تغییرات در تنوع ژنتیکی می تواند پاسخی از جمعیت های طبیعی باشد هنگامی که با یک آلاینده جدید روبه رو می شوند. عناصر سمی از مهمترین آلاینده های محیط زیست بوده که می توانند به عنوان مواد جهش زا، ماده وراثتی (dna) موجودات را تحت تاثیر قرار دهند. در این مطالعه، ارتباط بین تجمع عناصر سمی و تنوع ژنتیکی درسیاه ماهی capoeta capoeta gracilis مطالعه شد. نمونه های رسوب و بافت از ایستگاه های رودخانه های چشمه کیله، سیاهرود، تجن و زرین گل واقع در حوضه جنوبی دریای خزر جمع آوری شده و غلظت چهار عنصر سمی جیوه، کادمیوم، سرب و مس در آن ها اندازه گیری شد. همچنین تنوع ژنتیکی سیاه ماهی از مکان های مشابه با استفاده از نشانگرهای میتوکندریایی (mtdna) و هسته ای (ndna)، یعنی ژن های cytb، nd2 و rag1 سنجش شد. محدوده میانگین غلظت عناصر (میکروگرم بر گرم) در رسوب برای جیوه: 0250/0-0422/0، کادمیوم: 7339/0-7160/1، سرب: 1876/28-7286/71 و مس: 8476/39-0492/98 و در بافت عضله برای جیوه: 1298/0-2492/0، کادمیوم: 2319/0-2586/0، سرب: 3857/2-0760/3 و مس: 3271/6-4506/11 بودند. تعیین درجه آلودگی رسوبات با استفاده از شاخص های زمین انباشتگی (igeo)، فاکتور آلودگی (cf) و شاخص بار آلودگی (pli) انجام شد. در کل نتایج نشان داد که بیشترین درجه آلودگی را رودخانه تجن و سپس رودخانه سیاهرود و کمترین درجه آلودگی را دو رودخانه زرین گل و چشمه کیله داشتند. تحلیل محورهای اصلی مختصات (pcoa) و درخت تبارزایی نزدیکترین همسایه الگوی مرتبط آلودگی-ساختار ژنتیکی بین ایستگاه های آلوده و رفرنس را ارائه دادند. در حالی که بر اساس تحلیل های آنالیز واریانس مولکولی (amova)، همبستگی و mantel، علی رغم وجود همبستگی، ارتباط معنی داری بین واگرایی مولکولی، شاخص زادآوری، تنوع هاپلوتیپی و تنوع نوکلئوتیدی در ایستگاه های آلوده و رفرنس مشاهده نشد. با توجه به نتایج به نظر می رسد تنوع ژنتیکی در جمعیت های سیاه ماهی مورد مطالعه به طور زیادی تحت تاثیر آلودگی چهار عناصر سمی مطالعه شده قرار نمی گیرند و بنابراین عوامل دیگری می تواند پاسخ گوی این تغییرات باشد که نیازمند استفاده از سایر نشانگرهای dna و همچنین بررسی سایر ترکیبات آلاینده و عوامل محیطی موثر است.