atsevišķā repša populācijā, it īpaši, ja tā ir samērā attālinātas no citām šīs sugas populācijām, zimogrammās var izpausties dažādi atšķirīgi fermenta lokusi. Šajā gadījumā mūsu pētījumos iegūtie dati nedaudz atšķiras no citu repša populāciju pētījumu datiem. Ir zināms, ka ESTD ferments ir aktīvs gan muskuļaudos, gan aknās (Altukhov et al., 2000). Agrākos Tālo Austrumu (Krievijā) Oncorhynchus keta populāciju pētījumos tika ziņots, ka ESTD fermenta zimogrammās tika konstatētas viena vai divas fermenta aktivitātes zonas, kuras kodē viens vai divi izofermentu lokusi (Salmenkova et al., 1986), vēlāk Kuriļu salu Salvenius malma populāciju ģenētiskās diverģences pētījumos muskuļaudu paraugu zimogrammās tika konstatēta viena aktivitātes zona, kuru kodē tikai viens lokus. Šis lokus bija polimorfs sešās no deviņām Salvenius malma populācijām (Omelchenko et al., 2002). Diemžēl mums pieejamajos

115 literatūras avotos ziņas par šī fermenta aktivitāti repsim nav atrastas. Tomēr mūsu pētījumos konstatēts repša aknu un muskuļaudu paraugu zimogrammās viens šī fermenta polimorfs lokuss atbilst ESTD fermenta statusam taksonomiski tuvā repsim lašu dzimtā. Kopumā vidējais polimorfisma līmenis raksturīgais dažādu sugu zivju populācijām ir ap 40% (Кирпичников, 1987). Repsim pēc dažādu pētījumu datiem vidējais polimorfisma līmenis dažādās populācijās var stipri atšķirties. Piemēram, agrāk Ladogas rīpusa īpatņiem, kas bija izaudzēti dažādās eksperimentālās stacijās Krievijā, pētījumos tika konstatēts 28,8% polimorfisma līmenis (Локшина, 1980), bet Ladogas ezera četrās savvaļas repša populācijās vidējais polimorfisma līmenis svārstās no 40% līdz 50% (Sendek, 2000). Pēc jaunāko pētījumu datiem divās Somijas līča rietumu daļas repša populācijās izofermentu polimorfisms bija 43%, bet četrās Ladogas ezera repša populācijās tas svārstās no 43 līdz 50% (Sendek et al., 2013). Savukārt Somijas ezeros vidējais polimorfisma līmenis repša populācijās bija 42% (Vuorinen, 1984). Mūsu pētāmās repša populācijās vidējais polimorfisma līmenis bija 42,86% (no 37,50 līdz 50,00%). Tātad neskatoties uz to, ka mūsu repša populāciju izofermentu sistēmu pētījumos tika konstatēti daži monomorfi lokusi, kas citās repša populācijās (Somijā, Krievijā) bija polimorfi, kopējais mūsu pētījumos konstatētais polimorfisma līmenis ir līdzīgs tādam repša populācijās Krievijā un Somijā (Vuorinen, 1984; Sendek, 2002; Sendek et al., 2013). Mūsu pētījumos konstatētais repša populācijās izofermentu polimorfisma līmenis ir samērā augsts, un pēc šī populācijas ģenētiskās struktūras parametra mūsu pētāmās repša populācijas ir diezgan stabīlas.

Pētāmo repša populāciju izofermentu lokusu alēļu pārpilnība un heterozigotāte Alēļu biežuma svārstības genofondā ļauj aprēķināt ģenētiskās izmaiņas, kas notiek populācijā (Altukhov et al., 2000). Dažādu alēļu un genotipu koncentrācija populācijās mainās ārējo faktoru iedarbības rezultātā un izraisa sekojošus procesus populācijā: populāciju viļņi, gēnu dreifs, gēnu plūsma un citi (Алтухов и др., 2004). Mūsu pētījumos konstatētie izofermentu lokusu alēļu komplekti nedaudz atšķiras no tādiem citu repša populāciju pētījumos. Piemēram, Somijas repša populāciju pētījumos tika konstatētas no divām līdz četrām alēlēm uz lokusu (vidēji 2,6 alēles uz lokusu) (Vuorinen, 1984), bet Solovecku salu repša populācijās tika konstatētas vidēji no 1,3 līdz 2,5 alēlēm uz lokusu (Gordeeva et al., 2009). Kopumā repša populācijās Somijā biežāk tika novērotas trīs un vairākas alēles uz polimorfo lokusu. Un tas liecina par augstu repša populāciju heterogenitāti Somijas ūdenstilpēs. Mūsu pētījumos vidējais novērotais un efektīvais alēļu skaits būtiski neatšķiras (15. attēls). Tas ir mazāks nekā Somijas repša populācijās, bet ir pietiekams, lai saglabātu esošo Latvijas repša populāciju ģenētisko daudzveidību. Šis nelielais alēļu skaits

116 polimorfos lokusos var liecināt par pētāmo repša populāciju skaita svārstībām nesenā pagātnē dažādu apkārtējās vides faktoru ietekmes dēļ (Hartl, Clark, 2007). Piemēram, aklimatizācijas pasākumu rezultātā varēja rasties „dibinātāja efekts” (alēļu daudzveidība samazinājās aklimatizējot pētāmos ezeros repša īpatņus ar samēra vienveidīgiem genotipiem); repša populāciju īpatņu skaita svārstības varēja izraisīt „pudeles kakla” efektu, kuru nosaka neliels īpatņu skaits pētāmās repša populācijās (tādejādi samazinot alēļu daudzveidību pētāmās repša populācijās). Īpatņu heterozigotātes līmenis ir svarīgs populācijas ģenētiskās struktūras rādītājs. Populācijas heterozigotātes līmenis atspoguļo heterozigotisko genotipu sastopamības biežumus un to izplatību populācijās. Pēc īpatņu heterozigotātes līmeņa var spriest par nelabvēlīgiem ģenētiskiem procesiem populācijā (piemēram, inbrīdings, gēnu dreifs) (Hartl, Clark, 2007; Алтухов и др., 2004). Pēc Vuorinen (1984) datiem heterozigotātes līmenis viņu pētītās repša populācijās Somijā svārstās no 0,048 līdz 0,104. Bet vidējais heterozigotātes līmenis bija 0,079. Ziemeļamerikas sīgiem vidējais heterozigotātes līmenis uz lokusu variē no 0,065 līdz 0,073 un no 0,045 līdz 0,083 (Casselman et al. 1981; Ihssen et al. 1981 citēts pēc Vuorinen (1984)). Agrākos Eiropas repša un Ladogas rīpusa īpatņu pētījumos, kas bija izaudzēti dažādās eksperimentālās stacijās Krievijā, tika atzīmēts (Локшина, 1980), ka vidējais heterozigotātes līmenis uz lokusu repša populācijā ir 0,12. Pēc Sendek (2002) datiem vidējais heterozigotātes līmenis uz lokusu Ladogas ezera repša populācijās svārstās no 0,095 līdz 0,099. Lietuvas ezeru repša populācijās tika novērots homozigotisku genotipu pārpalikums un heterozigotisku genotipu trūkums. Lietuvas pētnieki pieļauj, ka tās ir selektīvas nozvejas sekas (Kaupinis, 2004). Mūsu pētāmās repša populācijās heterozigotātes līmenis gan atsevišķos lokusos, gan atsevišķās populācijās svārstās diezgan plašās robežās (vidējā novērotā heterozigotāte populācijās svārstās no 0,167 līdz 0,229, bet vidējā sagaidāmā heterozigotāte svārstās no 0,174 līdz 0,206). Salīdzinot mūsu datus ar citu pētnieku datiem repša populācijas pētījumos, var secināt, ka pētāmās Latvijas repša populācijās heterozigotātes līmenis ir samērā augsts. Kopumā no 10 lokusiem (dažādās repša populācijās), kuros tika konstatētas būtiskas repša īpatņiem novērotas un sagaidāmas heterozigotātes atšķirības (p<0,05; p<0,01; p<0,001), septiņos lokusos tika konstatēts heterozigotisku genotipu pārpalikums (11. tabula). Kā zināms, savvaļas populācijās ar nelielu īpatņu skaitu ir liela nejaušu ģenētisku procesu iespēja/varbūtība (piemēram, nejaušais gēnu dreifs). Nejaušais gēnu dreifs ietekmē alēļu sastopamības biežumu izmaiņas nelielās populācijās. Paaudzēs ar lielāko varbūtību izzud retas alēles, bet bieži sastopamas

117 alēles izplatās plašāk. Tādējādi nejaušais gēnu dreifs veicina populācijas ģenētiskās daudzveidības samazināšanos (Hartl, Clark, 2007; Алтухов и др., 2004). Agrākos Eiropas repša un Ladogas rīpusa, kas bija izaudzēti dažādās eksperimentālās stacijās Krievijā, populāciju pētījumos tika konstatēts heterozigotisku genotipu trūkums SOD-1 lokusā dažādās populācijās (Перелыгин, 1988a). Autors pieļauj, ka tas ir Valunda efekta (Wahlund effect) sekas. Valunda efekts ir heterozigotisku genotipu trūkums lielās populācijās panmiksijas izjaukšanas rezultātā sakarā ar to, ka lielās populācijas sastāv no dažām mazām subpopulācijām ar nepietiekamu īpatņu skaitu, kurās pastāvīgi notiek inbrīdings. Arī mūsu pētījumos Sventes un Ežezera repša populācijās tika konstatēts heterozigotisku genotipu trūkums SOD-1 lokusā, kaut gan citos lokusos šo ezeru repšiem tika novērots diezgan augsts heterozigotātes līmenis. Ir iespējams, ka nejaušais gēnu dreifs būtiski (acīmredzami) ietekmē tikai dažus lokusus. Tas parāda, ka populācijās notiek kaut kādi ģenētiski procesi, no kuriem nevar izdalīt vienu un izskaidrot pētāmo ezeru repša populāciju eksistējošo alēļu daudzveidību un heterozigotātes līmeni. Taču visvairāk pētījumā noteikto repša populāciju ģenētisko struktūru izskaidro „dibinātāja efekts”. Tātad neliels alēļu skaits polimorfos izofermentu lokusos ir izskaidrojams ar „dibinātāja efektu”, bet diezgan augsts polimorfisma līmenis un samērā augstas heterozigotātes līmeņa vērtības ļauj secināt, ka iespējams pētāmās repša populācijas (savā nelielā skaitā) pielāgojoties apkārtējās vides apstākļiem sasniedza kādu stacionāru stāvokli, kas ļaus saglabāt šo populāciju ģenētisko daudzveidību esošajā līmenī.

Pētāmo repša populāciju ģenētiskā mainība un diferenciācija Sugas ģenētisko diferenciāciju veicina izlases procesi, kas dažādi ietekmē populāciju, un normā veicina sugas dinamisku līdzsvaru. Stāvoklis, kad attiecība starp iekšpopulācijas ģenētisko mainību un ģenētisko mainību starp populācijām paliek nemainīga paaudzēs, tiek uzskatīts par normālu un kalpo par starta punktu populācijas ģenētiskās dinamikas novērtēšanai dažādu ārējo faktoru ietekmē. Populācijās notiekošie nelabvēlīgie ģenētiskie procesi izjauc šo līdzsvaru un veicina populāciju degradāciju. Kad populācija sasniedz šo stacionāro fāzi, populācijas iekšpopulāciju un starppopulāciju ģenētiskās mainības komponentes paliek nemainīgas laikā jebkurā hierarhijas līmenī (lokālā, subreģionālā, reģionālā utt.) (Алтухов, 2003). Pētāmo populāciju ģenētisko mainību un diferenciāciju atspoguļo populācijas inbrīdinga koeficienti attiecībā pret kopējo šīs sugas populāciju noteiktā reģionā (FST vērtība (Wright, 1969 citēts pēc

Vuorinen et al., 1981)) un GST vērtība (Nei, 1975 citēts pēc Vuorinen et al., 1981)). Attiecība starp iekšpopulācijas ģenētisko mainību un ģenētisko mainību starp populācijām ir specifiska katrai noteiktai sugai. Piemēram, Oncorhynchus nerka populācijās (Āzijā un Amerikā) GST ir no 0,024 līdz 0,025, Oncorhynchus tshawytscha populācijās (Eiropā) tas ir 0,047 un 0,053 (pēc

118 allozīmu datiem) (Алтухов, 2003). Arī pēc citiem ģenētiskiem marķieriem tika konstatētas identiskas ģenētiskās mainības vērtības starp populācijām. Piemēram, pēc kodola DNS PDRF analīzes Chelonia mydas populācijās tika konstatētas identiskas FST vērtības (0,13) gan Atlantijas okeāna Vidusjūras reģionā, gan Indijas un Klusā okeāna reģionos (Алтухов, 2003). Mūsu pētījumos konstatētas pētāmo repša populāciju ģenētiskās mainības un diferenciācijas vērtības bija identiskas (FST=0,102; GST=0,100). Bet procentuālā attiecība pētāmo repša populāciju kopējā ģenētiskā mainībā sastāda 15 % starp populācijām un 85% sastāda iekšpopulāciju ģenētiskā mainība. Citu zivs populāciju pētījumos arī tika parādīts, ka iekšpopulāciju ģenētiskā mainība ir krietni lielāka par ģenētisko mainību starp populācijām. Piemēram, Atlantijas lasim (Salmo salar (L.)) ģenētiskā mainība starp populācijām bija no 22,4 līdz 23,1, bet iekšpopulāciju ģenētiskā mainība bija no 76,9 līdz 77,6 (Tonteri et al., 2005). Diemžēl mums pieejamā zinātniskā literatūrā ziņas par repša populāciju mainību un diferenciāciju citos reģionos nav atrastas. Vienīgi var teikt, ka mūsu iegūtie septiņu Latvijas ezeru repša populāciju ģenētiskās mainības un diferenciācijas dati ir atbalsta punkts turpmākam šo repša populāciju monitoringam un iespējamu nelabvēlīgu ģenētisko procesu atklāšanai, jo ģenētiskās mainības attiecības populācijās un starp tām nobīde uz vienu vai otru pusi norāda uz ģenētiskā līdzsvara traucējumiem pētāmās populācijās. Pētāmo populāciju diferenciācijas kvantitatīvu vērtējumu sniedz arī ģenētiskās distances indeksi. Ir zināms, ka ģenētiskās distances starp 19 Somijas alopatriskām repša populācijām bija 0,016 (Vuorinen et al, 1981). Vidējas ģenētiskās distances starp septiņām Ladogas ezera lokālām repša populācijām bija tikai 0,0015 (Перелыгин, 1988b). Vēlāk tika paradīts, ka ģenētiskās distances starp četrām Ladogas ezera repša populācijām svārstās no nulles līdz 0,005 (vidēji 0,003) (Sendek, 2002). Tika atzīmēts, ka ģenētiskās distances starp vienas sugas dzīvnieku populācijām reti pārsniedz 0,03 (Nei, 1975 citēts pēc Vuorinen et al., 1981).Tomēr Somijas alopatrisko repša populāciju pētījumos tika atzīmētas arī lielākas par 0,03 ģenētiskās distances vērtības (0,175) (Vuorinen et al., 1981). Bodaly ar līdzautoriem (1991) un Sendek (2002) parādīja, ka divu ģeogrāfiski attālināto sīgu zivs sugu populācijām ir samērā neliela ģenētiskā diferenciācija, ņemot vērā to diezgan lielu ģeogrāfiskās izplatības areālu. Tās ir Coregonus clupeformis populācijas Ziemeļamerikā un Coregonus lavaretus Eiropā, kuru ģenētiskā distance bija 0,038 un 0,035 attiecīgi. Mūsu pētījumos konstatētas ģenētiskās distances starp pētāmām Latvijas repša populācijām svārstās diezgan plašās robežās (0,008 - 0,059). Lietuvas ezeros starp repša populācijām arī tika konstatētas diezgan atšķirīgas distances 0,006-0,391 (pēc allozīmu datiem) (Kaupinis, Bukelskis, 2010). Sendek (2002) atzīmēja, ka diezgan lieli ģenētiskās distances indeksi ir raksturīgi nošķirtām populācijām, kas atrodas sugas

119 areāla robežās. Sugas areāla robežās nelielas populācijas var ietekmēt bargāki apkārtējās vides apstākļi. Mūsu pētījumos šāda likumsakarība netika konstatēta. Kaut gan ir zināms, ka ģenētiskās daudzveidības samazināšanās gadījumā („pudeles kakla efekts”) nejaušo genotipu sastāva izmaiņu rezultātā, ģenētiskās distances starp populācijām var palielināties (Hedrick, 2005). Arī ģeogrāfiski izolēto populāciju ģenētiskā līdzība var būt nejauša neliela pētāmo gēnu skaita dēļ, vai atspoguļo populāciju īpatņu adaptāciju līdzību (Алтухов и др., 2004). Tātad pašlaik nevar konkrēti izskaidrot iegūto pēc allozīmu datiem septiņu Latvijas ezeru repša populāciju ģenētisko diferenciāciju. Ir iespējams, ka dažās no pētāmām populācijām bija stipras īpatņu skaita svārstības, bet precīzi to noteikt nav iespējams. Ir iespējams arī, ka mūsu pētījumos iegūtie ģenētiskās distances indeksi atspoguļo repša aklimatizācijas sekas Latvijas ezeros, jo pagājušā gadsimtā veikta sīgu zivs aklimatizācija Latvijas ezeros. Pēc dažādiem literatūras datiem tā tika veikta, neņemot vērā ielaižamo zivju genofondu atšķirības. Piemēram, vienā un tajā pašā ezerā dažādos gados tika ielaisti gan repši, gan rīpusi, gan arī rīpusa un sīgas hibrīdi. Turklāt ielaižamā materiāla izcelsme arī bija dažāda (Ladogas ezers, Peipusa ezers un Latvijas ezeri). Tā Rāznas ezerā 1946. gadā tika ielaisti repši no Krāslavas zivjaudzētavas, bet jau 1956. – 1957. gados tika ielaisti Ladogas ezera rīpusi un 1959. gadā tika ielaisti rīpusa un Peipusa sīgas krustojumi (Котов, 1958 (citēts pēc Бурмакин, 1963); Andrušaitis, 1960). Alūksnes ezerā 1955. gadā tika ielaisti rīpusi un rīpusu-sīgas krustojumi (Бурмакин, 1963), bet 1958. gadā tika ielaisti Ladogas rīpusi un 1959. gadā Peipusa repši no Volhovas zivjaudzētavas (Krievijā) (Andrušaitis, 1960). Ir iespējams, ka Latvijas ezeros tolaik vēl eksistēja vietējās repša populācijas (jo Latvija atrodas Eiropas repša pamatareāla teritorijā), tad pieļaujam, ka sīgu zivju aklimatizācijas rezultātā Latvijas ezeros sakombinējās sīgu zivju genofondi vismaz no trim vietnēm. Kopumā ģenētiskās distances indeksi starp pētāmām repša populācijām atrodas starppopulāciju atšķirību robežās (13. tabula).

4.4. Kodola genoma anonīmu secību jeb RAPD polimorfisms RAPD analīze kalpo par ātru metodi ģenētiskā polimorfisma noteikšanai. RAPD marķieri ļauj pētīt visu kodola genomu, nevis atsevišķas tā daļas (kodējošās vai nekodējošās). Tika parādīts, ka RAPD metode ir derīga tuvu radniecisko populāciju pētījumiem (Borowsky et. al., 1995). RAPD metode tika pielietota ģenētiskās mainības un ģenētiskās līdzības noteikšanai dažādu zivju sugu un pasugu identificēšanā (Bardakci, Skibinski, 1994). Yoon un Park (2002) ar RAPD metodes palīdzību salīdzināja Carassius sarassius mākslīgo un savvaļas zivju populāciju ģenētisko struktūru. Pētījumu rezultātā karūsas mākslīgās populācijās tika novērots vairāk lokusu, nekā karūsas savvaļas populācijās. Kaut gan polimorfo lokusu skaits savvaļas populācijās bija augstāks par tādu karūsas mākslīgās populācijās (58,5% un 27,4% attiecīgi).

120

Autori uzskata, ka šādu atšķirību cēlonis ir ilgstošā ģeogrāfiskā izolācija. Šo metodi izmantoja divu ģeogrāfiski attālinātu Rutilus rutilus caspicus populāciju pētīšanai. Pētījumu rezultātā pētāmās populācijās privātlokusi netika konstatēti (Keyvanshokoh, Kalbassi, 2006). Salmo trutta caspius divu sezonāli migrējošo formu populāciju pētījumos arī tika noteikts atšķirīgs RAPD polimorfisma līmenis (42,6% un 32,7%). Pētījumā konstatētie RAPD lokusi svārstās diezgan plašās robežās (2500-100bp), kaut gan populācijām specifiski lokusi netika konstatēti (Jamshidi, Kalbassi, 2011). Diemžēl mums pieejamos literatūras avotos nav datu par sīgu zivs ģenētisko struktūru un RAPD polimorfismu. Citu zivju sugu populāciju pētījumos RAPD polimorfisma līmenis svārstās diezgan plašās robežās. Piemēram, foreles (Salmo trutta L.) populāciju ģenētiskās struktūras pētījumos (pamatotos uz RAPD marķieriem) polimorfisma līmenis svārstās no 37,0 līdz 80,0% (Cagigas et al., 1999), bet Silurus asotus mākslīgās populācijās RAPD polimorfisma līmenis ir no 56,4 līdz 59,6% (Yoon, Kim, 2001). Oreochromis niloticus populācijās šis līmenis variē no 49,04 līdz 60,1% (Rashed et al., 2008). Mūsu repša pētāmās populācijās konstatētais polimorfisma līmenis ir diezgan augsts – no 45,30 līdz 58,12 procentiem (8. pielikums). Tomēr viszemākais RAPD polimorfisma līmenis Sventes ezera repša populācijā ļauj pieņemt, ka Sventes ezerā nesenā pagātnē bija būtiskas repša īpatņu skaita svārstības (t.i., nelabvēlīgi ģenētiski procesi). RAPD privāto lokusu esamība visās pētāmās repša populācijās (bez Nirzas ezera repša populācijas) norāda uz to ģenētisko heterogenitāti, kas veidojas katrā repša populācijā laika gaitā dažādu vides faktoru ietekmes rezultātā. Tas, ka pētāmās repša populācijās tika konstatēti kopīgie lokusi, parāda repšu ģenētisko identitāti. Arī novēroti kopīgie lokusi, kas ir raksturīgi tikai divām, vai dažām no pētāmām repša populācijām, iespējams, norāda uz šo populāciju eksistences vides līdzību vai līdzīgiem ģenētiskiem procesiem, kas norit vai noritēja tajos. Nirzas ezera repša populācijās privāto lokusu trūkums un vismazākais, pētāmo repša populāciju vidū, konstatētais RAPD lokusu skaits, iespējams, ir saistīts ar to, ka Nirzas ezers pieder citam sateces baseinam (4. tabula), kaut gan ģenētiskās distances indeksi šo pieņēmumu neapstiprina. Gēnu daudzveidības rādītājs, neskatoties uz trim privātiem lokusiem, Sventes ezera repša populācijā ir viszemākais (0,18) (19. attēls). Zems gēnu daudzveidības rādītājs ir arī Alūksnes ezera repša populācijā (0,18), kaut gan šajā populācijā tika novērots vislielākais, pētāmo repša populāciju vidū, privāto lokusu skaits (5). Ir vērts atzīmēt arī, ka Stirnu ezera repša populācijā konstatēts visaugstākais, pētāmo repša populāciju vidū, polimorfisma līmenis (58,12%) un gēnu daudzveidības rādītājs (0,23), bet šī ezera populācijā bija novērots tikai viens privātais lokuss. Tātad katrā ezerā veidojas savs īpatnējs vides faktoru kopums, kura ietekmē katra ezera repša populācijā veidojas sava ģenētiska struktūra.

121

Kā zināms, RAPD marķieru pielietošana ļauj skenēt diezgan lielu genoma daļu un RAPD marķieru pamatā iegūtas ģenētiskās distances parasti ir lielākas, nekā ja tās iegūtas ar citu marķieru palīdzību. Tā Oncorhynchus nerka populāciju pētījumos, RAPD marķieru pamatā, ģenētiskās distances starp pētītajām populācijām bija no 0,07 līdz 0,18 (Zelenina et al., 2006). Karpu dzimtas astoņu sugu populāciju pētījumos, RAPD marķieru pamatā, ģenētiskās distances starp sugām variē no 0,076 līdz 0,98 (Faddagh et al., 2012), bet jūras asara (ģints Epinephelus; dzimta Serranidae) septiņu sugu pētījumos ģenētiskās distances starp sugām bija diezgan lielas no 0,154 līdz 0,448 (Govindaraju, Jayasankar, 2004). Mullus surmuletus L. populāciju ģenētiskās distances bija diezgan mazas no 0,005 līdz 0,037 (Mamuris et al., 1999). Tātad ģenētiskā distance ir diezgan mainīgs parametrs un ir atkarīgs no pētāmās sugas un to populāciju ģenētiskās diferenciācijas. Ģenētiskās distances (Nei, 1978), kas atspoguļo mūsu pētāmo repša populāciju ģenētisko diferenciāciju, variē diezgan plašās robežās no 0,064 līdz 0,179 (15. tabula) un atrodas starppopulāciju diferenciācijas līmenī. Tas ļauj noteikt ģenētiski nošķirtas un ģenētiski tuvas populācijas. Piemēram, Drīdzis, Stirnu un Ežezera repša populācijas, pēc kodola genoma anonīmo secību datiem, ir ģenētiski vistuvākās, bet Sventes un Rāznas ezera repša populācijas ir ģenētiski nošķirtas no pārējām pētāmām repša populācijām. Iegūtās ģenētiskās distances, iespējams, ir nosacītas ar ģenētiskās apmaiņas trūkumu starp populācijām, kuru savukārt nosaka ģeogrāfiski faktori. Kopumā, gribas atzīmēt, ka RAPD marķieru pielietošanai ir daži ierobežojumi taksonomisko datu interpretēšanā un ir nepieciešams salīdzināt šādus ģenētiskus datus ar ģenētiskiem datiem, iegūtiem ar citu marķieru palīdzību. Aprobēta un optimizēta RAPD metode sniedz ātrus un vērtīgus datus sugas un populāciju ģenētiskās struktūras analīzei, bet konstatētie privātie lokusi var kļūt par pamatu jauniem marķieriem specifiskiem katrai populācijai. Piemēram, Oncorhynchus nerka populācijas pētījumos tika konstatēti RAPD privātie lokusi, kas bija raksturīgi tikai atsevišķām populācijām. Autori uzskata, ka tas var kļūt par pamatu specifisku marķieru attīstīšanai šīs sugas individuālu populāciju identificēšanai (Zelenina et al., 2006).

4.5. Mikrosatelītu lokusu polimorfisms Mikrosatelīti ir kodominantie molekulārie marķieri, kas ir plaši izplatīti genomos. Mikrosatelītiem ir raksturīgs augsts alēļu polimorfisma līmenis, samērā mazs izmērs un tos var diezgan viegli sintezēt ar PĶR. Sakarā ar to mikrosatelītus plaši izmanto dažādās fundamentālās un lietišķās bioloģijas jomās (piemēram, populāciju un dabas aizsardzības ģenētikā un ģenētiskajā kartēšanā) un medicīnā, iekļaujot tiesas medicīnu, molekulāro epidemioloģiju un parazitoloģiju. Zivsaimniecībā un akvakultūrā mikrosatelītu marķierus

122 izmanto zivju populāciju genofondu raksturošanai un to dinamikas kontrolei, vaislinieku atlasei, ekonomiski nozīmīgo kvantitatīvo pazīmju kartēšanai u.c. (Chistiakov et al., 2006). Repša (Coregonus albula) populāciju ģenētiskās struktūras pētījumus, izmantojot mikrosatelītu marķierus, veica dažādi pētnieki (Huuskonen et al., 2004; Schulz et al., 2006; Præbel et al., 2013a,b). Pētījumu virzieni bija diezgan dažādi: gan dažādu repša nārstojošo baru izcelsme, gan introdukciju seku noteikšana, gan invāzijas avota noteikšana un sugas identificēšana. Mūsu pētījumos tika veikta septiņu repša populāciju ģenētiskās struktūras analīze, izmantojot mikrosatelītu marķierus, izstrādātus citām sīgu dzimtas sugām: Coregonus artedi un Coregonus nasus sugām (Patton, 1997; Turgeon, 1999). Pastāv uzskats, ka mikrosatelītu lokusi (to flankējošās secības) ir diezgan konservatīvi tuvu radnieciskām sugām. Tā, mikrosatelītu lokusu pastāvība tika atzīmēta daudziem zivju taksoniem (Rico et al., 1996; Zardoya et al., 1996), iekļaujot arī Salmonidae (Angers et al., 1995 u.c.). Šī mikrosatelītu lokusu īpatnība ļauj izmantot tos starpsugu pētījumos. Tomēr dažos pētījumos tika atzīmēts, ka “svešu” mikrosatelītu praimeru izmantošana (t.i. praimeri, kas bija izstrādāti tuvu radnieciskām sugām) var parādīt dažu alēļu neamplificēšanos citai sugai (t.i. neamplificējas tā saucamās “nulles” alēles) (Rogers et al., 2007; Тетерина и др., 2007 u.c.). “Nulles” alēļu esamības dēļ iegūtie dati par populāciju ģenētisko struktūru un mainību var būt nekorekti. Piemēram, zems īpatņu heterozigotātes līmenis var neatspoguļot reālo heterozigotātes līmeni pētāmās populācijās (Ramstad, 2006). Neskatoties uz to, ka mūsu pētījumos tika izmantoti pieci mikrosatelītu praimeri, kuri tika izstrādāti Coregonus artedi un Coregonus nasus sugām (Patton, 1997; Turgeon, 1999), praimeru izcelsme neietekmēja iegūto mainības līmeni pētāmās repša populācijās Latvijas ezeros, t.i. “nulles” alēles netika konstatētas nevienā pētāmā repša populācijā. Līdzīgi rezultāti tika atzīmēti arī citos sīgu dzimtas populāciju pētījumos (Douglas et al., 1999; Turgeon, Bernatchez, 2003; Rogers et al., 2007). Ģenētiskās daudzveidības līmenis (alēļu skaits un kopēja heterozigotāte) pētāmās repša populācijās Latvijā ir līdzīgs rezultātiem, kas ir aprakstīti divām Coregonus albula populācijām Stechlin un Breiter Luzin ezeros (Vācija) (Schulz et al., 2006) ar nelielām novirzēm. Konstatētais alēļu skaits Cisco126 lokusā repša populācijās Latvijas ezeros ir lielāks (8) nekā analoģiskos pētījumos gan repša populācijās Vācijā (4) (Schulz et al., 2006), gan Coregonus clupeaformis (4) un Coregonus hoyi (7) populāciju pētījumos Kanādas ezeros (Douglas et al., 1999; Fave, Turgeon, 2007). Bet BWF1 lokusā mūsu pētījumos konstatētais alēļu skaits (13) ir mazāks nekā analoģiskos repša populāciju pētījumos Vācijā (18) (Schulz et al., 2006). Konstatēto alēļu izmēri mūsu pētījumos ir līdzīgi izmēriem trīs lokusos (Cisco90, Cisco126, Cisco157) repša populāciju pētījumos Vācijas ezeros ar nelielām novirzēm (ne vairāk kā 10bp). Mūsu pētījumos divos lokusos tika konstatētas alēles, kas atšķiras no alēļu izmēriem

123 konstatētiem repša populāciju pētījumos Vācijas ezeros (Schulz et al., 2006). Tas ir Cisco200 lokusā Rāznas ezera repša populācijā tika konstatēta alēle 159, kas nav konstatēta pārējo sešu ezeru pētāmās repša populācijās Latvijā un divās repša populācijās Vācijā (Schulz et al., 2006). Vienīgi Coregonus hoyi populācijās Ontario ezerā (Kanādā) šajā lokusā tika konstatētas alēles ar izmēriem no 154 līdz 264bp (Fave, Turgeon, 2008). Iespējams, ka šīs alēles paradīšanās Rāznas ezera repša populācijā var būt hibridizācijas rezultāts un šī alēle ir mantota no sīgu genoma. Ir zināms, ka Rāznas ezerā agrāk tika ielaisti gan rīpusi no Ladogas ezera, gan rīpusa un Peipusa sīgas hibrīdi, gan repsis (Andrušaitis, 1960). Diemžēl pašlaik nav iespējams pārbaudīt šo varbūtību, jo pieejamos mums literatūras avotos pētījumos ar sīgu (Coregonus lavaretus) bija izmantoti citi mikrosatelītu marķieri. Ziņu par to, kādas Cisco200 lokusa alēles ir sastopamas Eiropas sīga (Coregonus lavaretus) populācijās, pieejamos mums literatūras avotos nav. Ir ziņas, ka Alūksnes ezerā agrāk arī tika ielaisti repša un sīga hibrīdi (Бурмакин, 1963), bet šī īsā alēle (159) Cisco200 lokusā Alūksnes ezera repšiem mūsu pētījumos nav konstatēta. Ir zināms, ka lielā mutāciju ātruma dēļ vienāda izmēra mikrosatelītu alēles var veidoties dažādā skaitā tiešu vai atgriezenisku mutāciju konvergences rezultātā (izmēra homoplāzija) ( Hedrick, 1999; Банникова, 2004). Tas ir mutāciju rašanās lielā ātruma dēļ, kas ar vienādu iespēju palielina vai samazina alēles izmēru par vienu vai vairākiem motīviem. Mikrosatelītu mainībai ir raksturīgs augsts homoplāzijas līmenis – alēles, kam ir identisks motīvu skaits, bet nav identiska izcelsme (t.i., tās radās no alēlēm ar citu motīvu (atkārtojumu) skaitu) (Estoup et al., 2002; Животовский, 2006). Tātad var arī pieļaut, ka šī alēle (159) Cisco200 lokusā varēja rasties mutāciju rezultātā (pārsvarā tas ir polimerāzes noslīde DNS replikācijas laikā (polymerase slippage during DNA replication) (Животовский, 2006)). BWF1 lokusā pētāmās repša populācijās Latvijā tika konstatēts mazāk alēļu, salīdzinot ar repša populācijām Vācijā (Schulz et al., 2006). Arī alēļu izmēri minētās populācijās atšķiras. Mūsu pētījumos vislielākais alēles izmērs BWF1 lokusā ir 240, bet repša populācijās ezeros Vācijā tas ir 289. Arī ezeru sīgu (Coregonus hoyi, Coregonus clupeaformis) populāciju pētījumos Kanādas ezeros vislielākās alēles BWF1 lokusā bija 289 (Douglas et al., 1999; Fave, Turgeon, 2008). Ir zināms, ka garākas alēles ir pakļautas mutācijām vairāk, nekā alēles ar mazāku atkārtojumu skaitu. Tas veicina atkārtojumu skaita dispersijas pieaugumu ar vidēja lieluma alēļu garuma palielināšanos (Хедрик, 2003). Diezgan lielas atšķirības alēļu garumos starp repša populācijām Latvijā un Vācijā visticamāk ir nejauša gēnu dreifa, nevis mutāciju rezultāts. Bet alēļu zudums var būt arī strauju populāciju skaita svārstību rezultāts („pudeles kakla” efekts). Jo ir zināms, ka repša populāciju izmērs

124

Latvijas ezeros ir mazs (Aleksejevs, Birzaks, 2012). Var arī pieļaut, ka garo alēļu prombūtne pētāmās repša populācijās Latvijas ezeros ir „dibinātāja efekta” sekas, jo pagājušajā gadsimtā repši Latvijas ezeros tika introducēti no viena avota (pārsvarā no Krāslavas zivjaudzētavas) (Andrušaitis, 1960; Котов и др., 1958; Бурмакин, 1963). Daudzos pētījumos mikrosatelītu analīze parāda, ka ģenētiskā daudzveidība samazinās pat tad, ja zivis audzē daudzveidības saglabāšanai. Piemēram, Atlantijas laša (Salmo salar L.) īpatņu ievešanai Tasmānijā (Austrālijā) no Kanādas katrā ģenerācijā tika analizēti 500 īpatņi. Bet neskatoties uz to 30 gadu laikā ģenētiskā daudzveidība pēc mikrosatelītu lokusiem translocētās Atlantijas laša populācijās samazinājās par 20-25% (Reilly et al., 1999). Citos pētījumos arī tika paradīts, ka mikrosatelītu lokusu mainība mākslīgi pavairotās populācijās ir zemāka, nekā savvaļas populācijās (Norris et al., 1999; Wedekind, 2002). Piemēram, mākslīgi pavairotās Salmo salar populācijās Somijā tika konstatēts heterozigotātes zudums 1,4% ģenerācijā un vidējais novērotais alēļu zudums ir 4,7% ģenerācijā (Koljonen et al., 2002). Pētnieki uzskata, ka ģenētiskās daudzveidības zudums notiek mazā efektīvā populācijas izmēra dēļ (32 un 238). Iespējams, ka šo pieņēmumu var piemērot arī repša populācijām Latvijā, kaut gan datu par efektīvo repša populāciju izmēru Latvijas ezeros mūsu rīcībā nav. Kopējais alēļu skaits analizētos mikrosatelītu lokusos dažādās populācijās variē no 27 (Nirzas ezerā) līdz 40 (Drīdzis ezerā). Visvairāk alēļu piecos lokusos tika konstatēts Sventes (35), Drīdzis (40) un Alūksnes (35) ezeru repša populācijās, arī privāto alēļu īpatsvars šajās populācijās ir vislielākais (17%, 16% un 20% attiecīgi) (9. pielikums). Līdzīgi Eiropas sīga populāciju pētījumos Somijas ūdenstilpēs tika konstatēts ļoti liels privāto alēļu skaits (25%). Piemēram, Kalixälven upes paraugkopā tika konstatētas astoņas privātas alēles (Säisä et al., 2008). Mičiganas ezera Coregonus clupeformis populāciju ģenētiskās struktūras pētījumos vienā paraugkopā tika atzīmēti līdz 6,4 privāto alēļu uz lokusu (t.i., ~85%) (VanDeHey et al., 2009). Autori uzskata, ka tas liecina par šīs populācijas ģenētisko diverģenci, kuru pastiprina migrāciju ierobežojums vai atšķirības dzīves ciklā. Pastāv uzskats, ka liels privāto alēļu īpatsvars diskrētās populācijās un liels kopējais alēļu skaits lokusos var liecināt par to autohtonitāti (autohtons (indigenous, native) - vietējais, radās vai piedzima šajā vietā (valstī)). Tika parādīts arī, ka invazīvas vai introducētas populācijas, salīdzinot tās ar vietējo populāciju genofondiem, lielu ģenētiskās daudzveidības daļu zaudē jaunu teritoriju ieņemšanas procesā dibinātāja un/vai “pudeles kakla” efekta rezultātā (Dlugosh, Parker, 2008; Kinziger et al., 2011). Piemēram, Eiropas sīga populāciju pētījumos Polijas ūdenstilpēs Lebsko ezerā tika atzīmēts vislielākais, salīdzinot ar citām pētāmām populācijām, privāto alēļu skaits (4,25 un 0,38 uz lokusu attiecīgi) un pētnieki izskaidro to tieši ar populācijas autohtonitāti (Fopp-Bayat et al., 2015). Mūsu pētījumos privāto alēļu skaits Sventes, Drīdzis un Alūksnes ezeru repša

125 populācijās nebija tik liels (1,0 – 1,2 uz lokusu). Iespējams, tas ir dažādu genomu sajaukšanās sekas (t.i., daudzkārtējas introducēšanas rezultāts), jo dažādos ezeros tika ielaisti gan repši, gan repša un sīgu hibrīdi no dažādiem genofondiem (Andrušaitis, 1960; Котов и др., 1958; Бурмакин, 1963). Vidējais heterozigotātes līmenis mūsu pētāmās populācijās ir diezgan augsts, tas variē no 0,53 līdz 0,76. Būtiska atšķirība starp novēroto un sagaidāmo heterozigotātes līmeni tika konstatēta tikai BWF1 lokusā Alūksnes ezera repša populācijā (p<0,01). Analoģiskos pētījumos repša populācijās Vācijā tika konstatēts līdzīgs heterozigotātes līmenis (0,53-0,68) (Schulz et al., 2006). Repša populāciju pētījumos Vācijas ūdenstilpēs būtisks heterozigotisko genotipu trūkums tika konstatēts divos lokusos (BWF2 un Cisco200). Par iemeslu novēroto genotipu biežumu novirzēm no teorētiski sagaidāmiem genotipu biežumiem (saskaņā ar Hardija - Veinberga likumu) (t.i., heterozigotisko genotipu trūkums) var būt neamplificēto „nulles” alēļu klātbūtne. Autori uzskata, ka heterozigotisku genotipu trūkums ir lielo alēļu neamplifikācija („nulles” alēles), tas ir pavasarī un rudenī nārstojošu repša baru hibridizācijas rezultāts (Schulz et al., 2006). Mūsu pētījumos Alūksnes ezera repša populācijās „nulles” alēles šajā lokusā netika konstatētas. Kaut gan Baikāla ezera endēmisko zivju ģints Comephorus divu sugu Comephorus baicalensis un Comephorus dybowski pētījumos (Krievijā) tika izmantoti mikrosatelītu lokusi, kuri izstrādāti Cottus gobio sugai. Pētījumos tika konstatēts heterozigotisko genotipu trūkums visas pētāmās paraugkopas visos analizētos (sešos) mikrosatelītu lokusos un visos pētāmos lokusos tika noteiktas „nulles” alēles ar samērā augstiem biežumiem (no 0,11 līdz 0,28), ko pētnieki saista tieši ar praimeru izcelsmi (Тетерина и др., 2007). Tāpēc var secināt, ka mūsu pētījumos izmantotie mikrosatelītu lokusi (Cisco90, Cisco126, Cisco157,Cisco200 un BWF1) ir pielietojami Coregonus albula populāciju pētījumiem. Ar datorprogrammas Bottleneck 1.2.02 (Cornuet, Luikart, 1997) palīdzību tika noteikts, ka tikai Alūksnes un Stirnu ezeru repša populācijas ir izgājušas pagātnē „pudeles kakla” efektu (23. attels). Ir zināms, ka „pudeles kakla” efektu var veicināt dažādu faktoru kopums (populāciju skaita samazināšanās, nārstošanas vietu samazināšanās, „dibinātāja efekts”) (Ramstad, 2006) un tiek uzskatīts, ka īslaicīgs „pudeles kakla” efekts var samazināt alēļu skaitu, izslēdzot retas alēles, bet heterozigotātes līmeni tas būtiski neietekmē (Norris et al., 1999). Mūsu pētījumos „pudeles kakla” efekts ietekmēja tikai alēļu sastopamības biežumus, jo būtisks heterozigotātes trūkums pētāmās repša populācijās tika konstatēts tikai Alūksnes populācijā BWF1 lokusā.

Ģenētiskās diferenciācijas rādītāji (FST) starp pētāmo repša populāciju pāriem variē diezgan plaši (0,053-0,192). Ir pieņemts, ka 0,05-0,15 ir vidējs un 0,15-0,25 ir augsts ģenētiskās diferenciācijas līmenis (Wright, 1978; Hartl, Clark, 2007). Ģenētiskās diferenciācijas rādītāja

126

vērtības (FST) līdzīgos pētījumos svārstās diezgan plašās robežās. Piemēram, četru ezeru repša populāciju pētījumos Vācijā šis rādītājs svārstās no 0,043 līdz 0,069 (Schulz et al, 2006).

Superior un Huron ezeru Coregonus clupeaformis populāciju pētījumos FST bija 0,031 (Stott et al., 2004). Sīgu populāciju pētījumos centrālo Alpu reģionā (Eiropā) FST variēja no 0,001 līdz 0,253 (Douglas et al., 1999). Bet Coregonus lavaretus populāciju pētījumos četrās ūdenstilpēs

Polijā FST, līdzīgi mūsu pētījumiem, variē no 0,043 līdz 0,121 (Fopp-Bayat et al., 2015). Arī vienas ūdenstilpes robežās ģenētiskās diferenciācijas rādītājs var variēt diezgan plaši. Piemēram, Østbye ar līdzautoriem (2005a) atklāja, ka starp Femund ezera Coregonus lavaretus morfām FST ir no 0,008 līdz 0,153. Bernard (2006) apgalvoja, ka FST no 0,005 līdz 0,020 ir pietiekams Ontario ezera Coregonus clupeaformis nārstojošo baru sadalīšanai. Mičiganas ezera

Coregonus clupeformis populāciju pētījumos tika konstatētas ļoti zemas FST vērtības (līdz 0,02). Autori uzskata, ka tas var atspoguļot vidēju vai stipru gēnu plūsmu starp populācijām tagadnē vai pagātnē (VanDeHey et al., 2009). Mūsu pētījumos augsts ģenētiskās diferenciācijas līmenis (piemēram, Alūksnes-Nirzas 0,192) liecina par to, ka gēnu plūsmas starp pētāmām populācijām nav, ko apstiprina minēto repša populāciju ģeogrāfiska izolācija. Ir uzskats, ka ģenētiskās diferenciācijas vērtības (FST) 0,14- 0,16 ir tipiskas starp repša populācijām pēcledus laikmetā Ziemeļu Fenoskandijā (Præbel et al., 2013a). Tātad var pieļaut, ka mūsu pētījumos populācijas, starp kurām ir konstatēts samērā augsts diferenciācijas līmenis, pārsvarā satur genotipus, kas piemīt vietējām populācijām, kaut gan augstās FST vērtības varēja rasties arī strauju populāciju skaita svārstību rezultātā (t.i. „pudeles kakla efekts”, „dibinātāja efekts”). Populācijas, starp kurām ir vidējs ģenētiskās diferenciācijas līmenis (piemēram, Drīdzis- Sventes 0,059; Drīdzis-Rāznas 0,053), ir arī ģeogrāfiski izolētas un gēnu plūsmas varbūtība starp tām ir niecīga. Vidējas FST vērtības var liecināt par populāciju neseno diverģenci. Var pieļaut, ka populācijas ar vidējo ģenētiskās diferenciācijas līmeni pārmanto kopīgus introducētus genotipus. Kopumā var pieļaut, ka dažādās repša populācijās gēnu dreifs dažādi ietekmē alēļu biežumus, tāpēc ģenētiskās diferenciācijas indeksi, kuru aprēķināšanas pamatā ir alēļu biežumi, atšķiras. Par ģenētiskās diferenciācijas atšķirību cēloni starp dažādām populācijām var būt arī introdukcijas sekas. Piemēram, FST var atspoguļot ievesto genotipu aklimatizācijas rezultātu, t.i., dibinātāja efekts; introducēto genotipu mijiedarbību ar vietējiem (indigenous) genotipiem; hibrīdu genotipu izplatīšanos sakarā ar to, ka introdukcijas pasākumos dažādos ezeros tika ielaisti gan repši no Ladogas un Peipusa ezeriem, gan Ladogas rīpusi, gan sīga un repša hibrīdi (Andrušaitis, 1960; Котов и др., 1958; Бурмакин, 1963).

127

FST un RST vērtības tika izmantotas arī kopējai populāciju diferenciācijas noteikšanai. Rādītāji, kas atbilst pēc klasifikācijas (Wright, 1978; Hartl, Clark, 2007) vidējai starppopulāciju diferenciācijai, tika noteikti divos lokusos (Cisco126 un BWF1). Bet divos lokusos (Cisco90 un Cisco157) tika noteikta diezgan augsta ģenētiskā diferenciācija starp pētāmām populācijām (18. tabula). Dati, kas tika iegūti pēc Cisco200 lokusa, rāda zemu ģenētisku diferenciāciju (0,046 un

-0,023 attiecīgi). Ir nozīmīgi, ka gan FST, gan RST vērtības analizētos lokusos ir analoģiskas un pārsvarā ticamas (18. tabula). Balstoties uz to, ka pētāmās repša populācijas ģeogrāfiski ir praktiski izolētas, var pieļaut, ka precīzāk pētāmo populāciju tagadējo diferenciāciju atspoguļo četri lokusi (Cisco126 un BWF1; Cisco90 un Cisco157). Arī Coregonus albula un Coregonus lavaretus populāciju pētījumos Norvēģijas un Somijas ezeros, izmantojot vairākus mikrosatelītu lokusus, tika konstatēti līdzīgi

FST statistikas dati (Paebel et al., 2013b). Piemēram, Coregonus lavaretus populāciju pētījumos, izmantojot 21 mikrosatelītu lokusu, FST rādītājs dažādos lokusos variēja no 0,054 līdz 0,385. Bet Coregonus albula populāciju pētījumos, izmantojot 19 mikrosatelītu lokusus, šī vērtība variēja no 0,035 līdz 0,725. Galvenais faktors, kas ietekmē F-statistiku, analizējot mikrosatelītus, ir to jutīgums pret mutācijām gadījumos, kad gēnu plūsma ir ierobežota (Balloux, Lugon-Moulin, 2002), piemēram, sagaidāmās FST vērtības būtiski samazinās mutāciju dēļ (Wright, 1978; Hedrick,

1999), kaut gan RST vērtības nav atkarīgas no mutāciju ātruma. Ir vērts atzīmēt, ka tas ir saistīts ar to, ka FST vērtības tiek aprēķinātas pēc atšķirībām starp alēļu biežumiem, bet RST vērtību aprēķināšanas pamatā ir alēļu izmēru atšķirības (Balloux, Lugon-Moulin, 2002). Tātad līdzīgas

FST un RST vērtības starp populācijām nozīmē nelielu mutāciju nozīmi ģenētiskās mainības paaugstināšanā no populāciju eksistences sākuma noteiktās ūdenstilpēs (Ramstad, 2006). Mūsu pētījumos līdzīgas FST un RST vērtības tika noteiktas četros analizētos lokusos (Cisco126 un BWF1; Cisco90 un Cisco157). Tātad var pieļaut, ka šajos lokusos mutācijas būtiski neietekmē populāciju ģenētisko mainību. Tika atzīmēts, ka daži mikrosatelītu lokusi, lielā mutāciju ātruma dēļ, var būt maz derīgi populāciju diferenciācijas pētījumiem. Liels mutāciju ātrums ir raksturīgs lokusiem ar lielu mikrosatelītu alēļu skaitu (Balloux, Lugon-Moulin, 2002). Mūsu pētījumos vislielākais alēļu skaits tika konstatēts Cisco200 lokusā (29) (16., 17. tabula), kas, iespējams, ietekmēja diferenciālās statistikas vērtības. Diferenciālās statistikas dati (FST un RST) pēc katra lokusa atsevišķi rāda analoģisku pētāmo repša populāciju ģenētisko diferenciāciju, bet apkopoti (pēc pieciem lokusiem) dati rāda krasi atšķirīgus ģenētiskās diferenciācijas rādītājus ar atšķirīgu ticamības līmeni (FST un RST vērtības 18. tabulā). Balstoties uz šiem datiem, var secināt, ka F- statistika vislabāk atspoguļo pētāmo repša populāciju ģenētisko diferenciāciju. Un izslēdzot

128

Cisco200 lokusa datus no F-statistikas, kopējais populāciju ģenētiskās diferenciācijas līmenis būtiski nemainās (FST 0,174; P<0,001). Analizējot repša populāciju ģenētisko diferenciāciju, izmantojot R-statistiku, vēlams izmantot tikai četru lokusu datus (Cisco126 un BWF1; Cisco90 un Cisco157), izslēdzot Cisco200 lokusa datus. Pēc četru lokusu datiem (Cisco126 un BWF1;

Cisco90 un Cisco157) RST vērtības rāda diezgan augstu pētāmo populāciju diferenciāciju RST (0,227) ar augstu ticamības līmeni (P<0,001). Ir vērts atzīmēt, ka kopējais heterozigotātes līmenis Cisco126, BWF1, Cisco90 un Cisco157 lokusos ir līdzīgs (no 0,43 līdz 0,66), bet Cisco200 lokusā tas ir diezgan augsts (0,89). Arī

Olsen ar līdzautoriem (2004) atzīmēja, ka visticamākos FST un RST rezultātus rāda mikrosatelītu lokusi, kas rāda līdzīgu heterozigotātes līmeni. Pētāmo repša populāciju ģenētiskā diferenciācija tika analizēta arī kombinējot citas pieejas. Izmantojot UPGMA koku un Baijesa pieeju (STRUCTURE), tika parādīta Nirzas un Ežezera repša populāciju homogenitāte, bet pārējās piecas repša populācijas tika izdalītas citā klasterī (25. attēls). Kaut gan UPGMA kokā lielāko daļu zaru mezglpunktu spēcīgums ir zem 50%, Nirzas un Ežezera repša populāciju izdalīšanu citā grupā apstiprina arī Galveno komponentu analīze (PCA), kuras pamatā arī ir ģenētiskās distances (24. attēls). Filoģenētisko koku, PCA un Baijesa pieejas kombinēšana tika pielietota arī citos pētījumos (VanDeHey et al., 2009; Mehner et al., 2010). Piemēram, repša populāciju pētījumos Somijā tika noteikts repša invāzijas avots Inari ezerā (Præbel at al., 2013a). Vācijā tika noteikta ekstensīva hibridizācija vairākās paaudzēs starp trim sīgu dzimtas sugām (Dierking et al., 2014). Kopumā minēto pieeju izmantošana ir atkarīga no daudziem faktoriem, kurus nav iespējams noteikt kvantitatīvi – tas ir, izmantošana, kritiskā salīdzināšana un rūpīga interpretēšana, kas var dot vērtīgu informāciju par populāciju ģenētisko struktūru.

4.6. Nobeigums Eiropas repsis (Coregonus albula) ir plaši izplatīta suga Holarktikas ūdeņos. Ziemeļaustrumu Eiropā repsis parādās pēc pēdējā glaciālā perioda, tāpēc šo sugu bieži dēvē par vienu no dzīvnieku valsts glaciāliem reliktiem. Eiropas repsis izplatīts galvenokārt Baltijas, Ziemeļu un Barenca jūrās ietekošo upju baseinu saldūdeņos. Sīgu dzimtas pārstāvji ir taksonomiski vissarežģītāko saldūdens zivju vidū tāpēc, ka šīm zivīm ir raksturīga liela pazīmju mainība (ķermeņa forma, izmēri, augšanas ātrums), kas savukārt ir atkarīga no vides apstākļiem. Šī mainība izpaužas meristisku un plastisku pazīmju izmaiņās un katrā ūdenstilpē atšķiras. Tā repsim mēdz izdalīt vairākas formas vai pasugas (piemēram, repsis un ripus u.c.). Kopā ar citiem sīgiem un lašveidīgajiem repsis pieder pie augstvērtīgām zivju sugām. Tā Latvijā repsi mākslīgi pavairoja kopš 1900. gada. Daudzos Latvijas ezeros tika ielaisti gan Peipusa un Ladogas ezera repša kāpuri, gan Ladogas ezera rīpusa kāpuri, gan rīpusa un sīga 129 hibrīdu kāpuri, neievērojot vietējo un ielaižamo repšu genofondus. 20. gadsimta vidū tika veikta repša ekstensīva rūpnieciskā nozveja. Tātad kopš 20. gadsimta sakuma repša populācijas Latvijā atrodas stiprā antropogēno faktoru ietekmē. Nelabvēlīgo faktoru ietekmes rezultātu uz repša populācijām var izsekot pēc sekojošiem datiem: pagājušajā gadsimtā 30. gados repsis tika konstatēts 30 Latvijas ezeros; 50.-60. gados konstatēts 11 ezeros; bet vēlāk – 90. gados - tikai 5 ezeros (Ežezerā, Lejas, Nirzas, Rāznas un Usmas ezerā). Sakarā ar to 2000. gadā Eiropas repsis tika iekļauts ierobežoti izmantojamo īpaši aizsargājamo sugu sarakstā (MK noteikumi Nr. 396 2000.14.11.). Ir arī ziņas, ka mūsdienās kontrolzvejā repša īpatņu daudzums ir neliels, loms ir nenozīmīgs un nestabils. Mūsdienās Rietumu un Austrumu Eiropas repša populāciju ekoloģija un ģenētiskā struktūra ir diezgan labi izpētīta (piemēram, populāciju lieluma svārstības; mijiedarbība gan ar plēsīgām, gan ar konkurejošām sugām; introdukcijas un invāzijas ietekme uz genofondiem u.c.). Taču Latvijā repša populāciju struktūras šādi pētījumi līdz šim netika veikti. Mūsu pētījuma gaitā kļuva zināms, ka repsis dzīvo vismaz astoņos Latvijas ezeros (Ežezerā, Lejas, Nirzas, Rāznas, Alūksnes, Drīdzis, Stirnu un Sventes). Pētāmo ezeru repša paraugkopu morfoloģiskās pazīmes (deviņas plastiskās un trīs meristiskās) nepārsniedz Eiropas repša (Coregonus albula (L.)) sugas morfoloģisko pazīmju mainības robežas. Bet, zinot par sīgu zivs morfometrisko pazīmju lielo mainību, var pieļaut, ka mūsu pētījumos iegūtie morfometriskie dati liecina par repša populāciju adaptāciju pētāmo ezeru ekoloģiskiem faktoriem, jo gandrīz katrā ūdenstilpē repsis savas plastiskās (morfometriskās) mainības dēļ veido vietējo formu atkarībā no konkrētiem vides apstākļiem. Dažādu populāciju fenotipiskās atšķirības dažādos vides apstākļos var vai korelēt ar pētāmo populāciju ģenētisko diferenciāciju, vai arī neatspoguļot to ģenētisko diverģenci. Bet dažādi molekulārie marķieri sniedz dažādu informāciju par pētāmo populāciju ģenētisko struktūru un tas ir atkarīgs no tā, kuru genoma daļu skar noteiktais molekulārais marķieris (Банникова, 2004). Mūsu pētījumos izmantotie trīs molekulāro marķieru veidi (10 izofermentu sistēmas, 10 RAPD un 5 mikrosatelītu marķieri) sniedz dažādu, bet vērtīgu informāciju par pētāmo repša populāciju ģenētisko struktūru. Kodējošās DNS secības (piemēram, allozīmi) ir tieši saistītas ar fenotipu. Attiecīgas pazīmes ietekmē organisma pielāgotību, tāpēc gēni, kuriem ir funkcionālā nozīme, izmainās lēnāk nekā nekodējošās secības. Iespējams, ka mūsu pētījumos pēc allozīmu datiem iegūtā nelielā alēļu daudzveidība ir “dibinātāja efekta” sekas, kas radās kā aklimatizācijas rezultāts. Relatīvu allozīmu stabilitāti atspoguļo arī ģenētiskās distances (D) un ģenētiskās diferenciācijas indeksi

(FST, GST).

130

Atšķirīgas ģenētiskās distances, kas tika iegūtas ar trīs ģenētisko marķieru palīdzību, izskaidrojamas ar to, ka šie marķieri skar atšķirīgu genoma daļu. Allozīmu analīzes dati liecina par to, ka neskatoties uz iespējamām “dibinātāja efekta” sekām, pētāmās repša populācijas pēc allozīmu lokusiem tomēr nediverģē, t.i., kopš introdukcijas tās saglabā kopējās ģenētiskās pazīmes, ko diezgan labi atspoguļo pētāmo populāciju alēļu daudzveidība. RAPD marķieru dati, salīdzinot ar allozīmiem, rāda lielāku ģenētisko daudzveidību; lielāku un atšķirīgu ģenētisko diferenciāciju starp pētāmām repša populācijām, jo populāciju ģenētisko daudzveidību nosaka diezgan lielā izmēra (līdz 1700kb) anonīmas DNS secības. Privāto alēļu esamība gandrīz visās pētāmās repša populācijās Latvijā ir vērtīga informācija par populācijām, kuru var izmantot katrai populācijai specifisko marķieru izstrādāšanai (piemēram, nozvejas kontrolei) vai izmantot par pamatu jaunu specifisku sugai marķieru izstrādāšanai. Mikrosatelītiem piemīt liela mainība. Arī mūsu pētījumos mikrosatelītu dati parādīja diezgan lielu ģenētisko daudzveidību, salīdzinot tos ar allozīmu datiem. Arī ģenētiskās distances un ģenētiskās diferenciācijas indeksi pēc mikrosatelītu datiem ir lielāki. Sakarā ar to, ka Latvijas ezeru repša populāciju ģenētiskā struktūra agrāk netika pētīta, balstoties uz mūsu iegūtiem datiem nevar apgalvot to, kādi mikroevolūcijas procesi notiek pētāmās populācijās. Bet, salīdzinot mūsu iegūtos datus ar analoģiskiem repša populāciju pētījumiem Vācijas ezeros, var pieļaut, ka mūsu pētāmo repša populāciju ģenētiskā struktūra, iespējams, atspoguļo gan “dibinātāja” efekta, gan “pudeles kakla” efekta, gan gēnu dreifa sekas, kas radās introdukcijas laikā un strauju populāciju skaita svārstību rezultātā. Nevar izslēgt arī iespējamu mūsu pētāmo populāciju diverģenci, jo nesen, izmantojot mikrosatelītu marķierus, tika parādīta ātra repša populāciju ģenētiskā diverģence 15-35 gadu laikā (8-17 ģenerācijas) (Præbel et al., 2013a). Līdzīgus rezultātus parāda arī mūsu pētāmo repša populāciju molekulārā mainība (AMOVA) (11. pielikums). Vislielāko molekulāro mainību starp pētāmām populācijām parāda RAPD marķieru dati, bet vismazāko izofermentu polimorfisma dati. Tātad mūsu darbā pirmo reizi Latvijā tika noteikts repša populāciju ģenētiskais statuss pētāmos ezeros, jo līdz šim Latvijā līdzīgi pētījumi netika veikti. Ir vērts atzīmēt, ka repša populāciju ģenētiskās struktūras pētījumi šajā līmenī netika veikti arī citās Baltijas valstīs (Igaunijā un Lietuvā). Vienīgi Lietuvā 21. gadsimta sākumā tika uzsākti repša populāciju ģenētikas pētījumi, izmantojot izofermentus, bet par to pētījumu turpinājumu, mums pieejamos literatūras avotos ziņu nav. Izmantojot mūsu pētījumos iegūtos datus, ir laba iespēja turpmāk sekot repša populāciju izmaiņām, t.i., veikt ģenētisko monitoringu. Ģenētiskā monitoringa pieejas izstrādāšanai ir liela nozīme, ievērojot repša (Coregonus albula (L.)) populāciju aizsardzības statusu Latvijas ezeros. Mūsu pētījumos iegūtie repša īpatņu morfometrisko parametru analīzes dati un

131

ģenētiskās struktūras analīzes dati ir sākumpunkts ilgstošam Latvijas ezeru repša populāciju monitoringam. Tātad mūsu pētījumos iegūtie dati par repša populāciju morfometriskiem parametriem ļauj turpināt novērot repša īpatņu fenotipiskās (morfometriskās) izmaiņas pētāmos ezeros, analizēt to iemeslus un prognozēt iespējamās sekas. Izofermentu lokusu pētījumi kļuva par, sava veida, “ātru (express) analīzi”, kuras dati ātri atklāja “dibinātāja efektu” pētāmās repša populācijās, kas, iespējams, ir pagājušajā gadsimtā notikušo introdukcijas pasākumu sekas. RAPD marķieru analīze bija diezgan laikietilpīga, bet sniedza vērtīgus datus specifisko praimeru izstrādei. Dati par repša populāciju ģenētisko struktūru, kas ir iegūti ar mikrosatelītu marķieru palīdzību, ļauj precizēt pētāmo repša populāciju ģenētisko diferenciāciju. Turpmākos pētījumos tie ļaus noteikt vietējo un introducēto repša genofondu īpatsvaru pētāmās populācijās. Ilgstoša ģenētiskā monitoringa gaitā mikrosatelītu marķieru dati ļaus atklāt arī negatīvus procesus, kas notiek populācijās dažādu iemeslu dēļ. Mūsu pētījumos iegūtā repša populāciju diferenciācija pēc morfometriskiem parametriem neatspoguļo iegūto ģenētisko diferenciāciju, jo ģenētiski līdzīgas populācijas var diverģēt tikai fenotipiski, pielāgojoties videi fenotipiskā plastiskuma dēļ (t.i., genotipa ekspresija mijiedarbībā ar vidi). Arī līdzīgi fenotipi dažādās populācijās var maskēt būtiskās ģenētiskās atšķirības (Ramstad, 2006). Kopumā mūsu darba rezultāti ir pamats un starta punkts turpmākai repša populāciju ģenētiskā monitoringa veikšanai visos Latvijas ezeros, kur eksistē šī suga.

132

SECINĀJUMI

1. Pirmo reizi Latvijā repša populāciju pētījumi tika veikti, izmantojot dažādus ģenētiskos marķierus, tai skaitā allozīmus, RAPD un mikrosatelītu marķierus: - tika veikta allozīmu analīzes metodes aprobācija un optimizācija; - pirmo reizi tika testēti un analizēti RAPD praimeri Coregonus albula populāciju ģenētiskās struktūras noteikšanai; - pētījumā tika aprobēti mikrosatelītu marķieri, kas izstrādāti Coregonus albula tuvu radnieciskām sugām. 2. Neliels alēļu skaits alozīmu lokusos pētāmās repša populācijās, salīdzinot ar repša savvaļas populācijām, iespējams, ir „dibinātāja efekta” sekas, kas radās introdukcijas rezultātā. To daļēji apstiprina arī mikrosatelītu analīzes dati. 3. RAPD dati norāda, ka gēnu daudzveidība pētāmās repša populācijās ir diezgan līdzīga, kas ļauj secināt, ka lielāka pētāmo repša populāciju genoma daļa nav pakļauta stiprai mutāciju ietekmei un ir salīdzinoši pastāvīga. 4. Pētāmo populāciju repša īpatņu zemā ģenētiskā heterogenitāte katrā ezerā norāda uz „gēnu dreifa” un, iespējams, populāciju skaita svārstību ietekmi uz repšu genotipiem, ko pastiprina tas, ka starp pētāmām repša populācijām nav migrāciju. 5. Konstatētais ģenētiskās diferenciācijas līmenis starp pētāmām populācijām ir atšķirīgs. Par ģenētiskās diferenciācijas atšķirību cēloni starp dažādām populācijām var būt introdukcijas sekas un gēnu dreifs, kas dažādi ietekmē alēļu biežumus. Pētāmo populāciju ģenētiskā diferenciācija var atspoguļot ievesto genotipu aklimatizācijas rezultātu, t.i., dibinātāja efekts; introducēto genotipu mijiedarbību ar vietējiem (indigenous) genotipiem; hibrīdu genotipu izplatīšanos, sakarā ar to, ka introdukcijas pasākumos dažādos ezeros tika ielaisti gan repši no Ladogas un Peipusa ezeriem, gan Ladogas rīpusi, gan sīga un repša hibrīdi. 6. Latvijas ezeru repša paraugkopu morfoloģiskās pazīmes nepārsniedz Eiropas repša (Coregonus albula (L.) sugas morfoloģisko pazīmju mainības robežas, bet gandrīz katrā ūdenstilpē repsis savas plastiskās (morfometriskās) mainības dēļ veido vietējo formu atkarībā no konkrētiem vides apstākļiem. Iespējams, ka konstatētās morfometrisko parametru izmaiņas, salīdzinot ar iepriekšējiem pētījumiem, ir introducēto repšu adaptācijas rezultāts vietējiem vides apstākļiem.

133

LITERATŪRAS SARAKSTS

1. Aho, T., André, C., Bekkevold, D., Heino, M. 2005. Genetic Diversity in Commercially Exploited Fish Species. International Institute for Applied Systems Analysis. Interim Report: IR-05-077. 2. Airaksinen, K.J. 1968. Preliminary notes on the winter-spawning vendace (Coregonus albula L.) in some Finnish lakes. Annales Zoologici Fennici, 5(3):312-314. 3. Aleksejevs, E., Birzaks, J. 2011. Long-term changes in the icthyofauna of Latvia’s inland waters. Scientiﬁc Journal of Riga Technical University. Environmental and Climate Technologies, 13(7):9-18. 4. Aleksejevs, Ē., Birzaks, J. 2012. The current status of Coregonidae in the lakes of Latvia. Acta Biologica Universitatis Daugavpiliensis, 3:3-13. 5. Ali, B.A., Ahmed, M.M.M., El-Zaeem, S. 2004. Technical note: Application of RAPD markers in fish: part II- Among and within families; Cichlidae (freshwater), Mugilidae (Catadromus), Sparidae and Serranidae (marine). International Journal of Biotechnology, 6:393-401. 6. Aljanabi, S.M., Martinez, I. 1997. Universal and rapid salt-extraction of high quality genomic DNA for PCR-based techniques. Nucleic Acids Research, 25(22): 4692-93. 7. Allegrucci, G., Caccone, A., Cataudella, S., Powell, J.R. 1995. Acclimation of the European sea bass to freshwater: monitoring genetic changes by RAPD polymerase chain reaction to detect DNA polymorphisms. Marine Biology, 121:591-599. 8. Altukhov, Yu.P. 2005. Intraspecific Genetic Diversity: Monitoring, Conservation and Management. Berlin-Heidelberg: Springer Verlag, 438 pp. 9. Altukhov, Yu.P., Salmenkova, E.A., Omelchenko, V.T. 2000. Salmonid fishes: population biology, genetics and management. Blackwell Science, 368 pp. 10. Amundsen, P.-A., Bøhn, T., Våga, G.H. 2004. Gill raker morphology and feeding ecology of two sympatric morphs of European whitefish (Coregonus lavaretus). Annales Zoologici Fennici, 41:291-300. 11. Ancāne, I. 2000. Dabas ģeogrāfijas skaidrojošā vārdnīca. Rīga: Zvaigzne ABC. 71.-73. lpp. 12. Andrušaitis, G. 1960. Zivju savairošana un aklimatizācija Latvijā. Latvijas PSR iekšējo ūdeņu zivsaimniecība, XVI(IV):41-70. 13. Angers, B., Bernatchez, L., Angers, A., Desgroseillers, L. 1995. Specific microsatellite loci for brook charr (Salvelinus fontinalis Mitchill) reveal strong population subdivision on a microgeographic scale. Journal of Fish Biology, 47(Suppl.A):177-185.

134

14. Anwand, K, Staaks, G., Valentin, M. 1997. Zwei unterschiedliche Formen von Coregonus albula (Teleostei; Coregonidae) im nordbrandenburgischen Stechlinsee (Deutschland). Z. Fisch: Solingen, 4(1-2): 3-14. 15. Areškevičiūtė, J., Paulauskas, A., Česonienė, L., Daubaras, R. 2006. Genetic characterisation of wild cranberry (Vaccinium oxycoccos) from Čepkeliai reserve by the RAPD method. Biologija, 1: 5-7. 16. Armour, J.A.L., Monckton, D.G., Neil, D.L., Tamaki, K., MacLeod, A., Allen, M., Crosier, M., Jeffreys, A.J. 1993. Mechanisms of mutation at human minisatellite loci. In: Davies, K.E., Warren, S.T. (Eds.) Genome Analysis. Volume 7: Genome Rearrangement and Stabilitypp. USA: Cold Spring Harbor Laboratory Press, P.43-58. 17. Aŕnason, E., Hernandez, U.B., Kristinsson, K. 2009. Intense Habitat-Specific Fisheries- Induced Selection at the Molecular PanI Locus Predicts Imminent Collapse of a Major Cod Fishery. PLOS ONE, 4(5): e5529. 18. Arnason, U., Gretarsdottir, S., Widegren, B. 1992. Mysticete (baleen whale) relationships based upon the sequence of the common cetacean DNA satellite. Molecular Biology and Evolution, 9: 1018-1028. 19. Aronsuu, K., Huhmarniemi, A. 2004. Changes in the European whitefish (Coregonus lavaretus L.) population of the Kalajoki - potential consequences of the alterations of fishing patterns in the Gulf of Bothnia. Annales Zoologici Fennici, 41: 195-204. 20. Auvinen, H. 1995. Intra- and inter-specific factors in the dynamics of vendace (Coregonus albula (L.)) populations. Finnish Fisheries Research, 15: 87-96. 21. Ayllon, F., Martinez, J. L., Garcia-Vazquez, E. 2006. Loss of regional population structure in Atlantic salmon, Salmo salar L., following stocking. ICES Journal of Marine Science, 63: 1269-1273. 22. Bahy, A.A., Tian-Hua Huang, Da-Nian Qin, Xiao-Mei Wang. 2004. A review of random amplified polymorphic DNA (RAPD) markers in fish research. Reviews in Fish Biology and Fisheries, 14: 443-453. 23. Balloux, F., Lugon-Moulin, N. 2002. The estimation of population differentiation with microsatellite markers. Molecular Ecology, 11: 155-165. 24. Bardakci, F. 2001. Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) Markers. Turkish Journal of Biology, 25: 185-196. 25. Bardakci, F., Skibinski, D.O.F. 1994. The application of the RAPD technique in tilapia fish: species and subspecies identification. Heredity, 73: 117-123. 26. Barman, H.K., Barat, A., Yadav, B.M., Banerjee, S., Meher, P.K., Reddy, P.V.G.K., Jana, R.K. 2002. Genetic variation between four species of Indian major carps as revealed by random amplified polymorphic DNA assay. Aquaculture, 62093: 1-9.

135

27. Barnham, C., Baxter, A. 1998. Condition Factor, K, for Salmonid Fish. Fisheries Notes, FN0005: 1-3. 28. Baublys, V., Paulauskas, A., Sruoga, A. 2003. The Genetic Variation of Migrating White- Fronted Goose. Acta Biologica Universitatis Daugavpiliensis. 3(2):113-117. 29. Becerril, C., Acevedo, H., Ferrero, M., Sanz, F., Castano, A. 2001. DNA Fingerprint Comparison of Rainbow Trout and RTG-2 Cell Line Using Random Amplified Polymorphic DNA. Ecotoxicology, 10: 115-124. 30. Bernard, A. 2006. Cryptic structure and diversity of lake whitefish (Coregonus clupeaformis) in Ontario waters. M.Sc. thesis, University of Guelph, Guelph, Ontario, Canada. 31. Bernard, A.M., Ferguson, M.M. Noakes, D.L.G., Morrison, B.J., Wilson, C.C. 2009. How different is different? Defining management and conservation units for a problematic exploited species. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 66(9): 1617-1630. 32. Bernatchez, L. 1995. A role for molecular systematics in defining evolutionarily significant units in fishes. In: Nielsen, J.L. (Ed.) Evolution and aquatic ecosystem: defining units in population conservation. American Fisheries Society Symposium, 17: 114-132. 33. Bernatchez, L. 2004. Ecological theory of adaptive radiation. An empirical assessment from Coregonine fishes (Salmoniformes). In: Hendry, A.P., Stearns, S.C. (Eds.) Evolution Illuminated. Oxford: Oxford University Press, P.175-207. 34. Bernatchez, L., Chouinard, A., Lu, L. 1999. Integrating molecular genetics and ecology in studies of adaptive radiation: whitefish, Coregonus sp., as a case study. Biological Journal of the Linnean Society, 68: 173-197. 35. Bernatchez, L., Vuorinen, J. A., Bodaly, R.A., Dodson, J.J. 1996. Genetic Evidence for Reproductive Isolation and Multiple Origins of Sympatric Trophic Ecotypes of Whitefish (Coregonus). Evolution, 50(2): 624-635. 36. Bernatchez, L., Wilson, C.C. 1998. Comparative phylogeography of nearctic and palearctic fishes. Molecular Ecology, 7: 465-452. 37. Bhat, S., Amundsen, P.-A., Knudsen, R., Gjelland, K.Ø., Fevolden, S.-E., Bernatchez, L., Præbel, K. 2014. Speciation Reversal in European Whitefish (Coregonus lavaretus (L.)) Caused by Competitor Invasion. PLoS One. 9(3): e91208. 38. Billingsley, L.W.(ed.) 1981. Proceeding of the stock concept international symposium. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 38: 1457-1921. 39. Bochkarev, N.A, Katokhin, A.V., Zuykova, E.I. 2004. Morphological, ecological and genetic differentiation of the sympatric coregonid fish species of Teletskoye Lake. The 1st Baikal Workshop on Evolutionary Biology. Irkutsk, P.4. 40. Bodaly, R.A, Vuorinen, J., Ward, R.D., Luczynski, M., Reist, J.D. 1991. Genetic comparisons of New and Old World coregonid fishes. Journal of Fish Biology, 38:37-51.

136

41. Bøhn, T., Amundsen, P.-A. 2004. Invasion-mediated changes in the population biology of a dimorphic whitefish Coregonus lavaretus population. Annales Zoologici Fennici, 41:125-136. 42. Bøhn, T., Sandlund, O.T., Amundsen, P.-A., Primicerio, R. 2004. Rapidly changing life history during invasion. Oikos, 106:138-150. 43. Bolgier, T., Connolly, P.L. 1989. The selection of suitable indices for the measurement and analysis of fish condition. Journal of Fish Biology, 34:171-182. 44. Borovikova, E.A., Alekseeva, Y.I., Schreider, M.J., Artamonova, V.S., Makhrov, A.A. 2013. Morphology and Genetics of the Ciscoes (Actinopterygii: Salmoniformes: Salmonidae: Coregoninae: Coregonus) from the Solovetsky Archipelago (White Sea) as a Key to Determination of the Taxonomic Position of Ciscoes in Northeastern Europe. Acta Ichthyologica Et Piscatoria, 43(3):183-194. 45. Borowsky, R.L., McClelland, M., Cheng, R., Welsh, J. 1995. Arbitrarily primed DNA fingerprinting for phylogenetic reconstruction in vertebrates: the Xiphophorus model. Molecular Biology and Evolution, 12: 1022-1032. 46. Borowsky, R.L., Vidthayanon, C. 2001. Nucleotide diversity in populations of balitorid cave fishes from Thailand. Molecular Ecology, 10: 2799-2805. 47. Bowen, B.W., Avise, J.C. 1995. Conservation genetics of marine turtles. In: Avise, J.C., Hamrick, J.L. (Eds.) Conservation genetics: case histories from nature. New York: Chapman and Hall, P.190-237. 48. Briggs, D., Walters, S. M. 1997. Infraspeciﬁc variation and the ecotype. Chapter 8. In: Plant Variation and Evolution (3rd ed.). Cambridge: University Press, P.167-190. 49. Britten, R.J., Davidson, E.H. 1969. Gene regulation for higher cells: a theory. Science, 165: 349-357. 50. Brookfield, J.F.Y. 1996. A simple new method for estimating null allele frequency from heterozygote deficiency. Molecular Ecology, 5(3): 453-455. 51. Butlin, R. K., Tregenza, T. 1998. Levels of genetic polymorphism: marker loci versus quantitative traits. Philosophical Transactions of the Royal Society (London), B(353): 187- 198. 52. Cagigas, M.E., Vazquez, E., Blanco, G., Sánchez, J. A. 1999. Combined assessment of genetic variability in populations of brown trout (Salmo trutta L.) based on allozymes, microsatellites and RAPD markers. Marine Biotechnology, 1: 286-296. 53. Callejas, C., Ochando, M.D. 2002. Phylogenetic relationships among Spanish Barbus species (Pisces, Cyprinidae) shown by RAPD markers. Heredity, 89: 36-43. 54. Campbell, D., Duchesne, P., Bernatchez, L. 2003. AFLP utility for population assignment studies: analytical investigation and empirical comparison with microsatellites. Molecular Ecology, 12: 1979-1991.

137

55. Campton, D.E., Utter, F.M. 1987. Genetic structure of anadromous cutthroat trout (Salmo clarki clarki) populations in the Puget Sound area: evidence for restricted gene flow. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 44: 573-582. 56. Carvalho, G.R., Hauser, L. 1994. Molecular genetics and the stock concept in fisheries. Reviews in Fish Biology and Fisheries, 4: 326-350. 57. Casselman, J.M., Collins, J.J., Crossman, E.J., Ihssen, P.E., Spangler, G.R. 1981. Lake whitefi sh (Coregonus clupeaformis) in the Great Lakes region. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 38:1772-1789. 58. Casselman, S.J., Schulte-Hostedde, A.I. 2004. Reproductive roles predict sexual dimorphism in internal and external morphology of Lake Whitefish, Coregonus clupeaformis. Ecology of Freshwater Fish, 13(3): 217-222. 59. Castagnone-Sereno, P., Leroy, H., Semblat, J.-P. 1998. Unusual and Strongly Structured Sequence Variation in a Complex Satellite DNA Family from the Nematode Meliodogine chitwoodi. Journal of Molecular Biology, 46: 225-233. 60. Cenis, J.L., Perez, P., Fereres, A. 1993. Identification of aphid (Homoptera: Aphididae) species and clones by random amplified polymorphic DNA. Annals of the Entomological Society of America, 86: 545-550. 61. Chakraborty, R., Kimmel, M., Stivers, D.N., Davison, L.J., Deka, R. 1997. Relative mutation rates at di-, tri-, and tetranucleotide microsatellite loci. Proceedings of the National Academy of Sciences, USA, 94(3): 1041-1046. 62. Chistiakov, D.A., Hellemans, B., Volckaert, F.A.M. 2006. Microsatellites and their genomic distribution, evolution, function and applications: A review with special reference to fish genetics. Aquaculture, 255:1-29. 63. Chouinard, A., Pigeon, D., Bernatchez, L. 1996. Lack of specialization in trophic morphology between genetically differentiated dwarf and normal forms and lake whitefish (Coregonus clupeaformis Mitchilli) in Lac de l’Est, Quebec. Canadian Journal of Zoology, 74: 1989-1998. 64. Christianus, J. 1995. Age and growth of selected vendace (Coregonus albula L.) populations in Poland. Archiv für Hydrobiologie. Special Issues in Advanced Limnology, 46: 97-102. 65. Clark, D.P., Pazdernik, N.J. 2012. Genomes and DNA. In: Molecular Biology. 2nd Edition, Academic Press-Cell, p. 93-124. 66. Colbourne, J.K., Hebert, P.D.N. 1996. The systematics of North American Daphnia (Crustacea: Anomopoda): a molecular phylogenetic approach. Philosophical Transactions of the Royal Society (London). B: Biological Sciences, 351: 349-360.

138

67. Colihueque, N., Cárdenas, R., Ramírez, L., Estay, F., Araneda, C. 2010. Analysis of the association between spawning time QTL markers and the biannual spawning behavior in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Genetics and Molecular Biology, 33(3): 578-582. 68. Corley-Smith, G.E., Wennerberg, L., Schembri, J.A., Lim, C.J., Cooper, K.L., Brandhorst, B.P. 2005. Assignment of Sockeye Salmon (Oncorhynchus nerka) to Spawning Sites Using DNA Markers. Marine Biotechnology, 7: 440-448. 69. Cornuet, J.M., Luikart, G. 1997. Description and power analysis of two tests for detecting recent population bottlenecks from allele frequency data. Genetics, 144: 2001-2014. 70. Cross, T.F., Ward, R.D. 1980. Protein variation and duplicate loci in Atlantic salmon, Salmo salar L. Genetics Research (Cambridge), 36: 147-165. 71. Czerniejewski, P., Czerniawski, R. 2004. Age, growth and condition of vendace Coregonus albula (L.) from lakes Morzyczko and Pelcz (NW Poland). Zoologica Poloniae, 49(1-4): 159-170. 72. Czerniejewski, P., Filipiak, J. 2002. Biological and morphological characteristics of vendace, Coregonus albula L. from lakes Drawsko and Pełcz. Acta Ichthyol. Piscat, 32 (1): 53-69. 73. Czerniejewski, P., Filipiak, J., Poleszczuk, G., Wawrzyniak, W. 2004. Selected biological characteristics of the catchavailable part of the population of vendace, Coregonus albula (L.) from Lake Miedwie. Acta Ichthyologica ET Piscatoria (Poland), 34(2): 219-233. 74. Czerniejewski, P., Rybczyk, A. 2008. Variations in age and length growth rates of vendace, Coregonus albula (L.), from selected lakes in Western Pomerania. Archives of Polish Fisheries, 16(1): 63-74. 75. Czerniejewski, P., Rybczyk, A. 2010. Growth rate and condition of a population of migratory common whitefish, Coregonus lavaretus (L.) from Oder estuary waters. Archives of Polish Fisheries, 18: 25-32. 76. Danzmann, R.G., Jackson, T.R., Ferguson, M.M. 1999. Epistasis in allelic expression at upper temperature tolerance QTL in rainbow trout. Aquaculture, 173: 45-58. 77. de Groot, S.J. 2002. A review of the past and present status of anadromous fish species in the Netherlands: is restocking the Rhine feasible? Hydrobiologia, 478: 205-218. 78. de Roos, AM, Boukal, D.S., Persson, L. 2006. Evolutionary regime shifts in age and size at maturation of exploited fish stocks. Proceedings of the Royal Society of London, B273: 2185-2192. 79. Delot, E., King, L.M., Briggs, M.D., Wilcox, W.R., Cohn, D.H. 1999. Trinucleotide expansion mutations in the cartilage oligomeric matrix protein (COMP) gene. Human Molecular Genetics, 8: 123-128. 80. dePamphilis, C.W., Palmer, J.D. 1990. Loss of photosynthetic and chlororespiratory genes from the plastid genome of a parasitic flowering plant. Nature (London), 348: 337-339.

139

81. Dierking, J., Phelps, L., Præbel, K., Ramm, G., Prigge, E., Borcherding, J., Brunke, M., Eizaguirre, C. 2014. Anthropogenic hybridization between endangered migratory and commercially harvested stationary whitefish taxa (Coregonus spp.). Evolutionary Applications, 7: 1068-1083 (doi:10.1111/eva.12166). 82. Dimitri, P., Junakovic, N. 1999. Revising the Selfish DNA Hypothesis: New Evidence on Accumulation of Transposable Elements in Heterochromatin. Trends in Genetics, 15: 123- 124. 83. Dizon, A.E., Lockyer, C., Perrin, W.F., Demaster, D.P., Sisson, J. 1992. Rethinking the stock concept: a phylogeographic approach. Conservation Biology, 6: 24-36. 84. Dlugosch, K.M., Parker, I.M. 2008. Founding events in species invasions: genetic variation, adaptive evolution, and the role of multiple introductions. Molecular Ecology, 17: 431-449 85. Doolittle, W.F, Sapienza, C. 1980. Selfish genes, the phenotype paradigm and genome evolution. Nature, 284: 601-603. 86. Douglas, M.R., Brunner, P.C. 2002. Biodiversity of central alpine Coregonus (Salmoniformes): Impact of one – hundred years of management. Ecological Applications, 12(1): 154-172. 87. Douglas, M.R., Brunner, P.C., Bernatchez, L. 1999. Do assemblages of Coregonus (Teleostei: Salmoniformes) in the Central Alpine region of Europe represent species flocks? Molecular Ecology, 8: 589-603. 88. Douglas, M.R., Brunner, P.C., Douglas M.E. 2005. Evolutionary Homoplasy among Species Flocks of Central Alpine Coregonus (Teleostei: Salmoniformes). Copeia, 2005(2): 347-358. 89. Dover, G. 1980. Ignorant DNA? Nature, 285: 618-620. 90. Dover, G.A. 1982. Molecular drive a cohesive mode of species evolution. Nature, 299: 11- 117. 91. Dover, G.A. 1986. Molecular drive in multigene families: How biological novelties arise, spread and are assimilated. Trends in Genetics, 2(1): 159-165. 92. Dudu, A., Georgescu, S.E., Costache, M. 2015. Evaluation of Genetic Diversity in Fish Using Molecular Markers, Molecular Approaches to Genetic Diversity, Prof. Mahmut Caliskan (Ed.), InTech, DOI: 10.5772/60423. 93. Earl, D.A., vonHoldt, B.M. 2012. STRUCTURE HARVESTER: a website and program for visualizing STRUCTURE output and implementing the Evanno method. Conservation Genetics Resources, 4(2): 359-361. 94. Eckmann, R., Czerkies, P., Helms, C., Kleibs, K. 1998. Evaluating the effectiveness of stocking vendace (Coregonus albula (L.)) eleutheroembryos by alizarin marking of otoliths. Advances in Limnology, 50: 457-463.

140

95. Edwards, Y.J.K., Elgar, G., Clark, M.C., Bishop, M.J. 1998. The identification and characterization of microsatellites in the compact genome of the Japanese pufferfish, Fugu rubripes: perspectives in functional and comparative genomic analyses. Journal of Molecular Biology, 278: 843-854. 96. Eipurs, I. 1995. Drīdzis. Grām. Kavacs, G. (ed.), Enciklopēdijā “Latvija un latvieši”. Latvijas daba. 2. Sej. Rīga: Latvijas enciklopēdija, 7. lpp. 97. Eipurs, I. 1995. Ežezers. Grām. Kavacs, G. (ed.), Enciklopēdijā “Latvija un latvieši”. Latvijas daba. 2. Sej. Rīga: Latvijas enciklopēdija, 66. lpp. 98. Ellegren, H. 2004. Microsatellites: simple sequences with complex evolution. Nature Reviews Genetics, 5: 435-445. 99. Elo, K., Ivanoff, S., Vuorinen, J.A., Piironen, J. 1997. Inheritance of RAPD markers and detection of interspecofic hybridization with brown trout and Atlantic salmon. Aqaculture, 152: 55-65. 100. Estoup, A., Jarne, P., Cornuet, J.M. 2002. Homoplasy and mutation model at microsatellite loci and their consequences for population genetics analysis. Molecular Ecology, 11(9):1591-604. 101. Etheridge, E.C., Bean, C.W., Maitland, P.S., Ballantyne, S., Adams, C.E. 2012. Discontinuous infraspecific variation in ecological and morphological traits has consequences for conservation of powan (Coregonus lavaretus) in Scotland. Advances in Limnology, 63:505-517. 102. Etnier, D.A., Skelton, C.E. 2003. Analysis of Three Cisco Forms (Coregonus, Salmonidae) from Lake Saganaga and Adjacent Lakes Near the Minnesota/Ontario Border. Copeia, 2003(4): 739-749. 103. Evolution of Microsatellite DNA. eLS, DOI: 10.1002/9780470015902.a0020847.pub2 104. Faddagh, M.S., Hussain, N.A., Al-Badran, A.I. 2012. DNA Fingerprinting of Eight Cyprinid Fish Species of Iraqi Inland Waters Using RAPD-PCR Tehnique. Advances in Life Sciences, 2(2): 9-16. 105. Fan, H.C., Ho, L.I., Chi, C.S., Chen, S.J., Peng, G.S., Chan, T.M., Lin, S.Z., Harn, H.J. 2014. Polyglutamine (PolyQ) diseases: genetics to treatments. Cell Transplant, 23(4-5): 441-58. 106. Favé, M.-J., Turgeon, J. 2008. Patterns of genetic diversity in Great Lakes bloaters (Coregonus hoyi) with a view to future reintroduction in Lake Ontario. Conservation Genetics, 9(2): 281-293. 107. Feral, J.P. 2002. How useful is the genetic markers in attempts to understand and manage marine biodiversity. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, 268: 121-145. 108. Fiszer, M., Przybył, A., Andrzejewski, W., Mazurkiewicz, J., Golski, J., Przybylska, K., Runowski, S. 2012. Effects of eutrophication on vendace, Coregonus albula (L.). II.

141

Biological characteristics of vendace from selected lakes in Wielkopolska. Archives of Polish Fisheries, 20(2): 97-108. 109. Foote, C.J., Moore, K., Stenberg, K., Craig, K.J., Wenburg, J. K., Wood, C. C. 1999. Genetic differentiation in gill raker number and length in sympatric anadromous and nonanadromous morphs of sockeye salmon, Oncorhynchus nerka. Enviromental Biology of Fishes, 54: 263-274. 110. Fopp-Bayat, D., Kaczmarczyk, D., Szczepkowski, M. 2015. Genetic characteristics of Polish whitefish (Coregonus lavaretus maraena) broodstocks - recommendations for the conservation management. Czech Journal of Animal Science, 60:171-177. 111. Freyhof, J. 2013. Coregonus albula. The IUCN Red List of Threatened Species 2013.e.T5360A11122508. http://dx.doi.org/10.2305/IUCN.UK.2008.RLTS.T5360A11122508.en 112. Freyhof, J., Huckstorf, V. 2006. Conservation and management of aquatic genetic resources: a critical checklist of German freshwater fishes. Schutz und Management Aquatischer Genetischer Ressourcen: Kritische Checkliste deutscher Süßwasserfische, P. 113-126. 113. Gaikalov, I.V., Ilyina, O.V., Kirilchik, S.V., Sukhanova, L.V. 2008. Description of three microsatellite loci of the Baikal omul Coregonus migratorius (Georgi). Russian Journal of Genetics, 44(3): 365-368. 114. Garcia, A.C.L., Rohde, C., Audino, G.F., Valente, V.L.S., Valiati, V.H. 2006. Identification of the sibling species of the Drosophila willistoni subgroup through electrophoretical mobility of acid phosphatese-1. Journal of Zoological Systematics and Evolutionary Research, 44(3):212-216. 115. Georgiev, G.P. 1969. On the structural organization of operon and the regulation of RNA synthesis in animal cells. Journal of Theoretical Biology, 25: 473-490. 116. Gillespie, J.H. 1984. The molecular clock may be an episodic clock. Proceedings of the National Academy of Sciences (USA), 81: 8009-8013. 117. Glazačeva, L. 1975. Latvijas ezeri. Pūriņš, V. (ed.) Latvijas PSR ģeogrāfija. Rīga: Zinātne, 84-86. lpp. 118. Golovanova, T. S. 2008. The long-term genetic monitoring (1987-2007) of allozyme variation in the artificially reproduced Caspian inconnu, Stenodus leucichthys leucichthys (Güldenstädt, 1772). Combined Abstracts of 10th International Coregonid Symposium August 24th-29th. 119. Gordeeva, N.V., Kholod, O.N., Dvoryankin, G.A., Sendek, D.S., Sterligova, O.P. 2009. On the origin of Solovetskaya vendace Coregonus albula and of the syamozero smelt Osmerus eperlanus. Journal of Ichthyology, 49(1): 23-31.

142

120. Gordon, N.Yu., Baldina, S.N., Mamontov, A.M., Vlasov, S.O., Kirillov, V.V., Politov, D.V. 2008. Genetic Variability within and among Morphologically Different Forms of Whitefishes in a South Siberian Lake Teletskoye at Nuclear and mtDNA Genetic Markers Combined Abstracts of 10th International Coregonid Symposium August 24th-29th. 121. Govindaraju, G.S., Jayasankar, P. 2004. Taxonomic Relationship Among Seven Species of Groupers (Genus Epinephelus; Family Serranidae) as Revealed by RAPD Fingerprinting. Marine Biotechnology, 6: 229-237. 122. Grechko, V. V. 2002. Molecular DNA Markers in Phylogeny and Systematics. Russian Journal of Genetics, 38(8): 851-868. 123. Grigorova, M., Punab, M., Kahre, T., Ivandi, M., Tõnisson, N., Poolamets, O., Vihljajev, V., Žilaitienė, B., Erenpreiss, J., Matulevičius, V., Laan, M. 2015. CAG and GGN repeats in AR gene exert combinatorial effects on reproductive parameters in Baltic young male cohort. Book of Abstracts. VI Baltic Genetics Congress, September 30 - October 4. Institute of Molecular and Cell Biology, Tartu University, Estonia 124. Hadrys, H., Balick, M., Schierwater, B. 1992. Application of random amplified polymorphic DNA (RAPD) in molecular ecology. Molecular Ecology, 1: 55-63. 125. Haidle, L., Janssen, J.E., Gharbi, K., Moghadam, H.K., Ferguson, M.M., Danzmann, R.G. 2008. Determination of Quantitative Trait Loci (QTL) for Early Maturation in Rainbow Trout (Oncorhynchus mykiss). Marine Biotechnology, 10(5): 579-592. 126. Hannan, A.J. 2010. Tandem repeat polymorphisms: modulators of disease susceptibility and candidates for missing heritability. Trends Genetics, 26(2):59-65. 127. Hannan, A.J. 2013. Tandem Repeat Polymorphisms: Genetic Plasticity, Neural Diversity and Disease. Springer, 208p. 128. Hardman, N. 1986. Structure and function of repetitive DNA in eukaryotes. Biochemical Journal, 234: 1-11. 129. Harrod, C., Griffiths, D., McCarthy, T.K., Rosel, R. 2001. The Irish pollan, Coregonus autumnalis: options for its conservation. Journal of Fish Biology, 59(A): 339-355. 130. Hartl, D.L., Clark, A.G. 2007. Principles of Population Genetics. 4th Edition Sinauer Associates. 652pp. 131. Heaton, P.A., Keer, J.T. 2008. DNA Quantification. In: Keer, J.T., Birch, L. (Eds.) Essentials of Nucleic Acid Analysis: A Robust Approach, P. 83-100. 132. Hedrick, P.W. 1999. Highly variable loci and their interpretation in evolution and conservation. Evolution, 53(2): 313-318. 133. Hedrick, P.W. 2005. Genetics of Populations (3rd Edition). Boston: Jones and Bartlett, MA, P. 737.

143

134. Heese, T. 1987. Morphology of two plastic forms whitefish (Coregonus lavaretus (L.)) occurring in the Pomeranian bay and Szczecin lagoon. Acta Ichthyologica et Piscatoria, XVII (1): 3-28. 135. Heikinheimo, O. 2000. Management of Coregonid Fisheries: Multiform and Multispecies Problems. Acad. Dis. in Fisheries Science. Helsinki. P. 44. 136. Heikinheimo, O., Mikkila, J. 2004. Effect of selective gill-net fishing on the length distribution of European whitefish (Coregonus lavaretus) in the Gulf of Finland. Annales Zoologici Fennici, 41: 357-366. 137. Heino, M. 2003. Does Fishing Cause Genetic Evolution in Fish Stocks? International Institute for Applied Systems Analysis. Interim Report: IR-03-060. 138. Heino, M., Dieckmann, U. 2007. Fisheries-induced selection as a driver of biodiversity change in exploited populations. International Council for the Exploration of the Sea. ICES CM 2007/E: 17. 139. Hessen, D. O., Andersen, R., Hindar, K., Skurdal, J. 1988. Food selection and competition in salmonids as reflected by gill-raker number and morphology. Journal of Applied Ichthyology, 4(3): 121-129. 140. Hindar, K., Fleming, I.A., McGinnity, P., Dieserud, O. 2006. Genetic and ecological effects of salmon farming on wild salmon: modelling from experimental results. ICES Journal of Marine Science, 63: 1234-1247. 141. Hindar, K., Jonsson, B., Ryman, N., Staahl, G. 1991. Genetic relationships among landlocked, resident, and anadromous brown trout, Salmo trutta L. Heredity, 66: 83-91. 142. Hoshino, A.A., Bravo, J.P., Nobile, P.M., Morelli, K.A. 2012. Microsatellites as Tools for Genetic Diversity Analysis. Chapter 6. In: Andrea Akemi Hoshino, Juliana Pereira Bravo, Paula Macedo Nobile and Karina Alessandra Morelli. Microsatellites as Tools for Genetic Diversity Analysis, Genetic Diversity in Microorganisms. Prof. Caliskan, M. (Ed.) 143. Hubisz, M.J., Falush, D., Stephens, M., Pritchard, A.J. 2009. Inferring weak population structure with the assistance of sample group information. Molecular Ecology Resources, 9(5): 1322-1332. 144. Hunter, R.L., Markert, C.L. 1957. Histochemical demonstration of enzymes separated by zone electrophoresis in starch gels. Science, 125: 1294-1295. 145. Huuskonen, H., Haakana, H., Aho, T. 2004. Stock transfer in vendace: an evaluation using microsatellite markers. Annales Zoologici Fennici, 41: 69-74. 146. Ihssen, P.E., Evans, D.O., Christie, W.J., Reckahn, J.A., Desjardine, R.L. 1981. Life history, morphology, and electrophoretic characteristics of five allopatric stocks of lake whitefish (Coregonus clupeaformis) in the Great Lakes Region. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 38: 1790-1807.

144

147. Ilmast, N., Sterligova, O. 2004. The results of the introduction of coregonid fi shes into Vashozero, a lake in southern Karelia. Annales Zoologici Fennici, 41: 191-194. 148. IUBNC. Enzyme Nomenclature. 1984. International Union of Biochemistry Nomenclature Committee. Published by Academic Press, Orlando, Florida 149. Jackson, A.L., Chen, R., Loeb, L.A. 1998. Induction of microsatellite instability by oxidative DNA damage. Proceedings of the National Academy of Sciences (USA), 95: 12468-12473. 150. Jackson, T.R. 1995. Linkage Analysis of Molecular Markers and a Search for Quantitative Trait Loci for Upper Temperature Tolerance in Rainbow Trout. (Oncorhynchus mykiss). M.Sc. Thesis. University of Guelph, Guelph, ON. 151. Jackson, T.R., Ferguson, M.M., Danzmann, R.G., Fishback, A.G., Ihssen, P.E., O'Connell, M. and Crease. T.J. 1998b. Identification of two QTL influencing upper temperature tolerance in three rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) half-sib families. Heredity, 80: 143–151. 152. Jamshidi, S., Kalbassi, M.R. 2011. Conspecific relation between two seasonal migratory forms of endangered Caspian trout, Salmo trutta caspius Kessler, 1877, revealed by RAPD markers. Iranian Journal of Fisheries Science. 10(3):437-446. 153. Järvi, T.H. 1928. Ueber die Arten und Formen der Coregonen s. Str. In Finland. Acta Zoologica Fennica. 5:1-259. 154. Jeffreys, A.J., Wilson, V., Thein, S.L. 1985. Individual-specific 'fingerprints' of human DNA. Nature, 316(6023): 76-79. 155. Jentzsch, I.M.V., Bagshaw, A.T.M, Buschiazzo, E., Merkel, A., Gemmell, N.J. 2013. 156. Jobling, M. 2002. Environmental Factors and rates of Development and Growth. Pp.102- 121. In: Hart, P.J.B., Reynolfs, J.D. (Eds). Handbook of fish biology and fisheries. 1st vol. 432 pp. 157. John, B. 1988. The biology of heterochromatin. In: Verma, R.S. (Ed.) Heterochromatin, Molecular and Structural Aspects. Cambridge Univ. Press, Cambridge. 158. Kahilainen, K., Østbye, K. 2006. Morphological differentiation and resource polymorphism in three sympatric whitefish Coregonus lavaretus (L.) forms in a subarctic lake. Journal of Fish Biology, 68(1): 63-79. 159. Kahilainen, K.K., Siwertsson, A., Gjelland, K.Ø., Knudsen, R., Bøhn, T., Amundsen, P.- A. 2011. The role of gill raker number variability in adaptive radiation of coregonid fish. Evolutionary Ecology, 25: 573-588. 160. Kangur, K., Kangur, P., Ginter, K., Orru, K., Haldna, M., Möls, T., Kangur, A. 2013. Long-term effects of extreme weather events and eutrophication on the fish community of shallow Lake Peipsi (Estonia/Russia). Journal of Limnology, 72:376-387.

145

161. Karjalainen, J. 1991. Survival, growth and feeding of vendace, Coregonus albula (L.), larvae in net enclosures. Journal of Fish Biology, 38(6): 905-919. 162. Kaupinis, A., Bukelskis, E. 2004. Vendace (Coregonus albula (L.)) growth and morphological diversity in lakes of Lithuania. Acta Zoologica Lituanica, 14(1): 3-12. 163. Kaupinis, A., Bukelskis, E. 2010. Morphological and genetic variations in vendace (Coregonus albula (L.)) in the lakes of Lithuania. Acta Zoologica Lituanica, 20(1): 51-60. 164. Kaupinis, A., Paulauskas, A., Bukelskis, E. 2004. Isoenzyme systems and genotypes in vendace (Coregonus albula (Linnaeus 1758)) from Lithuanian lakes. Acta Zoologica Lithuanica, 14(4): 5-10. 165. Keyvanshokoh, S., Kalbassi, M.R. 2006. Genetic variation of Rutilus rutilus caspius populations in Iran based on RAPD markers: a preliminary study. Aquaculture Research, 37(13): 1401-1407. 166. Kimura, M. 1983. The neutral theory of molecular evolution. Cambridge University Press, New York, USA. 167. Kimura, M., 1991. Recent development of the neutral theory viewed from the Wrightian tradition of theoretical population genetics. Proceedings of the National Academy of Sciences (USA), 8: 5969-5973. 168. Kinziger, A.P., Nakamoto, R.J., Anderson, E.C., Harvey, B.C. 2011. Small founding number and low genetic diversity in an introduced species exhibiting limited invasion success (speckled dace, Rhinichthys osculus). Ecology and Evolution, 1(1): 73-84. 169. Kobayashi, H., Maekawa, K. 2004. A Preliminary Observation of Rapid Changes of Gill Raker Number in Miyabe Charr (Salmonidae) over a Short Term Period. Neo-Science of Natural History: Integration of Geoscience and Biodiversity Studies: Proceedings of International Symposium on "Dawn of a New Natural History - Integration of Geoscience and Biodiversity Studies" March 5-6, 2004, Sapporo P. 75-78. 170. Koljonen, M.-L., Tähtinen, J., Säisä, M., Koskiniemi, J. 2002. Maintenance of genetic diversity of Atlantic salmon (Salmo salar) by captive breeding programmes and the geographic distribution of microsatellite variation. Aquaculture. 212:69-92. 171. Kottelat, M., Freyhof, J. 2007. Handbook of European freshwater fishes. Berlin: Publications Kottelat, Cornol and Freyhof. P. 347-387. 172. Laganovska, R. 1957. Latvijas PSR ezeru repsis – Coregonus albula un tā bioloģija LPSR [European vendace – Coregonus albula in the lakes of Latvian Soviet Socialist Republic and its biology in LSSR]. LPSR ZA Vēstis, 3(116): 83.–96. lpp. 173. Lajus, D.L. 2001. Variation patterns of bilateral characters: variation among characters and among populations in the White Sea herring, Clupea pallasi marisalbi (Berg) (Clupeidae, Teleosti). Biological Journal of the Linnean Society, 74(2): 237-253.

146

174. Lanfranco, L., Wyss, P., Marzachi, C., Bontante, P. 1995. Generation of RAPD-PCR primers for the identification of isolates of Glomus mosseae, an arbuscular mycorrhiza fungus. Molecular Ecology, 4: 61-68. 175. Langella, O. 2005. Populations, a free population genetic software (1999-2005). Available at http://bioinformatics.org/~tryphon/populations/ (accessed February 17, 2015). 176. Leopold, M., Bnińska, M., Wołos, A., Mickiewicz, M. 1998. Znaczenie, stan i uwarunkowania rozwoju rybactwa jeziorowego w Polsce [Importance, current state, and factors influencing development of lacustrine fisheries in Poland]. Wyd. IRS, Olsztyn. 177. Lewontin, R.C. 1972. Testing the theory of natural selection. Nature, 236:181-182. 178. Li, W.-H., Wu, C.-L., Luo, C.-C. 1985. A new method for estimating synonymous and nonsynonymous rates of nucleotide substitution considering the relative likelihood of nucleotide and codon changes. Molecular Biology and Evolution, 2: 150-174. 179. Li, Y., Fahima, T., Korol, A.B., Peng, J., Röder, M.S., Kirzhner, V., Beiles, A., Nevo, E. 2000b. Microsatellite diversity correlated with ecological-edaphic and genetic factors in three microsites of wild emmer wheat in North Israel. Molecular Biology and Evolution, 17: 851-862. 180. Li, Y.-C., Röder, M.S., Fahima, T., Kirzhner, V.M., Beiles, A., Korol, A.B., Nevo, E. 2000a. Natural selection causing microsatellite divergence in wild emmer wheat at the ecologically variable microsite at Ammiad, Israel. Theoretical and Applied Genetics, 100: 985-999. 181. Lindsey, C.C. 1981. Stocks are chameleons: plasticity in gillrakers of coregonid fishes. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 38: 1497-1506. 182. Liu, Z.J., Cordes, J.F. 2004. DNA marker technologies and their applications in aquaculture genetics. Aquaculture, 238:1-37. 183. Lorite, P., Palomeque, T., Garneria, I., Petitpierre, E. 2001. Characterization and Chromosome Location of Satellite DNA in the Leaf Beetle Chrysolina Americana (Coleoptera, Chrysomelidae). Genetica (The Hague), 110: 143-150. 184. Lowe, A., Harris, S., Ashton, P. 2004. Ecological genetics: design, analysis and application. Oxford: Blackwell Publishing, 344 pp. 185. Lu, G., Bernatchez, L. 1999. Correlated trophic specialization and genetic divergence in sympatric lake whitefish ecotypes (Coregonus clupeaformis): support for the ecological speciation hypothesis. Evolution, 53: 1491-1505. 186. Luczynski, M. (Ed.) 1995. Biology and Management of Coregonid Fishes. Archive of Hydrobiology, Special Issues Advanced Limnology, 46: 485. 187. Luikart, G., Allendorf, F.W., Cornuet, J.-M., Sherwin, W.B. 1998. Distortion of Allele Frequency Distributions Provides a Test for Recent Population Bottlenecks. Journal of Heredity, 89(3): 238-247.

147

188. Lūmane, H. 1998. Nirzas ezers. Grām. Kavacs, G. (ed.) Enciklopēdijā “Latvija un latvieši”. Latvijas daba. 5. Sej. Rīga: Latvijas enciklopēdija. 41. lpp. 189. Lūmane, H. 1998. Rāznas ezers. Grām. Kavacs, G. (ed.) Enciklopēdijā “Latvija un latvieši”. Latvijas daba. 5. Sej. Rīga: Latvijas enciklopēdija, 225.-226. lpp. 190. Lūmane, H. 1998. Stirnu ezers. Grām. Kavacs, G. (ed.) Enciklopēdijā “Latvija un latvieši”. Latvijas daba. 5. Sej. Rīga: Latvijas enciklopēdija, 160. lpp. 191. Lynch, M. and Milligan, B.G. 1994. Analysis of population genetic structure with RAPD markers. Molecular Ecology, 3: 91-99. 192. Macgregor, H.C. and Sessions, S.K. 1986. The biological significance of variation in satellite DNA and heterochromatin in newts of the genus Triturus: an evolutionary perspective. Philosophical Transactions of the Royal Society (London), B(312): 243-259. 193. Mailer, R.J., Scarth, R., Fristensky, B. 1994. Discrimination among cultivars of rapeseed (Brassica napus L.) using DNA polymorphisms amplified from arbitrary primers. Theoretical and Applied Genetics, 87: 697-704. 194. Maitland, P. S. 2004. Ireland’s most threatened and rare freshwater fish: an International Perspective on Fish Conservation Biology and Environment. Proceedings of the Royal Irish Academy, 104B(3): 5-16. 195. Mamuris, Z., Apostolidis, A. P., Theodorou, A. J., Triantaphyllidis, C. 1998c. Application of random amplifed polymorphic DNA (RAPD) markers to evaluate intraspecific genetic variation in red mullet (Mullus barbatus). Marine Biology, 132: 171-178. 196. Mamuris, Z., Apostolidis, A.P., Triantaphyllidis, C. 1998b. Genetic protein variation in red mullet (Mullus barbatus) and striped red mullet (M. surmuletus) populations from the Mediterranean Sea. Marine Biology, 130: 353-360. 197. Mamuris, Z., Stamatis, C., Triantaphillidis, C. 1999. Intraspecific genetic variation of striped red mullet (Mullus surmuletus L.) in the Mediterranean Sea assessed by allozyme and random amplified polymorphic DNA (RAPD) analysis. Heredity, 83: 30-38. 198. Markert, C. L., Möller, F. 1959. Multiple forms of enzymes: tissue, ontodenetic and specific patters. Proceeding of the National Academy of Sciences of the USA, 45: 753-63. 199. Martinez, J. L., Moran, P., Garcia-Vazquez, E. 2001. A Cryptic RRY(i) Microsatellite From Atlantic Salmon (Salmo salar): Characterization and Chromosomal Location. Journal of Heredity, 92(3): 287-290. 200. May, B. 1980. The Salmonid Genome: Evolutionary Restructuring Following a Tetraploid Event Ph.D. thesis, The Pennsylvania State University, University Park. 201. Mayden, R.L. 1995. In: Nielsen, J.L. (ed.) Evolution and aquatic ecosystem: defining units in population conservation. American Fisheries Society Symposium, 17: 114-132. 202. Mazrimas, J.A., Hatch, F.T. 1972. A possible relationship between satellite DNA and the evolution of kangaroo rat species (genus Dipodomys). Nature New Biology, 240: 102-105.

148

203. McCord, J.M., Fridovich, I. 1969. Superoxide dismutase: an enzymatic function for erythrocuprein (hemocuprein). Journal of Biological Chemistry, 244: 6056-6063. 204. Mehner, T., Pohlmann, K., Elkin, C., Monaghan, M.T., Nitz, B., Freyhof, J. 2010. Genetic population structure of sympatric and allopatric populations of Baltic ciscoes (Coregonus albula complex, Teleostei, Coregonidae). BMC Evolutionary Biology, DOI: 10.1186/1471-2148-10-85. 205. Melnikova, M.N., Pavlov, S.D., Antipova, N.V. 2008. Design and study of SCAR-markers for populations mykizha Oncorhynchus (Parasalmo) mykiss from Kamchatka Land. Electronic Journal of Ichthyology, 2: 67-75. 206. Mutenia, A., Salonen, E. 1992 – The vendace (Coregonus albula L.) a new species in the fish community and fisheries of Lake Inari. Polish Archives of Hydrobiology, 39: 797-805. 207. Næsje, T.F., Vuorinen, J.A., Sandlund, O.T. 2004. Genetic and morphometric differentiation among sympatric spawning stocks of whitefish whitefish (Coregonus lavaretus L.) in Lake Femund, Norway. Journal of Limnology, 63(2): 233-243. 208. Naish, K.A., Warren, M., Bardakci, F., Skibinski, D.O.F., Carvalho, G.R., Mair, G.C. 1995. Multilocus DNA fngerprinting and RAPD reveal similar genetic relationships between strains of Oreochromis niloticus (Pisces: Cichlidae). Molecular Ecology, 4: 271- 274. 209. Nalavade, R., Griesche, N., Ryan, D.P., Hildebrand, S., Krauß, S. 2013. Mechanisms of RNA-induced toxicity in CAG repeat disorders. Cell Death and Disease, 4: e752; doi:10.1038/cddis.2013.276 210. Naugžemys, D., Žvingila, D., Aučina, A., Rančelis, V. 2006. Comparison of DNA polymorphism in seedlings of Pinus sylvestris L. from different populations by RAPD markers. Biologija, 1: 30-35. 211. Nei, M. 1973. Analysis of gene diversity in subdivided populations. Proceedings of the National Academy of Sciences (USA), 70: 3321-3323. 212. Nei, M. 1975. Molecular Population Genetics and Evolution. North-Holland Publishing Co., Amsterdam. 213. Nei, M. 1978. Estimation of Average Heterozygosity and Genetic Distance from a small number of Individuals. Genetics, 89: 583-590. 214. Nei, M. 1987. Molecular Evolutionary Genetics. New York: Columbia University Press. 215. Nei, M., Graur, D. 1984. Extent of protein polymorphism and the neutral mutation theory. Evolutionary Biology, 17: 73-118. 216. Nei, M., Tajima, F., Tateno, Y. 1983. Accuracy of estimated phylogenetic trees from molecular data. II. Gene frequency data. Journal of Molecular Evolution, 19(2): 153-70. 217. Nevo, E. 1998. Molecular evolution and ecological stress at global, regional and local scales: the Israeli perspective. Journal of Experimental Zoology, 28: 95-119.

149

218. Norris, A.T., Bradley, D.G., Cunningham, E.P. 1999. Microsatellite genetic variation between and within farmed and wild Atlantic salmon (Salmo salar) populations. Aquaculture, 180: 247-264 219. O'Connell, M., Wrihgt, J.M. 1997. Microsatellite DNA in Fishes. Reviews in Fish Biology and Fisheries, 7: 331-363. 220. Ohno, S. 1970. So much “junk” DNA in our genome. In: Smith, H.H. (Ed.) Evolution of Genetic Systems. New York: Gordon and Breach, 23: 366-370. 221. Olsen, E.M., Heino, M., Lilly, G.R., Morgan, M.J., Brattey, J., Ernande, B., Dieckmann, U. 2004. Maturation trends indicative of rapid evolution preceded the collapse of northern cod. Nature, 428: 932-935. 222. Olsson, J., Aho, T., Florin, A.-B., Vainikka, A., Bekkevold, D., Dannewitz, J., Hindar, K., Koljonen, M.-L., Laikre, L., Magnussen, E., Pálsson, S. 2007. Genetic research on commercially exploited fish species in Nordic countries. Copenhagen: TemaNord, 542 pp. 223. Omelchenko, V.T., Salmenkova, E.A., Shedko, S.V. 2002. Allozyme Diversity and Genetic Divergence of the Dolly Varden Salvelinus malma Walbaum from the Kuril Islands. Russian Journal of Genetics, 38(9): 1066-1075. 224. Oreha J., Škute N. 2009. Morphological characteristics of local populations of European vendace Coregonus albula (L.) in some lakes of Latvia during 50 years. Proceeding of the Latvian academy of sciences. Section B, Vol.63, No. 6 (665): pp. 271-278. 225. Orgel, L., Crick, F. 1980. Selfish DNA: the ultimate parasite. Nature, 284: 604-607. 226. Østbye, K., Amundsen, P.-A., Bernatchez, L., Klemetsen, A., Knudsen, R., Kristoffersen, R., Næsje, T. F., Hindar, K. 2006. Parallel evolution of ecomorphological traits in the European whitefish Coregonus lavaretus (L.) species complex during postglacial times. Molecular Ecology, 15: 3983-4001. 227. Østbye, K., Bernatchez, L., Næsje, T.F., Himberg, M., Hindar, K. 2005b. The evolutionary history of European whitefish (Coregonus lavaretus L.) as inferred from mtDNA phylogeography and gillraker numbers. Molecular Ecology, 14: 4371-4387. 228. Østbye, K., Næsje, T.F., Bernatchez, L., Sandlund, O.T., Hindar, K. 2005a. Morphological divergence and origin of sympatric populations of European whitefish (Coregonus lavaretus L.) in Lake Femund, Norway. Journal of Evolutionary Biology, 18: 683-702. 229. Page, R.D. 1996.TreeView: an application to display phylogenetic trees on personal computers. Computer Applications in the Biosciences, 12: 357-358. 230. Parker, P.G., Snow, A.A., Schug, M.D., Booton, G.C. and Fuerst, P.A. 1998. What molecules can tell us about populations: choosing and using a molekular marker. Ecology, 79(2): 361-382. 231. Patton, J.C., Gallaway, R.G., Fechhelm, R.G., Cronin, M.A. 1997. Genetic variation of microsatellite and mitochondrial DNA markers in broad whitefish (Coregonus nasus) in

150

the Colville and Sagavanirkrtok Rivers in northern Alaska. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 45: 1584-1556. 232. Paulauskas, A., Tubelyte-Kirdiene, V. 2002. Practicum in Genetics: Part III. Genetics of isoenzymes. Kaunas, Vytautas Magnus University publishers. 233. Peacock, A.C., Bunting, S.L., Quenn, K.G. 1965. Serum protein electrophoresis in Acrilamide Gel: patterns from normal human subjects. Science, 147: 1451-1452. 234. Peakall, R., Smouse, P.E. 2006. GENALEX 6: genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research. Molecular Ecology Notes, 6: 288-295. 235. Perry, G.M.L., King, T.L., St.-Cyr, J., Valcourt, M., Bernatchez, L. 2005. Isolation and cross-familial amplification of 41 microsatellites for the brook charr (Salvelinus fontinalis). Molecular Ecology Notes, 5: 346-351. 236. Phelan, C.M., Rebbeck, T.R., Weber, B.L., Devilee, P., Ruttledge, M.H., Lynch, H.T., Lenoir, G.M., Stratton, M.R., Easton, D.F., Ponder, B.A.J., Cannon-Albright, L., Larsson, C., Goldgar, D.E., Narod, S.A. 1996. Ovarian cancer risk in BRCA1 carriers is modified by the HRAS 1 variable number of tandem repeat (VNTR) locus. Nature Genetics, 12: 309-311. 237. Plikšs, M., Aleksejevs, Ē. 1998. Zivis. Sērija (Latvijas daba). Red. Agris Strazds. Rīga: Gandrs, 80. - 81. lpp. 238. Politov, D. V., Bickham, J.W., Patton, J. C. 2004. Molecular phylogeography of Palearctic and Nearctic ciscoes. Annales Zoologici Fennici, 41: 13-23. 239. Præbel, K., Gjelland, K. Ø., Salonen, E., Amundsen, P.-A. 2013a. Invasion genetics of vendace (Coregonus albula (L.)) in the Inari-Pasvik watercourse: Revealing the origin and expansion pattern of a rapid colonization event. Ecology and Evolution, 3(5): 1400-1412. 240. Præbel, K., Westgaard, J.-I., Amundsen, P.-A., Siwertsson, A., Knudsen, R., Kahilainen, K. K., Fevolden, S.-E. 2013b. A diagnostic tool for efficient analysis of population structure, hybridization and conservation status of European whitefish (Coregonus lavaretus (L.)) and vendace (C. albula (L.)). Advances in Limnology, 64: 247-255. 241. Presti, F.L., Riffard, S., Vandenesch, F., Etienne, J. 1998. Identification of Legionella Species by Random Amplified Polymorphic DNA Profiles. Journal of Clinical Microbiology, 36: 3193-3197. 242. Pujolar, J. M., Maes, G. E., Van Houdt, J. K. J., Zane, L. 2009. Isolation and characterization of expressed sequence tag-linked microsatellite loci for the European eel (Anguilla anguilla). Molecular Ecology Resources, 9: 233-235. 243. Ramella, M.S., Kroth, M.A., Meurer, S., de Oliveira Nuñer, A.P., Filho, E.Z. and Maisonnave Arisi, A.C. 2006. Genetic Variability in Four Fish Species (Pimelodus maculatus, Prochilodus lineatus, Salminus brasiliensis and Steindachneridion scripta)

151

from Uruguay River Basin. Brazilian Archives of Biology and Technology, 49(4): 589- 598. 244. Ramey, A.A., GRAZIANO, S.L., NIELSEN, J.L. 2008. Isolation and characterization of microsatellite loci from the Arctic cisco (Coregonus autumnalis). Molecular Ecology Resources, 8: 367-369. 245. Ramstad, K. 2006. Colonization and local adaptation of sockeye salmon (Oncorhynchus nerka) in Lake Clark, Alaska. Ph.D. 246. Rashed, M.Abd - Elsalam, Saad, Y.M., Ibrahim M.M., EL – Seoudy, A.A. 2008. Genetic structure of Natural Egyptian Oreochromis niloticus evaluated from dominant DNA markers. Global Veterinaria, 2(2): 87-91. 247. Reilly, A., Elliott, N.G., Grewe, P.M., Clabby, C., Powell, P., Ward, R.D. 1999. Genetic Differentiation between Tasmanian Cultured Atlantic Salmon (Salmo salar L.) and Their Ancestral Canadian Population: Comparison of Microsatellite DNA and Allozyme and Mitochondrial DNA Variation. Aquaculture, 173: 459-469. 248. Reshetnikov, Y. S. 2004. Coregonid fi shes in Arctic waters. Annales Zoologici Fennici, 41: 3-11. 249. Rico, C., Rico, I., Hewitt, G. 1996. 470 million years of conservation of microsatellite loci among fish species. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 263:549-557. 250. Rogers, S.M., Bernatchez, L. 2007. The Genetic Architecture of Ecological Speciation and the Association with Signatures of Selection in Natural Lake Whitefish (Coregonus sp. Salmonidae) Species Pairs. Molecular Biology and Evolution, 24(6): 1423-1438. 251. Rogers, S.M., Isabel, N., Bernatchez, L. 2007. Linkage Maps of the dwarf and Normal Lake Whitefish (Coregonus clupeaformis) Species Complex and Their Hybrids Reveal the Genetic Architecture of Population Divergence. Genetics, 175:375-398. 252. Rogers, S.M., Marchand, M.-H., Bernatchez, L. 2004. Isolation, characterization and cross- salmonid amplification of 31 microsatellite loci in the lake whitefish (Coregonus clupeaformis, Mitchill). Molecular Ecology Notes, 4: 89-92. 253. Rosell, R., Harrod, C., Griffiths, D., McCarthy, T.K. 2004. Conservation of the Irish Populations of the Pollan Coregonus autumnalis. Biology and Environment: Proceedings of the Royal Irish Academy, 104B(3): 67-72. 254. Rosenberg, N.A., Pritchard, J.K., Weber, J.L., Cann, H.M., Kidd, K.K., Zhivotovsky, L.A., Feldman, M.W. 2002. Genetic structure of human populations. Science, 298: 2381-2385. 255. Rossi, M.S., Pesce, C.G., Kornblihtt, A.R., Zorzópulos, J. 1995. Origin and evolution of a major satellite DNA from South American rodents of the genus Ctenomys. Revista Chilena de Historia Natural, 68: 171-183. 256. Ryman, N., Utter, F. (Eds.) 1987. Population genetics and Fishery Management. University of Washington Press, Seattle, Washington, 420 pp.

152

257. Säisä, M., Koljonen, M.-L., Tähtinen, J. 2003. Genetic changes in Atlantic salmon stocks since historical times and the effective population size of a long-term captive breeding programme. Conservation Genetics, 4: 613-627. 258. Säisä, M., Rönn, J., Aho, T., Björklund, M., Pasanen, P., Koljonen, M.-L. 2008. Genetic differentiation among European whitefish ecotypes based on microsatellite data. Hereditas, 145: 69-83. 259. Sakamoto, T., Danzmann, R. G., Okamoto, N., Ferguson, M. M. and Ihssen, P. E. 1999. Linkage analysis of QTL associated with spawning time in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Aquaculture, 173: 33-43. 260. Salmenkova, E.A., Altukhov, Yu.P., Viktorovsky, R.M. 1986. The genetic structure of chum salmon (Oncorhynchus keta) population spawning in the rivers of the Far East and north-east of the USSR. Journal of General Biology, 47: 529-549. 261. Salonen, E., Mutenia, A. 2004. The commercial coregonid fishery in northernmost Finland - a review. Annales Zoologici Fennici, 41: 351-355. 262. Sarvala, J., Helminen, H. 1996. Year-class fluctuations of perch (Perca fluviatilis) in Lake Pyhäjärvi, Southwest Finland. Annales Zoologici Fennici, 33: 389-396. 263. Sawyer L.A., Hennessy J.M., Peixoto A.A., Rosato E., Parkinson H., Costa R., Kyriacou C.P. 1997. Natural variation in a Drosophila clock gene and temperature compensation. Science, 278: 2117-2120. 264. Schlötterer, C. 2004. The evolution of molecular markers – just a matter of fashion? Nature Reviews Genetics, 5: 63-69. 265. Schluter, D. 1996. Ecological speciation in postglacial fishes. Philosophical Transactions of the Royal Society of London, B351: 807-814. 266. Schulz, M., Freyhof, J. 2003. Coregonus fontanae, a new spring – spawning cisco from Lake Stechlin, northern Germany (Salmoniformes: Coregonidae). Ichthyological Exploration of Freshwaters, 14(3): 209-216. 267. Schulz, M., Freyhof, J., Saint-Laurent, R., Østbye, K., Mehner, T., Bernatchez L. 2006. Evidence for independent origin of two spring-spawning ciscoes (Salmoniformes: Coregonidae) in Germany. Journal of Fish Biology, 68(A): 119-135. 268. Sendek, D. S. 2002. Electrophoretic studies of Coregonid fishes from across Russia. Archive of Hydrobiology, Special Issues Advanced Limnology, 57: 35-55. 269. Sendek, D. S. 2004. The origin of sympatric forms of European whitefish (Coregonus lavaretus (L.)) in Lake Ladoga based on comparative genetic analysis of populations in North-West Russia. Annales Zoologici Fennici, 41: 25-39. 270. Sendek, D.S. 2000. Phylogenetic analysis of Coregonid fishes by means of allozyme electrophoresis method. PhD thesis. St.Petersburg, 214 pp.

153

271. Sendek, D.S., Ivanov, E.V., Khodulov, V.V., Novoselov, A.P., Matkovsky, A.K., Ljutikov, A.A. 2013. genetic differentiation of coregonid populations in Subarctic areas. Advances in Limnology, 64: 223-246. 272. Shaklee, J.B., Allendorf, F.W., Morizot, D.C., Whitt, G.S. 1990. Gene nomenclature for protein-coding loci in fish. Transactions of the American Fisheries Society, 199: 2-15. 273. Shaw, C.R., Prasad, R. 1970. Starch gel electrophoresis of enzymes. A compilation of recipes. Biochemical Genetics, 4: 297-320. 274. Shoemaker, D.D., Ross, K.G., Arnold, M.L. 1994. Development of RAPD markers in two introduced fire ants, Solenopsis invicta and S. richteri, and their application to the study of a hybrid zone. Molecular Ecology, 3: 531-539. 275. Siwertsson, A., Knudsen, R., Amundsen, P. 2012. Temporal stability in gill raker numbers of subarctic European whitefish populations. Advances in Limnology, 63:229-240. 276. Skibinski, D.O.F. 1998. Genetical aspects of fisheries enhancement. Collation, 374: 205- 222. 277. Skibinski, D.O.F., Woodwark, M., Ward, R.D. 1993. A quantitative test of the neutral theory using pooled allozyme data. Genetics, 135: 233-248. 278. Skrzypczak, A., Mamcarz, A. 2006. Occurrence of vendace, Coregonus albula (L.), and its habitats in Northeastern Poland in 1951-1994. Electronic Journal of Polish Agricultural Universities, 9(3): 1-10. 279. Slatkin, M., Barton, N.H. 1989. A comparison of three indirect methods for estimating the average level of gene flow. Evolution, 43: 1349-1368. 280. Stanley, H.F., Casey, S., Carnahan, J.M., Goodman, S., Harwood, J., Wayne, R.K. 1996. Worldwide patterns of mitochondrial DNA differentiation in the harbor seal (Phoca vitulina). Molecular Biology and Evolution, 13: 368-382. 281. Sterligova, O., Savosin, D., Ilmast, N. 2010. Comparative characteristic of multirakered whitefish Coregonus lavaretus (Coregonidae) from Syamozero and Tumasozero. Journal of Ichthyology, 50(5):413-419. 282. Stott, W., Todd, T.N., Kallemeyn, L. 2004. Genetic variability among lake whitefish from Isle Royale and the Upper Great Lakes. Annales Zoologici Fennici, 41(1): 51-59. 283. Sultmann, H., Mayer, W.E., Figueroa, F., Tichy, H., Klein, J. 1995. Phylogenetic analysis of cichlid fishes using nuclear DNA markers. Molecular Biology and Evolution, 12: 1033- 1047. 284. Sutton, S.G., Bult, T.P. and Haedrich, R.L. 2000. Relationships among fat weight, body weight, water weight, and condition factors in wild Atlantic salmon parr. Transactions of the American Fisheries Society, 129: 527-538.

154

285. Suzuki, Y., Kawanishi, S., Yamazaki, T., Aoki, A., Saito, H., Asakura, T. 2015. Structural Determination of the Tandem Repeat Motif in Samia cynthia ricini Liquid Silk by Solution NMR. Macromolecules, 48(18): 6574-6579. 286. Svärdson, G. 1970. Significance of introgression in Coregonid evolution. In: Biology of Coregonid fishes. Winnipeg: University Manitoba Press, P. 33-59. 287. Svärdson, G. 1979. Speciation of Scandinavian Coregonus. Rep. Inst. Freshw. Res., Drottningholm, 57: 3-95. 288. Svärdson, G. 1998. Postglacial dispersal and reticulate evolution of nordic coregonids. Nordic Journal of Freshwater Research, 74: 3-32. 289. Szczepkowski, M., Szczepkowska, B., Krzywosz, T., Wunderlich, K., Stabiński, R. 2010. Growth rate and reproduction of a brood stock of European whitefish (Coregonus lavaretus L.) from Lake Gaładuś under controlled rearing conditions. Archives of Polish Fisheries, 18: 3-11. 290. Taggart, J., Fergusson, A., Mason, F.M. 1981. Genetic variation in Irish populations of brown trout (Salmo trutta L.): electrophoretic analysis of allozymes. Comparative Biochemistry and Physiology, 69B: 393-412. 291. Tamura, K., Peterson, D., Peterson, N., Stecher, G., Nei, M., Kumar, S. 2011. MEGA5: Molecular Evolutionary Genetics Analysis using Maximum Likelihood, Evolutionary Distance, and Maximum Parsimony Methods. Molecular Biology and Evolution, 28: 2731- 2739. 292. Taylor, E. B., Tamkee, P., Sterling, G., Hughson, W. 2007. Microsatellite DNA analysis of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) from western Alberta, Canada: native status and evolutionary distinctiveness of ‘‘Athabasca’’ rainbow trout. Conservation Genetics, 8: 1- 15. 293. Taylor, E.B., Bentzen, P. 1993. Evidence for multiple origins and sympatric divergence of trophic ecotypes of smelt (Osmerus) in northeastern North America. Evolution, 47: 813- 832. 294. Taylor, E.B., McPhail, J.D. 1999. Evolutionary history of an adaptive radiation in sticklebacks (Gasterosteus) inferred from mitochondrial DNA variation. Biological Journal of the Linnean Society, 66: 271-291. 295. Theodorakis, C.W. 2001. Integration of Genotoxic and Population Genetic Endpoints in Biomonitoring and Risk Assessment. Ecotoxicology, 10: 245-256. 296. Thomas, G., Eckmann, R. 2008. Is growth of larval whitefish determined maternally? A laboratory experiment supporting the theory of fisheries-induced evolution. Combined Abstracts of 10th International Coregonid Symposium August 24th-29th.

155

297. Thomas, G., Eckmann, R. 2012. Reproduction vs. growth: indications for altered energy fl uxes in Lake Constance whitefish through size-selective fishery. Advances in Limnology, 63:133-146. 298. Tidriķis, A. 1994. Alūksnes ezers. Grām. Kavacs, G. (red.), Enciklopēdijā “Latvija un latvieši”. Latvijas daba. 1. Sej. Rīga: Preses Nams, 180. lpp. 299. Tidriķis, A. 1998. Sventes ezers. Grām. Kavacs, G. (red.), Enciklopēdijā “Latvija un latvieši”. Latvijas daba. 5. Sej. Rīga: Preses Nams, 48.-49.lpp. 300. Tonteri, A., Titov, S., Veselov, A., Zubchenko, A., Koskinen, M.T., Lesbarréres, D., Kaluzhin, S., Bakhmet, I., Lumme, J., Primmer, C. 2005. Phylogeography of anadromous and non-anadromous Atlantic salmon (Salmo salar) from northern Europe. Annales Zoologici Fennici, 42: 1-22. 301. Trifonov, E. N. 2004. The tuning function of the tandemly repeating sequences: molecular device for fast adaptation. In: Wasser, S. P. (Ed.) Evolutionary Theory and Processes: Modern Horizons. Kluwer Academic Publishers, P. 115-138. 302. Trifonov, E.N. 1989. The multiple codes of nucleotide sequences. Bulletin of Mathematical Biology, 51: 417-432. 303. Trifonov, E.N. 1990. Making sense of the human genome. In: Sarma, R.H., Sarma, M.H. (Eds.) Structure and Methods, Vol. 1. Human Genome Initiative and DNA Recombination. New York: Adenine Press, P. 69-77. 304. Turgeon, J., Bernatchez, L. 2001. Clinal Variation at Microsatellite Loci Reveals Historical Secondary Intergradation between Glacial Races of Coregonus artedi (Teleostei: Coregoninae). Evolution, 55(11): 2274-2286. 305. Turgeon, J., Bernatchez, L. 2003. Reticulate evolution and phenotypic diversity in North American ciscoes, Coregonus ssp. (Teleostei: Salmonidae): implications for the conservation of an evolutionary legacy. Conservation Genetics, 4(1): 67-81. 306. Turgeon, J., Estoup, A., Bernatchez, L. 1999. Species flock in the North American Great Lakes: molecular ecology of Lake Nipigon ciscoes (Teleotei: Coregonidae: Coregonus). Evolution, 53: 1857-1871. 307. Tuvikene, L., Saat, T. 2003. Vendace, Coregonus albula (L.). In: Ojaveer, E., Pihu, E., Saat, T. (Eds). Fishes of Estonia. Tallinn: Estonian Academy Publishers, P. 114-120. 308. Umbrasaitė, V., Bukelskis, E., Kaupinis, A. 2012. Phenotypic Changes of Vendace (Coregonus albula (Linaeus, 1758)) in the Lakes of Lithuania. Acta Biologica Universitatis Daugavpiliensis, Suppl. 3: 127-140. 309. Usdin, K., Grabczyk, E. 2000. DNA repeat expansions and human disease. Cellular and Molecular Life Sciences, 57: 914-931. 310. Utter, F., Ryman, N. 1993. Genetic markers and mixed fisheries. Fisheries (Bethesda), 18: 11-21.

156

311. Valkeajärvi, P., Auvinen, H., Riikonen, R., Salmi, P. 2002. Monitoring of vendace stocks in Finland. Archive of Hydrobiology, Special Issues Advanced Limnology, 57: 677-685. 312. Valkeajärvi, P., Marjomäki, T.J. 2004. Perch (Perca fluviatilis) as a factor in recruitment variations of vendace (Coregonus albula) in lake Konnevesi, Finland. Annales Zoologici Fennici, 41: 329-338. 313. Van Oosterhout, C., Hutchinson, W.F., Wills, D.P.M., Shipley, P. 2004. Micro-checker: software for identifying and correcting genotyping errors in microsatellite data. Molecular Ecology Notes, 4(3): 535-538. 314. VanDeHey, J. A., Sloss, B. L., Peeters, P.J., Sutton, T. M. 2009. Genetic structure of lake whitefish (Coregonus clupeaformis) in Lake Michigan. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 66: 382-393. 315. Vandermeer, J.H., Goldberg, D.E. 2013. Population Ecology: First Principles (second edition). Princeton University Press, Princeton, New Jersey. 263 pp. 316. Vasemagi, A., Nilsson, J., Primmer, C.R. 2005. Expressed Sequence Tag-Linked Microsatellites as a Source of Gene-Associated Polymorphisms for Detecting Signatures of Divergent Selection in Atlantic Salmon (Salmo salar L.). Molecular Biology and Evolution, 22(4): 1067-1076. 317. Vignali, R., Rijili, F.M., Batistoni, R., Fratta, D., Cremisi, F., Barsacchi, G. 1991. The Dispersed Highly Repeated DNA Families of Truturus vulgaris meridionales (Amphibia, Urodela) Are Widely Conserved among Salamandridae. Chromosoma, 100(2): 87-96. 318. Vonlanthen, P., Bittner, D., Hudson, A.G., Young, K.A., Müller, R., Lundsgaard-Hansen, B., Roy, D., Di Piazza, S., Largiader, C.R., Seehausen, O. 2012. Eutrophication causes speciation reversal in whitefish adaptive radiations. Nature 482: 357–363. DOI: 10.1038/nature10824 319. Vuorinen, J. 1984. Electrophoretic expression of genetic variation and duplicate gene activity in vendace, Coregonus albula (Salmonidae). Hereditas, 101: 85-96. 320. Vuorinen, J., Himberg, M. K.-J., Lankinen, P. 1981. Genetic differentiation in Coregonus albula (L.) (Salmonidae) populations in Finland. Hereditas, 94: 113-121. 321. Vuorinen, J., Piironen, J. 1984. Electrophoretic identification of Atlantic salmon (Salmo salar), brown trout (S. trutta), and their hybrids. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 41: 1834-1837. 322. Vuorinen, J.A., Bodaly, R.A., Reist, J.D., Luczynski, M. 1998. Phylogeny of five Prosopium species with comparisons with other Coregonine fishes based on isozyme elecrophoresis. Journal of Fish Biology, 53: 917-927. 323. Vuorinen, J.A., Næsje, T.F., Sandlund, O.T. 1991. Genetic changes in a vendace Coregonus albula (L.) population, 92 years after introduction. Journal of Fish Biology, 39(A): 193-201.

157

324. Ward, M.R., Mittelman, D. 2013. Tandem Repeat Instability and Genome Evolution. eLS, DOI: 10.1002/9780470015902.a0024945. 325. Ward, R.D., Grewe, P.M. 1994. Appraisal of molecular genetic techniques in fisheries. Reviews in Fish Biology and Fisheries, 4: 300-325. 326. Ward, R.D., Skibinski, D.O.F., Woodwark, M. 1992. Protein heterozygosity, protein structure, and taxonomic differentiation. Evolutionary Biology, 26: 73-160. 327. Watt, W.B. 1994. Allozymes in evolutionary genetics: self-imposed burden or extraordinary tool? Genetics, 136: 11-16. 328. Watt, W.B., Donohue, K., Carter, P.A. 1996. Adaptation at specific loci. VI. Divergence vs. parallelism of polymorphic allozymes in molecular function and the fitness-component effects among Colias species (Lepidoptera, Pieridae). Molecular Biology and Evolution, 13: 699-709. 329. Wedekind, C. 2002. Sexual selection and life-history decisions: implications for supportive breeding and the management of captive populations. Conservation Biology, 16:1204-1211. 330. Weising, K, Atkinson, R.G., Gardner, R.C. 1995. Genomic fingerprinting by microsatellite-primed PCR: a critical evaluation. PCR Method Applications, 4: 249-255. 331. Welsh, J., McClelland, M. 1990. Fingerprinting genomes using PCR with arbitrary primers. Nucleic Acids Research, 18: 7213-7218. 332. Welsh, J., McClelland, M. 1991. Genomic fingerprinting with AP-PCR using pairwise combinations of primers: application to genetic mapping of the mouse. Nucleic Acids Research, 19: 5275-5279. 333. Welsh, J., Mcclelland, M., Honeycutt, R.J., Sobral, B.W.S. 1991. Parentage determination in maize hybrids using arbitrarily primed PCR. Theoretical and Applied Genetics, 82: 473- 476. 334. Williams, J.G.K., Kubelik, A.R., Livak, K.J., Rafalski, J.A., Tingey, S.V. 1990. DNA polymorphisms amplified by arbitrary primers are useful as genetic markers. Nucleic Acids Research, 18: 6531-6535. 335. Winfield, I.J., Adams, C.E., Bean, C.W., Durie, N.C., Fletcher, J.M., Gowans, A.R.D., Harrod, C., James, J.B., Lyle, A.A., Maitland, P.S., Thompson, C., Verspoor, E. 2012. Conservation of the Vendace (Coregonus albula), the U.K.’s Rarest Freshwater Fish. Advances in Limnology, 63:547-559. 336. Winfield, I.J., Adams, C.E., Fletcher, J.M. 1996. Recent introductions of the ruffe (Gymnocephalus cernuus) to three United Kingdom lakes containing Coregonus species. Annales Zoologici Fennici, 33: 459-466. 337. Winfield, I.J., Durie, N.C. 2004. Fish introductions and their management in the English Lake District. Fisheries Management and Ecology, 11: 195-201.

158

338. Winfield, I.J., Fletcher, J.M., James, J.B. 2004. Conservation ecology of the vendace (Coregonus albula) in Bassenthwaite Lake and Derwent Water, U.K. Annales Zoologici Fennici, 41: 155-164. 339. Winkler, K.A., Weiss, S. 2008. Eighteen new tetranucleotide microsatellite DNA markers for Coregonus lavaretus cloned from an alpine lake population. Molecular Ecology Resources, 8: 1055-1058. 340. Woodger, C.D. 1976. Morphological variations as induced by environment in coregonids. Environmental Biology of Fishes, 1(1): 101-105. 341. Wootton, R.J. 1996. Ecology of teleost fishes. London: Chapman and Hall, 404 pp. 342. Wright, S. 1969. Evolution and the Genetics of Populations. Vol. II. The Theory of Gene Frequencies. Chicago: University of Chicago Press. 343. Wright, S. 1978. Evolution and the Genetics of Population, Variability Within and Among Natural Populations. The University of Chicago Press, Chicago. 344. Yakhenko, V.M., Mamontov, A.M. 2002. The genetic differentiation of the least cisco (Coregonus sardinella Valenciennes, 1848) from Lake Baunt and the Lena River. Archive of Hydrobiology, Special Issues Advanced Limnology, 57: 57-64. 345. Yeh, F.C., Yang, R.C., Boyle, T. 1999. POPGENE 32-version 1.31. Population Genetics Software. 346. Yoon, J.-M., Kim, G.-W. 2001. Randomly amplified polymorphic DNA-polymerase chain reaction analysis of two different populations of cultured Korean catfish Silurus asotus. Journal of Biosciences (Bangalore), 26(5): 641-647. 347. Yoon, J.-M., Park, H.-Y. 2002. Genetic Similarity and Variation in the Cultured and Wild Crucian Carp (Carassius carassius) Estimated with Random Amplified Polymorphic DNA. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences, 15(4): 470-476. 348. Zardoya, R., Abouheif, E., Meyer, A. 1996. Evolution and orthology of hedgehog genes. Trends Genet. 12:496-497. 349. Zelenina, D.A., Khrustaleva, A.M., Volkov, A.A. 2006. Comparative study of the population structure and population assignment of sockeye salmon Oncorhynchus nerka from West Kamchatka based on RAPD-PCR and microsatellite polymorphism. Genetika, 42(5): 693-704. 350. Zervakis, G.I., Venturella, G., Papadopoulou, K. 2001. Genetic polymorphism and taxonomic infrastructure of the Pleurotus eryngii species-complex as determined by RAPD analysis, isozyme profiles and ecomorphological characters. Microbiology, 147: 3183- 3194. 351. Zietkiewicz, E., Rafalski, A., Labuda, D. 1994. Genome fingerprinting by simple sequence repeat (SSR)-anchored polymerase chain reaction amplification. Genomics, 20(2): 176-183.

159

352. Айала, Ф.Д. 1986. Эволюция: молекулярная биология предлагает эффективные методы реконструкции филогений. Журнал общей биологии, 47(4): 479-493. 353. Алтухов, Ю.П. 1974. Популяционная генетика рыб. Москва: Пищевая промышленность, 274с. 354. Алтухов, Ю.П. 1989. Генетические процессы в популяциях. Москва: Наука, 328с. 355. Алтухов, Ю.П. 1995. Внутривидовое генетическое разнообразие: мониторинг и принципы сохранения. Генетика, 31: 1333. 356. Алтухов, Ю.П. 2003. Генетические процессы в популяциях. Москва: ИКЦ "Академкнига", 431с. 357. Алтухов, Ю.П., Салменкова, Е.А., Курбатова, О.Л. 2004. Динамика популяционных генофондов при антропогенных воздействиях. Под редакцией Ю.П. Алтухова. Москва: Наука, 619с. 358. Банникова, А.А. 2004. Молекулярные маркеры и современная филогенетика млекопитающих. Журнал Общей биологии, 65(4): 278-305. 359. Берг, Л.С. 1948. Рыбы пресных вод СССР и сопредельных стран. Т.1. Москва- Ленинград: АН СССР, 466с. 360. Боровикова, Е. А. 2009. Филогеография ряпушек Coregonus albula (L.) и C. sardinella Valenciennes Европейского Севера России. Автореферат диссертации, 27с. 361. Боровикова, Е.А., Махров, А.А. 2012. Изучение популяций переходной зоны между европейской и сибирской ряпушками (Coregonus): роль среды обитания в видообразовании. Принципы экологии, 1(4):5–20. 362. Бочкарев, Н.А., Зуйкова, Е.И. 2008. Современный взгляд на проблему систематики, дифференциации и происхождения симпатрических сигов Телецкого озера. По материалам международной конференции: Биоразнообразие, проблемы экологии Горного Алтая и сопредельных регионов: настоящее, прошлое, будущее. г. Горно- Алтайск, 22-26 сентября. 363. Бурмакин, Е.В. 1963. Акклиматизация пресноводных рыб в СССР. Известия государственного научно - исследовательского института озерного и речного рыбного хозяйства, LIII: 314 с. 364. Георгиев, А.П. 2002. Состояние популяции ряпушки (Coregonus albula) Онежского озера как индикатора качества среды обитания. XII Международная конференция молодых ученых Биология внутренних вод: проблемы, экология и биоразнообразие. Борок, 23 - 26 сентября. 365. Георгиев, А.П. 2004. Аллопатрические и симпатрические популяции ряпушки бассейнов Онежского и Ладожского озер. Автореферат на соискание уч. степ. канд. биол. наук. Петрозаводск, 25 с.

160

366. Гуричев, П.А., Белоусов, И.Ю. 2005. Внутривидовая дифференциация сига губы кереть белого моря и прилежащих озер. Проблемы изучения, рационального использования и охраны ресурсов Белого моря. Материалы IX международной конференции. 2004, 11-14 октября. г. Петрозаводск, Карелия, Россия. Петрозаводск, Стр. 87-91. 367. Дворянкин, Г.А., Кулида, С.В., Портнов, В.В. 2008. Биология и рыбохозяйственное значение ряпушки Кенозерского национального парка. Современное состояние водных биоресурсов, 25-27 марта, Владивосток, стр. 61-64. 368. Животовский, Л.А. 2006. Микросателлитная изменчивостьв популяциях человека и методы ее изучения. Вестник ВОГиС, 10(1): 74-96. 369. Ильмаст, Н.В., Стерлигова, О.П., Иешко, Т.А., Павловский, С.А., Кучко, Я.А. 2005. Состояние экосистемы Вашозера при вселении сиговых рыб. Биогеография Карелии. Труды Карельского научного центра РАН, 7: 64-71. 370. Кирпичников, В.С. 1987. Генетика и селекция рыб. Ленинград: Наука. 371. Кожина, Е.С., Потапова, О.И. 1973. Результаты изучения нерестовых стад крупной ряпушки озер Вохтозерской группы. В кн.: Биологические исследования на внутренних водоемах Прибалтики. Минск: Издательство Вышейшая школа, стр. 256- 259. 372. Козлова, Н.И. 2005. Влияние температуры воды на постэмбриогенез Байкальского омуля. Материалы международной конференции: Актуальные проблемы экологической физиологии, биохимии и генетики животных. Саранск, стр. 108-109. 373. Корочкин, Л.И., Серов, О.Л., Пудовкин, А.И., Аронштам, А.А., Боркин, Л.Я., Малецкий, И., Полякова, Е.В., Манченко, Г.П. 1977. Генетика изоферментов. Москва: Наука, 275 с. 374. Костоусов, В.Г. 1999. Ряпушка европейская: экология и хозяйственное значение. Минск: «БелНИИрыбпроект», 44 с. 375. Костоусов, В.Г. 2006. Красная Книга Республики Беларусь. http://redbook.minpriroda.gov.by/animalsinfo.html?id=101 376. Костоусов, В.Г. 2010. Рыбопродуктивность озер Беларуси и факторы, ее определяющие. Вопросы рыбного хозяйства Беларуси, 26:158-172. 377. Костоусов, В.Г., Мищенков, В.А., Шкуте, Н.А., Орех, Е.В. 2015. Морфо- биологические особенности симпатрических популяций ряпушки Белорусско- Латвийского Поозерья в части сохранения биоразнообразия. Проблемы сохранения биологического разнообразия и использования биологических ресурсов. Материалы III Международной конференции, посвященной 110-летию со дня рождения академика Н.В. Смольского. Минск (Беларусь), стр. 159-163.

161

378. Костылев, Ю.В., Георгиев, А.П. 2006. Сиговые рыбы в экосистеме Карельской части Ладожского озера. Международная конференция «Современные экологические проблемы Севера». 379. Котов, Н.Д., Никанорова, Е.А., Никаноров, Ю.И. 1958. Рыбохозяйственное исследование озер Латвийской ССР. Труды Института биологии АН Латв. ССР, VII: 259-292. 380. Локшина, А.Б. 1980. Сравнительный электрофоретический анализ некоторых белков сиговых рыб. Проблемы генетики и селекции рыб. № 153. 381. Никаноров, Ю.И. 1964. Морфологические особенности локальных стад европейской ряпушки Coregonus albula в зависимости от условий обитания. Вопрсы ихтиологии, Т. 4, Вып. 3(32): 411-422. 382. Никольский, Г.В. 1971. Частная ихтиология. 3 изд. Москва: Высшая школа, 470с. 383. Никольский, Г.В. 1974. Экология рыб. Москва: Высшая школа, 273 c. 384. Новосёлов, А.П. 2000. Современное состояние рыбной части сообществ в водоёмах европейского северо-востока России. Авт. Дисс. докт. биол. наук. Москва: ВНИИПРХ, 50 с. 385. Оловников, А.М. 1996. Молекулярный механизм морфогенеза: теория локационной ДНК. Биохимия, 61(11): 1948-1970. 386. Пак, И. 2004. Комплексная морфогенетическая оценка состояния природных популяций рыб (на примере сиговых Обь-Тазовского бассейна). Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук. Тюмень, 208c. 387. Перелыгин, А.А. 1988b. Популяционно-генетический анализ европейской ряпушки Coregonus albula. Дифференциация симпатрических популяций мелкой и крупной ряпушки Ладожского озера. Цитология и генетика, 22(1): 50-53. 388. Перелыгин, А.А. 1988а. Популяционно-генетический анализ белков европейской (Coregonus albula) и сибирской (Coregonus sardinella) ряпушек. Автореф. Канд.дис. Новосибирск, 16с. 389. Перелыгин, А.А. 1989. Генетическая дифференциация популяций европейской ряпушки Coregonus albula L. из трех больших озер Северо-Запада СССР. В кн.: В. С. Кирпичников (ред.) Генетика в аквакультуре. Ленинград: Наука, стр.113-125. 390. Перескоков, А.В., Рогозин, А.Г. 2001. Некоторые особенности чудского сига из озера Большое Миассово. Известия Челябинского научного центра, 4(13): 68-72. 391. Побежимова, Т.П., Колесниченко, А.В., Грабельных, О.И. 2004. Электрофоретические методы исследования белков. Стр.37-69. В кн.: Отв.Ред. Саляев, Р.К. Методы изучения митохондрий растений. Полярография и электрофорез. Москва: ООО «НИК «Промэкобезопасность», 98 с.

162

392. Попов, И.Ю., Сендек, Д.С. 2003. Квинтэссенция эволюции. Эволюционная биология: история и теория. Выпуск 2. СПб: СПбФИЕЕТ РАН. Стр.172-189. 393. Потапова, О.И. 1978. Крупная ряпушка Coregonus albula L. Ленинград, 133 с. 394. Правдин, И.Ф. 1966. Руководство по изучению рыб (преимущественно пресноводных). 4-е изд. перер. и доп. / Ред. проф. Дрягин, П.А., канд.биол.наук Покровский, В.В. Москва: Пищевая промышленность, 375с. 395. Ратнер, В.А., Васильева, Л.А. 1993. Мобильные генетические элементы (МГЭ) и эволюция геномов. В кн.: ред. Татаринов, Л.П. "Современные проблемы теории Эволюции". Москва: Наука. 396. Решетников, Ю.С. 1980. Экология и систематика сиговых рыб. Москва: Наука, 300с. 397. Романов, В.И. 2000. Морфоэкологическая характеристика ряпушки из оз. Томмот (бассейн р. Хатанги) и некоторые дискуссионные вопросы систематики евразийских ряпушек. Сибирский экологический журнал, 3: 293-303. 398. Сендек, Д.С. 1998. О видовой принадлежности ряпушки, обитающей в реке Печоре. Сборник научных трудов ГосНИОРХ, 323: 191-198. 399. Сендек, Д.С. 2000. Филогенетический анализ сиговых рыб сем. Coregonidae методом белкового электрофореза. Автореф. Дис. канд. биол. наук. Санкт- Петербург: ГосНИОРХ, 22с. 400. Сибилева, М.А., Морошкина, Е.Б. 2006. Руководство к лабораторному практикуму по молекулярной биофизике. Санкт-Петербург, 105c. 401. Сироткин, В.П. 1990. Особенности экологии ладожского рипуса, акклиматизированного в разнотипных озерах Северного Казахстана: автореферат диссертации... кандидата биологических наук: 03.00.10 ВНИИ прудового рыбного хоз-ва, 24c. 402. Спирин, А. С. 1958. Спектрофотометрическое определение суммарного количества нуклеиновых кислот. — Биохимия, № 5: 656-662. 403. Стерлигова, О.П., Ильмаст, Н.В. 2006. Виды – вселенцы в водоемах Карелии. Современные экологические проблемы Севера (к 100-летию со дня рождения О.И. Семенова-Тян-Шанского). Материалы международной конференции. Институт проблем промышленной экологии Севера. Апатиты: Изд. Кольского научного центра РАН. 404. Стерлигова, О.П., Титова, В.Ф. 1983. Влияние эвтрофирования Сямозера на биологические показатели сига Coregonus lavaretus palasi n. Exilis Pravdin и ряпушки В кн.: Смирнов, Ю.А. (ред.) Лососевые (Salmonidae) Карелии. Петрозаводск: Карельский филиал Академии наук СССР, стр.74-93.

163

405. Столбунов, И.А. 2007. Особенности морфологии и роста Европейской ряпушки верхневолжских водоемов. Материалы международной конференции: Ихтиологические исследования на внутренних водоемах. Саранск, стр.159-162. 406. Суховерхов, Ф.М., Сиверцов, А.П. 1975. Прудовое рыбоводство. Москва: Пищевая промышленность, 372с. 407. Туманов, М.Д. 2010. Морфо-экологическая характеристика рыб нижнего течения р. Усы в условиях техногенного загрязнения (на примере сиговых, Coregonidae). Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук. Томск, 24c. 408. Хедрик, Ф. 2003. Генетика популяций. Техносфера, 592с. 409. Хемлебен, В., Беридзе, Т.Г., Бахман, Л., Коварик, Я., Торрес, Р. 2003. Сателлитные ДНК. Успехи биологической химии, 43: 267-306. 410. Хлесткина, Е.К. 2013. Молекулярные маркеры в генетических исследованиях и в селекции. Вавиловский журнал генетики и селекции, 17(4/2):1044-1054. 411. http://www.artdata.slu.se/baltic.asp 412. http://www.coe.lv/ 413. http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CELEX:31992L0043:LV:HTML 414. www.ezeri.lv 415. www.likumi.lv 416. http://www.vidm.gov.lv/files/text/Bernes_konvencija.txt

164 PATEICĪBAS

Liels paldies visiem, kuri ir atbalstījuši šī promocijas darba izstrādi.

Vislielāko pateicību izsaku darba zinātniskajai vadītājai Dr. biol., asoc. profesorei Nataļjai Škutei par veltīto laiku, padomiem un konsultācijām gan studiju laikā, gan šī promocijas darba izstrādē.

Liels paldies Dr. biol. Zinaīdai Sondorei par praktiskiem ieteikumiem promocijas darba valodas stila izvēlē.

Paldies DU DZTI Ekoloģijas departamenta vadītājam Dr.biol., profesoram Artūram Škutem par vērtīgiem padomiem pētījumu laikā.

Izsaku pateicību kolēģiem no Ekoloģijas departamenta Mg. biol. Aleksandrai Morozovai un Dr. biol. Marinai Savickai par atbalstu un palīdzību praktiskos jautājumos.

Esmu pateicīga kolēģiem no Ķīmijas un ģeogrāfijas katedras Dr. chem. Jeļenai Kirilovai, Inarai Okunevai un Dr. chem. Sergejam Osipovam par konsultācijām tehniskos un praktiskos jautājumos.

Pateicos Valsts aģentūras „Latvijas Zivju resursu aģentūra” (pašlaik Pārtikas drošības, dzīvnieku veselības un vides zinātniskais institūts "BIOR") speciālistiem par palīdzību materiāla vākšanā.

Liels paldies Vītauta Dižā Universitātes, Bioloģijas katedras vadītājam Hab. dr., profesoram Algimantam Paulauskam par vērtīgiem padomiem pētījuma objekta izvēlē un iespēju apgūt izofermentu analīzes metodi.

Vissirsnīgāko pateicību izsaku savai ģimenei par pacietību, sapratni un atbalstu visu studiju gadu garumā un promocijas darba izstrādē.

PIELIKUMI

1. Pielikums Molekulāro marķieru un to polimorfisma pamatraksturojumi (Low et al, 2005; Алтухов, 2004).

Allozīmi RFLP RAPD AFLP PCR - RFLP SSR Sekvenēšana Endonukleāzes DNS molekulas Izmaiņu Endonukleāzes DNS fragmentu Restrikcijas DNS molekulas restrikcijas saitu disperģētu noteikšana restrikcijas saitu amplifikācija fragmentu fragmentu (vietu) tandēmu Pamats proteīnu (vietu) (sintēze) ar amplifikācija ar nukleotīdu noteikšana atkārtojumu aminoskābju noteikšana DNS gadījuma specifiskiem secības amplificētos garumu secībās molekulā praimeriem praimeriem noteikšana DNS fragmentos noteikšana Nukleotīdu Nukleotīdu DNS fragmentu Nukleotīdu atšķirības atšķirības Proteīnu nukleotīdu atšķirības endonukleāzes endonukleāzes DNS molekulas molekulas atšķirības endonukleāzes restrikcijas saitos restrikcijas saitos disperģētu Nukleotīdu Polimorfisma īpašību izmaiņas praimeru restrikcijas saitos (atpazīšanas (atpazīšanas tandēmu aizvietojumi cēlonis atsevišķu saistīšanas vietās (atpazīšanas vietās) vietās) atkārtojumu DNS secībās aminoskābju (nukleotīdu vietās) un (nukleotīdu (nukleotīdu skaita izmaiņas aizvietošanās dēļ aizvietojumi, flankējošās aizvietojumi, aizvietojumi, inversijas) secībās inversijas) inversijas)) Daudzums Maz Daudz Ļoti daudz Daudz Daudz Vidēji Daudz genomā Polimorfisma Zems Vidējs Vidējs Vidējs Vidējs Augsts Vidējs līmenis Parasti Kodominanti/Do Dominēšana Kodominanti Dominanti Kodominanti Kodominanti Kodominanti kodominanti minanti Materiāla Nedaudz (~ 50 – 100 ηg 50 – 100 ηg 2 – 10 µg DNS 10 – 25 ηg DNS 1 – 2 µg DNS 10 – 25 ηg DNS daudzums 20mg audu) DNS DNS Informācija par Nav Nav Nav Nav Ir nepieciešama Ir nepieciešama Ir nepieciešama DNS secībām nepieciešama nepieciešama nepieciešama nepieciešama 1. Pielikums (turpinājums)

Allozīmi RFLP RAPD AFLP PCR - RFLP SSR Sekvenēšana Radioaktīvās iezīmēšanas Nē Jā/nē Nē Jā/nē Nē Jā/nē Jā/nē izmantošana Metodes Nav Ierobežota Ir Ir Ierobežota Ir Ir automatizācija Reproduktivitāte Vidējā/augstā Augstā Zemā Vidējā Augstā Augstā Augstā PCR DNS amplifikācija ar DNS dubultspirāles specifiskiem dubultspirāles sašķelšana ar praimeriem sašķelšana ar DNS gadījuma divām Specifisku DNS komplementārie restriktāzēm; fragmentu restriktāzēm; fragmentu PCR produktu m unikālām Natīvu proteīnu iegūtā materiāla amplifikācija, oligonukleotīdu amplifikācija; nukleotīdu DNS secībām, elektroforētiskā elektroforētiskā izmantojot īsus adapteru PCR produktu secību kas ir Noteikšanas sadalīšana; sadalīšana; praimerus (10- piesaistīšana ar sašķelšana ar sekvenēšana; komplementāri metode Vizuālizācija vizualizācija 20bp); ligāzes restriktāzēm; viena nukleotīda tandēmu (histoķīmiskā (DNS elektroforēze; palīdzību; elektroforēze; polimorfisma atkārtojumu nokrāsošana). hibridizācija vizuālizācija selektīva PCR vizuālizācija (SNP) flankējošām (angl. Southern (fluorescentās amplifikacija; (fluorescentās noteikšana. secībām; blotting) vai krāsvielas). elektroforēze; krāsvielas). elektroforēze; fluorescentās vizuālizācija vizuālizācija krāsvielas) (fluorescentās (fluorescentās krāsvielas). krāsvielas). 1. Pielikums (turpinājums)

Allozīmi RFLP RAPD AFLP PCR - RFLP SSR Sekvenēšana Populāciju Populāciju, Populāciju ģenētika, evolucionārā, Populāciju ģenētika, Populāciju sistemātika un demogrāfiskā, un Evolucionārā un ģenētika, sistemātika un ģenētika, filoģēnija, ekoloģiskā populāciju sistemātika un filoģēnija, sistemātika un individuālu ģenētika, ģenētika; Evolucionārā un filoģēnija, augu ģenētiskā filoģēnija, genotipu atsevišķu īpatņu ģenētiskā Pētījumu joma populāciju un dzīvnieku kartēšana ģenētiskā noteikšana, radniecības un kartēšana; SNP ģenētika šķirņu (kodolaDNS, kartēšana ģenealoģijas un populācijas un slimību identificēšana, mitohondriālā (kodolaDNS un radniecības piederības saistības ģenētiskā DNS un mtDNS) noteikšana, noteikšana, pētījumi. kartēšana. hloroplastu ģenētiskā ģenētiskā DNS) kartēšana. kartēšana.

2. Pielikums

Izofermentu vizualizēšanai izmantotie substrāti un inkubācijas apstākļi (Корочкин, 1977) Inkubācija Izofermentu sistēmas Substrāti s apstākli 0,05M Tris-HCl pH 8,5; Aspartataminotranferāze 2,3 mg/ml α- aspartat; 37˚C (AAT, E.C. 2.6.1.1) 130mg/ml α-ketoglutaric 1– 2 st. 100mg/ml Fast Blue BB salt. 0,05M Tris-HCl pH- 7,5 ; Superoksiddismutāze 37˚C 15mg/ml NBT; 15mg/ml PMS; (SOD, E. C. 1.15.1.1) 1–2 st 20mg/ml MgCl2 0,5M Tris-HCl pH 7,5 Alkoholdehidrogenāze 37˚C 50mg/ml NBT; 30mg/ml NAD; (ADH, E.C. 1.1.1.1) 1 st. 2mg/ml PMS; 0,1M NaCN 0,05- Tris-HCl pH – 8,5; Laktatdehidrogenāze 20mg/ml DL-Lactic acid sodium salt.; 30mg/ml 37˚C (LDH, E.C. 1.1.1.27) NBT; 1 st. 20mg/ml NAD; 5mg/ml PMS 0,05M Tris-HCl pH-7,5 Malikenzīms 100mg/ml Malic acid Na2 salt. 37˚C (ME, E. C. 1.1.1.40) 20mg/ml PMS 1. – 2. st 30mg/ml NBT; 40mg/ml NADP 0,05M Tris-HCl pH-7,5 Malatdehidrogenāze 100mg/ml Malic acid Na2 salt. 37˚C (MDH, E.C. 1.1.1.37) 2mg/ml PMS 1. – 2. st 30mg/ml NBT; 30mg/ml NAD Esterāze D 0,05M Nātrija acetāts; 5. min (ESTD, E.C.3.1.1.1) 4mg/ml 4-metil-umbelpiferīl-acetāts; 60mg/ml α- naphtylacetate Esterāze 3ml aceton 10. min (EST, E.C.3.1.1.-) 60mg/ml Fast Blue RR 0,5M Tris-HCl pH 8,5 Glikoze-6- 200mg/ml D-glikozo-6-phoshate disodium salt; 37˚C fosfatdehidrogenāze 30mg/ml NADP; 20mg/ml NBT; 1. st. (G6PDG, E.C. 1.1.1.49) 2mg/ml PMS 0,2M Tris-HCl pH 8,5 Glicerol-3- 10ml/mg NAD; 5mg/ml NBT 20˚C fosfātdehidrogenāze 5mg/ml PMS 1 st. (G3PDH E.C. 1.1.1.8) 100mg/ml DL- glicerolphoshate ( NAD-Nicotinamide adenin dinukleotide; PMS-Phenazin methosulfate; NBT-Nitrotetrazolijs zilāis; NADP- Nicotinamide adenin dinukleotide phosphate)

3. Pielikums

Testēto RAPD praimeru nosaukumi un secības

Secība 5' → 3' Praimera nosaukums Kit A Kit B Kit F 01 CAG GCC CTT C GTT TCG CTC C ACG GAT CCT G 02 TGC CGA GCT G TGA TCC CTG G GAG GAT CCC T 03 AGT CAG CCA C CAT CCC CCT G CCT GAT GAG C 04 AAT CGG GCT G GGA CTG GAG T GGT GAT CAG G 05 AGG GGT CTT G TGC GCC CTT C CCG AAT TCC C 06 GGT CCC TGA C TGC TCT GCC C GGG AAT TCG G 07 GAA ACG GGT G GGT GAC GCA G CCG GGG ATA C 08 GTG ACG TAG G GTC CAC ACG G TCG ATA TCC C 09 GGG TAA CGC C TGG GGG ACT C CCA AGC TTC C 10 GTG ATC GCA G CTG CTG GGA C GGA AGC TTG G 11 CAA TCG CCG T GTA GAC CCG T TTG GTA CCC C 12 TCG GCG ATA G CCT TGA CGC A ACG GTA CCA G 13 CAG CAC CCA C TTC CCC CGC T GGC TGC AGA A 14 TCT GTG CTG G TCC GCT CTG G TGC TGC AGG T 15 TTC CGA ACC C GGA GGG TGT T CCA GTA CTC C 16 AGC CAG CGA A TTT GCC CGG A GGA GTA CTG G 17 GAC CGC TTG T AGG GAA CGA G AAC CCG GGA A 18 AGG TGA CCG T CCA CAG CAG T TTC CCG GGT T 19 CAA ACG TCG G ACC CCC GAA G CCT CTA GAC C 20 GTT GCG ATC C GGA CCC TTA C GGT CTA GAG G

4. Pielikums Testēto mikrosatelītu praimeru nosaukumi un secības

Locus Secība (5` - 3`) Literatūras avots ID/GenBank F: GGG GAG GCA GTG GTG TAT TA Cocl-Lav23 Rogers et al., 2004 R: TGT GGA ATT GTG AGC GGA TA F: GAG AGG GGG TAT GTC TGT Cocl-Lav22 Rogers et al., 2004 R: ATC GGA GTT TAG TAA CCA C F: CAG ACA TGC TCA GGA ACT AG Cisco-90 Turgeon et al., 1999 R: CTC AAG TAT TGT AAT TGG GTA C F: GCC AGA GGG GTA CTA GGA GTA TG Cisco-126 Turgeon et al., 1999 R: GCA GAG AAA GAG CCT GAT TGA AC F: CTT AGA TGA TGG CTT GGC TCC Cisco-157 Turgeon et al., 1999 R: GGT GCA ATC ACT CTT ACA ACA CC F: GGT CTG AAT ACT TTC CAA ATG CAC Cisco-181 Turgeon et al., 1999 R: CCA TCC CTT TGC TCT GCC F: GGT TAG GAG TTA GGG AAA ATA TG Cisco-200 Turgeon et al., 1999 R: GTT GTG AGG TAG GCC TGG F: CGG ATA CAT CGG CAA CCT CTG BWF2 Patton et al., 1997 R: AGA CAG TCC CCA ATG AGA AAA F: GAT CAG AGA AAT ACA CAC AAC GCA TCA A BWF1 Patton et al., 1997 R: CAG AGG TTC CAT TAC TGA GCA C F: GCT TGT TGA GGG CGT TTA CC C4-157 Lu, Bernatchez, 1999 R: CAC ACA GAT GTT TCA CCA AGC F: AGT TGT GTT AGA GGC ACA GC Cisco-59 Favé, Turgeon, 2008 R: ATA GCT CCC AGG GTT AGT T F: TCG TCG TCA GGT GAA CAG Cisco-106 Favé, Turgeon, 2008 R: GGA TTA TTT AAA GGC CCA GT F: GTC TGT AAG GGC CTT GTC CAC Cisco-179 Favé, Turgeon, 2008 R: GTA TCA TCT ATA AGG AGG CAG AGG C F: TGG CTA TAT TCG ACT ACC TTG Cisco-183 Favé, Turgeon, 2008 R: CCC CAT ATA TCA GAA TGA GC; (F- tiešais, R-reversais)

5. Pielikums

1. tabula Repša īpatņu standartgaruma (SL) statistiskie pamatrādītāji pētāmās populācijās Īpatņu Statistiskie Ežezers Alūksnes Sventes Nirzas Drīdzis Rāznas Stirnu vecums parametri 푋̅ (mm) 151,25 162 - - - - - 푚푖푛 − 푚푎푥 144-158 153-170 ±푆퐸 - 4,80 8,54 - - - - 1+ ±푆퐷 - 1,70 4,93 - - - - 푛 - 8 3 - - - - 푋̅ (mm) 160,43 157,89 171,67 152 186,67 155 - 푚푖푛 − 푚푎푥 149-173 142-178 162-182 142-161 174-210 2+ ±푆퐸 3,21 7,59 8,12 - - 9,61 20,23 ±푆퐷 8,48 1,14 3,31 - - 5,55 11,68 푛 7 44 6 1 - 3 3 푋̅ (mm) 168,16 155,33 165,25 190,46 165 210,71 - 푚푖푛 − 푚푎푥 151-184 143-167 144-179 180-205 164-166 195-225 3+ ±푆퐸 1,94 7,75 - 3,83 0,78 1,41 8,94 ±푆퐷 8,45 2,58 - 10,85 4,97 1,00 2,17 푛 19 9 - 8 41 2 17 푋̅ (mm) 176,25 173,50 205,00 201,00 - - - 푚푖푛 − 푚푎푥 169-186 165-181 198-212 196-212 4+ ±푆퐸 1,57 - - 3,30 7,00 - 7,43 ±푆퐷 5,43 - - 6,61 9,90 - 3,03 푛 12 - - 4 2 - 6 푋̅ (mm) 180,20 227,50 - - - - - 푚푖푛 − 푚푎푥 173-191 212-243 5+ ±푆퐸 3,72 - - - - - 21,92 ±푆퐷 8,32 - - - - - 15,50 푛 5 - - - - - 2 (푋̅-vidējais aritmētiskais, 푚푖푛- minimālā standartgaruma vērtība, 푚푎푥 - maksimālā standartgaruma vērtība, ±푆퐸 -standartkļūda, ±푆퐷 standartnovirze, n- īpatņu skaits)

5. Pielikums (turpinājums)

2. tabula Repša īpatņu ķermeņa masas statistiskie pamatrādītāji pētāmās populācijās Īpatņu Statistiskie vecum parametri Ežezers Alūksnes Sventes Nirzas Drīdzis Rāznas Stirnu s 푋̅ (g) - 42,44 47,46 - - - - 푚푖푛 − 푚푎푥 35,42-50,60 36,60-53,30 ±푆퐸 - 5,30 9,42 - - - - 1+ ±푆퐷 - 1,87 5,44 - - - - 푛 - 8 3 - - - - 푋̅ (g) 50,54 49,63 57,66 40,63 - 46 71,94 푚푖푛 − 푚푎푥 40,82-62,00 33,75-70,43 49,81-72,02 37,08-55,63 59,40-94,12 2+ ±푆퐸 3,13 8,45 8,55 - - 9,28 19,27 ±푆퐷 8,28 1,27 3,49 - - 5,36 11,12 푛 7 44 6 1 - 3 3 푋̅ (g) 57,11 47,81 56,03 81,98 57 111,26 - 67,99- 88,17- 44,03-72,00 39,45-60,28 33,79-64,25 55,69-58,35 푚푖푛 − 푚푎푥 107,04 138,11 3+ ±푆퐸 1,89 6,98 - 3,90 1,38 1,88 16,35 ±푆퐷 8,23 2,33 - 11,03 8,84 1,33 3,96 푛 19 9 - 8 41 2 17 푋̅ (g) 62,89 58,76 100,36 99,36 - - 86,69- - 87,98- 52,72-73,85 48,77-75,15 푚푖푛 − 푚푎푥 115,02 119,36 4+ ±푆퐸 1,79 - - 5,69 14,67 - 15,18 ±푆퐷 6,21 - - 11,39 20,74 - 6,2 푛 12 - - 4 2 - 6 푋̅ (g) 69,90 148,50 - - - - - 104,54- 59,15-80,10 푚푖푛 − 푚푎푥 192,46 5+ ±푆퐸 4,32 - - - - - 62,17 ±푆퐷 9,66 - - - - - 43,96 푛 5 - - - - - 2 (푋̅-vidējais aritmētiskais, 푚푖푛- minimālā ķermeņa masas vērtība, 푚푎푥 - maksimālā ķermeņa masas vērtība, ±푆퐸 -standartkļūda, ±푆퐷- standartnovirze, n- īpatņu skaits)

5. Pielikums (turpinājums)

3. tabula Viena gada veco repša īpatņu ķermeņa plastisko parametru mērījumu indeksu statistiskie pamatrādītāji pētāmās populācijās Ķermeņa plastisko Statistiskie parametru mērījumu Alūksnes Sventes parametri indeksi (%) 푋̅ (mm) 22,31 22,04 푚푖푛 − 푚푎푥 21,53-24,00 21,47-22,88 HL/SL ±푆퐸 0,84 0,74 ±푆퐷 0,30 0,43 푋̅ (mm) 77,69 77,96 푚푖푛 − 푚푎푥 76,00-78,47 77,12-78,53 OD/SL ±푆퐸 0,84 0,74 ±푆퐷 0,30 0,43 n 8 3 (HL/SL –galvas garums/ķermeņa standartgarums, OD/SL – ķermeņa garums/ķermeņa standartgarums, 푋̅-vidējais aritmētiskais, 푚푖푛- minimālā vērtība, 푚푎푥 - maksimālā vērtība, ±푆퐸 -standartkļūda, ±푆퐷 - standartnovirze, n- īpatņu skaits)

4. tabula Divu gadu veco repša īpatņu ķermeņa plastisko parametru mērījumu indeksu statistiskie pamatrādītāji pētāmās populācijās Ķermeņa plastisko parametru Statistiskie Ežezers Alūksnes Sventes Nirzas Rāznas Stirnu mērījumu parametri indeksi (%) 푋̅ (mm) 23,33 22,19 21,76 21,22 22,56 22,82- 15,82- 20,93- 21,29 20,78- 19,89- 푚푖푛 − 푚푎푥 HL/SL 23,87 24,05 22,70 21,74 22,41 ±푆퐸 0,13 1,25 0,71 - 0,49 1,45 ±푆퐷 0,34 0,19 0,29 - 0,28 0,84 푋̅ (mm) 77,26 77,81 78,24 78,78 78,44 75,84- 75,95- 77,30- 78,71 78,26- 77,59- 푚푖푛 − 푚푎푥 OD/SL 78,66 84,18 79,07 79,22 80,11 ±푆퐸 0,40 1,25 0,71 - 0,49 1,45 ±푆퐷 1,06 0,19 0,21 - 0,28 0,84 n 7 44 6 1 3 3 (HL/SL –galvas garums/ķermeņa standartgarums, OD/SL – ķermeņa garums/ķermeņa standartgarums, 푋̅-vidējais aritmētiskais, 푚푖푛- minimālā vērtība, 푚푎푥 - maksimālā vērtība, ±푆퐸 -standartkļūda, ±푆퐷- standartnovirze, n- īpatņu skaits)

5. Pielikums (turpinājums)

5. tabula Trīs gadus veco repša īpatņu ķermeņa plastisko parametru mērījumu indeksu statistiskie pamatrādītāji pētāmās populācijās Ķermeņa plastisko parametru Statistiskie Ežezers Alūksnes Nirzas Drīdzis Rāznas Stirnu mērījumu parametri indeksi (%) 푋̅ (mm) 23,17 22,40 21,20 19,84 21,82 21,14 푚푖푛 − 푚푎푥 21,74-24,71 21,56-23,65 20,00-22,56 18,04-21,76 21,69-21,95 19,90-23,00 HL/SL ±푆퐸 0,19 0,61 0,30 0,16 0,19 0,93 푆퐷 0,83 0,20 0,85 1,00 0,13 0,23 푋̅ (mm) 78,17 77,60 78,80 79,77 78,18 78,86 푚푖푛 − 푚푎푥 76,07-79,35 76,35-78,44 77,44-80,00 71,22-88,24 78,05-78,31 77,00-80,10 OD/SL ±푆퐸 0,21 0,61 0,30 0,54 0,19 0,93 푆퐷 0,90 0,20 0,85 3,43 0,13 0,23 n 19 9 8 41 2 17 (HL/SL –galvas garums/ķermeņa standartgarums, OD/SL – ķermeņa garums/ķermeņa standartgarums, 푋̅-vidējais aritmētiskais, 푚푖푛- minimālā vērtība, 푚푎푥 - maksimālā vērtība, ±푆퐸 -standartkļūda, 푆퐷 - standartnovirze, n- īpatņu skaits) 6. tabula Četrus gadus veco repša īpatņu ķermeņa plastisko parametru mērījumu indeksu statistiskie pamatrādītāji pētāmās populācijās Ķermeņa plastisko parametru Statistiskie mērījumu parametri Ežezers Nirzas Drīdzis Stirnu indeksi (%) 푋̅ (mm) 23,13 21,62 19,79 21,90 푚푖푛 − 푚푎푥 21,98-24,57 21,39-21,82 18,87-20,71 20,81-22,45 HL/SL ±푆퐸 0,20 0,09 0,92 0,71 푆퐷 0,68 0,19 1,30 0,29 푋̅ (mm) 77,77 78,38 87,89 78,10 푚푖푛 − 푚푎푥 76,57-79,21 78,18-78,61 85,79-89,99 77,55-79,19 OD/SL ±푆퐸 0,21 0,09 2,10 0,71 푆퐷 0,74 0,19 2,97 0,21 n 12 4 2 6 (HL/SL –galvas garums/ķermeņa standartgarums, OD/SL – ķermeņa garums/ķermeņa standartgarums, 푋̅-vidējais aritmētiskais, 푚푖푛- minimālā vērtība, 푚푎푥 - maksimālā vērtība, ±푆퐸 -standartkļūda, 푆퐷 - standartnovirze, n- īpatņu skaits)

5. Pielikums (turpinājums)

7. tabula Piecus gadus veco repša īpatņu ķermeņa plastisko parametru mērījumu indeksu statistiskie pamatrādītāji pētāmās populācijās Ķermeņa plastisko parametru Statistiskie mērījumu indeksi parametri Ežezers Stirnu (%) 푋̅ (mm) 22,88 19,61 푚푖푛 − 푚푎푥 21,99-23,73 18,93-20,28 HL/SL ±푆퐸 0,35 0,96 ±푆퐷 0,79 0,68 푋̅ (mm) 78,33 80,39 푚푖푛 − 푚푎푥 76,84-79,58 79,72-81,07 OD/SL ±푆퐸 0,48 0,96 ±푆퐷 1,08 0,68 n 5 2 (HL/SL –galvas garums/ķermeņa standartgarums, OD/SL – ķermeņa garums/ķermeņa standartgarums, 푋̅-vidējais aritmētiskais, 푚푖푛- minimālā vērtība, 푚푎푥 - maksimālā vērtība, ±푆퐸 -standartkļūda, ±푆퐷- standartnovirze, n- īpatņu skaits)

8. tabula Vienu gadu veco repša īpatņu galvas plastisko parametru mērījumu indeksu statistiskie pamatrādītāji pētāmās populācijās Galvas plastisko Statistiskie parametru mērījumu Alūksnes Sventes parametri indeksi (%) 푋̅ (mm) 24,80 25,20 푚푖푛 − 푚푎푥 21,88-26,47 22,86-27,03 StL/HL ±푆퐸 1,46 2,13 ±푆퐷 0,52 1,23 푋̅ (mm) 28,16 28,06 푚푖푛 − 푚푎푥 26,47-29,41 27,03-28,57 ED/HL ±푆퐸 0,90 0,89 ±푆퐷 0,32 0,51 푋̅ (mm) 47,04 46,47 푚푖푛 − 푚푎푥 44,12-50,00 45,71-48,57 PO/HL ±푆퐸 2,12 1,59 ±푆퐷 0,75 0,92 푋̅ (mm) 44,11 50,50 푚푖푛 − 푚푎푥 41,67-46,88 48,65-51,43 Wc/HL ±푆퐸 1,99 1,60 ±푆퐷 0,70 0,93 n 8 3 (StL/HL –purna garums/galvas garums, ED/HL – acs horizontālais diametrs/galvas garums, PO/HL – postorbitālais galvas garums/galvas garums, Wc/HL – galvas platums/galvas garums, 푋̅-vidējais aritmētiskais, 푚푖푛- minimālā vērtība, 푚푎푥 - maksimālā vērtība, ±푆퐸 -standartkļūda, ±푆퐷 - standartnovirze, n- īpatņu skaits)

5. Pielikums (turpinājums)

9. tabula Divus gadus veco repša īpatņu galvas plastisko parametru mērījumu indeksu statistiskie pamatrādītāji pētāmās populācijās Galvas plastisko parametru Statistiskie Ežezers Alūksnes Sventes Nirzas Rāznas Stirnu mērījumu parametri indeksi (%) 푋̅ (mm) 23,26 24,59 24,11 24,24 24,68 22,50 푚푖푛 − 푚푎푥 20,59-26,32 20,59-32,00 22,22-25,64 23,33-25,71 20,51-25,71 StL/HL ±푆퐸 0,74 1,76 1,42 - 1,22 2,81 ±푆퐷 1,96 0,27 0,58 - 0,71 1,62 푋̅ (mm) 24,79 27,66 28,83 24,24 27,79 25,02 푚푖푛 − 푚푎푥 23,08-26,32 25,00-36,00 27,03-30,56 26,67-28,57 23,08-28,57 ED/HL ±푆퐸 0,48 1,77 1,52 - 1,00 3,08 ±푆퐷 1,26 0,27 0,62 - 0,58 1,78 푋̅ (mm) 51,48 47,75 47,05 51,52 47,53 52,48 푚푖푛 − 푚푎푥 47,37-55,00 32,00-52,94 44,44-50,00 45,71-50,00 45,71-56,41 PO/HL ±푆퐸 0,99 3,45 2,02 - 2,22 5,89 ±푆퐷 2,61 0,52 0,82 - 1,28 3,40 푋̅ (mm) 43,28 44,08 49,59 45,45 48,25 42,15 푚푖푛 − 푚푎푥 40,54-47,22 35,00-60,00 47,22-52,78 43,33-51,43 41,03-42,86 Wc/HL ±푆퐸 0,85 3,79 2,20 - 4,32 0,98 ±푆퐷 2,25 0,57 0,90 - 2,49 0,57 n 7 44 6 1 3 3 (StL/HL –purna garums/galvas garums, ED/HL – acs horizontālais diametrs/galvas garums, PO/HL – postorbitālais galvas garums/galvas garums, Wc/HL – galvas platums/galvas garums, 푋̅-vidējais aritmētiskais, 푚푖푛- minimālā vērtība, 푚푎푥 - maksimālā vērtība, ±푆퐸 -standartkļūda, ±푆퐷 - standartnovirze, n- īpatņu skaits)

5. Pielikums (turpinājums)

10. tabula Trīs gadus veco repša īpatņu galvas plastisko parametru mērījumu indeksu statistiskie pamatrādītāji pētāmās populācijās Galvas plastisko parametru Statistiskie Ežezers Alūksnes Nirzas Drīdzis Rāznas Stirnu mērījumu parametri indeksi (%) 푋̅ (mm) 23,90 25,26 25,38 24,28 25,00 23,67 푚푖푛 − 푚푎푥 21,05-25,00 22,22-26,47 23,53-27,27 21,05-27,03 25,00-25,00 21,74-25,58 StL/HL ±푆퐸 0,25 1,33 0,52 0,19 0,00 1,22 ±푆퐷 1,07 0,44 1,47 1,23 0,00 0,30 푋̅ (mm) 24,75 28,13 26,08 25,86 27,78 24,86 푚푖푛 − 푚푎푥 23,26-26,32 25,17-29,41 23,68-27,27 21,43-27,78 27,78-27,78 22,45-26,83 ED/HL ±푆퐸 0,17 1,19 0,84 0,22 0,00 1,16 ±푆퐷 0,74 0,40 1,23 1,44 0,00 0,28 푋̅ (mm) 51,35 46,61 48,54 49,85 47,22 51,47 푚푖푛 − 푚푎푥 50,00-53,49 44,12-50,00 45,45-52,63 45,95-55,26 47,22-47,22 48,78-55,10 PO/HL ±푆퐸 0,23 2,10 0,84 0,35 0,00 2,09 ±푆퐷 0,99 0,70 2,37 2,25 0,00 0,51 푋̅ (mm) 42,23 42,83 42,91 42,99 45,83 44,03 푚푖푛 − 푚푎푥 37,21-47,50 38,89-47,22 40,54-47,06 36,59-48,57 44,44-47,22 38,78-48,78 Wc/HL ±푆퐸 0,71 2,36 0,87 0,34 1,96 2,60 ±푆퐷 3,11 0,79 2,46 2,17 1,39 0,63 n 19 9 8 41 2 17 (StL/HL –purna garums/galvas garums, ED/HL – acs horizontālais diametrs/galvas garums, PO/HL – postorbitālais galvas garums/galvas garums, Wc/HL – galvas platums/galvas garums, 푋̅-vidējais aritmētiskais, 푚푖푛- minimālā vērtība, 푚푎푥 - maksimālā vērtība, ±푆퐸 -standartkļūda, ±푆퐷 - standartnovirze, n- īpatņu skaits)

5. Pielikums (turpinājums)

11. tabula Četrus gadus veco repša īpatņu galvas plastisko parametru mērījumu indeksu statistiskie pamatrādītāji pētāmās populācijās Galvas plastisko Statistiskie parametru mērījumu parametri Ežezers Nirzas Drīdzis Stirnu indeksi (%) 푋̅ (mm) 23,73 24,02 24,70 23,13 푚푖푛 − 푚푎푥 21,95-25,00 23,08-25,00 24,39-25,00 21,74-24,44 StL/HL ±푆퐸 0,32 0,41 0,30 1,07 ±푆퐷 1,10 0,83 0,43 0,44 푋̅ (mm) 24,76 26,69 24,70 24,99 푚푖푛 − 푚푎푥 23,26-26,83 25,64-27,78 24,39-25,00 23,91-26,67 ED/HL ±푆퐸 0,28 0,46 0,30 0,93 ±푆퐷 0,97 0,92 0,43 0,38 푋̅ (mm) 51,71 49,29 50,61 51,88 푚푖푛 − 푚푎푥 48,78-53,66 47,22-51,28 50,00-51,22 48,89-54,35 PO/HL ±푆퐸 0,50 0,87 0,61 1,79 ±푆퐷 1,73 1,75 0,86 0,73 푋̅ (mm) 42,14 41,33 40,73 43,62 푚푖푛 − 푚푎푥 38,46-45,00 40,54-42,11 40,00-41,46 40,91-48,89 Wc/HL ±푆퐸 0,56 0,35 0,73 4,04 ±푆퐷 1,95 0,69 1,03 1,65 n 12 4 2 6 (StL/HL –purna garums/galvas garums, ED/HL – acs horizontālais diametrs/galvas garums, PO/HL – postorbitālais galvas garums/galvas garums, Wc/HL – galvas platums/galvas garums, 푋̅-vidējais aritmētiskais, 푚푖푛- minimālā vērtība, 푚푎푥 - maksimālā vērtība, ±푆퐸 -standartkļūda, ±푆퐷 - standartnovirze, n- īpatņu skaits)

5. Pielikums (turpinājums)

12. tabula Galvas plastisko parametru indeksu vidējie vērtējumi un statistiskie parametri piecus gadus veciem repša īpatņiem pētāmās populācijās Galvas plastisko Statistiskie parametru mērījumu parametri Ežezers Stirnu indeksi (%) 푋̅ (mm) 23,30 22,42 푚푖푛 − 푚푎푥 21,43-24,39 20,93-23,91 StL/HL ±푆퐸 0,51 2,11 ±푆퐷 1,15 1,49 푋̅ (mm) 25,28 25,86 푚푖푛 − 푚푎푥 23,81-28,21 25,58-26,09 ED/HL ±푆퐸 0,85 0,36 ±푆퐷 1,90 0,25 푋̅ (mm) 51,93 51,74 푚푖푛 − 푚푎푥 51,22-52,38 50,00-53,49 PO/HL ±푆퐸 0,28 2,47 ±푆퐷 0,62 1,74 푋̅ (mm) 41,25 47,17 푚푖푛 − 푚푎푥 39,02-42,86 46,51-47,83 Wc/HL ±푆퐸 0,73 0,93 ±푆퐷 1,64 0,66 n 5 2 (StL/HL –purna garums/galvas garums, ED/HL – acs horizontālais diametrs/galvas garums, PO/HL – postorbitālais galvas garums/galvas garums, Wc/HL – galvas platums/galvas garums, 푋̅-vidējais aritmētiskais, 푚푖푛- minimālā vērtība, 푚푎푥 - maksimālā vērtība, ±푆퐸 -standartkļūda, ±푆퐷 - standartnovirze, n- īpatņu skaits)

6. Pielikums Pētāmo repša īpatņu populāciju ģenētiskās struktūras parametri polimorfos lokusos

Lokusi Pazīmes Alūksnes Nirzas Rāznas Ežezers Drīdzis Stirnu Svente A 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 3,0 He 0,49 0,49 0,49 0,48 0,498 0,499 0,549 AAT4 Ho 0,3 0,69 0,57 0,4 0,167 0,450 0,444 X2 vērtība 3,1 2,3 0,2 0,6 7,98** 0,19 1,75 un p-value A 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 1,0 He 0,49 0,49 0,41 0,095 0,439 0,500 0 SOD1 Ho 0,5 0,39 0,29 0,1 0,250 0,368 0 X2 vērtība 0,002 0,6 0,63 0,06 3,70 1,32 M un p-value A 1,0 1,0 1,0 2,0 1,0 1,0 1,0 He 0 0 0 0,18 0 0 0 ME3 Ho 0 0 0 0,2 0 0 0 X2 vērtība M M M 0,25 M M M un p-value A 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 He 0,47 0,49 0,34 0,49 0,500 0,500 0,444 MDH1 Ho 0,55 0,46 0,43 0,75 0,600 0,500 0,667 X2 vērtība 0,6 0,07 0,5 5,7* 0,80 0,00 2,25 un p-value A 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 He 0,35 0,39 0,46 0,5 0,499 0,495 0,494 MDH2 Ho 0,35 0,39 0,43 0,9 0,750 0,500 0,444 X2 vērtība 0,0003 0,01 0,03 12,8*** 5,08* 0,002 0,09 un p-value A 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 He 0,43 0,31 0,40 0,49 0,465 0,432 0,500 ESD Ho 0,63 0,39 0,29 0,84 0,526 0,316 1,000 X2 vērtība 4,05* 0,7 0,63 9,00** 0,33 1,38 9,00** un p-value A 2,0 2,0 2,0 3,0 2,0 2,0 2,0 He 0,37 0,49 0,5 0,6 0,313 0,375 0,500 EST2 Ho 0,47 0,33 0,67 0,95 0,389 0,500 0,778 X2 vērtība 1,83 1,2 0,7 19,4*** 1,05 2,22 2,78 un p-value A 2,0 2,0 2,0 2,0 1 2,0 2,0 He 0,29 0,47 0,28 0,095 0 0,415 0,401 EST4 Ho 0,15 0,42 0 0,1 0 0,471 0,333 X2 vērtība 4,6* 0,15 6* 0,06 M 0,30 0,26 un p-value 1,44 1,44 1,44 1,56 1,38 1,44 1,44 A±SD ±0,51 ±0,51 ±0,51 ±0,63 ±0,50 ±0,51 ±0,63 0,185 0,204 0,195 0,189 0,174 0,206 0,191 Kopumā He±SD ±0,22 ±0,24 ±0,23 ±0,24 ±0,24 ±0,24 ±0,26 0,185 0,191 0,167 0,265 0,167 0,194 0,229 Ho±SD ±0,24 ±0,24 ±0,24 ±0,37 ±0,26 ±0,23 ±0,34 (M – monomorfais lokus; A – alēļu skaits lokusā; He – sagaidāmais heterozigotātes līmenis (pēc Hardija – Veinberga vienādojuma); Ho – novērotais heterozigotātes līmenis; p-value - datu ticamības līmenis: * - p<0,05; ** - p<0,01; *** - p<0,001)

7. Pielikums

Alēļu sastopamības biežumi pētāmās repša populācijās 8. Pielikums

RAPD polimorfisms pētāmās repša populācijās

Lokusa Sventes Nirzas Rāznas Drīdzis Stirnu Alūksnes Ežezers nosaukums A02-1060 P M P P P P P A02-920 M M M M P P M A02-830 M M M M M M M A02-770 P P P P P P P A02-720 P P P - P - - A02-630 M P P P P P P A02-610 M P P - P - - A02-560 M M M P M M M A02-490 P ------A02-430 P P P P - P P A02-420 M P M P - M P A04-1260 P - - P P P P A04-1200 M M M M P M M A04-1180 - - - - - P - A04-1100 - - P - - - P A04-1060 P P P P P P P A04-960 P P P M P M P A04-905 P M M P P P - A04-870 - - P - - P P A04-830 P P M P - P - A04-670 P P M P P P P A04-640 P P P M P P M A04-615 M P P P M M M A04-535 - P M - - P - A04-450 M M M M P M M A04-410 P P M M P M M A08-1420 P P P - P M P A08-1380 - - - P - - - A08-1297 P - P - P P P A08-1260 - - - P - - - A08-1009 M - M P P P P A08-880 M - M P P P P A08-790 P - P - P - - A08-710 P P P P P - P A08-690 - - - - - P - A08-680 - - P - - P P A08-650 P - - P P - P A08-625 - - - - - P - A08-565 P - M P P M P A08-526 P ------A08-460 - - - P - P P A08-405 M M P P P P M A08-360 M P M P P M P A11-870 M P M P P P P 8. Pielikums (turpinājums)

Lokusa Sventes Nirzas Rāznas Drīdzis Stirnu Alūksnes Ežezers nosaukums A11-840 P P P - P - P A11-805 P P P M P M P A11-725 P P P - P - - A11-690 M P P M M M M A11-605 P - P - P - - A11-580 P P P P P P P A11-540 P P P P P P P A11-520 P P P M M P P A11-405 ------P B10-845 - - - - P - P B10-805 M M M M M M M B10-750 P P - P P P P B10-670 - - - - P - - B10-625 M M M M M M M B10-590 P P - P P - - B10-540 P P P P M P P B10-505 P P P - P - P B10-495 P P P P P P P B10-460 - P - P P P P B11-1195 P P M P P P P B11-1145 P P - P P P - B11-890 P P M P P - P B11-840 M M M M M M M B11-750 P P - P P - P B11-715 P P M P P P P B11-645 P P P P P P P F03-1670 P - P P P P P F03-1545 P P P P P M P F03-1208 - - - P - - - F03-1200 - P P - - P P F03-1170 P P P P P P - F03-1090 M P M M M P M F03-1020 P P P M P - P F03-650 M P M M M M M F03-570 M P P M M M M F04-900 M - M M M P P F04-857 P P P M P P P F04-770 P P P P P P P F04-760 M P P P P P P F04-660 M M M M M M M F04-590 M P P P M - M F04-563 - - P - - - - F04-545 M M M M M M M F04-495 M P P P P P P F04-480 - P P P P P P F04-406 M M M M M M M 8. Pielikums (turpinājums)

Lokusa Sventes Nirzas Rāznas Drīdzis Stirnu Alūksnes Ežezers nosaukums F08-1895 M P M M P M M F08-1465 - - - P P - P F08-1405 M - P - P - - F08-1345 - - - P - - P F08-1160 - - - P P - P F08-1035 - - P - P - - F08-990 P ------F08-965 P P P P P P - F08-935 - - - P - P M F08-920 - - P - - - - F08-850 P - P - - - - F08-830 - - - - - P - F08-810 ------P F08-785 P P P P P P - F08-730 P P P P P P P F08-690 - - P P - P P F09-982 M P P P P P M F09-920 P - P P - P - F09-890 M M M M M M M F09-820 P P P P P M P F09-770 M P P M P P M F09-720 - P P P P P P F09-670 P - - P - P - F09-595 - - - - - P - F09-564 M M M P P P P F09-544 P P P P P P P Polimorfo 53 59 56 61 68 58 61 lokusu skaits Polimorfisma 45,30 50,43 47,86 52,14 58,12 49,57 52,14 līmenis (%) (M –monomorfs lokuss; P – polimorfs lokuss)

9. Pielikums

Mikrosatelītu lokusu alēļu sastopamības biežumi pētāmās repša populācijās

Cisco90 Cisco126 Cisco157 Cisco200 BWF1

0,90 1,00 0,60

1,00 0,75 0,30 0,75 0,60 0,40 0,50 0,50 0,20 0,30 0,20 0,25 0,25 0,10 0,00

0,00 0,00 0,00

alēļu biežumi alēļu alēļu biežumi alēļu

alēļu biežumi alēļu 0,00

Nirzas

alēļu biežumi alēļu

206 208 212 214 216 218 220 222 226 230 232 238 240

122 142 148 158 160 162 164 166

191 193 195 197 205 207 209 211 biežumi alēļu

112 115 117 120 121 122 124 126 131 132 135 138 140 146 152

231 239 243 247 251 255 261 291 299 305 311 315 319 323 alēles alēles alēles 159 alēles

alēles

0,90 1,00 0,30 0,60 1,00 0,75 0,60 0,20 0,40 0,75 0,50 0,50 0,30 0,25 0,10 0,20 0,25 0,00 0,00

0,00 0,00

alēļu biežumi alēļu

alēļu biežumi alēļu alēļu biežumi alēļu

0,00 biežumi alēļu

Ežezers

122 142 148 158 160 162 164 166

alēļu biežumi alēļu

206 208 212 214 216 218 220 222 226 230 232 238 240

231 239 243 247 251 255 261 291 299 305 311 315 319 323

191193195197205207209211 159

115 117 120 121 122 124 126 131 132 135 138 140 146 152

112 alēles alēles alēles alēles alēles

0,90 1,00 0,30 0,60 1,00 0,75 0,60 0,20 0,40 0,75 0,50 0,50 0,30 0,25 0,10 0,20 0,25 0,00 0,00

0,00 0,00 0,00

alēļu biežumi alēļu

Sventes

alēļu biežumi alēļu

122 142 148 158 160 162 164 166

206 208 212 214 216 218 220 222 226 230 232 238 240

159 231 239 243 247 251 255 261 291 299 305 311 315 319 323

115 117 120 121 122 124 126 131 132 135 138 140 146 152 112 191 193 195 197 205 207 209 211 alēles alēles alēles alēles alēles

0,90 1,00 0,30 0,60 1,00

0,75 0,60 0,20 0,40 0,75 0,50 0,50 0,10 0,30 0,25 0,20 0,25 0,00

0,00 0,00 0,00

alēļu biežumi alēļu alēļu biežumi alēļu

0,00 biežumi alēļu

alēļu biezumi alēļu

Rāznas

alēļu biežumi alēļu

159 231 239 243 247 251 255 261 291 299 305 311 315 319 323

122 142 148 158 160 162 164 166

208 212 214 216 218 220 222 226 230 232 238 240

191193195197205207209211 206

115 117 120 121 122 124 126 131 132 135 138 140 146 152 112 alēles alēles alēles alēles alēles

0,90 1,00 0,30 0,60 1,00

0,75 0,60 0,20 0,40 0,75 0,50 0,50 0,30 0,25 0,10 0,20 0,25 0,00 0,00

0,00 0,00

alēļu biežumi alēļu

alēļu alēļu biežumi alēļu biežumi alēļu

0,00 biežumi alēļu

Drīdzis

122 142 148 158 160 162 164 166

231 239 243 247 251 255 261 291 299 305 311 315 319 323

191 193 195 197 205 207 209 211 159

206 208 212 214 216 218 220 222 226 230 232 238 240

112 115 117 120 121 122 124 126 131 132 135 138 140 146 152 alēles alēles alēles alēles alēles

1,00 0,90 1,00 0,30 0,60 0,75 0,75 0,60 0,20 0,40 0,50 0,50 0,10 0,20 0,25 0,30 0,25

alēļu alēļu biežumi 0,00

0,00 0,00 0,00 0,00

alēļu biežumi alēļu

Stirnu

206 208 212 214 216 218 220 222 226 230 232 238 240

122 142 148 158 160 162 164 166

112 115 117 120 121 122 124 126 131 132 135 138 140 146 152

231 239 243 247 251 255 261 291 299 305 311 315 319 323 191 193 195 197 205 207 209 211 159

alēles alēles alēles alēles alēles

1,00 0,90 1,00 0,30 0,60 0,75 0,75 0,60 0,20 0,40 0,50 0,50 0,20 0,25 0,30 0,25 0,10 0,00

0,00 0,00 0,00 0,00

alēļu biežumi alēļu

206 208 212 214 216 218 220 222 226 230 232 238 240

112 115 117 120 121 122 124 126 131 132 135 138 140 146 152

122 142 148 158 160 162 164 166

231 239 243 247 251 255 261 291 299 305 311 315 319 323 191 193 195 197 205 207 209 211 159 Alūksnes alēles alēles alēles alēles alēles 10. Pielikums

Kopējais rezultāts no STRUCTURE datorprogrammas K populāciju noteikšanai starp pētāmajām populācijām (K = 1 - 7) (K = 2; (A) ∆K = 28,88; (B) ln Pr(X/K) ± SD = - 1274,57 ± 4,95).

11. Pielikums

Pētāmo repša populāciju molekulārā mainība pēc allozīmu, RAPD un mikrosatelītu marķieru datiem.