Геногеография ели европейской (Picea abies (L.) Karst.) по данным анализа цитоплазматической ДНК

Падутов В. Е.; Каган Д. И.; Ивановская С. И.; Баранов О. Ю.; Маркевич Т. С.

Геногеография ели европейской (Picea abies (L.) Karst.) по данным анализа цитоплазматической ДНК

Падутов В. Е., Каган Д. И., Ивановская С. И., Баранов О. Ю., Маркевич Т. С.

2021

https://doi.org/10.29235/1561-8323-2021-65-4-439-447

Ель европейская (Picea abies (L.) Karst.) является одним из основных лесообразующих видов Беларуси, выполняя важные экономические, экологические и социальные функции. Еловая формация региона характеризуется сложной историей формирования своей популяционно-генетической структуры. Целью данной работы являлся геногеографический анализ популяций P. abies и установление региональных особенностей ее генофонда на территории Беларуси. Проведен молекулярно-генетический анализ микросателлитных (SSR) локусов хлоропластной ДНК и локуса mt15-D02 митохондриальной ДНК P. abies в 57 древостоях естественного происхождения. Выявлено 19 аллельных вариантов локусов Pt63718, Pt26081, Pt71936 хпДНК и два аллельных варианта mt15-D02 мтДНК. Установлено географическое распространение аллелей и рассмотрены региональные особенности геногеографической дифференциации еловой формации. Для еловых древостоев юга Беларуси (Брестская и Гомельская области), где пролегает южная граница сплошной области распространения P. abies и ее островные местонахождения, частота встречаемости отдельных аллельных вариантов SSR-локусов хпДНК имеет наиболее выраженные отклонения от их средних значений по стране. Анализ хпДНК показал наличие определенных региональных особенностей геногеографической структуры еловой формации в направлении «юг–север» и «запад–восток», а мтДНК – концентрацию на юго-западе Беларуси деревьев P. abies южного (карпатского) происхождения, на остальной части страны – северного (бореального). Результаты проведенного геногеографического анализа популяций P. abies могут служить основой для совершенствования лесосеменного районирования данного вида.

Падутов В. Е., Каган Д. И., Ивановская С. И., Баранов О. Ю., Маркевич Т. С. Геногеография ели европейской (Picea abies (L.) Karst.) по данным анализа цитоплазматической ДНК. Доклады Национальной академии наук Беларуси. 2021;65(4):439-447. https://doi.org/10.29235/1561-8323-2021-65-4-439-447

Цитирование

Список литературы

1. Сарнацкий, В. В. Особенности ведения хозяйства в условиях экстремальных нарушений лесных экосистем Беларуси / В. В. Сарнацкий // Вес. Нац. акад. навук Беларусі. Сер. бiял. навук. – 2015. – № 1. – С. 21–25.

2. Парфенов, В. И. Обусловленность распространения и адаптация видов растений на границах ареалов / В. И. Парфенов. – Минск, 1980. – 208 с.

3. Еловичева, Я. К. Палинология Беларуси: в 4 ч. / Я. К. Еловичева. – Минск, 2018. – 831 с.

4. Ковалевич, О. А. Геногеографические особенности распространения популяций дуба черешчатого в Беларуси / О. А. Ковалевич, Д. И. Каган, В. Е. Падутов // Современное состояние, тенденции развития, рациональное использование и сохранение биологического разнообразия растительного мира: материалы Междунар. науч. конф. – Минск, 2014. – С. 328–332.

5. Кавендер-Бэрес, Д. Расцвет дубов / Д. Кавендер-Бэрес, П. Манос, Э. Хипп // В мире науки. – 2020. – № 10. – С. 4–13.

6. Differentiation among Austrian populations of Norway spruce [Picea abies (L.) Karst.] assayed by mitochondrial DNA markers / F. Maghuly [et al.] // Tree Genet. Genomes. – 2007. – Vol. 3, N 3. – P. 199–206. https://doi.org/10.1007/s11295-006-0055-z

7. Ran, J.-H. Molecular Phylogeny and Biogeography of Picea (Pinaceae): Implications for Phylogeographical Studies Using Cytoplasmic Haplotypes / J.-H. Ran, X.-X. Wei, X.-Q. Wang // Molecular Phylogenetics and Evolution. – 2006. – Vol. 41, N 2. – Р. 405–419. https://doi.org/10.1016/j.ympev.2006.05.039

8. Litkowiec, M. Utility of two mitochondrial markers for identification of Picea abies refugial origin / M. Litkowiec, M. Dering, A. Lewandowski // Dendrology. – 2009. – Vol. 61. – P. 65–71.

9. Genetic and historical studies on the origin of Norway spruce in Białowieza Primeval Forest in Poland / M. Dering [et al.] // Eur. J. Forest Res. – 2012. – Vol. 131, N 2. – P. 381–387. https://doi.org/10.1007/s10342-011-0510-8

10. Генетическая дифференциация популяций ели на северо-западе России по результатам маркирования микросателлитных локусов / Е. К. Потокина [и др.] // Экологическая генетика. – 2012. – Т. 10, № 2. – С. 40–49.

11. Natural hybridization of Yezo and Sakhalin spruce in central Hokkaido, revealed by DNA markers with contrasting modes of inheritance / M. Aizawa [et al.] // Plant Species Biology. – 2016. – Vol. 31, N 3. – P. 188–195. https://doi.org/10.1111/1442-1984.12101

12. Пространственное распределение гаплотипов второго интрона гена nad1 в популяциях комплекса европейской и сибирской елей (Picea abies–P. obovata) / Е. А. Мудрик [и др.] // Генетика. – 2015. – Т. 51, № 10. – С. 1117. https://doi.org/10.7868/s0016675815100124

13. Падутов, В. Е. Методы молекулярно-генетического анализа / В. Е. Падутов, О. Ю. Баранов, Е. В. Воропаев. – Минск, 2007. – 176 с.

14. Юркевич, И. Д. Типы и ассоциации еловых лесов (по исследованиям в БССР) / И. Д. Юркевич, Д. С. Голод, В. И. Парфенов. – Минск, 1971. – 350 с.

15. Юркевич, И. Д. Типология и формовой состав еловых лесов Белоруссии / И. Д. Юркевич, Д. С. Голод, В. И. Парфенов // Вопросы лесоведения. – Красноярск, 1970. – С. 130–185.

16. The extent and meaning of hybridization and introgression between Siberian spruce (Picea obovata) and Norway spruce (Picea abies): cryptic refugia as stepping stones to the west? / Y. Tsuda [et al.] // Mol. Ecol. – 2016. – Vol. 25, N 12. – P. 2773–2789. https://doi.org/10.1111/mec.13654

Источник

Информация

Автор

Падутов В. Е. Институт леса Национальной академии наук Беларуси
Каган Д. И. Институт леса Национальной академии наук Беларуси
Ивановская С. И. Институт леса Национальной академии наук Беларуси
Баранов О. Ю. Институт леса Национальной академии наук Беларуси
Маркевич Т. С. Институт леса Национальной академии наук Беларуси

Страницы

439-447

Год издания

2021

Ключевые слова

Коллекции

Доклады Национальной академии наук Беларуси