Морфологический и филогенетический анализ сибирских видов рода Erythronium (Liliaceae)

УДК 582.572.226+577.21(571.1)

Ключевые слова: генетический анализ, ДНК-штрихкодирование, филогения, ITS, rbcL, rpoB-trnC, trnL-trnF, trnT-trnL

Аннотация

Статья посвящена сравнительному морфолого-генетическому анализу популяций сибирских видов рода Erythronium. Выявлены морфологические различия между видами E. sajanense, E. sibiricum, E. sulevii, заключающиеся в размерах и формах листьев, листочков околоцветника, тычиночных нитей. При проведении кластерного анализа отмечается четкое отделение популяций кандыка саянского по совокупности указанных признаков. ISSR-анализом установлено, что уровень генетического разнообразия в популяциях варьирует от 23 до 40 % и имеет максимальные показатели для популяций E. sajanense. Изученные популяции кандыков характеризуются высоким уровнем генетической дифференциации (Gst = 0,5788) и относятся к разным видам. На UPGMA-дендрограмме сходства отмечается достоверное отделение (индекс бутстрэпа 100 %) популяций E. sajanense, тогда как популяции E. sibiricum и E. sulevii демонстрируют большее генетическое сходство. Анализ генотипов особей в программе STRUCTURE показывает разделение на 3 кластера, соответствующих исследуемым видам. Филогенетический анализ с использованием ITS и хлоропластных молекулярных маркеров (rbcL, rpoB-trnC, trnL-trnF, trnT-trnL) выявил отсутствие различий в последовательностях E. sibiricum и E. sulevii. При сравнении участков ДНК E. sajanense с двумя другими видами обнаружены многочисленные однонуклеотидные замены, а также 1–24 нуклеотидные индели и дупликации, что четко обособляет данный вид на филогенетических деревьях. Проведенный комплексный морфолого-генетический анализ популяций сибирских видов кандыков доказывает самостоятельность вида E. sajanense. Erythronium sulevii отличается от E. sibiricum такими морфологическими параметрами, как цвет пыльников, размеры и форма листочков околоцветника, а также межмикросателлитными последовательностями, однако для уточнения его таксономического ранга требуются дальнейшие исследования.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Литература

Bartha L., Stepanov N. V., Rukšāns J., Banciu H. L., Keresztes L. 2015. Non-monophyly of Siberian Erythronium (Liliaceae) leads to the recognition of the formerly neglected Erythronium sajanense. J. Plant Res. 128: 721–729. https://doi.org/10.1007/s10265-015-0734-7
Chepinoga V. V., Barkalov V. Yu., Ebel A. L., Knyazev M. S., Baikov K. S., Bobrov A. A. et al. 2024. Checklist of vascular plants of Asian Russia. Bot. Pacifica 13: 3–310. https://doi.org/10.17581/bp.2024.13S01
Черепнин Л. М. Флора южной части Красноярского края. Красноярск: Красноярское книжн. изд-во, 1959. 240 с.
Clennett C. 2014. The Genus Erythronium. London: Kew Publishing. 250 рp.
Edgar R. C. 2004. MUSCLE: multiple sequence alignment with high accuracy and high throughput. Nucleic. Acids. Res. 32(5): 1792–1797. https://doi.org/10.1093/nar/gkh340
Erythronium L. [2026]. World Flora Online. URL: https://www.worldfloraonline.org/taxon/wfo-4000013993#children (Accessed 12 February 2026).
Fay M. F., Swensen S. M., Chase M. W. 1997. Taxonomic affinities of Medusagyne oppositifolia (Medusagynaceae). Kew Bull. 52: 111–120.
Hubisz M. J. 2009. Inferring weak population structure with the assistance of sample group information. Mol. Ecol. Resour. 9 (5): 1322–1332.
Клещева Е. А. Кандык сибирский – Erythronium sibiricum (Fisch. et C. A. Mey.) Kryl. (1841) // Красная книга Республики Тыва (животные, растения и грибы). 2-е изд., перераб. Кызыл: Фаворит, 2018. С. 348.
Красников А. А. Кандык сибирский – Erythronium sibiricum (Fisch. et C. A. Mey.) Kryl. (1841) // Красная книга Новосибирской области. 3-е изд., перераб. и доп. Новосибирск: Типография А. Христолюбова, 2018. С. 390.
Kumar S., Stecher G., Li M., Knyaz C., Tamura K. 2018. MEGA X: Molecular Evolutionary Genetics Analysis across computing platforms. Mol. Biol. Evol. 35: 1547–1549. https://doi.org/10.1093/molbev/msy096
Куприянов О. А. Кандык сибирский – Erythronium sibiricum (Fisch. et C. A. Mey.) Kryl. // Красная книга Кузбасса. Т. I. 3-е изд., перераб. и доп. Кемерово: ВЕКТОР-ПРИНТ, 2021. С. 68.
Куцев М. Г., Уварова О. В., Синицына Т. А. Набор синтетических олигонуклеотидов для амплификации и секвенирования ITS1-5.8S-ITS2 сосудистых растений // Патент РФ № 2528063 от 30.06.2014.
Куваев В. Б. Кандык сибирский – Erythronium sibiricum (Fisch. еt C. A. Mey.) Kryl. // Красная книга Российской Федерации. Растения и грибы. М.: Тов-во науч. изд. КМК, 2024. С. 319–320.
Леонова Т. В., Лавриненко С. В. Кандык сибирский – Erythronium sibiricum (Fisch. et C. A. Mey.) Kryl. (1841) // Красная книга Республики Хакасия: редкие и исчезающие виды растений и грибов. 2-е изд., перераб. и доп. Новосибирск: Наука, 2012. С. 100.
Li P., Lu R.-S., Xu W.-Q., Ohi-Toma T., Cai M.-Q., Qiu Y.-X., Cameron K. M., Fu C.-X. 2017. Comparative genomics and phylogenomics of East Asian tulips (Amana, Liliaceae). Front. Plant Sci. 8: 451. https://doi.org/10.3389/fpls.2017.00451
Miikeda O., Kita K., Handa T., Yukawa T. 2006. Phylogenetic relationships of Clematis (Ranunculaceae) based on chloroplast and nuclear DNA sequences. Bot. J. Linn. Soc. 152: 153–168. https://doi.org/10.1111/j.1095-8339.2006.00551.x
Nei M. 1972. Genetic distance between populations. Am. Nat. 106: 283–292. https://doi.org/10.1086/282771
Olmstead R. G., Michaels H. J., Scotts K. M., Palmer J. D. 1992. Monophyly of the Asteridae and identification of their major lineages inferred from DNA sequences of rbcL. Ann. Missouri Bot. Gard. 79: 249–265.
Папина О. Н. Лилейные – Liliaceae // Определитель растений Республики Алтай. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2012. C. 492–495.
Положий А. В. Erythronium sibiricum (Fisch. et C. A. Mey.) Kryl. // Красная книга Томской области. Томск: Изд-во Томск. ун-та, 2002. С. 258.
Pritchard J. K., Stephens M., Donnelly P. 2004. Inference of population structure using multilocus genotype data. Genetics 155: 945–959. https://doi.org/10.1093/genetics/155.2.945
R Core Team [2012]. R: A language and environment for statistical computing. Vienna, Austria; R Foundation for Statistical Computing. URL: http://www.R-project.org/
Ruksans J. 2007. Buried Treasures: Finding and Growing the World's Choicest Bulbs. Portland: Timber Press. 460 pp.
Шмидт В. М. Математические методы в ботанике. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1984. 288 с.
Степанов Н. В. Кандык сибирский – Erythronium sibiricum (Fisch. et C. A. Mey.) Kryl. (1929) // Красная книга Красноярского края. Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды дикорастущих растений и грибов. Т. 2. Красноярск: Сибирский фед. ун-т, 2022. С. 269.
Степанов Н. В., Стасова В. В. О новом таксоне рода кандык (Erythronium – Liliaceae) из Западного Саяна // Вестник КрасГАУ, 2011. № 8. С. 58–63.
Taberlet P., Gielly L., Pautou G., Bouvet J. 1991. Universal primers for amplification of three non-coding regions of chloroplast DNA. Plant Mol. Biol. 17: 1105–1109. https://doi.org/10.1007/BF00037152
Терехина Т. А., Копытина Т. М. Erythronium sibiricum (Fisch. et C. A. Mey.) Kryl. – кандык сибирский // Красная книга Алтайского края. Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды растений и грибов. Т. 1. Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2016. С. 126–127.
Tukey J. W. 1949. Comparing individual means in the analysis of variance. Biometrics 5(2): 99–114. https://doi.org/10.2307/3001913
Опубликован
2026-10-25
Как цитировать
Рябова К. К., Ямских И. Е., Степанов Н. В., Куцев М. Г. Морфологический и филогенетический анализ сибирских видов рода Erythronium (Liliaceae) // Turczaninowia, 2026. Т. 29, № 3. С. 172–186 DOI: 10.14258/turczaninowia.29.3.18. URL: https://turczaninowia.asu.ru/article/view/20504.
Раздел
Научные статьи