Молекулярно-генетический анализ Malus sieversii – сравнение Джунгарской популяции in situ и ex situ
Аннотация
Malus sieversii (Ledeb.) M. Roem. (яблоня Сиверса), признанная основным родоначальником культурной яблони и обладающая ценным генофондом, в последние десятилетия находится под угрозой исчезновения в Казахстане. Генетическое разнообразие 13 сортов-клонов яблони Сиверса джунгарской популяции из интродукционной коллекции Главного ботанического сада г. Алматы (Казахстан) и 31 образец из трех популяций Джунгарского Алатау были изучены с использованием 8 полиморфных межмикросаттеллитных маркеров (ISSR); филогенетическая связь сортов-клонов с природной популяцией оценивалась с помощью рибосомальной (ITS) и хлоропластной ДНК (rps16 intron, trnLintronand trnL-trnF spacer). В ходе работы выявлено высокое генетическое разнообразие как сорт-клонов, так и образцов M. sieversii, отобранных из природных популяций в горах Джунгарского Алатау. В результате филогенетического и кластерного анализов изученные сорт-клоны и образцы M. sieversii из природных популяций образовали 1 кластер, образцы предположительно гибридного происхождения образовали 2 кластер, при этом не выявлено какой-либо кластеризации в зависимости от географического положения. Данные показывают, что между популяциями детактивный генетический обмен
Скачивания
Metrics
Литература
Bornet B., Branchard M. 2001. Nonanchored Inter Simple Sequence Repeat (ISSR) markers: reproducible and specific tools for genome fingerprinting. Plant Mol Biol Rep. 19: 209–215.
Darriba D., Taboada G. L., Doallo R., Posada D. 2012. "jModelTest 2: more models, new heuristics and parallel computing". Nature Methods 9(8): 772.
Джангалиев А. Д. Дикая яблоня Казахстана. Алма-Ата: Наука, 1977. 280 c.
Dzhangaliev A. D. 2003. The wild apple tree of Kazakhstan. Hort. Rev. 29: 65–304.
Джангалиев А. Д., Напина Л. И., Салова Т. Н., Уварова Е. И. Malus sieversii (Ledeb.) M. Roem. // Красная книга Казахской ССР. Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды животных и растений. Ч. 2. Растения. Алма-Ата: Изд-во «Наука» Казахской ССР, 1981. С. 98.
Джангалиев А. Д., Салова Т. Н. Уникальное и глобальное значение генофонда яблоневых лесов Казахстана // Доклады НАН РК, 2007. № 5. С. 41–47.
Forsline P. L., Aldwinckle H. S., Dickson E. E., Hokanson S. C. 2003. Collection, maintenance, characterization, and utilization of wild apples from central Asia. Hort. Rev. 29: 1–61.
Forte A. V., Ignatov A. N., Ponomarenko V. V., Dorokhov D. B., Savelyev N. I. 2002. Phylogeny of the Malus (apple tree) species, inferred from the morphological traits and molecular DNA analysis. Russian Journal of Genetics 38(10): 1150–1160.
Фризен Н. Молекулярные методы, используемые в систематике растений. Барнаул: АзБука, 2007. С. 33–34.
Gupta M., Chyi Y-S., Romero-Severson J., Owen J. L. 1994. Amplification of DNA markers from evolutionarily diverse genomes using single primers of simple-sequence repeats. Theor. Appl. Genet. 89: 998–1006. DOI: 10.1007/BF00224530
Hokanson S. C., Szewc-McFadden A. K., Lamboy W. F., McFerson J. R. 1998. Microsatellite (SSR) markers reveal genetic identities, genetic diversity and relationships in a Malus × domestica Borch. core subset collection. Theor. Appl. Genet. 97: 671–683. DOI: 10.1007/s001220050943
Huelsenbeck J. P., Ronquist F., Nielsen R., Bollback J. P. 2001. Bayesian inference of phylogeny and its impact on evolutionary. Biology Science 294: 2310–2314.
Hurka G., Friesen N., German D., Franzke A., Neuffer B. 2012.‘Missing link’ species Capsella orientalis and Capsella thracica elucidate evolution of model plant genus Capsella (Brassicaceae). Molecular Ecology 21: 1223–1238. DOI: 10.1111/j.1365-294X.2012.05460.x
Исаев Е. Б. 2014. Malus sieversii (Ledeb.) M. Roem. // Красная книга Казахстана. Т. 2. Ч. 1. Растения. Алматы, 2014. С. 52.
IUCN. URL: https://www.iucn.org (Accessed 05 November 2015).
Jeanmougin F., Thompson J. D., Gouy M., Higgins D. G., Gibson T. J. 1998. Multiple sequence alignment with Clustal X. Trends Biochem. Sci. 23: 403–405. DOI: 10. 1016/S0968-0004(98)01285-7
Juniper B., Mabberley D. J. 2006. The story of the apple. Timber Press, Portland, 511 pp.
Kimura M., Ohta T. 1972. On the stochastic model for estimation of mutational distance between homologous proteins. Journal of Molecular Evolution 2: 87–90.
Kumar S., Stecher G., Tamura K. 2016. MEGA7: Molecular Evolutionary Genetics Analysis version 7.0 for bigger datasets. Molecular Biology and Evolution 33: 1870–1874. DOI:10.1093/molbev/msw054
Куцев М. Г. 2009. Фрагментный анализ ДНК растений: RAPD, DAF, ISSR. Барнаул: Артика, 2009. 164 с.
Ledebour C. F. 1830. Flora Altaica. Vol. 2. G. Geimeri, Berlin, 464 pp.
Lewsey M. G., Hardcastle T. J., Melnyk C. W., Molnar A., Valli A., Urich M., Nery J.., Baulcombe D., Ecker J. 2016. Mobile small RNAs regulate genome-wide DNA methylation. PNAS 18: 1–10. DOI: 10.1073/pnas.1515072113.
Luby J., Forsline P., Aldwinckle H., Bus V., Geibel M. 2001. Silk road apples–collection, evaluation, and utilization of Malus sieversii from Central Asia. HortScience 36: 225–231.
Nikifirova S., Cavalieri D., Velasco R., Goremykin V. 2013. Phylogenetic analysis of 47 chloroplast genomes clarifies the contribution of wild species to the domesticated apple maternal line. Mol. Biol. Evol. 30 (8): 1751–1760.
Olonova M., Feugey L., Gabrielyan I., Zhang X.-G., Tenaillon M. I., Giraud T. 2012. New insight into the history of domesticated apple: secondary contribution of the European wild apple to the genome of cultivated varieties. PLoS Genet. 8: e1002703. DOI: 10.1371/journal.pgen.1002703
Омашева М. Е., Чекалин С. В., Рябушкина Н. А., Галиакпаров Н. Н. Оценка молекулярно-генетического разнообразия популяций Malus sieversii Джунгарского Алатау и Тарбагатая // Биотехнология. Теория и практика, 2015. № 1. С. 26–34. DOI: 10.11134/btp.1.2015.3
Omasheva М., Flachowsky H., Ryabushkina N., Pozharskiy A., Galiakparov N., Hanke M. 2017. To what extent do wild apples in Kazakhstan retain their genetic integrity? Tree Genetics & Genomes 13: 52. DOI: 10.1007/s11295-017-1134-z
Omasheva М., Pozharsky A. S., Smailov B. B., Ryabushkina N. A., Galiakparov N. N. 2018. Genetic diversity of apple cultivars growing in Kazakhstan. Russian Journal of Genetics 54 (2): 176–187.
Oxelman B., Lidén M., Berglund D. 1997. Chloroplast rps16 intron phylogeny of the tribe Sileneae (Caryophyllaceae). Plant Syst. Evol. 206: 393–410. DOI: 10.1007/BF00987959
Richards C. M., Volk G. M., Reilley A. A., Henk A. D., Lockwood D., Reeves P. A., Forsline P. L. 2009. Genetic diversity and population structure in Malus sieversii, a wild progenitor species of domesticated apple. Tree Genet. Genomes 5: 339–347. DOI: 10.1007/s11295-008-0190-9
Robinson J. P., Harris S. A., Juniper B. E. 2001. Taxonomy of the genus Malus Mill. (Rosaceae) with emphasis on the cultivated apple, Malus domestica Borkh. Plant Syst. Evol. 226: 35–58. DOI:10.1007/s006060170072
Roemer M. J. 1847. Familiarum naturalium regni vegetabilis Synopses monographicae. Fasc. III. Rosiflorae. Vimariae, Landes-Industrie-Comptior, 314 pp. DOI: 10.5962/bhl.title.49482
Sievers J. A. C. 1796. Briefe aus Sibirien. St. Petersburg. URL: http://www.deutschestextarchiv.de/book/view/siever_briefe_1796
Ситпаева Г. Т., Веселова П. В., Гемеджиева Н. Г., Грудзинская Л. М. Комплексные исследования диких сородичей культурных растений Западного Тянь-Шаня // Тр. Инст. ботаники и фитоинтродукции. Алматы, 2014. 194 с.
Смирнов С. B., Фризен Н. В. 2006. Использование молекулярно-генетического анализа для выявления гибридов на примере Brachanthemum baranovii (Asteraceae) // Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии: Материалы V Междунар. науч.-практ. конф. (Барнаул, 21–23 ноября 2006 г.). Барнаул, 2006. С. 256–258.
Sokal R. R., Michener C. D. 1958. A statistical method for evaluating relationships. University of Kansas Science Bulletin 38: 1409–1448.
Swofford D. L. 2002. PAUP*. Phylogenetic analysis using parsimony (*and other methods). Version 4.0 beta version. Sinauer Associates, Sunderland, Massachusetts, 144 pp.
Taberlet P., Gielly L., Pautou G., Bouvet J. 1991. Universal primers for amplification of three non-coding regions of chloroplast DNA. Pl. Mol. Biol. 17: 1105–1109.
Vavilov N. I. 1931. The wild relatives of fruit trees of the Asian part of the USSR and Caucasus and the problem of the origin of fruit trees. Trans. Applе Bot. Gene Breed. 263):132–134.
Volk G. M., Richards C. M., Henk A. D., Reilley A. A., Miller D. D., Forsline P. L. 2009. Novel diversity identified in a wild apple population from the Kyrgyz Republic. Hort. Science 44: 516–518. DOI: 10.21273/HORTSCI.44.2.516
Volk G. M., Richards C. M., Reilley A. A., Henk A. D., Forsline P. L., Aldwinckle H. S. 2005. Ex situ conservation of vegetatively propagated species: development of a seed-based core collection for Malus sieversii. J. Amer. Soc. Hort. Sci. 130: 203–210. DOI:10.21273/JASHS.130.2.203
White T. J., Bruns T., Lee S., Taylor J. 1990. Amplification and direct sequencing of fungal ribosomal RNA genes for phylogenetics. In: PCR Protocols: a guide to methods and applications. Academic Press, New York, USA, 315–322 pp. DOI: 10.1007/BF00224530
Yan G., Long H., Song W., Chen R. 2008. Genetic polymorphism of Malus sieversii populations in Xinjiang, China. Genet. Resources Crop Evol. 55: 171–181. DOI: 10.1007/s10722-007-9226-5
Zhang C., Chen X., He T., Liu X., Feng T., Yuan Z. 2007. Genetic structure of Malus sieversii population from Xinjiang, China, revealed by SSR markers. Journal of Genetics and Genomics 34: 947−955. DOI:10.1016/S1673-8527(07)60106-4
Zhang H., Zhang M., Wang L. 2015. Genetic structure and historical demography of Malus sieversii in the Yili Valley and the western mountains of the Junggar Basin, Xinjiang, China. J Arid Land. 7(2): 264–271. DOI: 10.1007/s40333-014-0044-2
Zhou Z. Q., Li Y. N. 2000 The RAPD evidence for the phylogenetic relationship of the closely related species of cultivated apple. Genet Res Crop Evol. 47:353–357. DOI: 10.1023/A:1008740819941
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.
