ЭНДЕМИЧНЫЕ ВИДЫ Oxytropis СЕКЦИИ Orobia (Fabaceae) АЗИАТСКОЙ РОССИИ: ГЕНЕТИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ И ДЕМОГРАФИЧЕСКАЯ ДИНАМИКА

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

На основе анализа нуклеотидного полиморфизма межгенных спейсеров psbA–trnH, trnL–trnF и trnS–trnG хлоропластной ДНК проведено изучение генетического разнообразия и демографической динамики эндемичных видов секции Orobia рода Oxytropis в двух центрах видообразования: Южная Сибирь и северо-восток Азии. Из 34 изученных популяций эндемичных видов пять были мономорфными, такие популяции встречались только у видов северо-востока Азии, 18 популяций (52.9%) характеризовались высоким гаплотипическим разнообразием (h от 0.600 до 1.000) и 24 популяции (70.6%) – низким нуклеотидным разнообразием (π от 0.0001 до 0.0029). Реконструкция демографических историй 16 популяций эндемиков показала, что только четыре популяции имели бимодальное распределение нуклеотидных различий, согласующееся с моделью демографического равновесия, для всех других обнаружено унимодальное распределение, согласующееся с моделью расширяющейся популяции. Выявлены две популяции эндемичных видов O. leucantha subsp. tschukotcensis и O. popoviana (в Магаданской области и Бурятии соответственно) с высоким уровнем генетического разнообразия, находящиеся в состоянии популяционной стабильности. Они располагаются, вероятно, на территории древних рефугиумов и представляют особый интерес с точки зрения сохранения генофонда видов.

Об авторах

А. Б. Холина

Федеральный научный центр биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии

Email: kholina@biosoil.ru
Владивосток, 690022 Россия

Е. В. Артюкова

Федеральный научный центр биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии

Владивосток, 690022 Россия

Д. В. Санданов

Институт общей и экспериментальной биологии Сибирского отделения Российской академии наук

Улан-Удэ, 670047 Россия

М. Г. Хорева

Институт биологических проблем Севера Дальневосточного отделения Российской академии наук

Магадан, 685000 Россия

О. А. Мочалова

Институт биологических проблем Севера Дальневосточного отделения Российской академии наук

Магадан, 685000 Россия

Е. А. Андриянова

Институт биологических проблем Севера Дальневосточного отделения Российской академии наук

Магадан, 685000 Россия

В. В. Якубов

Федеральный научный центр биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии

Владивосток, 690022 Россия

М. Н. Колдаева

Ботанический сад-институт Дальневосточного отделения Российской академии наук

Владивосток, 690024 Россия

И. Ю. Селютина

Центральный Сибирский ботанический сад Сибирского отделения Российской академии наук

Новосибирск, 630090 Россия

Список литературы

  1. Положий А.В. Флорогенетический анализ остролодочников Средней Сибири // Уч. записки ТГУ. Биология и почвоведение. 1965. № 51. С. 18–38.
  2. Юрцев Б.А. Oxytropis DC // Арктическая флора СССР. Л.: Наука, 1986. Вып. 9. Ч. 2. С. 61–146.
  3. Малышев Л.И. Разнообразие рода Остролодка (Oxytropis) в Азиатской России // Turczaninowia. 2008. Т. 11. № 4. С. 5–141.
  4. Положий А.В. К вопросу о происхождении и эволюции рода Oxytropis (Fabaceae) // Бот. журн. 2003. Т. 88. № 10. С. 55–59.
  5. Красная книга Республики Алтай (растения). Горно-Алтайск, 2017. 267 с.
  6. Красная книга Красноярского края. Т. 2: редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды дикорастущих растений и грибов. Красноярск, 2022. 762 с.
  7. Красная книга Республики Саха (Якутия). Т. 1: редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды растений и грибов. М.: Реарт, 2017. 412 с.
  8. Красная книга Иркутской области. Улан-Удэ: ПАО «Республиканская типография», 2020. 552 с.
  9. Красная книга Республики Бурятия. Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды растений и грибов. Белгород: Константа, 2023. 342 с.
  10. Красная книга Забайкальского края. Растения. Новосибирск: ООО «Дом мира», 2017. 384 с.
  11. Красная книга Магаданской области. Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды животных, растений и грибов. Магадан: Охотник, 2019. 356 с.
  12. Красная книга Камчатского края. Том. 2. Растения. Петропавловск-Камчатский: Камчатпресс, 2018. 388 с.
  13. Красная книга Сахалинской области. Растения и грибы. Кемерово: ООО «Технопринт», 2019. 351 с.
  14. Красная книга Российской Федерации. Растения и грибы. М.: ВНИИ «Экология», 2024. 944 с.
  15. Повыдыш М.Н., Бобылева Н.С., Битюкова Н.В. Сем. Fabaceae Lindl. // Растительные ресурсы России: дикорастущие цветковые растения, их компонентный состав и биологическая активность. СПб.; М.: Тов-во науч. изд. КМК, 2010. Т. 3. С. 66–68.
  16. Li M.X., Lan Zh.H., Wei L.L. et al. Phytochemical and biological studies of plants from the genus Oxytropis // Rec. Nat. Prod. 2012. V. 6. № 1. P. 1–20.
  17. Аркадьева Г.Е., Блинова К.Ф., Комарова М.Н. К антибиотической оценке лекарственных растений тибетской медицины // Раст. рес. 1966. Т. 2. Вып. 2. С. 218–223.
  18. Павлова Н.С. Бобовые полуострова Камчатка и их кормовая ценность // Сохранение биоразнообразия Камчатки и прилегающих морей: Матер. II науч. конф. Петропавловск-Камчатский, 2001. С. 33–35.
  19. Николин Е.Г., Кириллин Е.В., Охлопков И.М. Продуктивность некоторых доминирующих кормовых травянистых растений о. Завьялова (Магаданская область) // Природные ресурсы Арктики и Суб- арктики. 2020. Т. 25. № 1. С. 46–84. https://doi.org/10.31242/2618-9712-2020-25-1-8
  20. Холина А.Б., Козыренко М.М., Артюкова Е.В., Санданов Д.В. Современное состояние популяций эндемичных видов Oxytropis Байкальской Сибири и их филогенетические связи по данным секвенирования маркеров хлоропластной ДНК // Генетика. 2018. Т. 54. № 7. С. 795–806. https://doi.org/10.1134/S0016675818070056
  21. Холина А.Б., Козыренко М.М., Артюкова Е.В. и др. Генетическое разнообразие и филогенетические связи Oxytropis evenorum (Fabaceae) по данным секвенирования межгенных спейсеров хлоропластной ДНК // Вестник СВНЦ. 2019. № 2. С. 117–125. https://doi.org/10.1134/S0016675819060055
  22. Козыренко М.М., Холина А.Б., Артюкова Е.В. и др. Молекулярно-филогенетическая характеристика эндемичных дальневосточных близкородственных видов секции Orobia рода Oxytropis (Fabaceae) // Генетика. 2020. Т. 56. № 4. С. 421–432. https://doi.org/10.31857/S0016675820040049
  23. Холина А.Б., Артюкова Е.В., Якубов В.В. и др. Генетическая дивергенция близкородственных видов Oxytropis strobilacea, Oxytropis adamsiana и Oxytropis vassilczenkoi ряда Strobilacei секции Orobia (Fabaceae) Азиатской России // Изв. РАН. Сер. биол. 2023. Т. 50. № 1. С. 11–21. https://doi.org/10.31857/S1026347023010067
  24. Sandanov D.V., Kholina A.B., Kozyrenko M.M. et al. Genetic diversity of Oxytropis species from the center of the genus origin: Insight from molecular studies // Diversity. 2023. V. 15. № 244. 20 p. https://doi.org/10.3390/d15020244
  25. Павлова Н.С. Род 14. Остролодочник – Oxytropis DC. // Сосудистые растения советского Дальнего Востока. Л.: Наука, 1989. Т. 4. С. 236–280.
  26. Sandanov D.V., Dugarova A.S., Brianskaia E.P. et al. Diversity and distribution of Oxytropis DC. (Fabaceae) species in Asian Russia // Biodivers. Data J. 2022. 10: e78666.
  27. Sandanov D., Dugarova A., Brianskaia E. et al. Occurrences of Oxytropis species on the territory of Asian Russia. Version 1.6. 2021. Inst. Gen. and Experim. Biol. of SB RAS. Occurrence dataset. https://doi.org/10.15468/3vcw7y accessed via GBIF.org on 2024-10-14
  28. Холина А.Б., Козыренко М.М., Артюкова Е.В. и др. Филогенетические связи видов Азиатской России подродов Phacoxytropis и Tragacanthoxytropis рода Oxytropis на основе полиморфизма маркеров хлоропластного и ядерного геномов // Генетика. 2021. Т. 57. № 9. С. 1039–1053. https://doi.org/10.31857/S0016675821090058
  29. Генная инженерия. М.: Мир, 1991. С. 241–245.
  30. Артюкова Е.В., Холина А.Б., Козыренко М.М., Журавлев Ю.Н. Анализ генетической изменчивости редкого эндемичного вида Oxytropis chankaensis Jurtz. (Fabaceae) на основе RAPD маркеров // Генетика. 2004. Т. 40. № 7. С. 877–884.
  31. Taberlet P., Gielly L., Pautou G., Bouvet J. Universal primers for amplification of three non-coding regions of chloroplast DNA // Plant Mol. Biol. 1991. V. 17. P. 1105–1109.
  32. Shaw J., Lickey E.B., Beck J.T. et al. The tortoise and the hare II: Relative utility of 21 noncoding chloroplast DNA sequences for phylogenetic analysis // Am. J. Bot. 2005. V. 92. P. 142–166. https://doi.org/10.3732/ajb.92.1.142
  33. Bonfeld J.K., Smith K.F., Staden R. A new DNA sequence assembly program // Nucl. Acids Res. 1995. V. 23. P. 4992–4999.
  34. Gouy M., Guindon S., Gascuel O. SeaView version 4: A multiplatform graphical user interface for sequence alignment and phylogenetic tree building // Mol. Biol. Evol. 2010. V. 27. P. 221–224. https://doi.org/10.1093/molbev/msp259
  35. Librado P., Rozas J. DnaSP v5: A software for comprehensive analysis of DNA polymorphism data // Bioinformatics. 2009. V. 25. № 11. P. 1451–1452.
  36. Tajima F. Statistical method for testing the neutral mutation hypothesis by DNA polymorphism // Genetics. 1989. V. 123. № 3. P. 585–595. https://doi.org/10.1093/genetics/123.3.585
  37. Fu Y.X. Statistical tests of neutrality of mutations against population growth, hitchhiking and background selection // Genetics. 1997. V. 147. № 2. P. 915–925. https://doi.org/10.1093/genetics/147.2.915
  38. Excoffier L., Lischer H.E.L. Arlequin suite v3.5: A new series of programs to perform population genetics analyses under Linux and Windows // Mol. Ecol. Resour. 2010. V. 10. P. 564–567.
  39. Vaculná L., Majeský L., Ali T. et al. Genetic structure of endangered species Adenophora liliifolia and footprints of postglacial recolonisation in Central Europe // Conserv. Genet. 2021. V. 22. P. 1069–1084. https://doi.org/10.1007/s10592-021-01396-5
  40. Zhao L.-Y., Liu Y.-L., Shen Y. et al. Phylogeography of cultivated and wild Ophiopogon japonicus based on chloroplast DNA: Exploration of the origin and sustainable cultivation // BMC Plant Biol. 2023. V. 23. Р. 242. https://doi.org/10.1186/s12870-023-04247-2
  41. Wu M., Cheng Y., Jiang Ch. et al. Phylogeography of Morella nana: The Wumeng Mountains as a natural geographical isolation boundary on the Yunnan-Guizhou Plateau // Ecol. Evol. 2024. V. 14. e11566. https://doi.org/10.1002/ece3.11566
  42. Kajtoch L., Cieslak E., Varga Z. et al. Phylogeogra- phic patterns of steppe species in Eastern Central Europe: A review and the implications for conservation // Biodivers. Conserv. 2016. V. 25. P. 2309–2339. https://doi.org/10.1007/s10531-016-1065-2
  43. Plenk K., Willner W., Demina O.N. et al. Phylogeographic evidence for long-term persistence of the Eurasian steppe plant Astragalus onobrychis in the Pannonian region (eastern Central Europe) // Flora. 2020. V. 264. 10 p. https://doi.org/10.1016/j.flora.2020.151555
  44. Kholina A., Kozyrenko M., Artyukova E. et al. Plastid DNA variation of the endemic species Oxytropis glandulosa Turcz. (Fabaceae) // Turk. J. Bot. 2018. V. 42. P. 38–50. https://doi.org/10.3906/bot-1706-11
  45. Kholina A., Kozyrenko M., Artyukova E. et al. Genetic diversity of Oxytropis section Xerobia (Fabaceae) in one of the centres of speciation // Genetica. 2021. V. 149. № 2. P. 89–101. https://doi.org/10.1007/s10709-021-00115-9
  46. Холина А.Б., Артюкова Е.В., Санданов Д.В. Пути эволюции видов Oxytropis секции Verticillares в центре происхождения секции // Генетика. 2024. Т. 60. № 2. С. 21–36. https://doi.org/10.31857/S0016675824020022
  47. Wang H., Liu P.-L., Li J. et al. Why more leaflets? The role of natural selection in shaping the spatial pattern of leaf-shape variation in Oxytropis diversifolia (Fabaceae) and two close relatives // Front. Plant Sci. 2021. V. 12. 17 p. https://doi.org/10.3389/fpls.2021.681962
  48. Guo C., Zhang L., Zhao Q. et al. Host-species variation and environment influence endophyte symbiosis and mycotoxin levels in Chinese Oxytropis species // Toxins. 2022. V. 14. № 181. 16 p. https://doi.org/10.3390/toxins14030181
  49. Холина А.Б., Козыренко М.М., Артюкова Е.В. и др. Филогенетические отношения видов Oxytropis секции Arctobia северо-востока Азии по данным секвенирования межгенных спейсеров хлоропластного и ITS ядерного геномов // Генетика. 2020. Т. 56. № 12. С. 1386–1397. https://doi.org/10.1134/S1022795420120091
  50. Kholina A., Kozyrenko M., Artyukova E. et al. Phylogenetic relationships of Oxytropis section Gloeocephala from Northeast Asia based on sequencing of the intergenic spacers of cpDNA and ITS nrDNA // Genetica. 2022. V. 150. P. 117–128. https://doi.org/10.1007/s10709-022-00152-y
  51. Avise J.C. Phylogeography: The history and formation of species. Cambridge, MA: Harvard Univ. Press, 2000. 441 p.
  52. Еникеев Ф.И. Плейстоценовые оледенения Восточного Забайкалья и юго-востока Средней Сибири // Геоморфология. 2009. № 2. С. 33–49.
  53. Глушкова О.Ю., Смирнов В.Н. Реконструкция масштабов и морфологических особенностей плейстоценовых оледенений на северо-востоке России // Вестник СВНЦ. 2021. № 2. С. 50–67. https://doi.org/10.34078/1814-0998-2021-2-50-67
  54. Холина А.Б., Козыренко М.М., Артюкова Е.В., Санданов Д.В. Дивергенция видов Oxytropis секции Verticillares (Fabaceae) степной флоры Байкальской Сибири на основе анализа хлоропластной ДНК // Генетика. 2019. Т. 55. № 6. С. 665–674. https://doi.org/10.1134/S0016675819060055
  55. Холина А.Б., Козыренко М.М., Артюкова Е.В. и др. Филогенетические взаимоотношения видов Oxytropis DC. subg. Oxytropis и Phacoxytropis (Faba- ceae) Азиатской России на основе анализа ну- клеотидных последовательностей межгенных спейсеров хлоропластного генома // Генетика. 2016. Т. 52. № 8. С. 895–909.
  56. Leonova T.V., Barsukova I.N., Krivenko D.A. Fabaceae from the Republic of Khakassia, Russia // Bot. Pac. 2025. V. 14. № 1. P. 3–5. https://doi.org/10.17581/bp.2025.14101
  57. Probatova N.S., Barkalov V.Yu., Rudyka E.G., Kozhevnikova Z.V. Additions to chromosome numbers for vascular plants from Sakhalin and Kurile Islands (1) // Biodiversity and Biogeography of the Kuril Islands and Sakhalin. 2009. № 3. P. 35–47.
  58. Probatova N.S., Kazanovsky S.G., Rudyka E.G. et al. Fabaceae. In: Marhold K. (ed.), IAPT/IOPB chromosome data 12 // Taxon. 2011. V. 60. № 6. P. 1792.
  59. Krivenko D.A., Kotseruba V.V., Kazanovsky S.G. et al. Fabaceae. In: Marhold K. (ed.), IAPT/IOPB chromosome data 11 // Taxon. 2011. V. 60. № 4. P. 1222.
  60. Konichenko E.S., Selyutina I.Yu., Dorogina O.V. Fabaceae. In: Marhold K (ed.), IAPT/IOPB chromosome data 14 // Taxon. 2012. V. 61. № 6. P. 1338–1339.
  61. Холина А.Б., Артюкова Е.В., Хорева М.Г., Андриянова Е.А. Генетическое разнообразие восточносибирского эндемика Oxytropis vasskovskyi Jurtz. (Fabaceae) // Биота и среда природных территорий. 2024. Т. 12. № 3. С. 39–53. https://doi.org/10.25221/2782-1978_2024_3_4
  62. Artyukova E.V., Kozyrenko M.M., Kholina A.B., Zhuravlev Yu.N. High chloroplast haplotype diversity in the endemic legume Oxytropis chankaensis may result from independent polyploidization events // Genetica. 2011. V. 139. № 2. P. 221–232. https://doi.org/10.1007/s10709-010-9539-8

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».