Genetic Divergence of Closely Related Species Oxytropis strobilacea, Oxytropis adamsiana and Oxytropis vassilczenkoi (Series Strobilacei of the Section Orobia Fabaceae) from Asian Russia
- Autores: Kholina A.1, Artyukova E.1, Yakubov V.1, Khoreva M.2, Mochalova O.2, Sandanov D.3, Selyutina I.4
-
Afiliações:
- Federal Scientific Center of the East Asia Terrestrial Biodiversity, Far Eastern Branch, RAS
- Institute of Biological Problems of the North, Far Eastern Branch of the RAS
- Institute of General and Experimental Biology, Siberian Branch, RAS
- Central Siberian Botanical Garden, Siberian Branch, RAS
- Edição: Nº 1 (2023)
- Páginas: 11-21
- Seção: ГЕНЕТИКА
- URL: https://journals.rcsi.science/1026-3470/article/view/135500
- DOI: https://doi.org/10.31857/S1026347023010067
- EDN: https://elibrary.ru/IKXFCQ
- ID: 135500
Citar
Texto integral
Resumo
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.
Palavras-chave
Sobre autores
A. Kholina
Federal Scientific Center of the East Asia Terrestrial Biodiversity, Far Eastern Branch, RAS
Autor responsável pela correspondência
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
Bibliografia
- Васильченко И.Т., Федченко Б.А., Шишкин Б.К. Род Oxytropis // Флора СССР. М.–Л.: Изд. АН СССР. 1948. Т. 13. С. 1–229.
- Князев М.С. Заметки по систематике и хорологии видов Oxytropis на Урале. V. Секция Orobia // Ботан. журн. 2005. Т. 90. № 3. С. 415–423.
- 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.
- 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
- Малышев Л.И. Разнообразие рода Остролодка (Oxytropis) в Азиатской России // Turczaninowia. 2008а. Т. 11. № 4. С. 5–141.
- 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.
- Малышев Л.И. Род Oxytropis DC. // Конспект флоры Азиатской России: Сосудистые растения. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2012. С. 237–248.
- Малышев Л.И., Пешкова Г.А. Особенности и генезис флоры Сибири (Предбайкалье и Забайкалье). Новосибирск: Наука, 1984. 364 с.
- 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
- Павлова Н.С. Остролодочник – Oxytropis DC. // Сосудистые растения советского Дальнего Востока. Л.: Наука, 1989. Т. 4. С. 236–280.
- Пешкова Г.А. Флорогенетический анализ степной флоры гор Южной Сибири / Новосибирск, 2001. 192 с.
- Положий А.В. К вопросу о происхождении и эволюции рода Oxytropis (Fabaceae) // Ботан. журн. 2003. Т. 88. № 10. С. 55–59.
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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.
- Юрцев Б.А. Oxytropis DC. // Арктическая флора СССР. Л.: Наука, 1986. Вып. 9. Ч. 2. С. 61–146.
- Bandelt H.-J., Forster P., Röhl A. Median-joining networks for inferring intraspecific phylogenies // Mol. Biol. Evol. 1999. V. 16. № 1. P. 37–48.
- 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
- Bonfeld J.K., Smith K.F., Staden R. A new DNA sequence assembly program // Nucl. Acids Res. 1995. V. 23. P. 4992–4999.
- 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.
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- Librado P., Rozas J. DnaSP v5: A software for comprehensive analysis of DNA polymorphism data // Bioinformatics. 2009. V. 25. № 11. P. 1451–1452.
- 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
- 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.
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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