Сосна обыкновенная в разных экологических условиях на юге Центрально-Чернозёмного региона: особенности генетической структуры локуса глутаматдегидрогеназы

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Проведен сравнительный анализ двух насаждений сосны обыкновенной, произрастающих в разных экологических условиях степной зоны на юге ареала Центрально-Чернозёмного региона (Кантемировский район Воронежской области). Одно насаждение расположено в относительно экологически чистой зоне, за границами городской среды, второе – в черте пос. Кантемировка. Изучалась ферментная система, являющаяся важным звеном основных метаболических путей в растительных организмах и оказывающая влияние на общее состояние растений. В исследуемых насаждениях проанализирована генетическая структура локуса глутаматдегидрогеназы, один из аллелей которого (Gdh-1¹) у сосны обыкновенной является эмбриональным полулеталем. Установлено, что в ослабленном насаждении, расположенном в городской среде и подвергаемом повышенному антропогенному воздействию, доля этого аллеля и доля гомозиготных по нему генотипов статистически значимо (р < 0,01) выше, чем в популяции из экологически чистой зоны. Известно, что организмы, имеющие в генотипе полулетальные гены, обладают комплексом компенсаторных генов, что обусловливает их повышенную устойчивость к неблагоприятным факторам. Увеличение доли полулетальных аллелей в насаждении, произрастающем в условиях антропогенной нагрузки, может являться адаптивным механизмом повышения устойчивости на популяционном уровне к стрессовым воздействиям разной природы.

Об авторах

Алина Петровна Сердюкова

Всероссийский научно-исследовательский институт лесной генетики, селекции и биотехнологии

Email: ali.serdyukova@yandex.ru

младший научный сотрудник лаборатории экологической генетики

Россия, Воронеж

Ирина Ивановна Камалова

Всероссийский научно-исследовательский институт лесной генетики, селекции и биотехнологии

Email: kamairi@yandex.ru

кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник, заведующий лабораторией биохимии, молекулярной генетики и физиологии растений

Россия, Воронеж

Наталья Ивановна Внукова

Всероссийский научно-исследовательский институт лесной генетики, селекции и биотехнологии

Автор, ответственный за переписку.
Email: natalya.vnuckova@yandex.ru

научный сотрудник лаборатории биотехнологии

Россия, Воронеж

Список литературы

  1. Паршутина Л.П. О южной границе лесостепи в пределах Воронежской области // Известия Самарского научного центра РАН. 2012. Т. 14, № 1 (6). С. 1634–1637.
  2. Кузнецова Н.Ф. Засухи в лесостепной зоне Центрально-Черноземного региона и критерии оценки их интенсивности // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия Науки о Земле. 2019. Т. 19, № 3. С. 142–148.
  3. Шевцов И.С. Особенности и проблемы урбанизации ЦЧР в конце ХХ – начале ХХI веков // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: География. Геоэкология. 2006. № 1. С. 17–20.
  4. Майснер Т.Н. Урбанизация и экология городской среды: риски и перспективы устойчивого развития // Гуманитарий Юга России. 2020. Т. 9 (43), № 3. С. 190–201.
  5. Гнедаш Д.С. Особенности сосновых форпостов степной зоны // Вопросы степеведения. 2011. № 9. С. 38–43.
  6. Тарханов С.Н., Бирюков С.Ю. Определение влияния атмосферного загрязнения на морфометрические показатели и состояние ассимиляционного аппарата сосны и ели в бассейне Северной Двины // Сибирский экологический журнал. 2012. № 3. С. 407–414.
  7. Камалова И.И., Клушевская Е.С., Внукова Н.И., Сердюкова А.П. Динамика генетической структуры локуса глутаматдегидрогеназы в онтогенезе потомств разных форм сосны обыкновенной // Современная лесная наука: проблемы и перспективы: мат-лы всерос. науч.-практ. конф. 20–22 декабря 2017 г., г. Воронеж, Российская Федерация. Воронеж, 2017. С. 79–84.
  8. Струнников В.А. Новая гипотеза гетерозиса и ее научное и практическое значение // Вестник российской сельскохозяйственной науки. 1983. № 1 (316). С. 34–40.
  9. Камалова И.И., Камалов Р.М. Динамика генетической структуры локуса глутаматдегидрогеназы как маркер состояния насаждений сосны обыкновенной // Мониторинг и оценка состояния растительного мира: мат-лы междунар. науч. конф. Института экспериментальной ботаники им. Купревича НАН Беларуси. 22–26 сентября 2008 г., г. Минск, Республика Беларусь. Минск: Право и экономика, 2008. С. 167–168.
  10. Анохина Г.Б., Оя П.С., Епринцев А.Т. Экспрессия генов gdh-1 и gdh-2 глутаматдегидрогеназы при прорастании семян кукурузы Zea mays L. // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация. 2020. № 3. С. 31–36.
  11. Тарханов С.Н., Бирюков С.Ю. Определение влияния атмосферного загрязнения на морфометрические показатели и состояние ассимиляционного аппарата сосны и ели в бассейне Северной Двины // Сибирский экологический журнал. 2012. № 3. С. 407–414.
  12. Богатина Н.И., Шейкина Н.В. Влияние электрических полей на растения // Ученые записки Таврического национального университета им. В.И. Вернадского. Серия «Биология, химия». 2011. № 1. С. 10–17.
  13. Сердюкова А.П. Сравнительный анализ признаков жизненного состояния Pinus sylvestris L. в условиях антропогенной нагрузки и на экологически благоприятной территории // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. 2020. № 8 (47). С. 10–13.
  14. Сердюкова А.П. Оценка общего состояния и семенной продуктивности Pinus sylvestris L. в разных климатических зонах Воронежской области // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. 2019. № 9–2. С. 10–12.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рисунок 1 – Генетическая структура локуса Gdh в насаждении № 1 – из относительно экологически чистой зоны и в насаждении № 2 – из зоны высокого антропогенного воздействия

Скачать (37KB)

© Сердюкова А.П., Камалова И.И., Внукова Н.И., 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).