Генетический профиль популяции домашней кошки (Felis catus L.) острова Аошима (Япония)

Проанализирован генетический профиль популяции домашней кошки острова Аошима (Япония). Популяция возникла в середине прошлого века в результате завоза небольшой группы животных для борьбы с грызунами. По трем фотографиям определен фенотипический состав групп животных (75, 56 и 70 особей). Рассчитаны частоты мутантных аллелей сцепленного с полом локуса Orange и трех аутосомных локусов (Auguti, White и Long hair), отвечающих за окраску и длину шерсти. В популяции отсутствуют мутантные аллели d (локус Dilution), W и w^g (White), ta^b (Tabby), Ti^A (Ticked), отмеченные в других популяциях Японии. Фенотипически это практически мономорфная популяция с преобладающим большинством рыжих и черепаховых особей. Большинство кошек имеют прерванные полосы (генотип Ti⁺Ti⁺Ta^M-). Популяция острова резко отличается от остальных популяций островов Японии по частотам двух мутантных аллелей, O и a. Частота аллеля O (q(O) = 0.580) – одна из самых высоких частот в регионе, а аллеля a (q(a) = 0.276) – меньше в два раза, чем в других популяциях. В обоих случаях отличие от частот в окружающих портовых популяциях статистически значимо (p < 0.0001). Генетический состав, частоты мутантных аллелей в популяции и характер ее происхождения указывают на значительное влияние эффекта основателя на генетическую структуру популяции домашней кошки о-ва Аошима. Независимое исследование популяции кошек о-ва Аошима обнаружило сходную генетическую структуру. Однако в популяции найдены особи, носители аллеля d. Возможно, это может быть вызвано различиями в методике определения фенотипа таких кошек. Частота аллеля a статистически значимо выше (0.534 против 0.276, p < 0.020). Все это, однако, не влияет на общий вывод о действии эффекта основателя при возникновении популяции кошек этого острова.

1. Adalsteinsson S., Blumenberg B. Simultaneous maximum likelihood estimation of the frequency of sexlinked orange and the male ratio in the cat. Carnivore Genet. Newsl. 1984;4:68-77.

2. David V.A., Menotti-Raymond M., Wallace A.C., Roelke M., Kehler J., Leighty R., Eizirik E., Hannah S.S., Nelson G., Schäffer A.A., Connelly C.J., O’Brien S.J., Ryugo D.K. Endogenous retrovirus insertion in the KIT oncogene determines White and White spotting in domestic cats. G3 (Bethesda). 2014;4(10):1881-1891. DOI:10.1534/g3.114.013425.

3. Dreux Ph. The cat population of péninsule Courbet, îles Kerguelen: an example of the founder effect. Polar Rec. 1974;17(106):53-54. DOI:10.1017/S0032247400031405.

4. Eizirik E., David V.A., Buckley-Beason V., Roelke M.E., Schäffer A.A., Hannah S.S., Narfström K., O’Brien S.J., Menotti-Raymond M. Defining and mapping mammalian coat pattern genes: Multiple genomic regions implicated in domestic cat stripes and spots. Genetics. 2010;184(1):267-275. DOI:10.1534/genetics.109.109629.

5. Goncharenko G.G., Lopatin O.E., Manchenko G.P. Mutant color genes in populations of domestic cats of Central Asia and European part of the Soviet Union. Genetika (Moskow). 1985;21(7):1151-1158. (in Russian)

6. Jones E., Horton B.J. Gene frequencies and body weights of feral cats, Felis catus (L.), from five Australian localities and from Macquarie Island. Austral. J. Zool. 1984;32(2):231-237. DOI:10.1071/ZO9840231.

7. Kholin S.K. Bibliography on the population genetics of the domestic cat (Felis catus L.). Vladivostok: Federal Scientific Center of the East Asia Terrestrial Biodiversity Publ., 2018. (in Russian)

8. Kuznetsov V.M. Nei’s methods for analyzing genetic differences between populations. Problemy Biologii Productivnykh Zhivotnykh = Problems of Productive Animal Biology. 2020;1:91-110. (in Russian)

9. Lloyd A.T. Cats from history and history from cats. Endeavour. 1987; 11(3):112-115. DOI:10.1016/0160-9327(87)90197-9.

10. Nozawa K. Genetic polymorphisms in coat color and other morphological traits of the Japanese feral cats. The 5th compilation of smallisland data. Rep. Soc. Res. Native Livest. 2019;29:105-120.

11. Nozawa K., Kawamoto Y. Genetic polymorphisms in coat color and other morphological traits of the Japanese feral cats. The 4th compilation of mainland data. Rep. Soc. Res. Native Livest. 2013;26: 105-139.

12. Nozawa K., Maeda Y., Hasegawa Y., Kawamoto Y. Genetic polymorphisms in coat color and other morphological traits of the Japanese feral cats. Report of the 3rd compilation of data. Rep. Soc. Res. Native Livest. 2000;18:225-268. (in Japanese)

13. Nozawa K., Namikawa T., Kawamoto Y. Genetic polymorphisms in coat color and other morphological traits of the Japanese feral cats. Rep. Soc. Res. Native Livest. 1990;13:51-115. (in Japanese)

14. Peakall R., Smouse P.E. GenAlEx 6.5: genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research – an update. Bioinformatics. 2012;28(19):2537-2539. DOI:10.1093/bioinformatics/bts460.

15. Robinson R. Mutant gene frequencies in cats of Cyprus. Theor. Appl. Genet. 1972;42(7):293-296. DOI:10.1007/BF00277721.

16. Robinson R. Genetics of colors. In: Cat Genetics. Novosibirsk: Nauka Publ., 1993a;44-53. (in Russian)

17. Robinson R. Coat structure genetics. In: Cat Genetics. Novosibirsk: Nauka Publ., 1993b;53-57. (in Russian)

18. Robinson R., Manchenko G.P. Cat gene frequencies in cities of the USSR. Genetica. 1981;55(1):41-46. DOI:10.1007/BF00134003.

19. Schüler L., Borodin P.M. Influence of sampling methods on estimated gene frequency in domestic cat populations of East-Germany. Arch. Anim. Breed. 1992;35(6):629-634.

20. Searle A.G. Gene frequencies in London’s cats. J. Genet. 1949;49(3): 214-220. DOI:10.1007/BF02986074.

21. Todd N.B., Jeanne R.L. Some cats of São Paulo, Brazil. J. Hered. 1972;63(6):321-323. DOI:10.1093/oxfordjournals.jhered.a108307.

22. Todd N.B., Lloyd A.T. Mutant allele frequencies in the domestic cats of Portugal and the Azores. J. Hered. 1984;75(6):495-497. DOI:10.1093/oxfordjournals.jhered.a109994.

23. Twedt D.J. Influence of survey methods and sample sizes on estimated gene frequencies in domestic cat population. J. Hered. 1983;74(2): 121-123. DOI:10.1093/oxfordjournals.jhered.a109736.

24. van Aarde R.J., Robinson T.J. Gene frequencies in feral cats on Marion Island. J. Hered. 1980;71(5):366-368. DOI:10.1093/oxfordjournals.jhered.a109391.

25. Zhivotovsky L.A. Population Biometry. Moscow: Nauka Publ., 1991. (in Russian)