The influence of parental age and allelic status of gene white on Drosophila melanogaster fitness
Keywords:
parental age, fitness, genetic background, alleles of the white gene, Drosophila melanogaster
Abstract
We have analyzed fitness components (eggs production, level of dominant lethal mutations, fertility, and viability) in the first generation offspring of 3-, 10- and 20-days parents in Drosophila melanogaster wild-type and mutant stocks with different alleles of the locus white. It has been shown that with the increase of parental age in the first generation offspring of all the studied stocks eggs production, fertility, viability decrease and percentage of dominant lethal mutations increase, especially in the early stages of embryogenesis. Formation of studied fitness components of the offspring depends not only on the age of parents, but also on the genetic background and allelic status of the white gene.
Downloads
Download data is not yet available.
References
Анисимов В.Н. Современные представления о природе старения // Успехи современной биологии. – 2000. – Т.120, №2. – С. 146–164. /Anisimov V.N. Sovremennye predstavleniya o prirode stareniya // Uspekhi sovremennoy biologii. – 2000. – T. 120, №2. – S. 146–164./
Волкова Н.Е., Немчук Н.В., Воробьёва Л.И. Влияние возраста родителей на половое поведение Drosophila melanogaster // Вестник Харьковского национального университета имени В.Н. Каразина. Серия: биология. – 2005. – Вып. 1–2, №709. – С. 77–84. /Volkova N.Ye., Nemchuk N.V., Vorob'yova L.I. Vliyaniye vozrasta roditeley na polovoye povedeniye Drosophila melanogaster // Vestnik Khar'kovskogo natsional'nogo universiteta imeni V.N. Karazina. Seriya: biologiya. – 2005. – Vyp. 1–2, №709. – S. 77–84./
Волкова Н.Є., Григор’єв Д.С., Костенко В.В., Воробйова Л.І. Вплив штучних перебудов генотипу на адаптивно значущі ознаки поведінки Drosophila melanogaster // Вестник Харьковского национального университета имени В.Н.Каразина. Серия: биология. – 2011. – Вып.14, №971. – С. 82–91. /Volkova N.Ye., Grygor’yev D.S., Kostenko V.V., Vorobyova L.І. Vplyv shtuchnykh perebudov genotypu na adaptyvno znachushchі oznaky povedіnky Drosophila melanogaster // Vestnik Khar'kovskogo natsional'nogo universiteta imeni V.N.Karazina. Seriya: biologiya. – 2011. – Vyp.14, №971. – S. 82–91./
Воробьёва Л.И., Романко А.И., Горенская О.В., Леонова И.С. Анализ показателей приспособленности Drosophila melanogaster, происходящих из природных популяций Иркутской области в условиях разной плотности культуры // Вестник Харьковского национального университета имени В.Н.Каразина. Серия: биология. – 2012. – Вып.15, №1008. – С. 86–93. /Vorob'yeva L.I., Romanko A.I., Gorenskaya O.V., Leonova I.S. Analiz pokazateley prisposoblennosti Drosophila melanogaster, proiskhodyashchikh iz prirodnykh populyatsiy Irkutskoy oblasti v usloviyakh raznoy plotnosti kul'tury // Vestnik Khar'kovskogo natsional'nogo universiteta imeni V.N. Karazina. Seriya: biologiya. – 2012. – Vyp. 15, №1008. – S. 86–93./
Горенская О.В., Костенко В.В., Воробьёва Л.И., Таглина О.В. Влияние аллельного состояния локуса white на некоторые показатели приспособленности у Drosophila melanogaster // Вісник проблем біології і медицини. – 2015. – Вип.1. – С. 74–79. /Gorenskaya O.V., Kostenko V.V., Vorob'yova L.I., Taglina O.V. Vliyaniye allel'nogo sostoyaniya lokusa white na nekotoryye pokazateli prisposoblennosti u Drosophila melanogaster // Vіsnyk problem bіologіyi і medytsyny. – 2015. – Vyp.1. – S. 74–79./
Захаров Г.А., Журавлев А.В., Паялина Т.Л. и др. Влияние мутаций кинуренинового пути обмена триптофана у D. melanogaster на локомоторное поведение и экспрессию генов глутаматергической и холинергической системы // Экологическая генетика. – 2011. – Т.9, №2. – С. 65–73. /Zakharov G.A., Zhuravlev A.V., Payalina T.L. i dr. Vliyaniye mutatsiy kinureninovogo puti obmena triptofana u D. melanogaster na lokomotornoye povedeniye i ekspressiyu genov glutamatergicheskoy i kholinergicheskoy sistemy // Ekologicheskaya genetika. – 2011. – T.9, №2. – S. 65–73./
Золотих І., Некрасова А., Шахбазов В. Роль системи генотипу та окремих видимих мутацій у визначенні тривалості життя Drosophila melanogaster // Вісник Львівського університету. Серія біологічна. – 2004. – Вип.35. – С. 115–120. /Zolotykh І., Nekrasova A., Shakhbazov V. Rol' systemy genotypu ta okremykh vydymykh mutatsіy u vyznachennі tryvalostі zhyttya Drosophila melanogaster // Vіsnyk L'vіvs'kogo unіversytetu. Serіya bіologіchna. – 2004. – Vyp.35. – S. 115–120./
Костенко В.В., Воробьева Л.И. Влияние алелей локуса white и генетического фона на локомоторную активность имаго Drosophila melanogaster // Вестник Харьковского национального университета имени В.Н.Каразина. Серия: биология. – 2012. – Вып.16, №1035. – С. 90–96. /Kostenko V.V., Vorob'yeva L.I. Vliyaniye aleley lokusa white i geneticheskogo fona na lokomotornuyu aktivnost' imago Drosophila melanogaster // Vestnik Khar'kovskogo natsional'nogo universiteta imeni V.N. Karazina. Seriya: biologiya. – 2012. – Vyp.16, №1035. – S. 90–96./
Костенко В.В., Колот Н.В., Воробйова Л.І. Вплив віку та голодування на яйцепродукцію імаго Drosophila melanogaster та порушення ембріонального етапу онтогенезу // Вісник Львівського університету. Серія біологічна. – 2014. – Вип.66. – С. 64–70. /Kostenko V.V., Kolot N.V., Vorobyova L.І. Vplyv vіku ta goloduvannya na yaytseproduktsіyu іmago Drosophila melanogaster ta porushennya embrіonal'nogo etapu ontogenezu // Vіsnyk L'vіvs'kogo unіversytetu. Serіya bіologіchna. – 2014. – Vyp.66. – S. 64–70./
Лакин Г.Ф. Биометрия. – М.: Высшая школа, 1990. – 351с. /Lakin G.F. Biometriya. – M.: Vysshaya shkola, 1990. – 351s./
Лопатина Н.Г., Зачепило Т.Г., Чеснокова Е.Г., Савватеева-Попова Е.В. Мутации структурных генов метаболизма триптофана по кинурениновому пути в модуляции звеньев сигнального каскада – рецепторы глутамата-актин цитоскелета // Генетика. – 2007. – Т.43, №10. – С. 1396–1401. /Lopatina N.G., Zachepilo T.G., Chesnokova Ye.G., Savvateyeva-Popova Ye.V. Mutatsii strukturnykh genov metabolizma triptofana po kinureninovomu puti v modulyatsii zven'yev signal'nogo kaskada – retseptory glutamata-aktin tsitoskeleta // Genetika. – 2007. – T.43, №10. – S. 1396–1401./
Никоро З.С., Васильева Л.А. Проблема изменчивости и отбора по количественным признакам на примере популяции Drosophila // Дрозофила в экспериментальной генетике. – Новосибирск: Наука, 1978. – С. 196–243. /Nikoro Z.S., Vasil'yeva L.A. Problema izmenchivosti i otbora po kolichestvennym priznakam na primere populyatsii Drosophila // Drozofila v eksperimental'noy genetike. – Novosibirsk: Nauka, 1978. – S. 196–243./
Рокицкий П.Ф. Биологическая статистика. – Минск: Вышейш. школа, 1973. – 320с. /Rokitskiy P.F. Biologicheskaya statistika. – Minsk: Vysheysh. shkola, 1973. – 320s./
Тихомирова М.М. Генетический анализ. – Л.: Изд-во ЛГУ, 1990. – 280с. /Tikhomirova M.M. Geneticheskiy analiz. – L.: Izd-vo LGU, 1990. – 280s./
Фролькис В.В. Адаптационно-регуляторная теория возрастного развития // Известия РАН. Серия биол. – 1992. – №4. – С. 631–634. /Frol'kis V.V. Adaptatsionno-regulyatornaya teoriya vozrastnogo razvitiya // Izvestiya RAN. Seriya biol. – 1992. – №4. – S. 631–634./
Ackermann M., Chao L., Bergstrom C.T., Doebeli M. On the evolutionary origin of aging // Aging Cell. – 2007. – Vol.6. – P. 235–244.
Charlesworth B. Patterns of age-specific means and genetic variations of mortality rates predicted by the mutation-accumulation theory of aging // J. Theor. Biol. – 2001. – Vol.210. – P. 47–65.
Christensen K., Johnson T.E., Vaupel J.W. The quest for genetic determinants of human longevity: challenges and insights // Nat. Rev. Genet. – 2006. – Vol.7. – P. 436–448.
Eleftherianos I., Castillo J.C. Molecular mechanisms of aging and immune system regulation in Drosophila // Int. J. Mol. Sci. – 2012. – Vol.13. – P. 9826–9844.
Giannakou M.E., Partridge L. Role of insulin-like signalling in Drosophila lifespan // Trends Biochem. Sci. – 2007. – Vol.32. – P. 180–188.
Kenyon C.J. The genetics of ageing // Nature. – 2010. – Vol.464. – P. 504–512.
Kudupali S.L., Shivanna N. Influence of age on mating and fitness of Drosophila melanogaster // Dros. Inf. Serv. – 2013. – Vol.96. – P. 71–75.
Martin D.E., Hall M.N. The expanding TOR signaling network // Current Opinion in Cell Biology. – 2005. – Vol.17. – P. 158–166.
Nusbaum T.J., Rose M.R. Aging in Drosophila // Camp. Biochem. Physiol. – 1994. – Vol.109A, no.1. – P. 33–38.
Paaby A., Schmidt P. Dissecting the genetics of longevity in Drosophila melanogaster // Fly. – 2009. – Vol.3. – P. 29–38.
Rattan S.I.S. DNA damage and repair during cellular ageing // Int. Rew. Cytol. – 1998. – Vol.116. – P. 47–88.
Rattan S.I.S., Derventzi A., Clark B.F.C. Protein synthesis, posttranslational modifications, and ageing // Ann. N. Y. Acad. Sci. – 1992. – Vol.663. – P. 48–62.
Rauschenbach I.Y., Shumnaya L.V., Khlebodarova T.M. et al. Role of phenol oxidases and tyrosine hydroxylase in control of dopamine content in Drosophila virilis under normal conditions and heat stress // J. Insect Physiol. – 2005. – Vol.41. – P. 279–286.
Rose M.R. Adaptation, aging, and genomic information // Aging. – 2009. – Vol.1, no.5. – Р. 444–451.
Takahashi Y., Kuro M., Ishikawa F. Aging mechanisms // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 2001. – Vol.97. – P. 12407–12408.
Tatar M., Kopelman A., Epstein D. et al. A mutant Drosophila insulin receptor homolog that extends life-span and impairs neuroendocrine function // Science. – 2001. – Vol.292. – P. 107–110.
Wigby S., Slack C., Gronke S. et al. Insulin signalling regulates remating in female Drosophila // Proc. R. Soc. B. – 2011. – Vol.278. – P. 424–431.
Волкова Н.Е., Немчук Н.В., Воробьёва Л.И. Влияние возраста родителей на половое поведение Drosophila melanogaster // Вестник Харьковского национального университета имени В.Н. Каразина. Серия: биология. – 2005. – Вып. 1–2, №709. – С. 77–84. /Volkova N.Ye., Nemchuk N.V., Vorob'yova L.I. Vliyaniye vozrasta roditeley na polovoye povedeniye Drosophila melanogaster // Vestnik Khar'kovskogo natsional'nogo universiteta imeni V.N. Karazina. Seriya: biologiya. – 2005. – Vyp. 1–2, №709. – S. 77–84./
Волкова Н.Є., Григор’єв Д.С., Костенко В.В., Воробйова Л.І. Вплив штучних перебудов генотипу на адаптивно значущі ознаки поведінки Drosophila melanogaster // Вестник Харьковского национального университета имени В.Н.Каразина. Серия: биология. – 2011. – Вып.14, №971. – С. 82–91. /Volkova N.Ye., Grygor’yev D.S., Kostenko V.V., Vorobyova L.І. Vplyv shtuchnykh perebudov genotypu na adaptyvno znachushchі oznaky povedіnky Drosophila melanogaster // Vestnik Khar'kovskogo natsional'nogo universiteta imeni V.N.Karazina. Seriya: biologiya. – 2011. – Vyp.14, №971. – S. 82–91./
Воробьёва Л.И., Романко А.И., Горенская О.В., Леонова И.С. Анализ показателей приспособленности Drosophila melanogaster, происходящих из природных популяций Иркутской области в условиях разной плотности культуры // Вестник Харьковского национального университета имени В.Н.Каразина. Серия: биология. – 2012. – Вып.15, №1008. – С. 86–93. /Vorob'yeva L.I., Romanko A.I., Gorenskaya O.V., Leonova I.S. Analiz pokazateley prisposoblennosti Drosophila melanogaster, proiskhodyashchikh iz prirodnykh populyatsiy Irkutskoy oblasti v usloviyakh raznoy plotnosti kul'tury // Vestnik Khar'kovskogo natsional'nogo universiteta imeni V.N. Karazina. Seriya: biologiya. – 2012. – Vyp. 15, №1008. – S. 86–93./
Горенская О.В., Костенко В.В., Воробьёва Л.И., Таглина О.В. Влияние аллельного состояния локуса white на некоторые показатели приспособленности у Drosophila melanogaster // Вісник проблем біології і медицини. – 2015. – Вип.1. – С. 74–79. /Gorenskaya O.V., Kostenko V.V., Vorob'yova L.I., Taglina O.V. Vliyaniye allel'nogo sostoyaniya lokusa white na nekotoryye pokazateli prisposoblennosti u Drosophila melanogaster // Vіsnyk problem bіologіyi і medytsyny. – 2015. – Vyp.1. – S. 74–79./
Захаров Г.А., Журавлев А.В., Паялина Т.Л. и др. Влияние мутаций кинуренинового пути обмена триптофана у D. melanogaster на локомоторное поведение и экспрессию генов глутаматергической и холинергической системы // Экологическая генетика. – 2011. – Т.9, №2. – С. 65–73. /Zakharov G.A., Zhuravlev A.V., Payalina T.L. i dr. Vliyaniye mutatsiy kinureninovogo puti obmena triptofana u D. melanogaster na lokomotornoye povedeniye i ekspressiyu genov glutamatergicheskoy i kholinergicheskoy sistemy // Ekologicheskaya genetika. – 2011. – T.9, №2. – S. 65–73./
Золотих І., Некрасова А., Шахбазов В. Роль системи генотипу та окремих видимих мутацій у визначенні тривалості життя Drosophila melanogaster // Вісник Львівського університету. Серія біологічна. – 2004. – Вип.35. – С. 115–120. /Zolotykh І., Nekrasova A., Shakhbazov V. Rol' systemy genotypu ta okremykh vydymykh mutatsіy u vyznachennі tryvalostі zhyttya Drosophila melanogaster // Vіsnyk L'vіvs'kogo unіversytetu. Serіya bіologіchna. – 2004. – Vyp.35. – S. 115–120./
Костенко В.В., Воробьева Л.И. Влияние алелей локуса white и генетического фона на локомоторную активность имаго Drosophila melanogaster // Вестник Харьковского национального университета имени В.Н.Каразина. Серия: биология. – 2012. – Вып.16, №1035. – С. 90–96. /Kostenko V.V., Vorob'yeva L.I. Vliyaniye aleley lokusa white i geneticheskogo fona na lokomotornuyu aktivnost' imago Drosophila melanogaster // Vestnik Khar'kovskogo natsional'nogo universiteta imeni V.N. Karazina. Seriya: biologiya. – 2012. – Vyp.16, №1035. – S. 90–96./
Костенко В.В., Колот Н.В., Воробйова Л.І. Вплив віку та голодування на яйцепродукцію імаго Drosophila melanogaster та порушення ембріонального етапу онтогенезу // Вісник Львівського університету. Серія біологічна. – 2014. – Вип.66. – С. 64–70. /Kostenko V.V., Kolot N.V., Vorobyova L.І. Vplyv vіku ta goloduvannya na yaytseproduktsіyu іmago Drosophila melanogaster ta porushennya embrіonal'nogo etapu ontogenezu // Vіsnyk L'vіvs'kogo unіversytetu. Serіya bіologіchna. – 2014. – Vyp.66. – S. 64–70./
Лакин Г.Ф. Биометрия. – М.: Высшая школа, 1990. – 351с. /Lakin G.F. Biometriya. – M.: Vysshaya shkola, 1990. – 351s./
Лопатина Н.Г., Зачепило Т.Г., Чеснокова Е.Г., Савватеева-Попова Е.В. Мутации структурных генов метаболизма триптофана по кинурениновому пути в модуляции звеньев сигнального каскада – рецепторы глутамата-актин цитоскелета // Генетика. – 2007. – Т.43, №10. – С. 1396–1401. /Lopatina N.G., Zachepilo T.G., Chesnokova Ye.G., Savvateyeva-Popova Ye.V. Mutatsii strukturnykh genov metabolizma triptofana po kinureninovomu puti v modulyatsii zven'yev signal'nogo kaskada – retseptory glutamata-aktin tsitoskeleta // Genetika. – 2007. – T.43, №10. – S. 1396–1401./
Никоро З.С., Васильева Л.А. Проблема изменчивости и отбора по количественным признакам на примере популяции Drosophila // Дрозофила в экспериментальной генетике. – Новосибирск: Наука, 1978. – С. 196–243. /Nikoro Z.S., Vasil'yeva L.A. Problema izmenchivosti i otbora po kolichestvennym priznakam na primere populyatsii Drosophila // Drozofila v eksperimental'noy genetike. – Novosibirsk: Nauka, 1978. – S. 196–243./
Рокицкий П.Ф. Биологическая статистика. – Минск: Вышейш. школа, 1973. – 320с. /Rokitskiy P.F. Biologicheskaya statistika. – Minsk: Vysheysh. shkola, 1973. – 320s./
Тихомирова М.М. Генетический анализ. – Л.: Изд-во ЛГУ, 1990. – 280с. /Tikhomirova M.M. Geneticheskiy analiz. – L.: Izd-vo LGU, 1990. – 280s./
Фролькис В.В. Адаптационно-регуляторная теория возрастного развития // Известия РАН. Серия биол. – 1992. – №4. – С. 631–634. /Frol'kis V.V. Adaptatsionno-regulyatornaya teoriya vozrastnogo razvitiya // Izvestiya RAN. Seriya biol. – 1992. – №4. – S. 631–634./
Ackermann M., Chao L., Bergstrom C.T., Doebeli M. On the evolutionary origin of aging // Aging Cell. – 2007. – Vol.6. – P. 235–244.
Charlesworth B. Patterns of age-specific means and genetic variations of mortality rates predicted by the mutation-accumulation theory of aging // J. Theor. Biol. – 2001. – Vol.210. – P. 47–65.
Christensen K., Johnson T.E., Vaupel J.W. The quest for genetic determinants of human longevity: challenges and insights // Nat. Rev. Genet. – 2006. – Vol.7. – P. 436–448.
Eleftherianos I., Castillo J.C. Molecular mechanisms of aging and immune system regulation in Drosophila // Int. J. Mol. Sci. – 2012. – Vol.13. – P. 9826–9844.
Giannakou M.E., Partridge L. Role of insulin-like signalling in Drosophila lifespan // Trends Biochem. Sci. – 2007. – Vol.32. – P. 180–188.
Kenyon C.J. The genetics of ageing // Nature. – 2010. – Vol.464. – P. 504–512.
Kudupali S.L., Shivanna N. Influence of age on mating and fitness of Drosophila melanogaster // Dros. Inf. Serv. – 2013. – Vol.96. – P. 71–75.
Martin D.E., Hall M.N. The expanding TOR signaling network // Current Opinion in Cell Biology. – 2005. – Vol.17. – P. 158–166.
Nusbaum T.J., Rose M.R. Aging in Drosophila // Camp. Biochem. Physiol. – 1994. – Vol.109A, no.1. – P. 33–38.
Paaby A., Schmidt P. Dissecting the genetics of longevity in Drosophila melanogaster // Fly. – 2009. – Vol.3. – P. 29–38.
Rattan S.I.S. DNA damage and repair during cellular ageing // Int. Rew. Cytol. – 1998. – Vol.116. – P. 47–88.
Rattan S.I.S., Derventzi A., Clark B.F.C. Protein synthesis, posttranslational modifications, and ageing // Ann. N. Y. Acad. Sci. – 1992. – Vol.663. – P. 48–62.
Rauschenbach I.Y., Shumnaya L.V., Khlebodarova T.M. et al. Role of phenol oxidases and tyrosine hydroxylase in control of dopamine content in Drosophila virilis under normal conditions and heat stress // J. Insect Physiol. – 2005. – Vol.41. – P. 279–286.
Rose M.R. Adaptation, aging, and genomic information // Aging. – 2009. – Vol.1, no.5. – Р. 444–451.
Takahashi Y., Kuro M., Ishikawa F. Aging mechanisms // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 2001. – Vol.97. – P. 12407–12408.
Tatar M., Kopelman A., Epstein D. et al. A mutant Drosophila insulin receptor homolog that extends life-span and impairs neuroendocrine function // Science. – 2001. – Vol.292. – P. 107–110.
Wigby S., Slack C., Gronke S. et al. Insulin signalling regulates remating in female Drosophila // Proc. R. Soc. B. – 2011. – Vol.278. – P. 424–431.
Cited
How to Cite
Колот, Н. В., Костенко, В. В., & Воробйова, Л. І. (1). The influence of parental age and allelic status of gene white on Drosophila melanogaster fitness. The Journal of V.N.Karazin Kharkiv National University. Series «Biology», 26, 117-124. Retrieved from https://periodicals.karazin.ua/biology/article/view/6505
Issue
Section
GENETICS
Authors retain copyright of their work and grant the journal the right of its first publication under the terms of the Creative Commons Attribution License 4.0 International (CC BY 4.0), that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship.
