МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭВОЛЮЦИИ БОБОВО-РИЗОБИАЛЬНОГО СИМБИОЗА НА ПОВЫШЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ИНТЕГРИРОВАННОСТИ ПАРТНЕРОВ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ


Цитировать

Полный текст

Аннотация

В результате моделирования коэволюции клубеньковых бактерий и бобовых растений предложен математический критерий (индекс) функциональной интегрированности симбиоза (ФИС), основанный на анализе матриц ковариаций частот генотипов партнеров при флуктуациях системных параметров. Установлена положительная корреляция ФИС с экологической эффективностью симбиоза (его влиянием на семенную продуктивность растений) и отрицательная корреляция с уровнями популяционного разнообразия партнеров. Выявленные зависимости позволяют объяснить возрастание структурно-функциональной целостности симбиоза, характерное для его макроэволюции, естественным отбором на повышение эффективности взаимодействия партнеров.

Об авторах

Николай Иванович Воробьев

Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии, Санкт-Петербург, РФ

Email: nik4@newmail.ru

Николай Александрович Проворов

Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии, Санкт-Петербург, РФ

Email: provorov@newmail.ru

Список литературы

  1. Воробьев Н. И., Проворов Н. А., 2008. Моделирование эволюции бобово-ризобиального симбиоза при мультиштаммовой конкуренции бактерий за иноку- ляцию симбиотических ниш // Экологич. генетика. Т. 6. № 4. С. 3-11.
  2. Воробьева Э. И., 2006. Проблема целостности организма и ее перспективы // Изв. РАН, серия биологич. № 5. С. 530-540.
  3. Горбань А. Н, Манчук В. Т., Петушкова Е. В., 1987. Динамика корреляций между физиологическими параметрами при адаптации и эколого-эволюционный принцип полифакториальности // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Л.: Гидрометеоиздат. Т. 10. С. 187-198.
  4. Дьяков Ю. Т., Озерецковская О. Л., Джавахия В. Г.,
  5. Багирова С. Ф., 2001. Общая и молекулярная фитопатология. М.: Изд-во Общество фитопатологов. 302 с.
  6. Кулаичев А. П., 2006. Методы и средства комплексного анализа данных. М.: ФОРУМ - ИНФРА-М. 512 с.
  7. Проворов Н. А., 2001. Генетико-эволюционные основы учения о симбиозе // Журн. общ. биологии. Т. 62. № 6. C. 472-495.
  8. Проворов Н. А., Борисов А. Ю., Тихонович И. А., 2002. Сравнительная генетика и эволюционная морфология симбиозов растений с микробами-азотфик- саторами и эндомикоризными грибами // Журн. общ. биологии. Т. 63. № 6. С. 451-472.
  9. Проворов Н. А., Воробьев Н. И., 2009. Моделирование ко-эволюции бактерий и растений в системе мутуалистического симбиоза // Генетика. Т. 45. № 5. С. 581-594.
  10. Ростова Н. С., Брач Н. Б., 1989. Генотипические и экологические корреляции некоторых признаков льна-долгунца // Тр. по прикл. ботанике, генетике и селекции. T. 125. C. 56-64.
  11. Северцов А. Н., 1967. Главные направления эволюционного процесса. М.: Изд-во МГУ. 201 с.
  12. Тихонович И. А., Проворов Н. А., 2003. Симбиогенетика микробно-растительных взаимодействий // Экологич. генетика. Т. 1. № 0. С. 36-46.
  13. Тихонович И. А., Проворов Н. А., 2009. Симбиозы растений и микроорганизмов: молекулярная генети- ка агросистем будущего. СПб: Изд-во СПбГУ. 210 с.
  14. Шмальгаузен И. И., 1983. Пути и закономерности эволюционного процесса. М.: Наука. 404 с.
  15. Яблоков А. В., Юсуфов А. Г., 2004. Эволюционное учение. М.: Высш. школа. 310 с.
  16. Douglas A. E., 1998. Host benefit and the evolution of specialization in symbiosis // Heredity. Vol. 81. N 6. P. 599-603.
  17. Frank S. A., 1994. Genetics of mutualism: the evolution of altruism between species // J. Theor. Biol. Vol. 170. P. 393-400.
  18. Hansen T. F., Martins E. P., 1996. Translating between microevolutionary processes and macroevolutionary patterns: the correlation structure of inter-specific data // Evolution. Vol. 50. P. 1404-1417.
  19. Lammerts van Bueren E. T., Struik P. C., Tiemens-Hulscher M., Jacobsen E., 2003. Concepts of intrinsic value and integrity of plants on organic plant breeding and propagation // Crop. Sci. Vol. 43. P. 1922-1929.
  20. Lewis D. H., 1974. Microorganisms and plants: the evolution of parasitism and mutualism // Evolution of Microbial World. Cambridge: Univ. Press. P. 367-392.
  21. Nei M., 1978. Estimation of average heterozygosity and genetic distance from a small number of individuals // Genetics. Vol. 89. P. 583-590.
  22. Provorov N. A., Saimnazarov U. B., Bahromov I. U., Pulatova D. Z., Kozhemyakov A. P., Kurbanov G. A., 1998. Effect of rhizobia inoculation on the seed (herbage) production of mungbean (Phaseolus aureus Roxb.) grown at Uzbekistan. J. Arid Environ. Vol. 39. P. 569-575.
  23. Provorov N. A., Vorobyov N. I., 2008. Equilibrium between the "genuine mutualists" and "symbiotic cheaters" in the bacterial population co-evolving with plants in a facultative symbiosis // Theor. Population Biol. Vol. 74. N 4. P. 345-355.
  24. Provorov N. A., Vorobyov N. I., 2009. Host plant as on organizer of microbial evolution in the beneficial symbioses // Phytochemical Reviews. Vol. 8. P. 519-534.
  25. Sprent J. I., 2007. Evolving ideas of legume evolution and diversity: a taxonomic perspective on the ocurrence of nodulation // New Phytologist. Vol. 174. P. 11-25.
  26. Tikhonovich I. A., Provorov N. A., 2009. From plantmicrobe interactions to symbiogenetics: a universal paradigm for the inter-species genetic integration // Ann. Appl. Biol. Vol. 154. N 3. P. 341-350.

© Воробьев Н.И., Проворов Н.А., 2010

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


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах