Генетический полиморфизм популяций и филогения среднесибирских спорышей секции Pоlygonum (Polygonaceae) с использованием ISSR и хлоропластных маркеров
УДК 582.657.2+574.3+575.22
Аннотация
Статья посвящена исследованию генетического полиморфизма популяций и филогении видов секции Pоlygonum с использованием ISSR и хлоропластных маркеров. Спорыши представляют собой таксономически сложную группу. Идентификация особей осложняется мелкими размерами растений, процессами межвидовой гибридизации, гетерокарпией, фенологической и экологической пластичностью. В данной работе изучена генетическая изменчивость 6 популяций 5 видов спорышей, произрастающих в г. Красноярске. ISSR-анализом установлено, что уровень генетического разнообразия в популяциях варьирует от 4,17 % до 35,83 % и имеет максимальные показатели для генетически близких видов P. sabulosum (P = 35,83 %) и P. arenastrum (P = 22,5–30 %). Минимальные значения генетического разнообразия зафиксированы для популяций P. aviculare (P = 4,17 %) и P. calcatum (P = 5 %). Изученные популяции характеризуются очень высоким уровнем генетической дифференциации (Gst = 0,78) и достоверно относятся к разным видам. На UPGMA-дендрограмме сходства особи данных видов формируют четко обособленные клады. Анализ генотипов особей в программе STRUCTURE также показывает достоверное разделение на 5 кластеров, соответствующих исследуемым видам. Филогенетический анализ с использованием trnL-trnF участка хлоропластной ДНК показывает наличие 5-нуклеотидной делеции и двух трансверсий, позволяющих разделить изучаемую группу спорышей на два кластера, морфологически отличающихся друг от друга. Первую группу формируют виды P. arenastrum, P. calcatum, P. caspicum, P. sabulosum, характеризующиеся отсутствием выраженного главного побега, постепенным уменьшением листьев к верхушкам побегов и расчленением околоцветника на 1/2 своей длины. Во вторую группу входят P. aviculare, P. boreale, P. neglectum, P rectum с выраженным главным побегом, гетерофиллией, расчленением околоцветника на 2/3–3/4 своей длины. В последовательностях гена matKвыявлено 2 замены, он является менее информативным для решения вопросов таксономии изучаемой группы.
Скачивания
Metrics
Литература
Earl D. A., von Holdt B. M. 2012. Structure harvester: a website and program for visualizing STRUCTURE output and implementing the Evanno method. Conservation Genetics Resourses 4: 359–361. DOI: 10.1007/s12686-011-9548-7
Evanno G., Regnaut S., Goudet J. 2005. Detecting the number of clusters of individuals using the software STRUCTURE: a simulation study. Molecular Ecology 14(8): 2611–2620. DOI: 10.1111/j.1365-294X.2005.02553.x
Kumar S., Stecher G., Li M., Knyaz C., Tamura K. 2018. MEGA X: Molecular Evolutionary Genetics Analysis across computing platforms. Mol. Biol. Evol. 35: 1547–1549. DOI: 10.1093/molbev/msy096
Mansour A., Ismail H. M., Ramadan M. F., Gyulai G. 2009. Variations in tomato (Lycopersicon esculentum) cultivars grown under heat stress. Journal für verbrauchersschutz und lebensmittelsicherheit 4: 118–127. DOI: 10.1007/s00003-009-0474-5
Meerts P., Briane J. P., Lefèbvre C. 1990. A numerical taxonomic study of the Polygonum aviculare complex (Polygonaceae) in Belgium. Plant Systematics and Evolution 173: 71–89. DOI: 10.1007/BF00937764
Meissner C. F. 1826. Monographiae Generis Polygoni Prodromus. Genevae. 117 pp. DOI: 10.5962/bhl.title.51543
Nei M. 1972. Genetic distance between populations. The American Naturalist 106: 283–292. DOI: 10.1086/282771
Никитина К. К. О семенном размножении спорыша // Ученые записки Ульяновского педагогического института, 1965. Т. 20, вып. 6. С. 31–37.
Paterson I. D., Downie D. A., Hill M. P. 2009. Using molecular methods to determine the origin of weed populations of Pereskia aculeata in South Africa and its relevance to biological control. Biological Control 48(1): 84–91. DOI: 10.1016/j.biocontrol.2008.09.012
Pritchard J. K., Stephens M., Donnelly P. 2000. Inference of population structure using multilocus genotype data. Genetics 155: 945–959. DOI: 10.1093/genetics/155.2.945
Scholz H. 1958. Die systematic des europäichen Polygonum aviculare L. I. Die Zweiteilung des P. aviculare nach Lindman und der Formenkreis des P. aequale Lindman. Berichte der Deutschen Botanischen Gesellschaft 71(10): 427–434.
Серебряков И. Г. Экологическая морфология растений. Жизненные формы покрытосеменных и хвойных. М.: Высшая школа, 1962. 378 с.
Серебряков И. Г. Жизненные формы высших растений и их изучение // Полевая геоботаника. Т. 3. М.: АН СССР, 1964. С. 146–205.
Styles В. Т. 1962. The taxonomy of Polygonum aviculare and its allies in Britain. Watsonia 5(4): 177–214.
Taberlet P., Gielly L., Pautou G., Bouvet J. 1991. Universal primers for amplification of three non-coding regions of chloroplast DNA. Plant Molecular Biology 17: 1105–1109. DOI: 10.1007/BF00037152
Tamura K., Nei M. 1993. Estimation of the number of nucleotide substitutions in the control region of mitochondrial DNA in humans and chimpanzees. Mol. Biol. Evol. 10(3): 512–526. DOI: 10.1093/oxfordjournals.molbev.a040023
Ворошилов В. Н. К систематике спорышей Средней полосы европейской части СССР // Бюл. Глав. ботан. сада, 1954. Вып. 18. С. 97–108.
Янишевский Д. Е. К характеристике Polygonum salsugineum M. V. и гетерокарпии у рода Polygonum секции Avicularia Meisn. // Известия Саратовского обш-ва естествоиспытат., 1927. Т. 2, № 1. С. 16–19.
Юрцева О. В. Самоопыление у видов родства Polygonum aviculare L. (Polygonum subsect. Polygonum) // Бюл. МОИП. Отд. биол., 1998. Т. 103, вып. 5. С. 61–67.
Юрцева О. В. Крамина Т. Е. Изменчивость видов подсекции Polygonum рода Polygonum (Polygonaceae) в связи с возможной гибридизацией // Бот. журн., 2003. Т. 88, № 1. С. 9–25.
Юрцева О. В., Троицкий А. В., Боброва В. К., Войлокова В. Н. К ревизии системы рода Polygonum L. s. str. (Polygonaceae): молекулярные и морфологические данные // Бот. журн., 2010. Т. 95, № 2. С. 226–247.
Юрцева О. В., Войлокова В. Н., Троицкий А. В., Боброва В. К. Морфологическая изменчивость и генетический полиморфизм видов родства Pоlygonum aviculare (Polygonaceae) // Бот. журн., 2006. Т. 91, № 5. С. 697–716.
Юрцева О. В., Яковлева H. Д., Иванова-Радкевич Т. И. Гетерокарпия у Polygonum aviculare L. и близких видов (Polygonum subsect. Polygonum) // Бюл. МОИП. Отд. биол., 1999. Т. 104, вып. 2. С. 13–20.
Уведомление об авторских правах
Turczaninowiа является "золотым издателем", так как мы позволяем самоархивирование, но самое главное, мы полностью прозрачны в своих правах.
Авторы могут представить и обсудить свои выводы перед публикацией: в биологических или научных конференций, на допечатной серверах, в общедоступных базах данных, а также в блогах, вики, твиттерах и другие неформальных каналах связи.
Turczaninowiа позволяет авторам внести рукописи (находящуюся в настоящее время на рассмотрении или тех, которые предполагается предоставить в Turczaninowia) для архивирования в некоммерческих, допечатных серверах, таких как ArXiv.
Авторы, публикующиеся в этом журнале согласны со следующими условиями: авторы сохраняют свои авторские права и предоставляют журналу право первой публикации в связи с работой, которая одновременно распространяется по лицензии Creative Commons Attribution и позволяют другим иметь доступ к работе с признанием авторства этой работы и первоначальной публикацией в этом журнале. Авторы могут заключать отдельные, дополнительные договорные соглашения по неисключительному распространению опубликованной версии (например, разместить ее в институтском репозитории или опубликовать в книге), с признанием ее первоначальной публикации в этом журнале.
Авторам разрешается и рекомендуется размещать их работу в Интернете (например, в институциональных хранилищах или на их сайте) до и во время процесса подачи, так как это может привести к продуктивным обменам, а также увеличению цитирования опубликованных работ (см. Политика открытого доступа)
Политика открытого доступа.
Заявление о конфиденциальности
Имена и адреса электронной почты, поданные при публикации в этом журнале, сайт будет использоваться исключительно для заявленных целей данного журнала, и они не будут доступны для любых других целей или какой-либо другой стороне.
Наша публикационная этика журнала основана, в значительной степени, на руководящих принципах и стандартах, разработанных Комитетом по этике публикации (COPE). Соответствующие обязанности и права авторов, рецензентов и редакторов журнала изложены ниже.
ОБЯЗАННОСТИ АВТОРОВ
Отправляя рукопись "Turczaninowia", автор (ы) гарантирует, что они отправляют рукопись как свою собственную, оригинальную работу, и что она не имеет ни были опубликованы ранее, и в настоящее время не рассматривается для публикации в других изданиях. Они также гарантируют, что источники каких-либо идей и / или слов в рукописи, которые не являются их собственными, были должным образом приписаны с помощью соответствующего цитирования.
Автор обычно не должен издавать рукописи, описывающие по существу те же исследования, в нескольких журналах или прочих публикациях. Такая избыточная публикация обычно считается неэтичным поведением, и в случае обнаружения, может привести к отклонению рассматриваемой рукописи рассматриваемого отвергаются, или опубликованная статья будет изъята.
Авторы рукописей, освещающих оригинальные исследования должны представить точный отчет о выполненной работе, в сопровождении объективного обсуждения его значения. Основополагающие данные должны быть представлены точно и полно в рукописи. Рукопись должна содержать достаточно подробные данные и ссылки, чтобы позволять другим дублировать работу. Подтасовка результатов и изготовление поддельных или заведомо неточных утверждений является неэтичным поведением и может быть причиной для отклонения или изъятия рукописи или опубликованной статьи.
Там, где в статьях есть отчеты о использовании коммерческого программного обеспечения, аппаратных средств или других продуктов, авторы должны подать декларацию в начале рукописи, в которой они должны заявить, что никакого конфликта интересов не существует или описать характер любого потенциального конфликта. Все источники финансовой поддержки для исследования также должны быть раскрыты в рукописи.
Автор (ы) рукописи соглашаются, что, если рукопись принята к публикации в "Turczaninowia", опубликованная статья будет характьеризоваться авторскими правами с использованием "Attribution-Unported" лицензии Creative Commons. Эта лицензия позволяет автору (ам) сохранить авторские права, но и позволяет другим свободно копировать, распространять и отображать произведение и производные работы, основанные на ней, при определенных заданных условиях.
Имена авторов должны быть перечислены на статье в порядке их вклада в статью, и все авторы берут на себя ответственность за свои собственные результаты. Только те люди, которые внесли существенный вклад, должны быть перечислены в качестве авторов; те, чьи вклады являются косвенными или маргинальными (например, коллег или руководителей, которые рассмотрели проекты работы или оказывали помощь в корректуре, и руководители научно-исследовательских институтов / центров / лабораторий) должны быть названы в разделе «Выражение признательности» в конце статьи, непосредственно предшествующему Списку литературы.
Автор, подающий статью, должен обеспечить, чтобы все соавторы былм включены в статью, и что все соавторы видели и одобрили окончательный вариант статьи и согласились на его публикацию.
Там, где автор обнаруживает существенную ошибку или неточность в статье, которая была уже опубликована в "Turczaninowia", он / она обязана незамедлительно уведомить редакцию и сотрудничать с ними, чтобы исправить статью или отозвать ее в случае необходимости.
ОБЯЗАННОСТИ РЕЦЕНЗЕНТОВ
В журнале "Turczaninowia" рецензенты выполняют работу для журнала на добровольной основе. Учитывая, что большинство из этих людей находятся в полной занятости, их рецензирование для "Turczaninowia" должна выолняться по мере необходимости, а не быть их главным приоритетом. Рецензенты могут свободно отклонять приглашения для рассмотрения конкретных рукописей по своему усмотрению, например, если их текущая нагрузка, занятость и / или другие обязательства могут сделать ее непомерно высокой для того, чтобы завершить обзор своевременно и уделить должное время рецензированию. Они также не должны принимать рукописи на рецензию, в тематике которых они не чувствуют себя подходящим специалистом.
Рецензенты, которые приняли рукописи, как правило, должны предоставить свои рецензии в течение трех недель. Они должны отказаться от рецензии, если становится очевидным для них на любой стадии, что они не обладают необходимыми знаниями для выполнения рецензии, или что они могут иметь потенциальный конфликт интересов при проведении рецензии (например, в результате конкурентных исследований, совместных или других отношений или связей с кем-либо из авторов, учреждений или компаний, связанных с рукописью).
Информация или идеи, полученные рецензентами в процессе рецензирования должны храниться в тайне и не используются для личной выгоды. Любые рукописи, полученные для рассмотрения, должны рассматриваться как конфиденциальные документы, и не должны быть показаны или обсуждены с другими, если только это не санкционировано редакторами "Turczaninowia".
При проведении своих рецензий, рецензентам необходимо сделать это как можно более объективно, воздерживаться от участия в личной критики автора (ов). Им предлагается высказать свое мнение четко, объясняя и оправдывая все рекомендации. Они всегда должны пытаться представить подробную и конструктивную обратную связь, чтобы помочь автору (ам) в повышении эффективности их работы, даже если рукопись, по их мнению, не подлежит опубликованию.
Рецензенты должны определить в своих рецензиях соответствующие опубликованные работы, которые не были названы автором (ами), вместе с любыми примерами, где не было сделано надлежащее цитирование источников. Они должны привлечь внимание ответственного редактора в отношении каких-либо серьезных сходств между рукописью, поданной на рассмотрение и других опубликованных статей, или статей, о которых им известно, а также предотвратить любые проблемы, которые могут иметь место по отношению к этической приемлемости исследований, представленных в рукописи.
ОБЯЗАННОСТИ РЕДАКЦИИ
Редактор журнала "Turczaninowia" несет полную ответственность за решение о публикации рукописи, которая представляется в "Turczaninowia", и при этом руководствуется политикой журнала, и в соответствии с определенными редакцией "Turczaninowia" юридическими требованиями в отношении клеветы, нарушения авторских прав и плагиата. Редактор может проконсультироваться с заместителями Редактора и другими членами редакционной коллегии, а также с рецензентами, для принятии решений о публикации.
Редакция будет оценивать рукописи с точки зрения ее интеллектуального содержания без учета расы, цвета кожи, пола, сексуальной ориентации, религиозных убеждений, этнического происхождения, гражданства или политической философии автора (ов). Они не будут никому разглашать какую-либо информацию о рукописи, кроме автора (ов), рецензентов и потенциальных рецензентов, а в некоторых случаях членов редакционной коллегии "Turczaninowia" и членов команды управления журналом, в зависимости от обстоятельств. Кроме того, редакция будет прилагать все усилия, чтобы обеспечить целостность процесса слепого рецензирования, не раскрывая личности автора (ов) рукописи для рецензентам этой рукописи, и наоборот.
При оценке рукописи для публикации, в дополнение к рассмотрению стандартных критериев, относящихся к строгости рукописи, качеству ее предоставления, а также ее вклад в область научных знаний, редакторы также будут руководствоваться тем, насколько этические нормы были соблюдены, и вред был сведен к минимуму при проведении исследования. Они также оценивают насколько полученные научные и практические выгоды перевешивают вред в случае конкретного исследования.
Так как "Turczaninowia" приветствует предоставление рукописей из любой страны, необходимо признать, что законы и нормативные акты, касающиеся этики научных исследований и этического утверждения, различаются во всем мире. Таким образом, редакторам, возможно, придется обратиться за разъяснениями в связи с этим к автору (ам) с просьбой о том, чтобы они представили письмо от соответствующего институционального комитета по этике или совета, который одобрил исследование.
Редакция будет руководствоваться Руководством CORE для изъятия статей при рассмотрении любых спорных вопросов, которые были опубликованы в AASRJ. Редакторы готовы работать в тесном сотрудничестве с научно-исследовательскими организациями и учреждениями в соответствии с рекомендациями CORE о сотрудничестве между научно-исследовательскими институтами и журналами в области публикационной этики и этики проведения исследований.
"Turczaninowia" является журналом открытого доступа, что означает, что все его содержимое свободно и доступно бесплатно для пользователя или его / ее учреждения. Пользователи могут читать, загружать, копировать, распространять, печатать, выполнять поиск, делать ссылки на полные тексты статей в этом журнале, не спрашивая предварительного разрешения от издателя или автора. Это легитимно в соответствии с определением BOAI об открытом доступе.
Наш сайт демонстрирует знак Creative Commons, и это исключительное право автора, если он / она хочет, чтобы его / ее статьи были в свободном доступе или нет. Но мы должны опубликовать Резюме и метаданные статьи в полном доступе в любом случае.
