koz"Вестник Северо-Казахстанского университета имени Манаша Козыбаева"Bulletin of Manash Kozybayev North Kazakhstan University2958-003X2958-0048М. Қозыбаев атындағы СҚУ10.54596/2958-0048-2026-3-122-135koz-2660Research ArticleБИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИBIOLOGICAL SCIENCESХРОМОСОМНАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ В ПОПУЛЯЦИЯХ ANOPHELES MESSEAE В ОКРЕСТНОСТЯХ Г. АСТАНЫCHROMOSOMAL VARIABILITY IN POPULATIONS OF ANOPHELES MESSEAE IN THE VICINITY OF ASTANAhttps://orcid.org/0000-0002-3434-6590СибатаевА. К.SibataevA. K.

Астана

corresponding author, Doctor of Biological Sciences

Astana

Tomsk

asibataev@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-9202-6173ВассерлауфИ. Э.WasserlaufI. E.

Томск

Doctor of Biological Sciences

Tomsk

irinawasserlauf@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0000-7406-1234СибатаеваА. М.SibataevaA. M.

Астана

Research Associate, Eurasian National University

Astana

a9528868508@gmail.comhttps://orcid.org/0009-0009-1212-942XМейрамханЛ.MeiramkhanL.

Астана

Senior Researcher

Astana

lena.meiramkhanwork@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-0804-7172АбылкасымоваГ. М.AbylkassymovaG. M.

Алматы

Doctoral student

Almaty

Gulyam05@mail.ruКазахский агротехнический исследовательский университет им. С. Сейфуллина; Евразийский национальный университет имени Л.Н. Гумилева; Национальный исследовательский Томский государственный университетКазахстанS. Seifullin Kazakh Agrotechnical Research University; Eurasian National University; Tomsk State UniversityKazakhstanНациональный исследовательский Томский государственный университетРоссияTomsk State UniversityRussian FederationЕвразийский национальный университет имени Л.Н. ГумилеваКазахстанEurasian National UniversityKazakhstanКазахский агротехнический исследовательский университет им. С. СейфуллинаКазахстанS. Seifullin Kazakh Agrotechnical Research UniversityKazakhstanИнститут генетики и физиологииКазахстанInstitute of Genetics and PhysiologyKazakhstan20263009202603 (71)122135Copyright © Сибатаев А.К., Вассерлауф И.Э., Сибатаева А.М., Мейрамхан Л., Абылкасымова Г.М., 20262026Сибатаев А.К., Вассерлауф И.Э., Сибатаева А.М., Мейрамхан Л., Абылкасымова Г.М.Sibataev A.K., Wasserlauf I.E., Sibataeva A.M., Meiramkhan L., Abylkassymova G.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.ku.edu.kz/jour/article/view/2660

Проведено цитогенетическое исследование природных популяций малярийного комара Anopheles messeae Fall., 1926 (Diptera: Culicidae) в двух локальных биотопах окрестностей г. Астаны (пос. Куйгенжар и пос. Интернациональный, Акмолинская область). Из слюнных желёз личинок IV стадии приготовлены препараты политенных хромосом по лактоацетоорсеиновой методике; проанализировано 111 кариотипов. Установлен выраженный инверсионный полиморфизм по хромосомам XL, 3R и 3L при практической мономорфности локуса 2R. Доминирующий генотип половой хромосомы — XL11; наибольшая изменчивость выявлена по 3L (гетерозиготы 3L01: 47,4% и 66,6%). Межпопуляционные различия статистически значимы по 3R (χ²=4,37; p<0,05) и 3L (χ²=6,21; p<0,05); в популяции Интернациональный обнаружено отклонение от равновесия Харди–Вайнберга (χ²=6,87; p<0,05). Результаты подтверждают адаптивный характер хромосомного полиморфизма и свидетельствуют о биотопической дифференциации популяций в урбанизированном ландшафте.

A cytogenetic study of Anopheles messeae Fall., 1926 natural populations was conducted in two biotopes of the Astana vicinity (Kuigenjar and International, Akmola Region). Polytene chromosomes were prepared from salivary glands of fourth-instar larvae using the lacto-aceto-orcein squash technique; 111 karyotypes were analysed. Pronounced inversion polymorphism was observed in chromosome arms XL, 3R, and 3L, whereas chromosome arm 2R was nearly monomorphic. The dominant sex-chromosome genotype was XL11; chromosome 3L showed the highest variability (3L01 heterozygotes: 47.4% and 66.6%). Interpopulation differences were significant for 3R (χ2=4.37; p<0.05) and 3L (χ2=6.21; p<0.05); the International population deviated from Hardy- Weinberg equilibrium (χ2=6.87; p<0.05). The data confirm the adaptive nature of chromosomal polymorphism and local biotope differentiation within an urbanised landscape.

Anopheles messeaeинверсионный полиморфизмполитенные хромосомыцитогенетикапопуляционная генетикаАстанаAnopheles messeaeinversion polymorphismpolytene chromosomescytogeneticspopulation geneticsAstanaКомитет науки Министерства образования и науки Республики Казахстан (грант № AP19677373).ReferencesСтегний В.Н. Популяционная генетика и эволюция малярийных комаров. - Томск: Изд-во Томского гос. ун-та, 1991. - 136 с.Stegniy V.N. Populyacionnaya genetika i evolyuciya malyarijnyh komarov. Tomsk: Izd – vo Tomskogo gos. un – ta. 1991. – 136 s.Бисмильдин Ф.Б., Шапиева Ж.Ж., Анпилова Е.Н. Современная ситуация по малярии в республике Казахстан // Мед. паразитология и паразитарные болезни. - 2001. - № 1. - С. 24-32.Bismil'din F.B., SHapieva ZH.ZH., Anpilova E.N. Sovremennaya situaciya po malyarii v respublike Kazahstan // Med. parazitologiya i parazitarnye bolezni. 2001. –№ 1. – S. 24-32.Гордеев М.И. Адаптивные стратегии в популяциях малярийных комаров: дис. доктор биологических наук: 03.00.15 - Генетика. - Томск, 1997. - 304 с.Gordeev M. I. Adaptivnye strategii v populyaciyah malyarijnyh komarov: dis. doktor biologicheskih nauk: 03.00.15 - Genetika. Tomsk. – 1997. – 304 s.Новиков Ю.М. Взаимодействие инверсий в популяциях малярийного комара Anopheles messeae Fall., дифференциация его кариофонда и механизмы поддержания популяционно-генетического гомеостаза // В кн.: Новые данные по кариосистематике двукрылых насекомых / Труды Зоол. ин-та АН СССР. - Л., 1980, - Т.95. - С. 40-49.Novikov Yu.M. Vzaimodejstvie inversij v populyaciyah malyarijnogo komara Anopheles messeae Fall., differenciaciya ego kariofonda i mekhanizmy podderzhaniya populyacionno-geneticheskogo gomeostaza // V kn.: Novye dannye po kariosistematike dvukrylyh nasekomyh / Trudy Zool. in-ta AN SSSR. L., 1980, – T.95. – s. 40-49.Новиков Ю.М., Кабанова В.М. Адаптивная ассоциация инверсий в природной популяции малярийного комара Anopheles messeae Fall. // Генетика. - 1979. - Т. 15, № 6. - С. 1033-1045.Stegniy V.N., Pishchelko A.O., Sibataev A.K., Abylkassymova G. Spatiotemporal changes in the frequencies of chromosomal inversions across the range of the malaria mosquito Anopheles messeae Fall. (Culicidae) during a 40-year monitoring period // Russian journal of Genetics. — 2016. — Vol. 52, No. 6. — P. 664–671. https://doi.org/10.7868/S0016675816060138Стегний В.Н., Пищелко А.О., Сибатаев А.К., Абылкасымова Г. Пространственно-временные изменения частот хромосомных инверсий по ареалу малярийного комара Anopheles messeae Fall. (Culicidae) за 40-летний период мониторинга // Генетика. 2016. - Т.52. - №6. - С. 664-671. https://doi.org/10.7868/S0016675816060138Sibataev A.K., Wasserlauf I.E., Usov K.E., Alekseeva S.S., Abylkassymova G.M., Stegniy V.N. Long-term and seasonal dynamics of inversion polymorphism in the malaria mosquito Anopheles messeae Fall. (Diptera: Culicidae) from the population of the central part of the species range (Western Siberia, Tomsk oblast) // Russian journal of Genetics. — 2023. — Vol. 59, No. 2. — P. 176–183. https://doi.org/10.1134/s1022795423020126Сибатаев А.К., Вассерлауф И.Е., Усов К.Е., Алексеева С.С., Абылкасымова Г.М., Стегний В.Н. Долговременная и сезонная динамика инверсионного полиморфизма малярийного комара Anopheles messeae fall. (Diptera: Culicidae) в популяции центральной части видового ареала (Западная сибирь, Томская область) Генетика. - 2023. - Т. 59, №2. - С. 176-183. https://doi.org/10.31857/S0016675823020121Rusakova A.M., Artemov G.N., Stegniy V.N. Inversion polymorphism of natural populations of the malaria mosquito Anopheles messeae Fall. in the eastern part of the range // Bulletin of Tomsk State University. Biology. — 2011. — No. 2 (14). — P. 117–121.Русакова А.М., Артемов Г.Н., Стегний В.Н. Инверсионный полиморфизм природных популяций малярийного комара (Anopheles messeae Fall.) Восточной части ареала // Вестник Томского гос. ун-та. Биология. - 2011. - № 2 (14). - С. 117-121.Perevozkin V.P., Khalzova V.V. Species and population genetic structure of malaria mosquitoes in Central Siberia // Bulletin of Tomsk State Pedagogical University. — 2013. — No. 8 (136). — P. 75–80.Перевозкин В.П., Хальзова В.В. Видовая и популяционно-генетическая структура малярийных комаров Центральной Сибири // Вестник Томского государственного педагогического университета. - 2013. - № 8 (136). - С. 75-80.Moskaev A.V., Gordeev M.I. Chromosomal composition of malaria mosquitoes of the Shumikhinsky State Natural Zoological Reserve (Kurgan region) // Bulletin of Moscow State Regional University. Series: Natural Sciences. — 2015. — No. 5. — P. 26–33.Москаев А.В., Гордеев М.И. Хромосомный состав малярийных комаров Шумихинского государственного природного зоологического заповедника (Курганская область) // Вестник МГОУ. Серия: Естественные науки. - 2015. - № 5. - С. 26-33.Gordeev M.I., Bezhonova O.V., Moskaev A.V. Chromosomal polymorphism in populations of the malaria mosquito Anopheles messeae (Diptera, Culicidae) in the south of the Russian Plain // Russian journal of Genetics. — 2012. — Vol. 48, No. 9. — P. 1124–1128.Гордеев М.И., Бежонова О.В., Москаев А.В. Хромосомный полиморфизм в популяциях малярийного комара Anopheles messeae (Diptera, Culicidae) на юге Русской равнины // Генетика. - 2012. - Т. 48, № 9. -С. 1124-1128.Perevozkin V.P., Bondarchuk S.S., Minich A.S. Cytogenetic analysis of species composition and inversion structure of malaria mosquito populations in Astrakhan region // Russian journal of Genetics. — 2015. — Vol. 51, No. 8. — P. 924–932. https://doi.org/10.7868/S0016675815060132Перевозкин В.П., Бондарчук С.С., Минич А.С. Цитогенетический анализ видового состава и инверсионной структуры популяций малярийных комаров в Астраханской области // Генетика. - 2015. - Т. 51, № 8. - С. 924-932. https://doi.org/10.7868/S0016675815060132Perevozkin V.P., Minich A.S., Bagautdinova G.T. Population and species structure of malaria mosquitoes in Central Europe // Bulletin of Tomsk State Pedagogical University. — 2013. — No. 8 (136). — P. 70–74.Перевозкин В.П., Минич А.С., Багаутдинова Г.Т. Популяционная и видовая структура малярийных комаров в Центральной Европе // Вестник Томского государственного педагогического университета. - 2013. - № 8 (136). - С. 70-74.Gordeev M.I., Sibataev A.K. Cytogenetic and phenotypic variability in central and peripheral populations of the malaria mosquito Anopheles messeae Fall. (Diptera, Culicidae) // Genetics. — 1996. — Vol. 32, No. 9. — P. 1199–1205.Гордеев М.И., Сибатаев А.К. Цитогенетическая и фенотипическая изменчивость в центральных и периферийных популяциях малярийного комара Anopheles messeae Fall. (Diptera, Culicidae) // Генетика. - 1996. - Т. 32, № 9. - С. 1199-1205.Abylkassymova G.M., Wasserlauf I.E., Sibataev A.K., Stegniy V.N., Andreeva Yu.V., Sibataeva A.M., Pervilyeva A.V. Comparative analysis of the variability of the genetic structure of Anopheles messeae (Diptera, Culicidae) populations from Western Siberia and Eastern Kazakhstan. 2019. IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. — 400. 012013. DOI 10.1088/1755-1315/400/1/012013Abylkassymova G.M., Wasserlauf I.E., Sibataev A.K., Stegniy V.N., Andreeva Yu.V., Sibataeva A.M., Pervilyeva A.V. Comparative analysis of the variability of the genetic structure of Anopheles messeae (Diptera, Culicidae) populations from Western Siberia and Eastern Kazakhstan. 2019. IOP Conf Ser.: Earth Environ. Sci. - 400. 012013. D0I:10.1088/1755-1315/400/1/012013Sibataev A.K., Shabanova Yu.V. Morfologiya malyarijnyh komarov kompleksa Anopheles maculipennis // Nauchno-prakticheskoe rukovodstvo po malyarii (epidemiologiya, sistematika, genetika) / pod red. V.N. Stegniya. — 2007. — S. 146–185.Сибатаев А.К., Шабанова Ю.В. Морфология малярийных комаров комплекса Anopheles maculipennis // Научно-практическое руководство по малярии (эпидемиология, систематика, генетика) / под ред. В.Н. Стегния. - 2007. - С. 146-185.Gucevich A.V., Monchadskij A.S., Shtakel'berg A.A. Komary. Semejstvo Culicidae // Fauna SSSR. Dvukrylye nasekomye. — Leningrad: Nauka, 1970. — T. 3, vyp. 4. — 384 s.Гуцевич А.В., Мончадский А.С., Штакельберг А.А. Комары. Семейство Culicidae // Фауна СССР. Двукрылые насекомые. - Ленинград: Наука, 1970. -Т. 3, вып. 4. - 384 с.Kabanova V.M., Kartashova N.N., Stegniy V.N. Karyological study of natural populations of the malaria mosquito in the Middle Ob region. Communication I. Characteristics of the karyotype of Anopheles maculipennis messeae // Cytology. — 1972. — Vol. 14, No. 5. — P. 630–636.Кабанова В.М., Карташова Н.Н., Стегний В.Н. Кариологические исследования природных популяций малярийного комара в Среднем Приобъе. I. Характеристика кариотипа Anopheles maculipennis messeae // Цитология. - 1972. - Т. 14, № 5. - С. 630-636.Sibataev A.K., Wasserlauf I.E., Usov K.E., Alekseeva S.S., Abylkassymova G.M., Stegniy V.N. Geographic variability of inversion polymorphism of the malaria mosquito Anopheles messeae Fall. (Diptera: Culicidae) in Tomsk oblast // Russian journal of Genetics. — 2022. — Vol. 58, No. 6. — P. 678–684. DOI: 10.31857/S0016675822060091Сибатаев А.К., Вассерлауф И.Е., Усов К.Е., Алексеева С.С., Абылкасымова Г.М., Стегний В.Н. Географическая изменчивость инверсионного полиморфизма малярийного комара Anopheles messeae fall. (Diptera: Culicidae) в Томской области // Генетика. - 2022. - Т. 58, № 6. - С. 678-684. https://doi.org/10.31857/S0016675822060091Сибатаев А.К., Вассерлауф И.Е., Усов К.Е., Алексеева С.С., Абылкасымова Г.М., Стегний В.Н. Географическая изменчивость инверсионного полиморфизма малярийного комара Anopheles messeae fall. (Diptera: Culicidae) в Томской области // Генетика. - 2022. - Т. 58, № 6. - С. 678-684. https://doi.org/10.31857/S0016675822060091

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