RU EN

Меню страницы:

Статьи 2021 г.

Ключевые слова:
клен остролистный, ISSR-анализ ДНК, генетическое разнообразие, популяции

Реферат

УДК 630*228+577.21

Ахметов А. Р.1, Боронникова С. В.2, Янбаев Ю. А.1, Нечаева Ю. И.2 О влиянии фрагментации широколиственных лесов на генетические ресурсы Acer platanoides L. в Республике Башкортостан // Сибирский лесной журнал. 2021. № 4. С. …

DOI: 10.15372/SJFS20210406

© Ахметов А. Р., Боронникова С. В., Янбаев Ю. А., Нечаева Ю. И., 2021

В Башкортостане, где сконцентрированы три четверти запасов клена России, на западном макросклоне южно-уральских гор клен остролистный Acer platanoides L. образует чистые кленовники или доминирует в составе широколиственных лесов. Но в Башкирском Предуралье вид представлен в составе этого типа растительности с относительно небольшим участием, а насаждения географически изолированы. С использованием ISSR-анализа ДНК проведен сравнительный анализ генетической изменчивости популяций, в разной степени фрагментированных в ходе многовекового хозяйственного освоения региона. В 6 обследованных насаждениях с 5 использованными праймерами определена полиморфность у 77 из 96 маркеров (80.2 %). Установлены существенные различия кленовников по уровню генетического разнообразия (доля полиморфных локусов варьирует в пределах Р95 = 0.323–0.662, ожидаемая гетерозиготность HE = 0.052–0.148, среднее число аллелей na = 1.197–1.385, среднее эффективное число аллелей = 1.105–1.261), его показатели существенно выше в лесничествах с относительно большой долей участия клена остролистного в составе насаждений. Обнаружена сравнительно большая дифференциация популяций по частотам ISSR-маркеров. Межвыборочная компонента генетической изменчивости имеет относительно высокий уровень в 60.1 % (GST = 0.601, по отдельным праймерам параметр изменяется от 0.523 до 0.676), что подтверждается сравнительно высокими попарными генетическими расстояниями Нея между популяциями (изменяются от 0.129 до 0.347, в среднем D = 0.272). Кластеризация выборок и использование метода главных компонент показали, что близлежащие популяции обладают сравнительно сходными генофондами. Сделано заключение, что причиной выявленных в работе закономерностей может быть энтомофильность клена остролистного, что ограничивает поток генов между географически изолированными насаждениями и их группами. Обсуждаются вопросы применения полученных результатов в практике лесного хозяйства.

Текст статьи


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ (REFERENCES)

Алтухов Ю. П. Внутривидовое генетическое разнообразие: мониторинг и принципы сохранения // Генетика. 1995. Т. 31. С. 1333–1357 [Altukhov Yu. P. Vnutrividovoe geneticheskoe raznoobrazie: monitoring i principy sohraneniya (Intraspecific genetic diversity: monitoring and conservation principles) // Genetika (Genetics). 1995. V. 31. P. 1333–1357 (in Russian with English abstract)].

Букштынов А. Д. Клен. М.: Лесн. пром-сть, 1982. 86 с. [Bukshtynov A. D. Klen (Maple). Moscow: Lesn. prom-st (Timber Industry), 1982. 86 p. (in Russian)].

Горчаковский П. Л. Широколиственные леса и их место в растительном покрове Южного Урала. М.: Наука, 1972. 146 с. [Gorchakovskiy P. L. Shirokolistvennye lesa i ikh mesto v rastitelnom pokrove Yuzhnogo Urala (Broad-leaved forests and their place in the vegetation cover of the Southern Urals). Moscow: Nauka (Science), 1972. 146 p. (in Russian)].

Интерактивная карта «Леса России», 2021 [Interaktivnaya karta «Lesa Rossii» (Interactive map «Forests of Russia»), 2021 (in Russian)]. http://178.176.30.40:8282/#/

Лесной план Республики Башкортостан 2019–2028. Уфа: Мин-во лесн. хоз-ва Респ. Башкотостан, 2018. 122 с. [Lesnoy plan Respubliki Bashkortostan 2019–2028 (Forest plan of the Republic of Bashkortostan 2019–2028). Ufa: Min-vo lesn. khoz-va Resp. Bashkortostan (Ministry of Forestry Resp. Bashkortostan), 2018. 122 p. (in Russian)]. https://forest.bashkortostan.ru/documents/active/219577/

Лесосеменное районирование основных лесообразующих пород в СССР. М.: Лесн. пром-сть, 1982. 368 с. [Lesosemennoe rayonirovanie osnovnykh lesoobrazuyushchikh porod v SSSR (Forest-seed zoning of the main forest-forming species in the USSR). Moscow: Lesn. prom-st’ (Timber Industry), 1982. 368 p. (in Russian)].

Нейштадт М. И. История лесов и палеогеография СССР в голоцене. М.: Изд-во АН СССР. 1957. 403 с. [Neishtadt M. I. Istoriya lesov i paleogeografiya SSSR v golocene (History of forests and paleogeography of the USSR in the Holocene). Moscow: Izd-vo AN SSSR (USSR Acad. Sci. Publ.), 1957. 403 p. (in Russian)].

Попов Г. В. Леса Башкирии (их прошлое, настоящее и будущее). Уфа: Башк. кн. изд-во, 1980. 144 с. [Popov G. V. Lesa Bashkirii (ih proshloe, nastoyashchee i budushchee) (Forests of Bashkiria (their past, present and future)). Ufa: Bashk. kn. izd-vo (Bashkir book publ.), 1980. 144 p. (in Russian)].

Скляров Г. А. Лесостепные почвы Башкирской АССР, их генезис и производственная характеристика. М.: Наука, 1964. 246 с. [Sklyarov G. A. Lesostepnye pochvy Bashkirskoy ASSR, ih genezis i proizvodstvennaya kharakteristika (Forest-steppe soils of the Bashkir ASSR, their genesis and production characteristics). Moscow: Nauka (Science), 1964. 246 p. (in Russian)].

Тараканов В. В., Паленова М. М., Паркина О. В., Роговцев Р. В., Третьякова Р. А. Лесная селекция в России: достижения, проблемы, приоритеты (обзор) // Лесохоз. информ. 2021. № 1. С. 100–143 [Tarakanov V. V., Palenova M. M., Parkina O. V., Rogovtsev R. V., Tretyakova R. A. Lesnaya selektsiya v Rossii: dostizheniya, problemy, prioritety (obzor) (Forest tree breeding in Russia: achievements, challenges, priorities (ovevien)) // Lesohokz. inform. (Forestry Inform.). 2021. N. 1. P. 100–143 (in Russian with English abstract)].

Янбаев Ю. А., Боронникова С. В., Ахметов А. Р., Нечаева Ю. C., Пришнивская Я. В. Информативность ISSR-маркеров для выявления генетического разнообразия клена остролистного на Южном Урале // Вестн. Оренбург. гос. ун-та. 2014. № 6 (167). С. 94–97 [Yanbaev Yu. A., Boronnikova S. V., Akhmetov A. R., Nechaeva Yu. S., Prishnivskaya Ya. V. Informativnost' ISSR-markerov dlya vyyavleniya geneticheskogo raznoobraziya klena ostrolistnogo na Yuzhnom Urale (ISSR-markers as a tool for investigations of population genetic difersity: a case study of the Norway maple (Acer platanoides L.)) // Vestn. Orenburg. gos. un-ta (Bull. Orenburg. St. Univ.). 2014. N. 6 (167). P. 94–97 (in Russian with English abstract)].

Boyd M., Panoyan M. A., Michael P., Nkongolo K. K. Development and characterization of species-diagnostic ISSR and SCAR DNA markers for differentiating red maple (Acer rubrum) and silver maple (A. saccharinum) // Genome. 2019. V. 62. N. 8. P. 527–535.

Caudullo G., Rigo D. de. Acer platanoides in Europe: distribution, habitat, usage and threats // Europ. Atlas For. Tree Spec. / J. S.-M. Ayanz, D. de Rigo, G. Caudullo, T. H. Durrant, A. Mauri (Eds.). Publ. Office Europ. Union, 2016. P. 54–55.

Fahrig L. Effects of habitat fragmentation on biodiversity // Ann. Rev. Ecol. Evol. Syst. 2003. V. 34. N. 1. P. 487–515.

Kalubi K. N., Mehes-Smith M., Narendrula R., Michael P., Omri A. Molecular analysis of red maple (Acer rubrum) populations from a reclaimed mining region in Northern Ontario (Canada): soil metal accumulation and translocation in plants // Ecotoxicology. 2015. V. 24. Iss. 3. P. 636–647.

Kremer A., Hipp A. L. Oaks: an evolutionary success story // New Phytol. 2020. V. 226. Iss. 4. P. 987–1011.

Motahari B., Shabanian N., Rahmani M.-S., Mohammad-Hasani F. Genetic diversity and genetic structure of Acer monspessulanum L. across Zagros forests of Iran using molecular markers // Gene. 2021. V. 769. Article 145245.

Nei M. Genetic distance between populations // The Amer. Natur. 1972. V. 106. N. 949. P. 283–292.

Nei M. Molecular population genetics and evolution. North-Holland Research monographs. Frontiers of biology. V. 40. Amsterdam: Holland Press, 1975. 278 p.

Nei M. W., Li W. H. Mathematical model for studying genetic variation in terms of restriction endonucleases // PNAS. 1979. V. 76. N. 10. P. 5269–5273.

Orlóci L. Multivariate analysis in vegetation research. The Hague, Boston: Dr. W. Junk B. V., Publ., 1978. 451 p.

Peakall R., Smouse P. E. GenAlEx 6: Genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research // Mol. Ecol. Not. 2006. V. 6. Iss. 1. P. 288–295.

POPGENE Version 1.31. Microsoft Windows-based freeware for population genetic analysis. Quick user guide / Yeh F. C., Boyle T., Yang R.-C., Ye Z., Mao J. X. Dept. Renewable Res., Univ. Alberta, Edmonton, AB Canada, 1999. 28 p. http://www.ualberta.ca/~fyeh/

Rogers S. O., Bendich A. J. Extraction of DNA from milligram amounts of fresh, herbarium and mummified plant tissues // Plant Mol. Biol. 1985. V. 5. Iss. 2. P. 69–76.

Zietkiewicz E., Rafalski J. A., Labuda D. Genome fingerprinting by simple sequence repeat (SSR)-anchored polymerase chain reaction amplification // Genomics. 1994. V. 20. Iss. 2. Р. 176–183.


Вернуться к списку статей