Отсутствие генетической интрогрессии между Elymus ciliaris и E. рendulinus (Triticeae: Poaceae) по результатам SDS-электрофореза белков эндосперма в связи с гипотезами происхождения E. аmurensis


https://doi.org/10.18699/VJ15.012

Полный текст:


Аннотация

StY-геномная группа видов рода Elymus представляет особый интерес, поскольку большинство видов заходит на территорию России с южных приграничных территорий, преимущественно из Китая. Перекрывание ареалов Elymus pendulinus, E. ciliaris и E. amurensis в пределах России наблюдается только в южной части Дальнего Востока. В отечественной систематике считается, что E. ciliaris филогенетически близок к E. pendulinus и, вероятно, от гибридизации этих видов произошел самостоятельный вид E. amurensis. В Китае E. amurensis признается одной из разновидностей E. ciliaris. С целью выявления видовой специфичности проведено изучение полиморфизма белков эндосперма методом SDS-электрофореза у E. pendulinus, E. ciliaris и E. amurensis из ряда районов Приморского края. Образцы видов из мест общего произрастания анализировались с целью обнаружения общих полипептидных компонентов, которые могли бы появиться в результате генетической интрогрессии. Визуальный анализ электрофоретических спектров, а также построение дендрограмм с использованием различных мер сходства показали высокую степень видовой специфичности E. ciliaris и E. pendulinus и не выявили признаков интрогрессии, несмотря на то что два вида часто произрастают в общих экотопах и даже образуют стерильные гибриды.
Не обнаружены также признаки происхождения E. amurensis от высокообособленных видов E. ciliaris и E. pendulinus. Показана необходимость привлечения методов биосистематики и экспериментальной генетики для подтверждения происхождения и таксономического ранга новых и ряда общепризнанных видов рода Elymus. 


Об авторах

А. В. Агафонов
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Центральный сибирский ботанический сад Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия
Россия


Е. В. Кобозева
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Центральный сибирский ботанический сад Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия
Россия


С. И. Татьков
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук», Новосибирск, Россия
Россия


Список литературы

1. Агафонов А.В. Общая структура рекомбинационного генпула Elymus caninus (Triticeae: Poaceae) по данным скрещиваемости и оценки наследования некоторых морфологических признаков, используемых в таксономии. Растительный мир Азиатской России (Вестник Центрального сибирского ботанического сада СО РАН). 2011;2(8):61-70.

2. Агафонов А.В., Агафонова О.В. SDS-электрофорез белков эндосперма у представителей рода пырейник (Elymus L.) с различной геномной структурой. Сиб. биол. журнал. 1992;3: 7-12.

3. Агафонов А.В., Агафонова О.В. Способ идентификации генотипов многолетних злаков трибы Пшеницевые (Triticeae): А.c. СССР No 1546022. 1989.

4. 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;3(1):63-75.

5. Агафонов А.В., Герус Д.Е. Исследование полиморфного комплекса Elymus charkeviczii Probat. s.l. (Triticeae: Poaceae) полуострова Камчатка с позиций биосистематики и таксономической генетики. Растительный мир Азиатской России (Вестник Центрального сибирского ботанического сада СО РАН). 2008;1:58-70.

6. Агафонов А.В., Герус Д.Е., Дорогина О.В. Самоопыление видов рода Elymus (Triticeae: Poaceae) и его отражение на полипептидных спектрах белков эндосперма. Сиб. ботан. вестник: электронный журнал. 2008;3(1/2):21-26. http://journal.csbg.ru.

7. Агафонов А.В., Герус Д.Е., Кобозева Е.В. Дифференциация StYгеномных видов рода Elymus (Poaceae) в Азиатской России по данным морфологии, изменчивости запасных белков эндосперма, гистона Н1 и ДНК маркеров. Матер. IV Междунар. конф. «Проблемы изучения растительного покрова Сибири» (1–3 ноября 2010 г., Томск). Томск: Изд-во Томск. ун-та, 2010.

8. Герус Д.Е., Агафонов А.В. Генетическое разнообразие в природных популяциях Elymus fibrosus (Triticeae: Poaceae) по запасным белкам эндосперма. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2011;15(3):531-539.

9. Герус Д.Е., Агафонов А.В. Моделирование интрогрессивных процессов между Elymus fibrosus и E. caninus (Poaceae) и их регистрация c помощью одномерного SDS-электрофореза. Генетика. 2006;42(12):1405-1413.

10. Кобозева Е.В., Агафонов А.В. Существует ли вероятность интрогрессивных процессов между StY геномными видами Elymus ciliaris и E. pendulinus (Poaceae) в природных популяциях? Матер. Всерос. конф. «Проблемы сохранения растительного мира Северной Азии и его генофонда». Новосибирск: Изд-во «Сибтехнорезерв», 2011:88-91.

11. Кобозева Е.В., Герус Д.Е., Овчинникова С.В., Агафонов А.В. Таксономические взаимоотношения между StY геномными видами Elymus ciliaris и E. amurensis (Poaceae). Turczaninowia. 2011;14(3):35-44.

12. Кобозева Е.В., Овчинникова С.В., Агафонов А.В. Изменчивость и таксономические взаимоотношения между StY-геномными видами Elymus pendulinus, E. brachypodioides и E. vernicosus (Triticeae: Poaceae). Растительный мир Азиатской России (Вестник Центрального сибирского ботанического сада СО РАН). 2012;2(10):87-93.

13. Конарев В.Г. Белки растений как генетические маркеры. М.: Колос, 1983.

14. Котухов Ю.А. Новые виды рода Elymus (Рoaceae) из Восточного Казахстана. Ботан. журнал. 1992;77(6):89-93.

15. Пробатова Н.С. Мятликовые, или Злаки – Poaceae Barnh. (Gramineae Juss.). Сосудистые растения Советского Дальнего Востока. Л.: Наука, 1985;1:89-382.

16. Созинов А.А. Полиморфизм белков и его значение в генетике и селекции. М.: Наука, 1985.

17. Цвелев Н.Н. Злаки СССР. Л.: Наука, 1976.

18. Цвелев Н.Н. О роде Elymus L. (Poaceae) в России. Ботан. журнал. 2008;93(10):1587-1596.

19. Цвелев Н.Н., Пробатова Н.С. Роды Elymus L., Elytrigia Desv.,

20. Agropyron Gaertn., Psathyrostachys Nevski и Leymus Hochst. (Poaceae: Triticeae) во флоре России. Комаровские чтения. Владивосток: Дальнаука, 2010;57:5-102.

21. Agafonov A.V., Baum B. Variation of endosperm proteins in the complex of Elymus trachycaulus (Link) Gould ex Shinners / Triticeae III (Ed. Jaradat A.A.), Enfield, New Hampshire, Science Publ., 1998:273-282.

22. Barkworth M.E., Campbell J.J.N., Salomon B. Elymus L. Flora of North America (Eds K.E. Barkworth, K.M. Capels, S. Long, L.K. Anderton, M.B. Piep). V. 24. N.Y.: Oxford: Oxford Univ. Press, 2007:288-343.

23. Bothmer R. von, Salomon B., Enomoto T., Watanabe O. Distribution, habitat and status for perrennial Triticeae species in Japan. Bot. Jahrb. Syst. 2005;126:317-346. DOI: 10.1127/00068152/2005/0126-0317

24. Chen S.L., Zhu G.H. Elymus L. Flora of China (Poaceae), 2006. Beijing, St. Louis. 22:400-429. DOI: 10.1093/aob/mcm014

25. Dewey D.R. The genomic system of classification as a guide to intergeneric hybridization with the perennial Triticeae. Gene manipulation in plant improvement (Ed. J.P. Gustafson). N.Y.: Plenum Publ. Corp., 1984:209-279.

26. Gerus D.E., Agafonov A.V. Introgression between Elymus caninus and E. fibrosus as revealed by morphology and one-dimensional SDS-electrophoresis. Czech J. Genet. Plant Breed. 2005;41:74-78.

27. Kostina E.V., Agafonov A.V., Salomon B. Electrophoretic properties and variability of endosperm proteins of Elymus caninus (L.) L. Triticeae III (Ed. A.A. Jaradat). Enfield, New Hampshire: Sci. Publ., 1998:265-272.

28. Love A. Conspectus of the Triticeae. Feddes Repert.1984; 5:425-521. Laemmli U.K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature. 1970;227:680-685. DOI: 10.1038/227680a0

29. Lu B.-R. The genus Elymus in Asia. Taxonomy and biosystematics with special reference to genomic relationships. Proc. 2nd Int. Triticeae Symp. (Eds R.R.-C. Wang, K.B. Jensen, C. Jaussi). Logan, Utah, 1994:219-233.

30. Lu B.-R., Yan J., Yang J., Flink J. Biosystematic studies among Roegneria pendulina Roegneria ciliaris and Roegneria kamoji of the tribe Triticeae Gramineae. Acta Botanica Yunnanica. 1990;12(2):161-171.

31. Mason-Gamer R.J., Burns M. M., Naum M. Phylogenetic relationships and reticulation among Asian Elymus (Poaceae) allotetraploids: analyses of three nuclear gene trees. Mol. Phylogen. Evol. 2010;54:10-22. DOI: 10.1016/j.ympev.2009.10.002

32. Salomon B., Bothmer R. von, Seberg O. A proposal for an Elymus core collection. Plant Genet. Res. Newsletter. 1997;111:77-81. Sun G., Komatsuda T. Origin of the Y genome in Elymus and its relationship to other genomes in Triticeae based on evidence from elongation factor G (EF-G) gene sequences. Mol. Phylogenet.

33. Evol. 2010;56:727-733. DOI:10.1016/j.ympev.2010.03.037

34. Sun G., Salomon B. Molecular evolution and origin of tetraploid Elymus species. Breeding Sci. 2009;59:487-491. DOI: 10.1270/jsbbs.59.487

35. The BioNumerics manual (2004) Applied Maths BVBA.

36. www.appliedmaths.com.

37. Torabinejad J., Mueller R.J. Genome constitution of the Australian hexaploid grass, Elymus scabrus (Poaceae: Triticeae). Genome. 1993;36:147-151.

38. Zhou Y.-H., Yen C., Yang J.-L., Zheng Y.-L. Biosystematic study of Roegneria tenuispica, R. ciliaris and R. pendulina (Poaceae: Triticeae). Plant Syst. Evol. 1999;217:215-220.


Дополнительные файлы

Просмотров: 117

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2500-0462 (Print)
ISSN 2500-3259 (Online)