Molecular genetic studies of the natural self-renewal of Pinus sylvestris L. populations on the example of the East European Plain and the southern outskirts of the Ural mountain country
Abstract
Using the method of ISSR analysis, the genetic affiliation of Pinus sylvestris L. undergrowth was studied in relic island forests that occupy a borderline position with P. sylvestris cultivated plants. The study found that the island burs of the Buzuluk, Buguruslan and Adamovsky districts of the Orenburg Region are characterized by a high level of genetic diversity. According to the analysis of the main components of the sample of relic pines and undergrowth, they are divided into 2 groups, one of which (group A) is present in all the studied areas, the other (group B) – only in the Adamovsky district. Group A is characterized by high genetic diversity and consists of three genetic clusters. The isolated position of the sampling of the Adamovsky district and the overlapping position of the populations of the Buzuluk and Buguruslan districts are presumably due to the difference in botanical and geographical zones and soil and environmental conditions. Cluster analysis (UPGMA), based on the degree of similarity of populations by ISSR-marker characteristics, as well as determination of genetic distance using the Mega 7.0 program, revealed that in the Buzuluk and Buguruslan districts the undergrowth is genetically close to relic forest stands. Presumably, there is no cross-pollination of the relic stand with the cultivated one due to the mismatch in the phenological dates of pine dusting. As a result of the study of the sequence of individual DNA fragments, phylogenetic relationships were not established between the undergrowth and relic forest stand in the Adamovsky district.
Downloads
Metrics
References
Чернодубов А. И. Сосна обыкновенная в островных борах Восточно-Европейской равнины (история – генетика – экология – география). Воронеж: Воронежская гос. лесотехн. академия, 2009. 156 с.
Чернодубов А. И., Чернодубова О. А. К проблеме облесения меловых обнажений юга Русской равнины // Лесн. журнал, 1993. № 4. C. 95–97.
Чибилёв А. А. Географический атлас Оренбургской области. Оренбург: Ин-т степи УрОРАН, 1999. 95 с.
Чибилёв А. А. Физико-географическое районирование Южного Урала как основа для формирования экологического каркаса региона // Степи Северной Евразии: материалы седьмого междунар. симпоз. Оренбург, 2015. С. 916–919.
Чибилёв А. А., Чибилёв Ант. А. Природное районирование Урала с учётом широтной зональности, высотной поясности и вертикальной дифференциации ландшафтов // Известия Самарского научного центра РАН, 2012. Т. 14. вып. 1–6. С. 1660–1665.
Филиппова Т. В., Санников С. Н., Петрова И. В., Санникова Н. С. Феногеногеография популяций сосны обыкновенной на Урале. Екатеринбург: УрОРАН, 2006. 123 с.
Ganopoulos J., Tsaballa A., Xanthopoulou A., Madesis P., Tsaftaris A. 2013. Cultivar Identification by High-Resolution-Melting (HRM) Analysis Using Gene-Based SNP Markers. Plant. Mol. Biol. Report. 31(3): 763–768. DOI: 10.1007/s11105-012-0538
Гончаренко Г. Г., Падутов В. Е., Силин А. Е. Генетическая структура популяций сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) и сосны меловой (Pinus cretacea Kanen.) и их таксономические взаимоотношения // Докл. АНСССР, 1991. Т. 319, № 5. С. 1230–1234.
Гурский А. Ак., Литвинов С. Н., Сафонов Д. Н. К оценке состояния и воспроизводства лесов Оренбургской области // Леса Урала и хозяйство в них: сб. науч. трудов. Вып. 23. Екатеринбург, 2003. С. 39–43.
Гурский А. Ак., Сафонов Д. Н., Гурский А. Ан. Оценка естественного возобновления сосняков Бузулукского бора в зависимости от основных характеристик насаждений балльным методом // Актуальные проблемы лесного комплекса: сб. науч. трудов. Вып. 10. Брянск, 2005. С. 20–22.
Jukes T. H., Cantor C. R. 1969. Evolution of protein molecules. In: Mammalian Protein Metabolism. Ed. H. N. Munro. New York: Academic Press. Pp. 21–132. DOI: 10.1016/B978-1-4832-3211-9.50009-7
Иванова В. С., Русанов А. М., Тетерин А. П., Курякова Т. А. Исследование модельных обусловленностей показателей свойств черноземов Оренбургского Предуралья // Вестник Оренбургского государственного университета, 2008. № 10(92). С. 157–160.
Калякина Р. Г., Рябухина М. В., Рябинина З. Н., Ангальт Е. М. Эколого-биологические особенности хвойных пород деревьев в урбанизированной среде. Оренбург: издательский центр ОГАУ, 2018. 171 с.
Kumar S., Stecher G., Tamura K. 2016. MEGA 7: Molecular Evolutionary Genetics Analysis version 7.0 for bigger datasets. Mol. Biol. Evol. 33:1870–1874. DOI: 10.1093/molbev/msw054
Курнаев С. Ф.Лесорастительное районирование СССР. М.: Наука, 1973. 203 с.
Петрова И. В., Санников С. Н. Изоляция и дифференциация популяций сосны обыкновенной. Екатеринбург: УрОРАН, 1996. 159 с.
Пришнивская Я. В., Нечаева Ю. С., Красильников В. П., Боронникова С. В. Молекулярно-генетический анализ четырех популяций Pinus sylvestris L. на востоке Русской равнины на основании полиморфизма ISSR-маркеров // Вестник Оренбургского государственного университета, 2016. № 2(190). С. 88–93.
Рябухина М. В., Калякина Р. Г., Фризен Н. В. 2019. Филогеографический анализ Pinus sylvestris лесостепной и степной зон Оренбургской области // Turczaninowia, 2019, T. 22, № 2. С. 110–120. DOI: 10.14258/turczaninowia.22.2.6
Русанов А. М., Анилова Л. В., Коршикова Н. А., Воропаев С. Б. Динамика гумусного состояния почв прилегающих к Бузулукскому бору территорий // Проблемы геоэкологии Южного Урала: материалы второй Всерос. науч.-практ. конф. (Оренбург, 4–5 октября 2005 г.) Ч. 1. Оренбург, 2005. С. 239–243.
Рябинина З. Н. Конспект флоры Оренбургской области. Оренбург: Ин-т степи УрОРАН, 1998. 163 c.
Санников С. Н. Естественное возобновление сосны и меры содействия ему в Припышминских борах. Свердловск: УФ АН СССР. 1961. 76 с.
Санников С. Н. Экология и география естественного возобновления сосны обыкновенной. М.: Наука, 1992. 264 с.
Санников С. Н., Петрова И. В. Дифференциация популяций сосны обыкновенной. Екатеринбург: УрОРАН, 2003. 247 с.
Санников С. Н., Санникова Н. С. Экология естественного возобновления сосны под пологом леса. М.: Наука, 1985. 149 с.
Turczaninowia is a golden publisher, as we allow self-archiving, but most importantly we are fully transparent about your rights.
Authors may present and discuss their findings ahead of publication: at biological or scientific conferences, on preprint servers, in public databases, and in blogs, wikis, tweets, and other informal communication channels.
Turczaninowia allows authors to deposit manuscripts (currently under review or those for intended submission to Turczaninowia) in non-commercial, pre-print servers such as ArXiv.
Authors who publish with this journal agree to the following terms:
- Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
- Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
