ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГЕНОВ BMY2, WAXY И ВНУТРЕННИХ ТРАНСКРИБИРУЕМЫХ СПЕЙСЕРОВ ГЕНОВ РИБОСОМНЫХ РНК В КАЧЕСТВЕ МАРКЕРОВ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ ВИДОВ РОДА ELYMUS

Elymus L. – род семейства Poaceae, включает исключительно полиплоидные виды. Виды рода распространены на всех континентах, не менее половины встречаются в Евразии, которая считается местом происхождения рода. Тем не менее видовое разнообразие, генетические особенности отдельных видов и их эволюционные взаимосвязи во многих частях Евразии, в частности на Дальнем Востоке Российской Федерации, до сих пор не исследованы. В связи с этим представляется перспективным изучение эволюционных взаимоотношений видов, произрастающих в данном регионе. В ходе работы проанализированы имеющиеся в базах данных последовательности двух ядерных генов и внутренних транскрибируемых спейсеров генов рибосомных РНК некоторых видов Elymus, встречающихся на Дальнем Востоке. Выявлено, что ядерные гены более пригодны для установления филогении на межвидовом уровне. В работе также показано, что последовательности гена waxy, принадлежащие различным гапломам, демонстрируют заметные различия и в силу этого могут быть использованы в качестве маркера для установления геномной конституции видов Elymus. Наконец, систематическое положение E. Kamczadalorum как отдельного вида было подтверждено.

1. Агафонов А.В. Система рекомбинационных и интрогрессивных генпулов StH-геномных видов рода Elymus L. Северной Евразии: дис. д-ра биол. наук. Центральный Сибирский ботанический сад, Новосибирск, 2004.

2. Агафонов А.В., Баум Б.Р. Индивидуальная изменчивость и репродуктивные свойства половых гибридов внутри комплекса Elymus trachycaulus (Poaceae: Triticeae) и близких таксонов. 1. Полиморфизм запасных белков эндосперма у биотипов Северной Америки и Евразии // Turczaninowia. 2000. T. 3. Вып. 1. С. 63–75.

3. Цвелев Н.Н., Пробатова Н.С. Роды Elymus L., Elytrigia Desv., Agropyron Gaertn., Psathyrostachys Nevski и Leymus Hochst. (Poaceae: Triticeae) во флоре России // Комаровские чтения. Владивосток: Дальнаука, 2010. Вып. 57. С. 5–102.

4. Altschul S.F., Gish W., Miller W. et al. Basic local alignment search tool // J. Mol. Biol. 1990. V. 215. P. 403–410.

5. Alvarez I.A., Wendel J.F. Ribosomal ITS sequences and plant phylogenetic inference // Molecular Phylogenetics Evolution. 2003. V. 29. Р. 417–434.

6. Dewey D.R. Synthetic hybrids of Hordeum bogdanii with Elymuscanadensis and Sitanionhystrix // American Journal Botany. 1971. V. 58. Р. 902–908.

7. Dewey D.R. The genomic system of classifi cation as a guide to intergeneric hybridization with the perennial Triticeae. Gene manipulation in plant improvement. N. Y.: Plenum Publ. Corp., 1984. P. 209–279.

8. Fan X., Sha L., Dong Z. et al. Phylogenetic relationships and Y genome origin in Elymus L. sensu lato (Triticeae; Poaceae) based on single-copy nuclear Acc1 and Pgk1 gene sequences // Molecular Phylogenetics Evolution. 2013. V. 69. Issue 3. P. 919–928.

9. Guindon S., Dufayard J., Lefort V. et al. New Algorithms and Methods to Estimate Maximum-Likelihood Phylogenies: Assessing the Performance of PhyML 3.0 // Systematic Biology. 2010. V. 59 (3). Р. 307–321.

10. Han M.V., Zmasek C.M. phyloXML: XML for evolutionary biology and comparative genomics // BMC Bioinformatics. 2009. V. 10. Р. 356.

11. Larkin M.A., Blackshields G., Brown N.P. et al. ClustalW and ClustalX version 2 // Bioinformatics. 2007. V. 23 (21).

12. Liu Q., Ge S., Tang H. et al. Phylogenetic relationships in Elymus (Poaceae: Triticeae) based on the nuclear ribosomal internal transcribed spacer and chloroplast trnL-F sequences // New Phytologist. 2006. V. 170. Р. 411–420.

13. Löve A. Genetic evolution of the wheatgrasses // New Zealand J. Bot. 1982. V. 20. P. 169–186.

14. Mason-Gamer R. Phylogeny of a genomically diverse group of Elymus (Poaceae) allopolyploids reveals multiple levels of reticulation. Plos ONE, 2013.

15. Mason-Gamer R., Burns M., Naum M. Reticulate evolutionary history of a complex group of grasses: phylogeny of Elymus StStHH allotetraploids based on three nuclear genes. Plos ONE, 2010.

16. Mason-Gamer R., Weil C.F., Kellog E.A. Granule-bound starch synthase: structure, function and phylogenetic utility // Mol. Biol. Evol. 1998. V. 15 (12). Р. 1658–1673.

17. Mort M., Archibald J., Randle C. et al. Inferring phylogeny at low taxonomic levels: utility of rapidly evolving cpDNA and nuclear ITS loci // American Journal Botany. 2007. V. 94 (2). P. 173–183.

18. Okito P. Origin of the Y genome in Elymus. All Graduate Theses and Dissertation. Paper 95, 2008.

19. Posada D. jModelTest: phylogenetic model averaging // Mol. Biol. Evol. 2008. V. 25 (7). P. 1253–1256. doi: 10.1093/molbev/msn083.

20. Soltis E.D., Albert V.A., Leebens-Mack J., Bell C.D. Polyploidy and angiosperm diversifi cation // American Journal Botany. 2009. V. 96 (1). Р. 336–348.

21. The Plant List (2013). Version 1.1. Published on the Internet; http://www.theplantlist.org/ (accessed 1st January).

22. Wang R., von Bothmer R., Dvorak J. et al. Genome symbols in the Triticeae (Poaceae) // Proc. 2nd Int. Triticeae Symp. Logan, Utah, USA, 1994. P. 29–34.