Изменчивость и специфичность сибирских видов Elymus transbaicalensis, E. komarovii, E. sajanensis, E. kronokensis (Poaceae) и некоторых морфологически отклоняющихся формпогистону H1

  • A.V. Agafonov Центральный сибирский ботанический сад Сибирского отделения Российской академии наук
  • D.E. Nikonova (Gerus) Центральный сибирский ботанический сад Сибирского отделения Российской академии наук
  • E.V. Shabanova (Kobozeva) Национальный исследовательский Томский государственный университет
Ключевые слова: гистон Н1, интрогрессия, микроэволюция, морфология, электрофорез белков, Elymus, Poaceae

Аннотация

В результате протекания интрогрессивных и рекомбинационных процессов между видами рода ElymusL. в составе многих смешанных популяций появляются разные по численности совокупности морфологически отклоняющихся форм. С целью выявления уровней микроэволюционной дифференциации среди группы сибирских видов Elymuskomarovii, E. transbaicalensis, E. sajanensisиE. kronokensis проведено исследование электрофоретической изменчивости гистона Н1. Показано, что изменчивость E. komarovii в пределах Республики Алтай выше, чем у E. transbaicalensis, и некоторые биотипы E. komarovii идентичны по этому признаку большинству биотипов E. transbaicalensis. Морфологически отклоняющиеся формы E. transbaicalensis с нетипичными для этого видагладкими нижними цветковыми чешуями и приближающиеся по этому признаку к E. kronokensis являются одним из морфотиповE. transbaicalensis. Биотипы E. komarovii из классического местообитания в Восточном Саяне оказались идентичными по гистону Н1 некоторым биотипам из Горного Алтая, где предположительно расположен центр разнообразия E. komarovii. Наиболее изменчивым по составу субтипов гистона Н1 в пределах Сибири является E. sajanensis. Это может быть связано с тем, что вид образован множеством изолированных высокогорных популяций, некоторые из которых имеют происхождение от местных формE. transbaicalensis. Некоторые сибирские биотипы, соответствующие E. sajanensis и E. kronokensis из близких местообитаний, имели идентичные профили гистона Н1. Это косвенно свидетельствует о том, что сибирские биотипы, морфологически близкие к дальневосточным биотипам E. kronokensis, филогенетически отдалены от последних и, возможно, заслуживают самостоятельного таксономического ранга.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Литература

Agafonov A. V. 2004. Intraspecific structure and reproductive relationships between Elymusmutabilis and E. transbaicalensis (Poaceae) in Southern Siberia from the viewpoint of taxonomical genetics.Rus. J. Genetics 40(11): 1229–1238.
Agafonov A. V., Agafonova O. V. 1992. SDS-electrophoresis of endosperm protein in Elymus L. species with different genomic consitution.Sib. Biol. Zhurn. 3: 7–12 [InRussian]. (Агафонов А. В., Агафонова О. В.SDS-электрофорез белков эндосперма у представителей рода Пырейник (ElymusL.) с различной геномной структурой // Сиб. биол. журн., 1992.Вып. 3. С. 7–12).
Agafonov A. V., IlyushkoM. V., SalomonB., DiazO., vonBothmerR. 2002. Biosystematic study of Elymuskomarovii (Poaceae) and its relationships with morphologically close taxa E. transbaicalensisand E. alaskanuss. l.
In: Problemy botaniki Juzhnoy Sibiri i Mongolii [Problems of botany of Southern Siberia and Mongolia: Proceedings of the I international scientific and practical conference]. AzBuka, Barnaul,83–95 pp. [In Russian]. (АгафоновА. В., ИлюшкоМ. В., СаломонБ., ДиасО., вонБотмерР. БиосистематическоеисследованиеElymus komarovii (Poaceae) всравнениисморфологическиблизкимитаксонамиE. transbaicalensis иE. alaskanus s. l. // Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии: Материалы I междунар.науч.-практ.конф. Барнаул: Изд-во «АзБука», 2002. С. 83–95. URL: http://elibrary.asu.ru/xmlui/bitstream/handle/asu/408/read.7book?sequence=1&isAllowed=y
Agafonov A. V., Salomon B., Kostina E. V., Diaz O. 1998. Biosystematic relationships between Elymuskomarovii (Nevski) Tzvel.and related species. Triticeae III. Ed. A. A. Jaradat. Science Publishers, Enfield, New Hampshire, 77–84 pp.
Barkworth M. E., Cambell J. J. N., Salomon B. 2007. Elymus L. In: Flora of North America. Vol. 24.Oxford University Press, New York & Oxford, 288–343 pp.
BeljaevA. I., BerdnikovV. A. 1985. Intraspecific polymorphism of a histone in wild-growing species of legumes. Russian journal of genetics 21(4): 605–613 [In Russian]. (БеляевА. И.,БердниковВ. А.Внутривидовойполиморфизмгистонадикорастущихвидовбобовых // Генетика, 1985. Т. 21, № 4. С. 605–613).
Berdnikov V. A., Bogdanova V. S., Gorel F. L., Kosterin O. E. Trusov Yu. A. 2003. Borovikov V. P. 1998. Populyarnoyevvedeniye v programmu STATISTICA [Popular introduction into the program STATISTICA].KompyuterPress, Moscow, 267 pp. [InRussian]. (БоровиковВ. П.ПопулярноевведениевпрограммуSTATISTICA.М.: Компьютер Пресс, 1998. 267 с.).
Berdnikov V. A., BogdanovaV. S., GorelF. L., RozovS. M. 1992. Territorial distribution of histone H1 alleles in a population of Viciaunijuga A. Br. formed after urbanization of natural habitat. Can. J. Bot. 70: 1591–1595.DiazO., SalomonB., BothmerR. von. 1999. Genetic variation and differentiation in Nordic populations of Elymusalaskanus (Scrib. ex Merr.) Lӧve (Poaceae). Theor. Appl. Genet. 99: 210–217.
Fyodorov D. V., Zhou B. R., Skoultchi A. I., Bai Y. 2018. Emerging roles of linker histones in regulating chromatin structure and function.Nat. Rev. Mol. Cell Biol.19(3): 192–206. DOI: 10.1038/nrm.2017.94
Gantt J. S., Lenvik T. R. 1991. Arabidopsis thaliana H1 histones.Analysis of two members of a small gene family.Eur. J. Biochem. 202: 1029–1039.
Gerus D. E., Agafonov A. V. 2007a. Evidence of interspecific introgression in compound populations of Elymuskomarovii, E. transbaicalensis (Triticeae: Poaceae) and some morphologically similar species in Altai Mountains. Sib. botan.vestnik[Siberian botanical reporter: electronical journal] 2(1): 17–25 [In Russian]. (Герус Д. Е., Агафонов А. В.Свидетельства межвидовой интрогрессии в смешанных популяциях Elymuskomarovii, E. transbaicalensis (Triticeae:Poaceae) и некоторых морфологически близких видов Горного Алтая // Сиб. ботан. вестник: электронный журнал, 2007а. Т. 2, вып. 1. С. 17–25).URL: http://www.csbg.nsc.ru/uploads/journal.csbg.ru/pdfs/i2.pdf
Gerus D. E., Agafonov A. V. 2007b. Endosperm proteins as markers of interspecific introgression in compound populations of Elymuskomarovii, E. transbaicalensis, E. sajanensisand E. «kronokensis» (Triticeae: Poaceae) in the Eastern Sayan. Sib. botan.vestnik [Siberian botanical reporter: electronical journal] 2(2): 33–42 [In Russian]. (ГерусД. Е.,АгафоновА. В.Белкиэндосперма – маркерымежвидовойинтрогрессиивсмешанныхпопуляцияхElymuskomarovii, E. transbaicalensis, E. sajanensisи E. «kronokensis» (Triticeae: Poaceae) ВосточногоСаяна // Сиб. ботан. вестник: электронныйжурнал, 2007б. Т. 2, вып. 2. С. 33–42).URL: http://www.csbg.nsc.ru/uploads/journal.csbg.ru/pdfs/i3.pdf
Hurley C. K., Stout J. T. 1980.Maize histone H1, a partial structural characterization.Biochemistry 19: 410–416.
Ivanchenko M., Georgieva E., Uschewa A., Avramova Z. 1987. A study on the heterogeneity of histone H1 from dry maize embryos.Eur. J. Biochem. 162: 339–344.
Jenuwein T., Allis C. D. 2002. Translating the histone code.Science 293: 1074–1080.
Jerzmanowski A., Przewłoka M., Grasser K. D. 2000. Linker histones and HMG1 proteins of higher plants.Plant Biology 2: 586–597.
Kasinsky H. E., Lewis J. D., Dacks J. B., Austio J. 2001. Origin of H1 linker histones.FASEB J. 15: 34–41.
Kobozeva E. V., Agafonov A. V. 2016. Reproductive relations between taxa of an Asian part of Russia Elymuskronokensis and E. sajanensis close to the North American complex E. alaskanus s. l. (Poaceae: Triticeae). In: Sokhraneniyeraznoobraziyarastitelnogomira v botanicheskikhsadakh: traditsii, sovremennost, perspektivy[Conservation of plant diversity in botanical gardens: traditions, current situation and future: proceedings of international conference dedicated to the 70-th anniversary of Central Siberian Botanical Garden SB RAS]. Novosibirsk, 147–150 pp. [InRussian].(Кобозева Е. В., Агафонов А. В. Репродуктивные отношения между таксонами азиатской части РоссииElymus kronokensis иE. sajanensis, близкими к северо-американскому комплексуE. alaskanuss. l.(Poaceae:Triticeae) // Сохранение разнообразия растительного мира в ботанических садах: традиции, современность, перспективы: Материалы междунар. конф., посвящ. 70-летию Центрального сибирского ботанического сада (1–8 августа 2016 г., Новосибирск). Новосибирск: ЦСБС СО РАН, 2016. С. 147–150).
Kornberg R. D., Lorch Y. 1999. Twenty-fiveyearsofthenucleosome, fundamentalparticle of the eukaryote chromosome. Cell 98: 285–294.
Kosterin O. E., Bogdanova V. S., Gorel F. L., Rozov S. M., Trusov Yu. A., Berdnikov V. A. 1994. Histone H1 of the garten pea (Pisumsativum L.): composition, developmental changes, allelic polymorphism and inheritance. Plant Science 101: 189–202.
Kostina E. V., Agafonov A. V. 2002. Electrophoretic study of polymorphism of grain storage proteins and histone H1 in Elytrigiarepens (Poaceae). Bot. Zhurn. (Moscow & St. Petersburg) 87(3): 106–115 [In Russian]. (КостинаЕ. В.,АгафоновА. В.ИзменчивостьзапасныхбелковигистонаH1 уElytrigiarepensподаннымэлектрофореза // Бот. журн., 2002. Т. 87, № 3. С. 106–115).
Krech A. B., Wulff D., Grasser K. D., Feix D. 1999. Plant chromosomal HMGI/Y proteins and histone H1 exhibit a protein domain of common origin. Gene 230(1): 1–5.
Lӧve A. 1984. Conspectus of the Triticeae.FeddesRepert. 95: 425–521.
Over R. S., Michaels S. D. 2014. Open and closed: the roles of linker histones in plants and animals. Mol. plant. 7(3): 481–491. DOI: 10.1093/mp/sst164
Peshkova G. A. 1990. Elymus L. In: Flora Sibiri [Flora of Siberia]. Vol. 2. 17–32 pp. [In Russian]. (ПешковаГ. А.Elymus L. – Пырейник // ФлораСибири. Т. 2. Новосибирск, 1990. С. 17–32).
Rosa S., Shaw P. 2013. Insights into chromatin structure and dynamics in plants. Biology 2(4): 1378–1410. DOI: 10.3390/biology2041378
Rozov S. M., Bogdanova V. S., Berdnikov V. A. 1986. Differences in chromosomal localization of genes encoding pea H1 histone fractions. Russian journal of genetics 22(8): 2159–2167 [In Russian]. (РозовС. М., БогдановаВ. С., БердниковВ. А. Различиявхромосомнойлокализациигенов, кодирующихфракциигистона H1 гороха // Генетика, 1986. Т. 22,№ 8. C. 2159–2167).
ShkutinaF. M., Jakubov L. A., BerdnikovV. A. 1977. Subfractional composition of lysine-rich histone H1 under conditions of gene interaction in the tribe Triticinae.Russian journal of genetics13(9): 1517–1523 [In Russian]. (ШкутинаФ. М., ЯкубовЛ. А., БердниковВ. А.Субфракционный состав лизин-богатогогистона Н1 в условия хгенного взаимодействия в трибеTriticinae // Генетика, 1977. Т. 13, № 9. С. 1517–1523).
Spiker S. 1975. An evolution comparison of plant histones. Biochem. and Biophys. Acta 400: 461.
Spiker S. 1982.Histone variants in plants.J. Biol. Chem. 257(23): 14250–14255.
Sun G. L., Salomon B., Bothmer R. von. 1998. Characterization of microsatellite loci from Elymusalaskanus and length polymorphism in several Elymus species (Triticeae: Poaceae). Genome 41: 455–463.
Wierzbicki A. T., Jerzmanowski A. 2005. Suppression of Histone H1 Genes in Arabidopsis Results in Heritable Developmental Defects and Stochastic Changes in DNA Methylation.Genetics 169: 997–1008.
Опубликован
2019-03-20
Как цитировать
Agafonov, A., Nikonova (Gerus), D., & Shabanova (Kobozeva), E. (2019). Изменчивость и специфичность сибирских видов Elymus transbaicalensis, E. komarovii, E. sajanensis, E. kronokensis (Poaceae) и некоторых морфологически отклоняющихся формпогистону H1. Turczaninowia, 22(1), 5-18. https://doi.org/10.14258/turczaninowia.22.1.1
Раздел
Научные статьи