Доказательство отдаленной гибридизации среднеазиатских ковылей (Poaceae: Stipa)
Аннотация
Род Stipa – один из крупнейших и таксономически сложных родов семейства Poaceae. Основная проблема понимания видов и родственных отношений между ними связана с обширной меж- и внутрисекционной гибридизацией. Раскрытие процессов гибридизации является ключом к установлению взаимоотношений между видами внутри рода. В ходе флористического исследования в ковыльных степных экосистемах Средней Азии нами были обнаружены экземпляры Stipa с интересным сочетанием морфологических признаков, позволяющих предположить их происхождение в результате гибридизации между морфологически и филогенетически далекими видами. Для подтверждения нашей гипотезы мы применили комбинацию классических морфологических методов и метода полногеномного генотипирования SNP. Используя такой подход, мы определили, что новый таксон Stipa × smelanskyi возник в результате скрещивания S. richteriana и S. drobovii, и подтвердили, что он является гибридом F1. Более того, мы обнаружили образец S. drobovii с незначительной примесью локусов S. richteriana, что может свидетельствовать о предполагаемых интрогрессионных событиях среди этих таксонов.
Скачивания
Metrics
Литература
Allendorf F. W., Leary R. F., Spruell P., Wenburg J. K. 2001. The problems with hybrids: setting conservation guidelines. Trends Ecol. Evol. 16: 613–622. DOI: 10.1016/S0169-5347(01)02290-X
Anderson E., Thompson E. 2002. A model-based method for identifying species hybrids using multilocus genetic data. Genetics 160: 1217–1229. DOI: 10.1093/genetics/160.3.1217
Baiakhmetov E., Nowak A., Gudkova P., Nobis M. 2020. Morphological and genome-wide evidence for natural hybridisation within the genus Stipa (Poaceae). Sci. Rep. 10: 1–14. DOI: 10.1038/s41598-020-70582-1
Baiakhmetov E., Ryzhakova D., Gudkova P., Nobis M. 2021. Evidence for extensive hybridisation and past introgression events in feather grasses using genome-wide SNP genotyping. BMC Plant Biology 21. DOI: 10.1186/s12870-021-03287-w
Bor N. L. 1970. Gramineae. In: Flora Iranica. Vol. 70. Graz, Austria: Academisch Druck-u. Verlagsanstalt. 573 pp. + 72 tabl.
Cattell R. B. 1966. The scree test for the number of factors. Multivariate Behav. Res. 1: 245–276, DOI: 10.1207/s15327906mbr0102_10
Chen J., Luo M., Li S., Tao, M., Ye X., Duan W., Zhang C., Qin Q., Xiao J., Liu S. 2017. A comparative study of distant hybridization in plants and animals. Sci. China Life Sci. 61(3): 285–309. DOI: 10.1007/s11427-017-9094-2
Chhatre V., Emerson K. 2017. StrAuto: Automation and parallelization of STRUCTURE analysis. BMC Bioinformatics 18. DOI: 10.1186/s12859-017-1593-0
Earl D. A., Vonholdt B. 2012. Structure Harvester: a website and program for visualizing STRUCTURE output and implementing the Evanno method. Conserv. Genet. Resour. 4.
Evanno G., Regnaut S., Goudet J. 2005. Detecting the number of clusters of individuals using the software STRUCTURE: a simulation study. Mol. Ecol. 14: 2611–2620. DOI: 10.1111/j.1365-294X.2005.02553.x
Francis R. M. 2017. Pophelper: An R Package and Web App to analyse and visualize population structure. Mol. Ecol. Resour. 17: 27–32. DOI: 10.1111/1755-0998.12509
Freitag H. 1985. The genius Stipa (Gramineae) in Southwest and South Asia. Notes R. Bot. Gard. Edinb. 42(3): 355–489.
Голоскоков В. П. Особенности видового эндемизма во флоре Казахстана (материалы к анализу «Флоры Казахстана», 1) // Ботанические материалы Гербария Института Ботаники АН КазССР, 1969. T. 6. C. 3–12.
Grant P. R., Grant B. R., Petren K. 2005. Hybridization in the recent past. Am. Nat. 166: 56–67. DOI: 10.1086/430331
Gruber B., Georges A., Berry O., Unmack P. 2021. DartR: importing and analysing SNP and Silicodart data generated by genome-wide restriction fragment analysis. URL: https://rdrr.io/cran/dartR/ (Accessed 23 April 2022).
Gruber B., Unmack P. J., Berry O. F., Georges A. 2018. Dartr: an r package to facilitate analysis of SNP data generated from reduced representation genome sequencing. Mol. Ecol. Resour. 18: 691–699. DOI: 10.1111/1755-0998.12745
Husson F., Josse J., Lê S., Mazet J. 2014. FactoMineR: multivariate exploratory data analysis and data mining with R. FactoMineR: multivariate exploratory data analysis and data mining with R.R package version 1: 102–123.
Kassambara A., Mundt F. 2021. Factoextra: extract and visualize the results of multivariate data analyses. URL: https://rdrr.io/cran/factoextra (Accessed 23 April 2022).
Kilian A., Wenzl P., Huttner E., Carling J., Xia L., Blois H., Caig V., Heller-Uszynska K., Jaccoud D., Hopper C., et al. 2012. Diversity Arrays Technology: a generic genome profiling technology on open platforms. In: F. Pompanon, A. Bonin (eds.). Data production and analysis in population genomics: methods and protocols. Methods in Molecular Biology. Totowa, NJ: Humana Press. Pp. 67–89.
Kupriyanov A.N., Gudkova P.D., Kriuchkova E.A. 2018. Endemism of the Kazakhstan flora: Poaceae Barnhart. Ukr. J. Ecol. 8(4): 393–405.
Letunic I., Bork P. 2021. Interactive Tree Of Life (ITOL) v5: an online tool for phylogenetic tree display and annotation. Nucleic Acids Res. 49. DOI: 10.1093/nar/gkab301
Mallet J. A. 1995. Species definition for the modern synthesis. Trends Ecol. Evol. 10: 294–299. DOI: 10.1016/0169-5347(95)90031-4
Mallet J. 2005. Hybridization as an invasion of the genome. Trends Ecol. Evol. 20: 229–237. DOI: 10.1016/j.tree.2005.02.010
Mallet J. 2007. Hybrid Speciation. Nature 446: 279–283. DOI: 10.1038/nature05706
Mayr E. 1942. Systematics and the origin of species: From the Viewpoint of a Zoologist. New York: Columbia University Press. 207 pp.
Mayr E. 1963. Animal species and evolution. Cambridge: Belknap Press of Harvard University Press. 797 pp.
Nobis M. 2014. Taxonomic revision of the Central Asian Stipa tianschanica complex (Poaceae) with particular reference to the epidermal micromorphology of the lemma. Folia Geobot. 49: 283–308. DOI: 10.1007/s12224-013-9164-2
Nobis M., Erst A., Nowak A., Shaulo D., Olonova M., Kotukhov Y., Doğru-Koca A., Dönmez A., Király G., Ebel A., et al. 2017. Contribution to the Flora of Asian and European countries: new national and regional vascular plant records, 6. Bot. Lett. 164: 23–45. DOI: 10.1080/23818107.2016.1273134
Nobis M., Gudkova P., Baiakhmetov E., Żabicka J., Krawczyk K., Sawicki J. 2019. Hybridisation introgression events and cryptic speciation in Stipa (Poaceae): a case study of the Stipa heptapotamica hybrid-complex. Perspect. Plant Ecol. Evol. Syst. DOI: 10.1016/j.ppees.2019.05.001
Nobis M., Gudkova, P., Nowak A., Sawicki J., Nobis A. 2020. A synopsis of the genus Stipa (Poaceae) in Middle Asia, including a key to species identification, an annotated checklist, and phytogeographic analyses. Ann. Missouri Bot. Gard. 105: 1–63. DOI: 10.3417/2019378
O’Brien S. J., Mayr E. 1991. Bureaucratic Mischief: recognizing endangered species and subspecies. Science 251: 1187–1188. DOI: 10.1126/science.251.4998.1187
Pagès J. 2021. Analyse factorielle de données mixtes. In: analyse factorielle multiple avec R. EDP Sciences. Pp. 65–76.
Peterson P., Romaschenko K., Soreng R., Valdés J. 2019. A key to the North American genera of Stipeae (Poaceae, Pooideae) with descriptions and taxonomic names for species of Eriocoma, Neotrinia, Oloptum, and Five New Genera: Barkworthia, × Eriosella, Pseudoeriocoma, Ptilagrostiella, and Thorneochloa launched to accelerate biodiversity research. PhytoKeys 126: 89–125. DOI: 10.3897/phytokeys.126.34096
Pritchard J., Stephens M., Donnelly P. 2000. Inference of population structure using multilocus genotype data. Genetics 155: 945–959.
Romaschenko K., Peterson P., Soreng R., Garcia-Jacas N., Futorna O., Susanna A. 2012. Systematics and evolution of the needle grasses (Poaceae: Pooideae: Stipeae) based on analysis of multiple chloroplast loci, ITS, and lemma micromorphology. Taxon 61: 18–44. DOI: 10.1002/tax.611002
Рожевиц Р. Ю. Stipa L. // Флора СССР. Т. 2. Л.: АН СССР, 1934. С. 79–112, 740–741.
Sievert C., Parmer C., Hocking T., Chamberlain S., Ram K., Corvellec M. et al. 2020. Plotly: create interactive web graphics via 'plotly.js'. URL: https://rdrr.io/cran/plotly/ (Accessed 23 April 2022).
Thiers B. 2021. Index herbariorum: a global directory of public herbaria and associated staff. New York Botanical Garden’s Virtual Herbarium. URL: http://sweetgum.nybg.org/science/ih/ (Accessed 23 April 2022).
Цвелев Н. Н. Злаки CCCР. Л.: Наука, 1976. 788 с.
Цвелев Н. Н. Заметки о трибе Stipeae Dumort. (Poaceae) // Новости сист. высш. раст., 2012. Т. 43. С. 20–29.
Wickham H. 2009. Ggplot2 – elegant graphics for data analysis. In: Proceedings of the Use R. Houston, Texas, USA: Springer. 212 pp.
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.