Полиморфизм ценопопуляций Cruciata krylovii в горах Южной Сибири на основе морфологических данных и RAF-PCR анализа

I.E. Yamskikh, M.G. Kutsev

Аннотация


Проведен анализ состояния 16 ценопопуляций третичного неморального реликта Cruciata krylovii (крестообразник Крылова, Rubiaceae), произрастающих в лесах Западного и Восточного Саян, Алтая, окрестностях г. Томска. Выявлено, что на сплошных вырубках пихтовых, осиновых лесов в первые годы отмечается разрастание особей вида. В последующие годы возможно снижение проективного покрытия C. krylovii, уменьшение параметров вегетативных органов растения, увеличение уровня внутрипопуляционной изменчивости морфологических признаков. Наиболее резкие изменения в морфоструктуре ценопопуляций наблюдаются на территории условно-сплошных вырубок. Кластерным анализом установлено, что морфологическим сходством обладают ценопопуляции, произрастающие в антропогенно нарушенных сообществах. Генетическую вариабельность ценопопуляций крестообразника Крылова выявляли с помощью RAF-PCR (Randomly Amplified DNA Fingerprinting) метода. Суммарный процент полиморфных локусов составляет 98,44. Уровень внутрипопуляционного генетического полиморфизма варьирует в достаточно широких пределах (68,8–96,9 %). Высокий уровень генетической изменчивости характерен для ценопопуляций, произрастающих в черневых, лесостепных и подтаежных сообществах. Все изученные ценопопуляции крестообразника характеризуются средним уровнем генетической дифференциации (Gst = 0,18) и группируются по географическому принципу. По типу эколого-ценотических стратегий C. krylovii относится к фитоценотическим патиентам и эксплерентам. Обладает относительно широкой экологической амплитудой. В местообитаниях на границе ареала (лесостепная, подтаежная, томская популяции) наблюдаются достаточно высокие показатели морфолого-генетического разнообразия данного вида, что свидетельствует о возможностях его дальнейшего расселения по территории Сибири. Данный вид устойчив к воздействию антропогенных факторов, однако вырубки не благоприятствуют распространению вида из-за высокой конкуренции со стороны других растений. По классификации реликтов А. А. Гроссгейма является адаптантом.


Ключевые слова


Алтай; Западный Саян; морфолого-генетический анализ; неморальный реликт; черневые леса; RAF-PCR

Полный текст:

PDF

Литература


Amelchenko V. P., Ignatenko N. A., Malachova L. A. 1990. Cruciata krylovii. In: Biologicheskiye osnovy okhrany redkikh i ischezayushchikh rasteniy Sibiri [Biological bases of protection of rare and endangered plants of Siberia]. Nauka, Novosibirsk, 19–44 pp. [In Russian]. (Амельченко В. П., Игнатенко Н. А., Малахова Л. А. Крестообразник Крылова // Биологические основы охраны редких и исчезающих растений Сибири. Новосибирск: Наука, 1990. С. 19–44).

Boronnikova S. V. 2013. Molekularno-geneticheskiy analiz i otsenka sostoyaniya genofondov resursnykh vidov rasteniy Permskigo kraya [Molecular-genetic analysis and assessment of the gene pools state of resource species of plants from Perm Region]. Perm, 239 pp. [In Russian]. (Боронникова С. В. Молекулярно-генетический анализ и оценка состояния генофондов ресурсных видов растений Пермского края. Пермь, 2013. 239 с.).

Cherepnin L. M. 1967. Flora yuzhnoy chasti Krasnoyarskogo kraya [Flora of the southern part of the Krasnoyarsk Territory]. Krasnoyarsk, 236 pp. [In Russian]. (Черепнин Л. М. Флора южной части Красноярского края. Красноярск, 1967. 236 с.).

Grossgeim A. A. 1939. Types of the relicts. Izvestiya Azerbaydzhanskogo filiala AN SSSR [News of the Azerbaijan branch of the USSR Academy of Sciences] 6: 74–80 [In Russian]. (Гроссгейм А. А. Типы реликтов // Изв. Азербайдж. филиала АН СССР, 1939. № 6. С. 74–80).

Iljin М. М. 1941. Tertiary relic elements in the taiga flora of Siberia and their possible origin. In: Materialy po istorii flory i rastitelnosti SSSR. Т. 1. [Materials on the history of flora and vegetation of the USSR]. Vol. 1. Moscow–Leningrad, 257–292 pp. [In Russian]. (Ильин М. М. Третичные реликтовые элементы в таежной флоре Сибири и их возможное происхождение // Материалы по истории флоры и растительности СССР. Т. 1. М.–Л., 1941. С. 257–292).

Krasnoborov I. M. 1977. Tertiary relics in the flora of the Tuva ASSR. In: Rastitelnyy pokrov basseyna Verkhnego Yeniseya [Vegetation cover of the Upper Yenisei basin]. Nauka, Novosibirsk, 4–14 pp. [In Russian]. (Красноборов И. М. Третичные реликты во флоре Тувинской АССР // Растительный покров бассейна Верхнего Енисея. Новосибирск: Наука, 1977. С. 4–14).

Kutsev M.G., Sinitsyna T.A., Kondo K. 2013. Genetic diversity between three species of Sanguisorba L. from West Siberia based on randomly amplified DNA fingerprints. Turczaninowia 16, 2: 134–137 [In Russian]. (Куцев М.Г., Синицына Т.А., Кондо К. Генетические различия между тремя видами Sanguisorba L. из Западной Сибири на основе метода случайно амплифицированных фрагментов ДНК (RAF) // Turczaninowia, 2013. Т. 16, вып. 2. С. 134–137).

Mamaev S. A. 1972. Formy vnutrividovoy izmenchivosti drevesnykh rasteniy [Forms of intraspecies variability of woody plants]. Nauka, Moscow, 284 pp. [In Russian]. (Мамаев С. А. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений. М.: Наука, 1972. 284 с.).

Nazimova D. I., Perevoznikova V. D., Molokova N. I. 1983. The reaction of grass cover species to cutting in the chern forests of Western Sayan. In: Ekologiya rasteniy Sredney Sibiri [Plant ecology of the Central Siberia]. Krasnoyarsk, 4–7 pp. [In Russian]. (Назимова Д. И., Перевозникова В. Д., Молокова Н. И. Реакция видов травяного покрова на вырубку в черневых лесах Западного Саяна // Экология растений Средней Сибири. Красноярск, 1983. С. 4–7).

Naumova E. G. 1996. Cruciata Miller. In: Flora Sibiri [Flora of Siberia]. Vol. 12. Nauka, Novosibirsk, 124 p. [In Russian]. (Наумова Е. Г. Cruciata Miller – Круциата, крестовидка // Флора Сибири. Т. 12. Новосибирск: Наука, 1996. С. 124).

Nei M. 1978. Estimation of average heterozygosity and genetic distance from a small number of individuals. Genetics 89: 538–590.

Polozhii A. V., Krapivkina E. D. 1985. Relikty tretichnykh shirokolistvennykh lesov vo flore Sibiri [Relics of tertiary broad-leaved forests in the flora of Siberia]. Izdatelstvo TGU, Tomsk, 158 pp. [In Russian]. (Положий А. В., Крапивкина. Э. Д. Реликты третичных широколиственных лесов во флоре Сибири. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1985. 158 с.).

Popov M. G. 1959. Flora Sredney Sibiri [Flora of Central Siberia]. Vol. 2Academy of sciences press, Moscow–Leningrad, 559–918 pp. [In Russian]. (Попов М. Г. Флора Средней Сибири. Т. 2. М.–Л.: изд-во АН СССР, 1959. С. 559–918).

Reynolds J., Weir B. S., Cockerham C. C. 1983. Estimation of the coancestry coefficient: Basis for a short-term genetic distance. Genetics 105: 767–779.

Shmidt V. M. 1984. Matematicheskiye metody v botanike [Mathematical Methods in Botany]. Izdatelstvo Leningradskogo universiteta, Leningrad, 288 pp. [In Russian]. (Шмидт В.М. Математические методы в ботанике. Л.: изд-во Ленингр. ун-та, 1984. 288 с.).

Voronov A. G. 1973. Geobotanika [Geobotany]. Moscow, 384 pp. [In Russian]. (Воронов А. Г. Геоботаника. М.: Высшая школа, 1973. 384 с.).

Waldron J., Peace C., Searle I. et al. 2002. Randomly amplified DNA fingerprinting: a culmination of DNA marker technologies based on arbitrarily-primed PCR amplification. Journal of biomedicine and biotechnology 2(3): 141–150.

Wright S. 1978. Evolution and the genetics of population. Variability within and among natural populations. Chicago, 580 pp.

Yamskikh I. E. 2007. Biomorphological features of Cruciata krylovii (Rubiaceae) in the southern of Krasnoyarsk region. Bot. zhurn. (Moskow & St. Petersburg) 92(2): 263–270 [In Russian]. (Ямских И. Е. Биоморфологические особенности Cruciata krylovii (Rubiaceae) в Красноярском крае // Бот. журн., 2007. Т. 92, № 2. С. 263–270).

Yamskikh I. E., Kutsev M. G., Nefedova O. V. 2016. Morphological and genetics analysis of Stachys sylvatica (Lamiaceae) cenopopulations in the mountains of South Siberia. Turczaninowia 19, 1: 62–71 [In Russian]. (Ямских И. Е. Куцев М. Г., Нефедова О. В. Морфолого-генетический анализ ценопопуляций Stachys sylvatica (Lamiaceae), произрастающих в горах Южной Сибири // Turczaninowia, 2016. Т. 19, вып. 1. С. 62–71. DOI: 10.14258/turczaninowia.19.1.8.

Yamskikh I. E., Kutsev M. G. 2017. Morphological and genetic analysis of Brunnera sibirica (Boraginaceae) cenopopulation in the Southern Siberia Mountains. Contemporary Problems of Ecology 10(1): 43–51. DOI: 10.1134/S1995425517010127.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NoDerivatives» («Атрибуция — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.

Адрес:  656049, Барнаул, пр. Ленина, 61, Алтайский государственный университет. 

Редакция журнала "Turczaninowia".  

Факс: (3852) 67-09-28; Тел.: (3852) 67-09-27, 36-86-39.

Журнал публикуется в издательстве Алтайского государственного университета.

С полным архивом журнала "Turczaninowia" можно ознакомиться на старой версии сайта.

Для настройки уведомлений о появлении новых выпусков журнала "Turczaninowia" на сайте, либо получении актуальной информации, в том числе объявлений, событий процесса отправки, рецензирования и пр., Вы можете воспользоваться модулем настройки уведомлений (справа на главной странице).

ISSN 1560-7259 Print, ISSN 1560-7267 Online

Электронное периодическое издание "Turczaninowia (Турчаниновия)" зарегистрировано как средство массовой информации.

Свидетельство о регистрации СМИ ЭЛ №ФС77-47579 от 30 ноября 2011 г. выдано Роскомнадзором РФ.


All contents licensed under GNU General Public License


© 1998 Turczaninowia