Генетический полиморфизм лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.) в контрастных экотопах Республики Хакасия

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

С помощью микросателлитных маркеров (SSR) проведена оценка генетического полиморфизма пяти ценопопуляций лиственницы сибирской (L. sibirica), произрастающих в Республике Хакасия. Наиболее высокие значения среднего числа аллелей на локус выявлены в ценопопуляциях L. sibirica с остепненных лугов долины озера Фыркал (3.9 ± 0.458) и облесенных суходольных склонов в долине озера Агаскыр (3.9 ± 0.348). Для последней ценопопуляции характерны также максимальное значение эффективного числа аллелей на локус (2.302 ± 0.283) и самые большие показатели наблюдаемой и ожидаемой гетерозиготности (HO = 0.487 ± 0.074, HE = 0.492 ± ± 0.070). Анализ популяционной структуры свидетельствует о 0.8%-ном избытке гетерозиготных генотипов относительно популяции (FIS = −0.008 ± 0.031) и 3.4%-ном дефиците гетерозиготных генотипов (FIT = 0.034 ± 0.034) относительно вида. Дифференциация изученных ценопопуляций L. sibirica по SSR-маркерам составляет 4.3% (FST = 0.043). Наименьшее генетическое расстояние (0.036) выявлено между экотопически максимально сходными (лесными) ценопопуляциями L. sibirica, а наибольшее генетическое расстояние (0.077), напротив, диагностировано между экотопически контрастными (болотной и остепненной) ценопопуляциями.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Н. В. Орешкова

Институт леса им. В. Н. Сукачева – обособленное подразделение Федерального исследовательского центра “Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук”; Федеральный исследовательский центр “Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук”; Сибирский федеральный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: oreshkova@ksc.krasn.ru
Россия, Красноярск; Красноярск; Красноярск

А. В. Пименов

Институт леса им. В. Н. Сукачева – обособленное подразделение Федерального исследовательского центра “Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук”

Email: oreshkova@ksc.krasn.ru
Россия, Красноярск

Т. С. Седельникова

Институт леса им. В. Н. Сукачева – обособленное подразделение Федерального исследовательского центра “Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук”

Email: oreshkova@ksc.krasn.ru
Россия, Красноярск

С. П. Ефремов

Институт леса им. В. Н. Сукачева – обособленное подразделение Федерального исследовательского центра “Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук”

Email: oreshkova@ksc.krasn.ru
Россия, Красноярск

Список литературы

  1. Биоразнообразие лиственниц Азиатской России / Под ред. С. П. Ефремова, Л. И. Милютина, Новосибирск: ГЕО, 2010. 159 с.
  2. Орешкова Н.В., Белоконь М.М. Генетическая дифференциация популяций лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.) по микросателлитным локусам // Вестник Красноярского гос. аграрного ун-та. 2012. № 2. С. 111–116.
  3. Васильева Ю.С., Сбоева Я.В., Чертов Н.В., Жуланов А.А. Оценка состояния генофонда западной расы лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.) Урала на основании полиморфизма микросателлитных маркеров // Бюлл. науки и практики. 2019. Т. 5. № 12. C. 98–110. https://doi.org/10.33619/2414-2948/49/11
  4. Шейкина О.В., Демаков Ю.П., Гладков Ю.Ф., Унженина О.В. Генетическая изменчивость и дифференциация суходольной и болотной ценопопуляций сосны обыкновенной в Республике Марий Эл // Науч. журн. КубГАУ. 2013. № 94 (10). С. 1–12.
  5. Орешкова Н.В., Седельникова Т.С., Пименов А.В., Ефремов С.П. Генетическая структура и дифференциация болотных и суходольных популяций сосны кедровой сибирской (Pinus sibirica Du Tour) по ядерным микросателлитным локусам // Генетика. 2014. Т. 50. № 9. С. 1059–1066. https://doi.org/10.7868/S0016675814090100
  6. Oreshkova N.V., Sedel’nikova T.S., Efremov S.P., Pimenov A.V. Genetic Polymorphism of Siberian Stone Pine (Pinus sibirica Du Tour) in Kuznetsk Alatau // Contemporary Problems Ecology. 2020. V. 13. № 6. Р. 569–576. https://doi.org/10.1134/S1995425520060116.
  7. Oreshkova N.V., Sedel’nikova T.S., Pimenov A.V. Genetic diversity of coenopopulations of Larix sibirica Ledeb. and Picea obovate Ledeb. in Taimyr // Contemporary Problems Ecology. 2023. V. 16. № 5. P. 612–619. https://doi.org/10.1134/S1995425523050098
  8. Санников С.Н., Шавнин С.А., Санникова Н.С., Петрова И.В. Эколого-генетические принципы выделения и классификации лесных генетических резерватов // Экология. 2015. № 1. С. 3–8. https://doi.org/10.7868/S0367059715010151
  9. Куминова А.В., Зверева Г.А., Маскаев Ю.М. и др. Растительный покров Хакасии. Новосибирск, 1976. 423 с.
  10. Седельникова Т.С., Пименов А.В. Числа хромосом форм Larix sibirica (Pinaceae) в Ширинской степи Республики Хакасия // Бот. журн. 2017. Т. 102. № 5. С. 693–697. https://doi.org/10.1134/S0006813617050118
  11. Седельникова Т.С., Аверьянов А.С., Пименов А.В. Особенности пыльцы внутривидовых форм лиственницы сибирской в контрастных экотопах Южной Сибири // Лесоведение. 2021. № 3. С. 265–277. https://doi.org/10.31857/S0024114821030104
  12. Аверьянов А.С., Барченков А.П., Пименов А.В., Седельникова Т.С. Морфологические признаки шишек лиственницы сибирской на юге Сибири // Сиб. лесной журн. 2024. № 1. С. 13–20. https://doi.org/10.15372/SJFS20240102
  13. Орешкова Н.В., Бондар Е.И., Путинцева Ю.А. и др. Разработка ядерных микросателлитных маркеров с длинными (трех-, четырех-, пяти- и шестинуклеотидными) мотивами для трех видов лиственницы на основе полногеномного de novo секвенирования лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.) // Генетика. 2019. Т. 55. № 4. С. 418–425. https://doi.org/10.1134/S001667581904009X
  14. Isoda K., Watanabe A. Isolation and characterization of microsatellite loci from Larix kaempferi // Mol. Ecol. Notes. 2006. V. 6. № 3. P. 664–666. https://doi.org/10.1111/j.1471-8286.2006.01291.x
  15. Doyle J.J., Doyle J.L. Isolation of plant DNA from fresh tissue // Focus. 1990. V. 12. № 1. P. 13–15.
  16. Peakall R.O.D., Smouse P.E. GENALEX 6: Genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research // Mol. Ecol. Notes. 2006. V. 6. № 1. P. 288–295. https://doi.org/10.1111/j.1471-8286.2005.01155.x
  17. Van Oosterhout C., Hutchinson W.F., Wills D.P.M., Shipley P. MICRO-CHECKER: Software for identifying and correcting genotyping errors in microsatellite data // Mol. Ecol. Notes. 2004. V. 4. № 3. P. 535–538. https://doi.org/10.1111/j.1471-8286.2004.00684.x
  18. Nei M. Genetic distance between populations // Am. Naturalist. 1972. V. 106. P. 283–291. https://doi.org/10.1086/282771
  19. Letunic I., Bork P. Interactive Tree Of Life (iTOL): An online tool for phylogenetic tree display and annotation // Bioinformatics. 2007. V. 23. № 1. P. 127–128. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btl529
  20. Орешкова Н.В., Белоконь М.М. Оценка генетической изменчивости лиственницы сибирской с использованием микросателлитного анализа // Вестник МГУЛ – Лесной вестник. 2012. № 1 (84). С. 118–122.
  21. Орешкова Н.В., Белоконь М.М., Жамъянсурен С. Генетическое разнообразие, популяционная структура и дифференциация лиственниц сибирской, Гмелина и Каяндера по данным SSR-маркеров // Генетика. 2013. Т. 49. № 2. С. 204–213. https://doi.org/10.7868/S0016675812120090
  22. Chertov N., Vasilyeva Yu., Zhulanov A. et al. Genetic structure and geographical differentiation of Larix sibirica Ledeb. in the Urals // Forest. 2021. V. 12. № 1401. https://doi.org/10.3390/f12101401
  23. Wright S. The interpretation of population structure by F-statistics with special regard to systems of mating // Evolution. 1965. V. 19. № 3. P. 395–420. https://doi.org/10.1111/j.1558-5646.1965.tb01731.x
  24. Mantel N. The detection of disease clustering and a generalized regression approach // Cancer Research. 1967. V. 27. № 2. P. 209–220.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Карта расположения изученных ценопопуляций L. sibirica в Ширинском и Орджоникидзевском районах Республики Хакасия (кодировка ценопопуляционных выборок соответствует табл. 1).

Скачать (1MB)
Метаданные
3. Рис. 2. Проекция изученных ценопопуляционных выборок L. sibirica на плоскости двух координат по данным PCA-анализа матрицы генетических расстояний (кодировка ценопопуляционных выборок соответствует табл. 1).

Скачать (94KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Филогенетическое дерево пяти ценопопуляций L. sibirica (кодировка ценопопуляционных выборок соответствует табл. 1).

Скачать (35KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025