КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер 23-24-10073

НазваниеПаразитологический мониторинг пресноводных экосистем севера методом e-DNA

РуководительПаршуков Алексей Николаевич, Кандидат биологических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Карельский научный центр Российской академии наук", Республика Карелия

Период выполнения при поддержке РНФ 2023 г. - 2024 г. 

Конкурс№76 - Конкурс 2023 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами» (региональный конкурс).

Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни, 04-109 - Паразитология

Ключевые словапаразиты, Gyrodactylus salaris, e-DNA, аквакультура, радужная форель, пресноводный лосось

Код ГРНТИ69.09.41


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
Пресноводные экосистемы Карелии сосредотачивают значимые промысловые запасы лососевых рыб в стране, рассматриваемые как стратегическая ресурсная база, обеспечивающая один из ключевых условий устойчивого социально-экономического развития Северо-западного региона. Следует отметить, что данный ресурс наиболее многочисленен и сохранен в естественном состоянии именно на территории России, что определяет многосторонний интерес к количеству и качеству рыбных биоресурсов северных регионов со стороны сопредельных государств (Скандинавия) и стран располагающих схожей ресурсной базой (Канада), в том числе определяя значимость оценке состояния запасов ценных видов рыб и поддержанию действий направленных на их сохранение. Использование ресурсов лососевых рыб Северо-Запада России основывается на естественном и искусственном воспроизводстве этих рыб. Вопросы, связанные с изучением опасных паразитов в лососевых реках Северной Европы, активно обсуждаются. Особо актуальными эти исследования стали в связи с распространением эктопаразита Gyrodactylus salaris, которое привело практически к полному уничтожению стад атлантического лосося более чем в 45 реках Норвегии (Johnsen and Jensen, 1991), большая часть которых в настоящее время восстановлена. Нативная часть ареала этого паразита приходится на пресноводные водоемы бассейна Балтийского моря. Рассматривая причину гибели рыб, большинство исследователей полагают, что G. salaris был занесен в норвежские реки вместе с зараженной молодью лосося из рыбоводных хозяйств Швеции. На севере Европейской России первый случай интродукции был зафиксирован в реке Кереть бассейна Белого моря в 1992 году (Иешко и др., 2008). Северо-Западный район России располагает большими возможностями для развития пресноводной аквакультуры. Садковое рыбоводство в Карелии по-прежнему актуально и сохраняет особый статус ввиду того, что около 70% всей выращиваемой форели в России производится нашей республикой (Рыжков и др., 2007, 2008; Государственный доклад..., 2021). Стремительные темпы наращивания объемов производства создали дефицит собственного посадочного материала, компенсируемый поставками объектов аквакультуры из соседних регионов страны. Неконтролируемые перевозки сопровождаются вселением новых видов паразитов, тем самым формируются теоретические предпосылки к изменению облика паразитофауны рыб и появлению новых гибридогенных форм паразитов. Отрицательное влияние указанных действий связано с заражением выращиваемых гидробионтов и местных диких популяций рыб и, как следствие, появлением нового паразитарного заражения. В связи с интенсификацией аквакультуры проблема заражения лососевых рыб моногенеями рода Gyrodactylus стала весьма распространенной. Уже с 2008-2010 гг. на некоторых садковых хозяйствах, расположенных в акватории Онежского (Евсеева и др., 2009) и Ладожского (Ieshko et al., 2016) озер, были выявлены случаи массового гиродактилеза радужной форели. Озвученная проблема имеет международный характер и выражается в заинтересованности по созданию программ по защите и сохранению лососевых рыб северных широт, организации мониторинговых работ (в рамках государственных программ) и выработке средств и подходов по обнаружению угроз биоразнообразию и их профилактике. Новым и весьма эффективным выступает внедрение в арсенал госветслужб и рыборазводческих хозяйств современной диагностической системы (e-DNA) обнаружения присутствия паразитов в воде. Использование этого неинвазивного инструмента в данном аспекте предлагается впервые. Внедрение e-DNA позволит обеспечить идентификацию биологических агентов в окружающей среде, в том числе систему раннего выявления угроз биобезопасности, основанной на применении искусственных и комбинированных молекулярных сенсорных систем.

Ожидаемые результаты
Повышение экономической эффективности и улучшение финансовых показателей рыбоводных хозяйств самым тесным образом связано с эпизоотическим контролем и дальнейшим результативным способом борьбы с болезнями у рыб. Следует отметить, что в Карелии исследования, посвященные ихтиопатологическим вопросам, носят спорадический характер и не имеют широкого освещения в научной литературе, что явно недостаточно для региона с высокоразвитым форелеводством и огромными будущими инвестиционными перспективами. Решение проблемы налаживания системы по определению эпизоотического статуса рыбных хозяйств и разработки современных подходов к методам диагностики станет возможной благодаря сведениям об эпизоотических особенностях распространения паразитарных болезней в садковой аквакультуре. В ходе проекта будут получены экспериментальные данные по выявлению средовой ДНК в зависимости от присутствия и степени удаленности от очага гельминтного заражения, тем самым стать основой для наиболее эффективного неинвазивного способа диагностики опасных патогенов. На молекулярно-генетическом уровне предполагается получить результаты о встречаемости с описанием вновь выявляемых локаций паразитических патогенов среди лососевых видов рыб, которые могут быть использованы для прогнозирования рисков расселения и освоения новых свободных от паразита акваторий в условиях северных широт. Проведение генотипирования акваторий в зонах влияния со стороны форелевых хозяйств и создание базы данных генетического статуса опасного паразита разводимых рыб, позволит усилить контроль со стороны ветеринарных служб в сфере карантинных мероприятий при перевозке посадочного материала как внутри- и между регионами, а также при международной торговле.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2023 году
Проведенные исследования показали сохранение очага гиродактилеза в акваториях Онежского и Ладожского озер, а также на озерах в водосборном бассейне Онежского озера и Белого моря. Полученные данные о последовательности фрагмента митохондриального гена СО1 и микросателлитных локусов подтвердили принадлежность моногеней рода Gyrodactylus на форели из Онежского и Ладожского озер к двум основным изолятам – Gyrodactylus salaris RBT и Gyrodactylus teuchis. Нахождение моногенеи Gyrodactylus teuchis на садковой радужной форели в онежской бассейновой системе, а также совместное обитание этих видов на одной особи хозяина регистрируется впервые. Сезонные особенности встречаемости гельминтов рода Gyrodactylus показали различную степень инвазии паразитом, при этом, весной 2023 года наиболее зараженной оказалась молодь, выращиваемая в хозяйствах Онежского озера. Исследованы морфологические особенности краевых крючьев моногеней и получены средние значения основных систематических признаков. Собранные черви отнесены к двум основным морфотипам – формы «salaris» и «teuchis». Показано, что крючья моногеней, паразитирующих на радужной форели в летний сезон, по всем анализируемым признакам были мельче в сравнении гельминтами, обитающими на рыбе в весенний и осенний период. Выполненный дискриминантный анализ морфологической изменчивости краевых крючьев Gyrodactylus salaris RBT, паразитирующих на радужной форели, позволил выявить некоторые различия локальных группировок паразитов из форелевых хозяйств, относящихся к бассейнам Ладожского и Онежского озер по отношению к образцам, полученным из Ладмозера. Анализ морфологической изменчивости краевых крючьев Gyrodactylus teuchis паразитирующих на радужной форели не позволил выявить достоверных различий между локальными группировками хозяйств, относящихся к бассейнам Ладожского и Онежского озер. Разделение морфологических признаков для двух видов моногеней G. salaris и G. teuchis было достоверным.

 

Публикации

1. - Новый метод диагностики поможет определять зараженность рыбы и воды паразитами Новости ФИЦ, - (год публикации - )