Оценка генетической оригинальности природных популяций двух видов древесных растений на Урале

Автор: Боронникова Светлана Витальевна, Васильева Юлия Сергеевна, Пришнивская Яна Викторовна

Журнал: Бюллетень науки и практики @bulletennauki

Статья в выпуске: 5 т.4, 2018 года.

Бесплатный доступ

С целью выявления генетической оригинальности генофондов проведено изучение 7 популяций тополя дрожащего (или осины) Populus tremula L., Salicaceae и 9 популяций лиственницы сибирской Larix sibirica Ledeb., Pinaceae, а именно ее западной расы на Урале. Для выявления популяционной структуры двух указанных видов растений был применен ISSR-метод фингерпринтинга. У P. tremula амплифицированы 119 ISSR-PСR маркеров, а у L. sibirica - 121 ISSR-PСR маркера. Определены и проанализированы группы генетических характеристик на уровне популяций. Для анализа генофондов обычно определяются число молекулярных маркеров, долю полиморфных локусов, ожидаемую гетерозиготность, число редких и уникальных аллелей. Более информативными для оценки специфики генофондов признаны уникальные аллели. Для описания специфики генофондов растений можно рекомендовать показатель внутрипопуляционного разнообразия μ, но он показывает только равномерность рассредоточения частот аллелей. Определение генетической оригинальности популяционных генофондов можно проводить с помощью характеристик специфики генофондов, как коэффициент генетической оригинальности растений (КГОр), но с учетом присутствия и количества уникальных аллелей. У 2 изученных видов растений ( P. tremula и L. sibirica ) указаны на Урале популяции с базовым и специфичным генофондами и отобраны популяции для их сохранения.

Еще

Урал, issr-pcr маркеры, кгор, генофонды

Короткий адрес: https://sciup.org/14112043

IDR: 14112043 | DOI: 10.5281/zenodo.1246062

Список литературы Оценка генетической оригинальности природных популяций двух видов древесных растений на Урале

Hamrick J. L., Godt M. J. W., Sherman-Broyles S. L. Factors influencing levels of genetic diversity in woody plant species//Population genetics of forest trees. Springer, Dordrecht, 1992. С. 95-124.
Politov D. V., Belokon M. M., Belokon Y. S., Polyakova T. A., Shatokhina A. V., Mudrik E. A., Khanov N. A., Shestibratov K. A. Microsatellite analysis of clonality and individual heterozygosity in natural populations of aspen Populus tremula L.: identification of highly heterozygous clone//Russian journal of genetics. 2016. V. 52. №6. P. 636-639.
Petit R. J., Hampe A. Some evolutionary consequences of being a tree//Annu. Rev. Ecol. Evol. Syst. 2006. V. 37. P. 187-214.
Янбаев Р. Ю., Деген Б., Янбаев Ю. А., Габитова А. А., Редькина Н. Н. Микросателлитные локусы: эффективный инструмент решения практических вопросов восстановления дубрав на Южном Урале//Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2017. №1. С. 115-118.
Ветчинникова Л. В., Титов А. Ф., Кузнецова Т. Ю. Карельская береза: биологические особенности, динамика ресурсов и воспроизводство. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2013. 312 с.
Nechaeva Yu. S., Julanov А. А., Boronnikova S. V., Prishnivskaya, Y. V. Nucleotide polymorphisms of candidate genes of adaptive significance in the ural populations of Larix sibirica Ledeb//Russian Journal of Genetics. 2017. V. 53. №5. P. 587-595.
Salojarvi J., Smolander O. P., Nieminen K., Rajaraman S., Safronov O., Safdari P. et al. Genome sequencing and population genomic analyses provide insights into the adaptive landscape of silver birch//Nature genetics. 2017. V. 49. №6. P. 904-912 DOI: 10.1038/ng.3862
Потокина Е. К., Александрова Т. Г. Методы классификации внутривидового разнообразия по результатам молекулярного маркирования//Фундаментальные и прикладные проблемы ботаники в начале XXI века. 2008. С. 62-65.
Боронникова С. В. Молекулярно-генетический анализ генофондов редких и исчезающих видов растений Пермского края: автореф. дисс. … д-ра биол. наук. Уфа, 2009. 44 с.
Бобошина И. В., Боронникова С. В. Оценка генетической оригинальности сортов пшеницы мягкой, возделываемых в Пермском крае и в Республике Башкортостан//Материалы V Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы биологии, нанотехнологий и медицины». Ростов-на-Дону, 2013. С. 427-428.
Нестерук Л. В., Макарова Н. Н., Свищева Г. Р., Столповский Ю. А. Оценка генетического разнообразия Романовской породы овец с помощью коэффициента генетической оригинальности на основании данных ISSR-фингерпринтинга//Генетика. 2015. Т. 51. №7. С. 847-852.
Tuskan, G. A., Difazio, S., Jansson, S., Bohlmann, J., Grigoriev, I., Hellsten, U., Schein, J. The genome of black cottonwood, Populus trichocarpa (Torr. & Gray)//Science. 2006. V. 313. №5793. P. 1596-1604.
Путенихин В. П., Фарукшина Г. Г., Шигапов З. Х. Лиственница Сукачева на Урале. Изменчивость и популяционно-генетическая структура. М.: Наука, 2004. 276 с.
Семериков В. Л., Ирошников А. И., Ласко М. Структура изменчивости митохондриальной ДНК и послеледниковая история лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.)//Экология. 2007. №3. С. 163-71.
Дылис Н. В. Сибирская лиственница. Материалы к систематике, географии и истории. М.: Изд-во МОИП, 1947. 137 с.
Шигапов З. Х., Шигапова А. И., Уразбахтина К. А. Генетическая изменчивость и популяционная структура лиственницы Сукачева на Урале//Вестник Оренбургского государственного университета. 2009. №6. С. 438-440.
Semerikov V. L. Semerikova S. A., Polezhaeva M. A., Kosintsev P. A., Lascoux, M. Southern montane populations did not contribute to the recolonization of West Siberian Plain by Siberian larch (Larix sibirica): A range-wide analysis of cytoplasmic markers//Molecular Ecology. 2013. V. 22. №19. P. 4958-4971.
Rogers S. O., Bendich A. J. Extraction of DNA from milligram amounts of fresh, herbarium and mummified plant tissues//Plant Molecular Biology. 1985. V. l. №19. P. 69-76.
Бельтюкова Н. Н., Нечаева Ю. С., Пришнивская Я. В. и др. Оптимизация методики выделения ДНК некоторых хвойных видов растений Пермского края//Материалы международной конференции «Синтез знаний в естественных науках. Рудник будущего: проекты, технологии, оборудование». Пермь, 2011. С. 278-282.
Zietkiewicz E., Rafalski A., Labuda D. Genome fingerprinting by simple sequence repeat (SSR)-anchored polymerase chain reaction amplification//Genomics. 1994. V. 20. №2. P. 176-183.
Williams J. G., Kubelik A. R., Livak K. J., Rafalski J. A., Tingey S. V. DNA polymorphisms amplified by arbitrary primers are useful as genetic markers//Nucleic acids research. 1990. V. 18. №22. P. 6531-6535.
Nei M. Molecular Evolutionary Genetics. New York: Columbia University Press, 1987. 615 с.
Животовский Л. А. Показатель внутрипопуляционного разнообразия//Журнал общей биологии. 1980. Т. 41. №6. С. 828-836.
Светлакова Т. Н. Молекулярно-генетический анализ и оценка состояния генофондов популяций Populus tremula L. в Пермском крае: автореф. дисс. … канд. биол. наук. Уфа, 2012. 20 с.
Светлакова Т. Н., Бобошина И. В., Нечаева Ю. С., Боронникова С. В. Генетическая дифференциация популяций Populus tremula L. в Пермском крае на основании полиморфизма ISSR-маркеров//Аграрный Вестник Урала. 2012. Т. 95. №3. С. 11-13.
Lexer C., Fay M. F., Joseph J. A., Nica M. S., Heinze B. Barrier to gene flow between two ecologically divergent Populus species, P. alba (white poplar) and P. tremula (European aspen): the role of ecology and life history in gene introgression//Molecular Ecology. 2005. V. 14. №4. P. 1045-1057.
Нечаева Ю. С. Молекулярно-генетический анализ природных популяций западной расы Larix sibirica Ledeb. (Larix suckasczewii Dyl.) на Среднем и Северном Урале: автореф. дисс. … канд. биол. наук. Уфа, 2015. 24 с.
Лисина А. Н. Генетическая изменчивость популяций лиственницы сибирской на основе данных ISSR-PCR анализа//Молодежь и наука: сборник материалов IХ Всероссийской научно-технической конференции. Красноярск: Сибирский федеральный ун-т, 2013. http://conf.sfu-kras.ru/sites/mn2013/section093.html.

Еще

Статья обзорная