Genetic Divergence of Closely Related Species Oxytropis strobilacea, Oxytropis adamsiana and Oxytropis vassilczenkoi (Series Strobilacei of the Section Orobia Fabaceae) from Asian Russia

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Аннотация

The genetic diversity and divergence of closely related species Oxytropis strobilacea, O. adamsiana, and O. vassilczenkoi series Strobilacei of the section Orobia (Fabaceae) from Asian Russia were studied using the data of nucleotide polymorphism of the psbA–trnH, trnL–trnF, and trnS–trnG intergenic spacers of cpDNA, as well as the ITS nrDNA. Most populations are characterized by an average and high level of chloroplast genetic diversity (h varies from 0.600 to 1.000). 65 chlorotypes were identified, no shared chlorotypes were found in taxa, and that confirms the status of O. vassilczenkoi as a separate species. Two phyletic lineages were found for O. strobilacea that indicates an intensively proceeding diversification process. Among the seven identified ITS ribotypes, one ribotype was shared for all three species, probably, due to their common origin and relatively recent divergence.

Авторлар туралы

A. Kholina

Federal Scientific Center of the East Asia Terrestrial Biodiversity, Far Eastern Branch, RAS

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: kholina@biosoil.ru
Russia, 690022, Vladivostok, Stoletiya str., 159

E. Artyukova

Federal Scientific Center of the East Asia Terrestrial Biodiversity, Far Eastern Branch, RAS

Email: kholina@biosoil.ru
Russia, 690022, Vladivostok, Stoletiya str., 159

V. Yakubov

Federal Scientific Center of the East Asia Terrestrial Biodiversity, Far Eastern Branch, RAS

Email: kholina@biosoil.ru
Russia, 690022, Vladivostok, Stoletiya str., 159

M. Khoreva

Institute of Biological Problems of the North, Far Eastern Branch of the RAS

Email: kholina@biosoil.ru
Russia, 685000, Magadan, Portovaya str., 18

O. Mochalova

Institute of Biological Problems of the North, Far Eastern Branch of the RAS

Email: kholina@biosoil.ru
Russia, 685000, Magadan, Portovaya str., 18

D. Sandanov

Institute of General and Experimental Biology, Siberian Branch, RAS

Email: kholina@biosoil.ru
Russia, 670047, Ulan-Ude, Sakhyanovoi str., 6

I. Selyutina

Central Siberian Botanical Garden, Siberian Branch, RAS

Email: kholina@biosoil.ru
Russia, 630090, Novosibirsk, Zolotodolinskaya str., 101

Әдебиет тізімі

  1. Васильченко И.Т., Федченко Б.А., Шишкин Б.К. Род Oxytropis // Флора СССР. М.–Л.: Изд. АН СССР. 1948. Т. 13. С. 1–229.
  2. Князев М.С. Заметки по систематике и хорологии видов Oxytropis на Урале. V. Секция Orobia // Ботан. журн. 2005. Т. 90. № 3. С. 415–423.
  3. Кожевников Ю.П. Соотношение видов сосудистых растений северной тайги и лесотундры в средней части бассейна р. Анадырь // Ботан. журн. 1980. Т. 65. № 3. С. 361–367.
  4. Козыренко М.М., Холина А.Б., Артюкова Е.В., Колдаева М.Н., Якубов В.В., Прокопенко С.В. Молекулярно-филогенетическая характеристика эндемичных дальневосточных близкородственных видов секции Orobia рода Oxytropis (Fabaceae) // Генетика. 2020. Т. 56. № 4. С. 421–432. https://doi.org/10.1134/S1022795420040043
  5. Малышев Л.И. Разнообразие рода Остролодка (Oxytropis) в Азиатской России // Turczaninowia. 2008а. Т. 11. № 4. С. 5–141.
  6. Малышев Л.И. Фенетика и хорология остролодок секции Orobia Bunge (род Oxytropis DC., Fabaceae) в Азиатской России // Растительный мир Азиатской России. 2008б. № 1. С. 3–9.
  7. Малышев Л.И. Род Oxytropis DC. // Конспект флоры Азиатской России: Сосудистые растения. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2012. С. 237–248.
  8. Малышев Л.И., Пешкова Г.А. Особенности и генезис флоры Сибири (Предбайкалье и Забайкалье). Новосибирск: Наука, 1984. 364 с.
  9. Намзалов Б.Б. Байкальский фитогеографический узел как новейший центр эндемизма Внутренней Азии // Сиб. экол. журн. 2009. Т. 16. № 4. С. 563–571. https://doi.org/10.1134/S1995425509040079
  10. Павлова Н.С. Остролодочник – Oxytropis DC. // Сосудистые растения советского Дальнего Востока. Л.: Наука, 1989. Т. 4. С. 236–280.
  11. Пешкова Г.А. Флорогенетический анализ степной флоры гор Южной Сибири / Новосибирск, 2001. 192 с.
  12. Положий А.В. К вопросу о происхождении и эволюции рода Oxytropis (Fabaceae) // Ботан. журн. 2003. Т. 88. № 10. С. 55–59.
  13. Холина А.Б., Козыренко М.М., Артюкова Е.В., Санданов Д.В., Андриянова Е.А. Филогенетические взаимоотношения видов Oxytropis DC. subg. Oxytropis и Phacoxytropis (Fabaceae) Азиатской России на основе анализа нуклеотидных последовательностей межгенных спейсеров хлоропластного генома // Генетика. 2016. Т. 52. № 8. С. 895–909. https://doi.org/10.1134/S1022795416060065
  14. 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/S1022795418070050
  15. 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
  16. Холина А.Б., Козыренко М.М., Артюкова Е.В., Якубов В.В., Хорева М.Г., Андриянова Е.А., Мочалова О.А. 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
  17. Холина А.Б., Козыренко М.М., Артюкова Е.В., Позднякова Т.Э. Изменчивость хлоропластной ДНК видов Oxytropis секции Polyadena (Fabaceae) Азиатской России: популяционный анализ и филогенетические связи // Изв. РАН. Сер. биол. 2021а. № 1. С. 19–29. https://doi.org/10.1134/S1062359021010076
  18. Холина А.Б., Козыренко М.М., Артюкова Е.В., Колдаева М.Н., Санданов Д.В., Селютина И.Ю. Филогенетические связи видов Азиатской России подродов Phacoxytropis и Tragacanthoxytropis рода Oxytropis на основе полиморфизма маркеров хлоропластного и ядерного геномов // Генетика. 2021б. Т. 57. № 9. С. 1039–1053. https://doi.org/10.31857/S0016675821090058
  19. Юрцев Б.А. Материалы к систематике арктических остролодочников // Ботанические материалы Гербария БИН им. В.Л. Комарова АН СССР. М.–Л.: Изд-во АН СССР, 1959. Т. XIX. С. 233–273.
  20. Юрцев Б.А. Oxytropis DC. // Арктическая флора СССР. Л.: Наука, 1986. Вып. 9. Ч. 2. С. 61–146.
  21. Bandelt H.-J., Forster P., Röhl A. Median-joining networks for inferring intraspecific phylogenies // Mol. Biol. Evol. 1999. V. 16. № 1. P. 37–48.
  22. Blanco-Pastor J.L., Fernández-Mazuecos M., Coello A.J., Pastor J., Vargas P. Topography explains the distribution of genetic diversity in one of the most fragile European hotspots // Divers. Distrib. 2019. V. 25. P. 74–89. https://doi.org/10.1111/ddi.12836
  23. Bonfeld J.K., Smith K.F., Staden R. A new DNA sequence assembly program // Nucl. Acids Res. 1995. V. 23. P. 4992–4999.
  24. 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.
  25. 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
  26. Hou B., Luo J., Zhang Y., Niu Zh., Xue Q., Ding X. Iteration expansion and regional evolution: phylogeography of Dendrobium officinale and four related taxa in southern China // Sci. Rep. 2017. V. 7. 43525. 13 p. https://doi.org/10.1038/srep43525
  27. Kholina A., Kozyrenko M., Artyukova E., Sandanov D., Selyutina I., Chimitov D. 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
  28. Kholina A., Kozyrenko M., Artyukova E., Sandanov D., Selyutina I. 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
  29. Kholina A., Kozyrenko M., Artyukova E., Yakubov V., Khoreva M., Andrianova E., Mochalova O., Sandanov D. 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
  30. Librado P., Rozas J. DnaSP v5: A software for comprehensive analysis of DNA polymorphism data // Bioinformatics. 2009. V. 25. № 11. P. 1451–1452.
  31. Mahmoudi Shamsabad M., Assadi M., Parducci L. Phylogeography and population genetics of Acanthophyllum squarrosum complex (Caryophyllaceae) in the Irano-Turanian region // Syst. Biodivers. 2019. V. 17. № 4. P. 412–421. https://doi.org/10.1080/14772000.2019.1590476
  32. Mir B.A., Koul S., Kumar A., Kaul M.K., Soodan A.S., Raina S.N. Intraspecific variation in the internal transcribed spacer (ITS) regions of rDNA in Withania somnifera (Linn.) Dunal // Indian J. Biotechnol. 2010. V. 9. P. 325–328.
  33. Plenk K., Willner W., Demina O.N., Höhn M., Kuzemko A., Vassilev K., Kropf M. Phylogeographic evidence for long-term persistence of the Eurasian steppe plant Astragalus onobrychis in the Pannonian region (eastern Central Europe) // Flora. 2020. V. 264. 151555. 10 p. https://doi.org/10.1016/j.flora.2020.151555
  34. Schanzer I.A., Fedorova A.V., Shelepova O.V., Suleymanova G.F. Molecular phylogeny and phylogeography of Potentilla multifida L. agg. (Rosaceae) in Northern Eurasia with special focus on two rare and critically endangered endemic species, P. volgarica and P. eversmanniana // Plants. 2020. V. 9. 1798. 29 p. https://doi.org./10.3390/plants9121798
  35. Shavvon R.S., Kazempour-Osaloo S., Maassoumi A.A., Moharrek F., Karaman Erkul S., Lemmon A., Lemmon E.M., Michalak I., Muellner-Riehl A.N., Favre A. Increasing phylogenetic support for explosively radiating taxa: The promise of high-throughput sequencing for Oxytropis (Fabaceae) // J. Syst. Evol. 2017. V. 55. № 4. P. 385–404. https://doi.org/10.1111/jse.12269
  36. Wang H., Liu P.-L., Li J., Yang H., Li Q., Chang Zh.-Y. 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. Article 681962. 17 p. https://doi.org/10.3389/fpls.2021.681962
  37. Zhao X.-L., Gao X.-F., Zhu Zh.-M., Gao Y.-D., Xu B. The demographic response of a deciduous shrub (the Indigofera bungeana complex, Fabaceae) to the Pleistocene climate changes in East Asia // Sci. Rep. 2017. V. 7. 697. 13 p. https://doi.org/10.1038/s41598-017-00613-x

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу
2.

Жүктеу (1MB)
Метадеректер
3.

Жүктеу (432KB)
Метадеректер

© А.Б. Холина, Е.В. Артюкова, В.В. Якубов, М.Г. Хорева, О.А. Мочалова, Д.В. Санданов, И.Ю. Селютина, 2023

Осы сайт cookie-файлдарды пайдаланады

Біздің сайтты пайдалануды жалғастыра отырып, сіз сайттың дұрыс жұмыс істеуін қамтамасыз ететін cookie файлдарын өңдеуге келісім бересіз.< / br>< / br>cookie файлдары туралы< / a>