Внутривидовая дифференциация Astragalus clerceanuss. l. (Craccina, Fabaceae): экологические, генетические и эмбриологические аспекты

  • M.S. Kniazev Ботанический сад УрО РАН
  • N.A. Kutlunina Уральский федеральный университет
  • S.A. Zimnitskaya Уральский федеральный университет
  • A.Yu. Belyaev Институт экологии растений и животных УрО РАН
Ключевые слова: аллозимный анализ, генетическое разнообразие, микроэволюционная адаптация, система размножения, Astragalus

Аннотация

Исследован генетический полиморфизм, эмбриологические и антэкологические характеристики в семи популяциях Astragalus clerceanuss. l. (шести природных и одной интродукционной). Приведены сведения о существенных экологических различиях популяций вида в двух обособленных частях ареала. Отмечено предпочтение к геохимическому составу подстилающей горной породы – карбонатов – у южных и избегание таких пород у северных растений. По данным изоферментного анализа показан высокий уровень генетического полиморфизма; во всех популяциях выявлены уникальные аллели; в большинстве популяций установлен дефицит гетерозигот, что, вероятно, связано с инбридингом. По частотам аллелей ряда аллозимных локусов отмечены значительные межпопуляционные различия даже у географически близких популяций, что наиболее естественно объяснить стохастическими процессами (дрейф генов, эффект основателя и пр.) в изолированных популяциях. Показаны: 1) статистически достоверное различие (p< 10-5) по частотам аллелей аллозимных локусов между южной и северной группами популяций, 2) значительные различия по эмбриологическим и антэкологическим характеристикам между этими группами. Это свидетельствует о значимых эволюционных преобразованиях Astragalus clerceanuss. l. и подтверждает правомерность его разделенияна два подвида.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.
DOI:https://doi.org/10.14258/turczaninowia.22.1.8

Литература

Ayala F. J. 1984. Vvedeniye v populyazionnuyu i evolyuzionnuyugenetiku[Population and Evolutionary Genetic].MIR, Moscow, 232 pp. [InRussian].(Айала Ф. Введение в популяционную и эволюционную генетику.М.: Мир, 1984. 232 с.).
Altuchov Yu. P., SalmenkovaE. А.,Omel'chenkoV. T. 1997. Populyazionnayageneticalososevykhryb [The population genetics of salmons].Nauka, Moscow, 288 pp. [In Russian]. (АлтуховЮ. П.,СалменковаЕ. А., ОмельченкоВ. Т. Популяционнаягенетикалососевыхрыб. М.: Наука, 1997. 288 с.)
Ekspress-metody opredeleniy afertilnosti zarodyshevykh meshkov lyuzerny [Express-methods of determining fertility embryonic sacks of burclovers]. 1988. Practical recommendations. VIR, Leningrad, 4–9 pp. [In Russian]. (Экспресс-методы определения фертильности зародышевых мешков люцерны.Методическиеуказания / сост. Л. И. Орел, Л. Н. Константинова, Н. И. Дзюбенко, Е. Б. Казачковская. Л.: ВИР, 1988. С. 4–9).
Gitzendanner M. A., Soltis P. S. 2000. Pattern of genetic variation in rare and widespread plant congeners.Amer. J. Bot. 87: 783–792.
Godt M. J. W., Johnson B. R., Hamrich J. L. 1996. Genetic diversity and population size in four rare southern Appalachian plant species. Concervation Biology 10: 796–805.
Gorczakovkyi P. L. 1969. OsnovnyyeproblemyistorycheskoyfitogeografiiUrala[The principal problems of Historical Phytogeography of the Urals]. Urals Depart. of Acad. Scien. USSR Press, Sverdlovsk, 286 pp. [In Russian]. (Горчаковский П. Л. Основные проблемы исторической фитогеографии Урала.Свердловск, 1969. 286 с.).
Gorczakovkyi P. L., Zueva V. N. 1984. Age structure and dynamics of small isolated populations of some endemic Astragals of the Urals.Rus. J. Ecolog. 3: 3–11 [InRussian]. (Горчаковский П. Л., Зуева В. Н. Возрастная структура и динамика малых изолированных популяций уральских эндемичных астрагалов // Экология, 1984. № 3.С. 3–11).
Il'in M.M., Krasheninnikov H.M. 1924. AstragalusclerceanusIljinet H. Krasch species nova. In.: BotanicheskyyematerialygerbariyaGlavnogobotanicheskogosada[The notes of the Principal Botanical Garden Herbarium] 5(8–9): 113–114 [In Russian and Latin]. (ИльинМ. М.,КрашенинниковИ. М. AstragalusclerceanusIljin et H. Krasch species nova // Ботан. матер. гербарияГлавногоботаническогосада, 1924. T. 5. № 8–9. С. 113–114).
Kholina A.B. 2005. Izmechivost i strukturapopulaziyostrolodochnikakhankayskogoOxytropischankaensisJurts.[The biodiversity and the population structure of Hanko-lake locoweed OxytropischankaensisJurts.]. Avtoreferatdissertaziinasoiskaniye …. kandidatabioilogicheskikhnauk]. Vladivostok, 20 pp. [In Russian] (ХолинаА. Б.ИзменчивостьиструктурапопуляцийостролодочникаханкайскогоOxytropischankaensisJurts.:Автореф. дис. ... канд. биол. наук. Владивосток, 2005. 20 с.).
Kholina A. B., Nakonechnaya O. V., Yakubov V. V., Koren’ O. G. 2013.Genetic variation in six species of the genus Oxytropis DC. (Fabaceae) from Kamchatka Peninsula.Rus. J. Genet. 49(10): 1021–1029.
Kholina A. B., Voronkova N. M., Nakonechaya O. V., Koren’ O. G. 2015.Approaches to gene pool conservation of medicinal plant Oxytropislanata (Pall.) DC. (Fabaceae). Turczaninowia 18, 1: 99–109 [In Russian]. (ХолинаА. Б.,ВоронковаН. М., НаконечнаяО. В., КореньО. Г.ПодходыксохранениюгенофондалекарственногорастенияOxytropislanata (Pall.) DC. (Fabaceae) // Turczaninowia, 2015. Т. 18, вып. 1. С. 99–109).
Kniazev M. S. 1994. Fam. FabaceaeLindl. (LeguminosaeJuss., PapilionaceaeGiseke) – Legumes. In.: OpredelitelsosudistykhrasteniySrednegoUrala[Manual of vascular plants of the Middle Urals]. Nauka Press, Moscow, 277–300 [In Russian] (КнязевМ. С.Сем. FabaceaeLindl.(LeguminosaeJuss., PapilionaceaeGiseke) – Бобовые (Мотыльковые) // Определитель сосудистых растений Среднего Урала. М.: Наука, 1994. С. 277–300).
Kniazev M. S. 2007. Astragals (Astragalus, Fabaceae) sect.Craccina in the Urals.Bot. Zhurn. (Moscow &St. Petersburg) 92(8): 1215–1226 [In Russian and Latin]. (КнязевМ. С.Астрагалы (Astragalus, Fabaceae) секцииCraccinaнаУрале // Бот. журн., 2007. Т. 92, № 8. С. 1215–1226).
Kniazev M. S., Kulikov P. V.2008. Astragal clerovskiy – AstragalusclerceanusIljinetKrasch.In.: KrasnayaknigaRossiyskoyFederatsii. Rasteniya i griby[The Red Book of the Russian Federation, plants and fungi].Tovarishhestvonauchnykhizdaniy KMK, Moscow, 214–216 pp. [In Russian]. (КнязевМ. С.,КуликовП. В. Астрагалклеровский – AstragalusclerceanusIljin et Krasch. // КраснаякнигаРоссийскойФедерации. Растения и грибы. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2008. С. 214–216).
KosintsevP. A., BachuraO. P. 2013. Formation of modern ranges of mammals in the Urals during the Holocene.Zool. Zhurn. 92(9): 1098–1106 [InRussian]. (Косинцев П. А. Бачура О. П. Формирование современных ареалов млекопитающих Урала в голоцене.Зоол. журн. 2013, Т. 92, № 9. С. 1098–1106).
Krasheninnikov H. M.1939. The principal way of the development of vegetation in the South Urals, in connection with the paleogeography of Northern Eurasia in Pleistocene and Holocene.SovetskayaBotanika[SovietBotany]6–7:67–99 [InRussian]. (Крашенинников И. М.Основные пути развития растительности Южного Урала в связи с палеогеографией северной Евразии в плейстоцене и голоцене // Сов. Ботаника, 1939. № 6–7. С. 67–99).
Kulikov P. V.2005. KonspektfloryChelyabinskoyoblasti (sosudistyyerasteniya) [Synopsis of the flora of the Chelyabinsk region (vascular plants)]. Geotur, Ekaterinburg – Miass, 537 pp. [In Russian]. (КуликовП. В. КонспектфлорыЧелябинскойобласти (сосудистыерастения).Екатеринбург – Миасс: Геотур, 2005. 537 с.).
Maslova N. V.2011. Astragal Klera – AstragalusclerceanusIljinetKrasch.In.: KrasnayaknigaRespubliki Bashkortostan [The Red Book of the Republic of Bashkiria. Vol. 1: Plants and mushrooms]. MediaPrint, Ufa, 144 р. [In Russian]. (МасловаН. В.АстрагалКлера – AstragalusclerceanusIljinetKrasch. //КраснаякнигаРеспубликиБашкортостан. Т. 1. Растения и грибы / под ред. Б. М. Миркина. Уфа: МедиаПринт, 2011. С. 144).
Mikhailova T. P. 1989. Astragalus L. In: OpredelitelsosudistykhrasteniyBashkirskoy ASSR [Manual of vascular plants of Baschkiria]. Nauka Press, Moscow, 89–102 pp. [In Russian]. (МихайловаТ. П. AstragalusL. – Астрагал // ОпределительвысшихрастенийБашкирскойАССР. М.: «Наука», 1989. С. 89–102).
Nei M. 1978. Estimation of average heterozygosity and genetic distance from a small number of individuals.Genetics. 89(3): 583–590.
Pausheva Z. P. 1980. Praktikumpocitologiirasteniy[Practice of plant cytology].«Kolos» Press, Moscow, 304 pp. [InRussian] (Паушева З. П. Практикум по цитологии растений.М.: Колос, 1980. 304 с.).
Rolf F. J. 1998.NTSYSpc numerical taxonomy and multivariate analysis system.Version 2.0.User guide. N.Y.; Applied Biostatistics. Inc. Setauret., 37 pp.
Semerikov V. L., Belyaev A. Yu. 1995. Allozyme polymorphism in natural populations and cultivars of red clover TrifoliumpratenseL. Rus. J. Genet.31(6): 697–700 [InRussian] (Семериков В. Л., Беляев А. Ю.Аллозимный полиморфизм в природных популяциях и культурных сортах клевера лугового (TrifoliumpratenseL.) // Генетика, 1995. Т. 31. № 6. С. 815–819).
Shamrov I. I. 2008. Semezachatoktsetkovykhraseniy: stroyeniye, funkcii, proiskhozhdeniye[The flowering plants ovule: structure, function and origin]. KMK, Moscow, 350 pp. [InRussian]. (Шамров И. И. Семязачаток цветковых растений: строение, функции, происхождение.М.: Т-вонауч. изд. КМК, 2008. 350 с.).
Slatkin M. 1985. Rare Alleles as Indicators of Gene Flow.Evolution. 39 (1): 53–65.
Swofford D. L., Selander R. B.1981. BIOSYS-1: a FORTRAN program for the comprehensive analysis of electrophoretic data in population genetics and systematics. J. Heredity. 72(4): 281–283.
Wright S. 1943. Isolation by distance.Genetics 28: 114–138.
Wright S. 1969. Evolution and genetics of populations.Vol. 2. Univ. Chicago Press, Chicago, 511 pp.
Zhivotovkyi L. A. 1983. Statistical methods for analysis of gene frequencies in natural populations.In: Itoginauki i tekhniki. Obshchayagenetika[A results of science and technology.Genetics].Vol. 8.VINITIPress, Moscow, 76–104 pp. [InRussian]. (Животовский Л. А. Статистические методы анализа частот генов в природных популяциях // Итоги науки и техники. Общая генетика. Т. 8. М.: ВИНИТИ, 1983. С. 76–104).
Опубликован
2019-03-20
Как цитировать
Kniazev, M., Kutlunina, N., Zimnitskaya, S., & Belyaev, A. (2019). Внутривидовая дифференциация Astragalus clerceanuss. l. (Craccina, Fabaceae): экологические, генетические и эмбриологические аспекты. Turczaninowia, 22(1), 65-76. https://doi.org/10.14258/turczaninowia.22.1.8
Раздел
Научные статьи