Взаимосвязь аллозимного и фенотипического разнообразия популяций ели аянской Picea ajanensis


https://doi.org/10.18699/VJ15.075

Полный текст:


Аннотация

Проведено сравнение структуры популяций ели аянской (Picea ajanensis) по результатам аллозимного анализа тканей вегетативных почек и морфометрического анализа генеративных органов. Исследовали шесть ценопопуляций P. ajanensis, произрастающих на полуострове Камчатка в районах с разным уровнем вулканического воздействия. Генетическая изменчивость ели определена на основании анализа 10 ферментных систем (PGM, GOT, HK, LAP, MDH, SKDH, IDH, GDH, PGI, SOD). Фенотипическое разнообразие оценивали по составу морфотипов, выделенных методами геометрической морфометрии по форме семенных чешуй шишек. При попарном сравнении выборок шишек со 170 деревьев из шести популяций было выделено 12 морфотипов. Проведена сравнительная оценка разнообразия и сходства популяций по частоте встречаемости морфотипов и частоте аллелей полиморфных локусов. Выявлена корреляция матриц генетических и фенотипических расстояний между группами деревьев разных морфотипов, что согласуется с генетической детерминацией формы семенных чешуй шишек у ели. По совокупности 9 полиморфных локусов (Got-2, Skdh-1, Idh-2, Pgm-2, Mdh-1, Mdh-3, Pgm-1, Pgi-2, Hk) генетические различия между группами деревьев разных морфотипов были незначительными. Достоверные различия между морфотипами ели были выявлены по двум локусам: Pgm-2 и Mdh-1. Различия в генетическом разнообразии популяций в основном согласуются с различиями в их фенотипическом разнообразии. Высокий уровень генетического и фенотипического разнообразия характеризует стабильную популяционную структуру ели в подзоне слабых пеплопадов. Изменения в генетической структуре и низкий уровень фенотипического разнообразия ели наблюдаются при катастрофическом вулканическом воздействии.

Об авторах

В. П. Ветрова
Камчатский филиал Тихоокеанского института географии Дальневосточного отделения Российской академии наук, Петропавловск-Камчатский, Россия
Россия


А. К. Экарт
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт леса им. В.Н. Сукачева Сибирского отделения Российской академии наук, Красноярск, Россия
Россия


А. Н. Кравченко
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт леса им. В.Н. Сукачева Сибирского отделения Российской академии наук, Красноярск, Россия
Россия


А. Я. Ларионова
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт леса им. В.Н. Сукачева Сибирского отделения Российской академии наук, Красноярск, Россия
Россия


Список литературы

1. Алтухов Ю.П. Генетические процессы в популяциях. М., 2003.

2. Айала Ф. Введение в популяционную и эволюционную генетику. М., 1984.

3. Ветрова В.П., Кравченко А.Н., Ларионова А.Я., Экарт А.К. Генетическая и фенотипическая изменчивость ели аянской (Picea ajanensis) в Центральной Камчатской депрессии. Вестн. СВНЦ ДВО РАН. 2014;3:95-105.

4. Ветрова В.П., Синельникова Н.В. Фенотипическая изменчивость и дифференциация популяций Pinus pumila (Pinaceae) на северо-востоке ареала. Ботан. журнал. 2014;99(7):771-785.

5. Животовский Л.А. Популяционная биометрия. М.: Наука, 1991.

6. Мамаев С.А. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений (на примере сем. Pinaceae на Урале). М., 1972.

7. Павлинов И.Я., Микешина Н.Г. Принципы и методы геометрической морфометрии. Журн. общ. биологии. 2002;63(6):473-493.

8. Попов П.П. Ель европейская и сибирская. Новосибирск, 2005.

9. Путенихин В.П., Шигапов З.Х., Фарукшина Г.Г. Ель сибирская наЮжном Урале и в Башкирском Предуралье. М., 2005.

10. Санников С.Н., Петрова И.В. Дифференциация популяций сосны обыкновенной. Екатеринбург, 2003.

11. Санников С.Н., Петрова И.В. Феногеногеография популяций древесных растений: проблемы, методы и некоторые итоги. Хвойные бореальной зоны. 2007;24(2/3):288-296.

12. Фролов В.Д. Внутривидовой полиморфизм и структура популяций ели аянской на территории Сихотэ-Алиня: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. Владивосток, 1993.

13. Guries R.P., Ledig F.T. Genetic diversity and population structure inpitch pine (Pinus rigida Mill.). Evolution. 1982;36:387-402.

14. Nei M. Genetic distance between populations. Amer. Nat. 1972;106: 283-292.

15. Peakall R., Smouse P.E. GENALEX 6: genetic analysis in Excel. Populationgenetic software for teaching and research. Mol. Ecol. Notes.2006;6:288-295.

16. Potenko V.V. Allozyme variation and phylogenetic relationships in Piceajezoensis (Pinaceae) populations of the Russian Far East. BiochemicalGenetics. 2007;45(3/4):291-304.

17. Rohlf F.J. Programs tpsDig, version 2.16. 2010; available at http://life.bio.sunysb.edu/morph

18. Sheets H.D. Integrated Morphometrics Programs. 2001; available at http://www.canisius.edu/~sheets/morphsoft.html

19. Vetrova V.P. Geometric Morphometric Analysis of Shape Variation in the Cone-Scales of Pinus pumila (Pall.) Regel (Pinaceae) in Kamchatka. Botanica Pacifica. A Journa of Plant Science and Conservation. 2013;2(1):19-26.

20. Zelditch M.L., Swiderski D.L., Sheets H.D., Fink W.L. Geometric morphometrics for biologists: a primer. N.Y.: Elsevier Acad. Press, 2004.


Дополнительные файлы

Просмотров: 147

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)