Оценка состояния генофондов популяций Pinus sylvestris L. на востоке и северо-востоке Восточно-Европейской равнины

Автор: Сбоева Я.В.

Журнал: Вестник Пермского университета. Серия: Биология @vestnik-psu-bio

Статья в выпуске: 4, 2023 года.

Бесплатный доступ

Проведен молекулярно-генетический анализ хорологически смежных популяций Pinus sylvestris L. на востоке и северо-востоке Восточно-Европейской равнины с использованием межмикросателлитного анализа полиморфизма ДНК. Получены данные о генетическом разнообразии популяций и дана оценка состояния их генофондов. У изученных популяций сосны обыкновенной установлено высокое генетическое разнообразие (P95 = 0.938, He = 0.170, ne = 1.540). Из 144 фрагментов ДНК только 3 (0.021%) являются редкими. Анализ доли редких аллелей показал, что генетическая структура менее сбалансирована в Верхневетлужской (h = 0.254) и Ветлужско-Вятской (h = 0.273) популяциях. Наиболее сбалансированная генетическая структура отмечена в Моломской популяции (h =0.112) и в Северо-Вятско-Увальской популяции (h = 0.127). При оценке состояния генофондов установлено, что наибольшие значения коэффициента генетической оригинальности (КГО) выявлены у популяций Сысоло-Вычегодской (1.164) и Волжско-Ветлужской (1.140), что свидетельствует о их высокой специфичности. Наименьшие значения КГО определены у популяций Ветлужско-Вятская (0.857) и Волжско-Суринская (0.875). Анализ всех трех групп показателей состояния генофондов популяций показал, что с учетом генетической структуры и генетической оригинальности у 6 популяций P. sylvestris состояние генофондов удовлетворительное, а двух популяций (Верхневетлужская и Ветлужско-Вятская) отмечено обеднение генофондов. При отборе деревьев для сохранения и лесовосстановления необходимо выбирать популяции как с типичными, так с специфическими генофондами.

Еще

Полиморфизм днк, генетическое разнообразие, генофонд популяций, восточно-европейская равнина

Короткий адрес: https://sciup.org/147242771

IDR: 147242771 | DOI: 10.17072/1994-9952-2023-4-375-384

Список литературы Оценка состояния генофондов популяций Pinus sylvestris L. на востоке и северо-востоке Восточно-Европейской равнины

Алтухов Ю.П. Генетические процессы в популяциях / отв. ред. Л.А. Животовский. М.: Академкнига, 2003. 431 с.
Боронникова С.В. Молекулярно-генетический анализ и оценка состояния генофондов ресурсных видов растений Пермского края. Пермь, 2013. 223 с.
Ветчинникова Л.В., Титов А.Ф., Кузнецова Т.Ю. Карельская береза: биологические особенности, динамика ресурсов и воспроизводство. Петрозаводск, 2013. 312 с.
Видякин А.И. Изменчивость количества семядолей у семян сосны обыкновенной производственной и опытной заготовки на Северо-Востоке Русской равнины // Теоретическая и прикладная экология. 2010. № 3. С. 90–95.
Видякин А.И. Популяционная структура сосны обыкновенной на востоке европейской части России: автореф. дис. … д-ра биол. наук. Екатеринбург, 2004а. 48 с.
Видякин А.И. Изучение популяционной структуры сосны обыкновенной на основе индексной оценки признаков генеративных органов // Методы популяционной биологии: сб. материалов. VII Всерос. популяц. семинара. Сыктывкар, 2004б. Ч. 1. С. 35–37.
Видякин А.И. и др. Генетическая изменчивость, структура и дифференциация популяций сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) на северо-востоке Русской равнины по данным молекулярно-генетического анализа // Генетика. 2015. Т. 51, № 12. С. 1401–1409.
Гермак М.В., Калько Г.В. Микросателлитный анализ для оценки дифференциации популяций ели европейской на Северо-западе России // Труды Санкт-Петербургского научно-исследовательского института лесного хозяйства. 2019. № 1. С. 4–14.
Гладков Ю.Ф., Шейкина О.В., Швецова Е.Н. Сравнение частот встречаемости ISSR-ДНК-маркеров в смежных болотной и суходольной ценопопуляциях сосны обыкновенной в республике Марий Эл // Современные проблемы медицины и естественных наук: сб. статей Междунар. науч. конф. Йошкар-Ола, 2016. Вып. 5. С. 139–143.
Динамика популяционных генофондов при антропогенных воздействиях / под ред. Ю.П. Алтухо-ва. М.: Наука, 2004. 619 с.
Животовский Л.А. Показатель внутрипопуляционного разнообразия // Журнал общей биологии. 1980. Т. 41, № 6. С. 828–836.
Захарова К.В., Сейц К.С Роль экологических факторов в формировании генетической структуры популяций P. abies (L.) Karst. // Экологическая генетика. 2017. Т. 15, № 2. С.11–20.
Ильинов А.А., Раевский Б.В. Сравнительная оценка генетического разнообразия естественных популяций и клоновых плантаций сосны обыкновенной и ели финской в Карелии // Экологическая генети-ка. 2015. Т. 13, № 4. С. 55–67.
Ильинов А.А., Раевский Б.В., Чирва О.В. Состояние генофондов основных лесообразующих видов водосбора Белого моря (на примере Picea  fennica (Regel) Kom. и Pinus sylvestris L.) // Экологическая генетика. 2020. Т. 18, № 2. С. 185–202.
Крутовский К.В. Перспективы использования геномных исследований в лесном хозяйстве // Сибирский лесной журнал. 2014. № 4. C. 11–15.
Лесной план Кировской области на 2008-2020 годы [Электронный ресурс]. URL: www.kirovreg.ru/publ/akoup.nsf/ (дата обращения: 29.10.2023).
Макеева В.М. и др. Оценка состояния генофонда и жизнеспособности лесопосадок ели европейской (Picea abies (L.) Karst.) из парков города Москвы и Подмосковья // Леса России: политика, промышленность, наука, образование: материалы третьей междунар. науч.-техн. конф. СПб., 2018. С. 187–190.
Нечаева Ю.С. Молекулярно-генетический анализ природных популяций западной расы Larix sibirica Ledeb. (Larix sukaczewii Dyl.) на Среднем и Северном Урале: автореф. дис. … канд. биол. наук. Уфа, 2015. 25 с.
Нечаева Ю.С. и др. Молекулярно-генетический анализ популяций хвойных видов растений на Урале и востоке европейской части России для сохранения и возобновления лесных ресурсов // Известия Самарского научного центра РАН. 2014. Т. 16, № 1(3). С. 878–882.
Потокина Е.К., Александрова Т.Г. Методы классификации внутривидового разнообразия по результатам молекулярного маркирования // Фундаментальные и прикладные проблемы ботаники в нача-ле XXI века: материалы Всерос. конф. Петрозаводск, 2008. Ч. 3. С. 62–65.
Рябухина М.В. и др. Генетическое разнообразие популяций сосны обыкновенной Pinus sylvestris L. // Теоретическая и прикладная экология. 2019. № 3. С. 66–71.
Сбоева Я.В., Боронникова С.В. Генетическая структура и межпопуляционная дифференциация восьми популяций Pinus sylvestris L. на Восточно-Европейской равнине // Бюллетень науки и практики. 2019. Т. 5, № 12. С. 89–97. https://doi.org/10.33619/2414-2948/49/10.
Сидор A.И. и др. Селекционная и генетическая оценка лесосеменных плантаций дуба черешчатого ГЛХУ «Кличевский лесхоз» // Труды БГТУ. 2014. № 1. С. 181–184.
Состояние лесных генетических ресурсов Российской Федерации: 2-й Национальный доклад Российской Федерации / под общ. ред. М.М. Паленовой. М.: ВНИИЛМ, 2020. 213 с.
Тараканов В.В. и др. Состояние и перспективы развития генетико-селекционного комплекса хвойных пород в Сибири (на примере Новосибирской области) // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер. Лес. Экология. Природопользование. 2019. № 3 (43). С. 5–24.
Тараканов В.В. и др. Лесная селекция в России: достижения, проблемы, приоритеты (обзор) // Лесохозяйственная информация. 2021. № 1. С. 100–143.
Урбах В.Ю. Математическая статистика для биологов и медиков. М.: Изд-во АН СССР, 1963. Т. 1. 323 с.
Шейкина О.В. Генетическая структура и дифференциация популяций сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в Среднем и Верхнем Поволжье // Экологическая генетика. 2022. Т. 20, № 4. С. 261–270.
Шейкина О.В., Гладков Ю.Ф. Генетическое разнообразие и дифференциация ценопопуляций сос-ны обыкновенной (Pinus sylvestris L.), сформированных в болотных и суходольных экотопах //. Биология. 2020. № 50. С. 101–118.
Шейкина О.В., Гладков Ю.Ф., Демаков Ю.П. Генетическая структура суходольных и болотных ценопопуляций сосны обыкновенной в республике Марий Эл // Проблемы популяционной биологии: Материалы XII Всерос. популяционного семинара. Йошкар-Ола, 2017. С. 262–265.
Шилкина Е.А. и др. Использование методов ДНК-анализа в экспертизе незаконного оборота древесины // Сибирский лесной журнал. 2019. № 3. С. 64–70.
Янбаев Р.Ю. и др. Анализ взаимосвязи климатических факторов и генетического разнообразия популяций дуба черешчатого в разных частях Республики Башкортостан // Вестник Пермского университета. Сер. Биология. 2022. Вып. 4. С. 327‒334.
Degen B. et al. Applying targeted genotyping by sequencing with a new set of nuclear and plastid SNP and indel loci for Quercus robur and Quercus petraea // Conservation Genetics Resources. 2021. Vol. 13 (4). P. 345–347.
Konig А.O., Geburek Th., Turok J. Conservation and Management of Forest Genetic Resourses in Europe // Arbora Publishers. 2005. P. 281–284.
Peakall R., Smouse P.E. GenAlEx6: Genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research // Mol. Ecol. Not. 2006. Vol. 6. P. 288–295.
Vasilyeva Yu. et al. Genetic Structure, Differentiation and Originality of Pinus sylvestris L. Populations in the East of the East European Plain // Forests. 2021. Vol. 12. P. 999.
Yanbaev Yu. et al. Gene pool of scots pine (Pinus sylvestris L.) under reforestation in extreme environ-ment // Wood Res. 2020. № 65. P. 459–470.
Yeh F.C., Yang R.C., Boyle T. POPGENE, the Microsoft Windows-based user-friendly software for popu-lation genetic analysis of co-dominant and dominant markers and quantitative traits / Department of Renewa-ble Resources, Univ. of Alberta, Edmonton. Alta, 1999. 238 p.
Zietkiewicz E., Rafalski A., Labuda D. Genome fingerprinting by simple sequence repeat (SSR)-anchored polymerase chain reaction amplification // Genomics. 1994. Vol. 20, № 2. P. 176–183.

Еще

Статья научная