Низкий уровень подразделенности популяций редкого вида Allium Regellianum a.k. Becker ex Iljin Волгоградской области на основе данных ISSR-анализа

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Впервые проведен ISSR-анализ 93 образцов редкого эндемичного вида Allium regelianum, произрастающего в Волгоградской области. С использованием шести праймеров было получено 109 фрагментов, из которых 87 (79,8 %) оказались полиморфными. Дана оценка внутри- и межпопуляционному разнообразию A. regelianum. Наиболее высокие показатели внутрипопуляционного разнообразия отмечены для популяций из хутора Красноярский, Серафимовичского района, и лимана Хреноватый, Николаевского района. Анализ межпопуляционных различий выявил достаточно высокий уровень сходства между популяциями и низкий уровень подразделенности.

Об авторах

Ая Арслановна Трифонова

ФГБНУ «Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова» РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: aichka89@mail.ru

аспирант, лаб. генетики растений

Россия, Москва

Елена Зауровна Кочиева

ФИЦ «Фундаментальные основы биотехнологии» РАН

Email: ekochieva@yandex.ru

д-р биол. наук, ведущий научный сотрудник, лаб. системной биологии растений

Россия, Москва

Александр Михайлович Кудрявцев

ФГБНУ «Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова» РАН

Email: kudryav@vigg.ru

д-р биол. наук, ВРИО директора, лаб. генетики растений

Россия, Москва

Список литературы

  1. Haig SM. Molecular contributions to conservation. Ecology. 1998;79(2):413-425.
  2. Frankham R. Genetics and conservation biology. C. R. Biologies. 2003;(326):22-29. doi: 10.1016/S1631-0691(03)00023-4.
  3. Soule ME, Simberloff D. What do genetics and ecology tell us about the design of nature reserves? Biological Conservation. 1986;35(1):9-40.
  4. Francisco-Ortega J, Santos-Guerra A, Kim SС, Crawford DJ. Plant genetic diversity in the Canary Islands: a conservation perspective. American Journal of Botany. 2000;87(7):909-919.
  5. Rottenberg A, Parker JS. Conservation of the critically endangered Rumex rothschildianus as implied from AFLP diversity. Biological Conservation. 2003;(114):299-303. doi: 10.1016/S0006-3207(03)00049-1.
  6. Красная книга Российской Федерации (Растения и грибы). – М.: Министерство природных ресурсов и экологии РФ и Росприроднадзор, 2008. – С. 46–47. [The Red Book of the Russian Federation (Plants and Fungi). Moscow: Ministerstvo Prirodnykh Resursov i Ekologii Rossiiskoi Federatsii, Rosprirodnadzor; 2008. P. 46-47. (In Russ.)]
  7. Агеев С.Е., Коротков О.И., Гребенников К.А., и др. Опыт изучения и сохранения вида Allium regelianum A. Becker Волгоградским региональным ботаническим садом на территории Волгоградской области // Вестник удмуртского университета. – 2012. – № 3. – С. 34–40. [Ageeva SE, Korotkov OI, Grebennikov KA, et al. The experience of studying and preserving the species Allium regelianum A. Becker has regional Botanical Garden in the territory of the Volgograd region. The Bulletin of Udmurt University Biology & Earth Sciences. 2012;(3):34-40. (In Russ.)]
  8. Bian F, Pang Y, Wang Z, et al. Genetic diversity of the rare plant Anemone shikokiana (Makino) Makino (Ranunculaceae) inferred from AFLP markers. Plant Systematics and Evolution. 2015;301(2):677-684. doi: 10.1007/s00606-014-1105-x.
  9. Walisch TJ, Colling G, Bodenseh M, Matthies D. Divergent selection along climatic gradients in a rare central European endemic species, Saxifraga sponhemica. Annals of Botany. 2015;115(7):1177-1190. doi: 10.1093/aob/mcv040.
  10. Szczecińska M, Sramko G, Wolosz K, Sawicki J. Genetic diversity and population structure of the rare and endangered plant species Pulsatilla patens (L.) Mill in East Central Europe. PloS One. 2016;11(3): e0151730. doi: 10.1371/journal.pone.0151730.
  11. Трифонова А.А., Кочиева Е.З., Кудрявцев А.М. Анализ вариабельности микросателлитных локусов у редкого эндемичного вида Allium regelianum A.K. Becker ex Iljin // Генетика. – 2017. – Т. 53. –№ 2. –С.192–200. [Trifonova AA, Kochieva EZ, Kudryavtsev AM. Analysis of microsatellite loci variability in rare and endemic species Allium regelianum A.K. Becker ex Iljin. Russian Journal of Genetics. 2017;53(2):213-220. (In Russ.)] doi: 10.1134/S1022795417010124.
  12. Zietkiewicz E, Rafalski A, Labuda D. Genome fingerprinting by simple sequence repeat (SSR)-anchored polymerase chain reaction amplification. Genomics. 1994;20(2):176-183.
  13. Liu J, Shi S, Chang E, et al. Genetic diversity of the critically endangered Thuja sutchuenensis revealed by ISSR markers and the implications for conservation. International Journal of Molecular Sciences. 2013;14(7):14860-14871. doi: 10.3390/ijms140714860.
  14. Bentley L, Barker NP, Dold AP. Genetic diversity of the endangered Faucaria tigrina (Aizoaceae) through ISSR “fingerprinting” using automated fragment detection. Biochemical Systematics and Ecology. 2015;(58):156-161. doi: 10.1016/j.bse.2014.11.012.
  15. Crema S, Cristofolini G, Rossi M, Conte L. High genetic diversity detected in the endemic Primula apennina Widmer (Primulaceae) using ISSR fingerprinting. Plant Systematics and Evolution. 2009;280(1):29-36. doi: 10.1007/s00606-009-0167-7.
  16. Doyle J. DNA Protocols for Plants. Molecular Techniques in Taxonomy NATO ASI Series. 1991;(57):283-93.
  17. Samiei L, Kiani M, Zarghami H, et al. Genetic diversity and interspecific relationships of some Allium species using inter simple sequence repeat markers. Bangladesh Journal of Plant Taxonomy. 2015;22(2):67-75. doi: 10.3329/bjpt.v22i2.26029.
  18. Son JH, Park KC, Lee SI, et al. Species relationships among Allium species by ISSR analysis. Horticulture, Environment, and Biotechnology. 2012;53(3):256-62. doi: 10.1007/s13580-012-0130-3.
  19. Mukherjee A, Sikdar B, Ghosh B, et al. RAPD and ISSR analysis of some economically important species, varieties, and cultivars of the genus Allium (Alliaceae). Turkish Journal of Botany. 2013;(37):605-618. doi: 10.3906/bot-1208-18.
  20. Peakall R, Smouse PE. GenALEx 6.5: Genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research-an update. Bioinformatics. 2012;28(19):2537-9. doi: 10.1093/bioinformatics/bts460.
  21. Yeh FC, Young RC, Mao J, et al. POPGENE, the Microsoft Windows-based user-friendly software for population genetic analysis of co-dominant and dominant markers and quantitative traits. Edmonton: Alta; 1999.
  22. Hammer O, Harper DAT, Ryan PD PAST: Paleontological Statistics software package for education and data analysis. Paleontologia Electronica. 2001;4(1):1-9.
  23. Nei M. Genetic distance between populations. The American Naturalist. 1972;106(949):283-292.
  24. Pritchard JK, Stephens M, Donnelly P. Inference of population structure using multilocus genotype data. Genetics. 2000;155(2):945-959.
  25. Ebrahimi R, Zamani Z, Kashi A. Genetic diversity evaluation of wild Persian shallot (Allium hirtifolium Boiss.) using morphological and RAPD markers. Scientia Horticulturae. 2009;(119):345-351. doi: 10.1016/j.scienta.2008.08.032.
  26. Huang D, Li Q, Zhou C, et al. Intraspecific differentiation of Allium wallichii (Amaryllidaceae) inferred from chloroplast DNA and internal transcribed spacer fragments. Journal of Systematics and Evolution. 2014;52(3):341-354. doi: 10.1111/jse.12050.
  27. Mashayekhi S, Columbus TJ. Genetic diversity of Allium munzii (Amaryllidaceae), a rare southern California species and implication for its conservation. Biochemical Systematics and Ecology. 2015;(59):91-99. doi: 10.1016/j.bse.2014.12.025.
  28. Smith JF, Pham VT. Genetic diversity of the narrow endemic Allium aaseae (Alliaceae). American Journal of Botany. 1996;83(6):717-726. doi: 10.2307/2445848.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Расположение точек сбора образцов A. regelianum на карте. Номера точек сбора соответствуют представленным в табл. 1

Скачать (903KB)
Метаданные
3. Рис. 2. ISSR-спектр образцов A. regelianum с праймером UBC841

Скачать (331KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Дифференциация изучаемых образцов A. regelianum, выявленная по данным ISSR-анализа с использованием метода главных координат. Одинаковыми символами обозначены образцы из одной популяции: + — Быковский район, лиман Тажи (№ 1–6); o — Николаевский район, лиман Хреноватый (№ 7–26); n — Николаевский район, лиман Медвежий (№ 27–31); × — Николаевский район, лиман Богатырев (№ 32–42); l — Иловлинский район, хут. Ерецкий (№ 43); ¡ — Фроловский район, хут. Выездинский (№ 44–45); ◊ — Серафимовичский район, хут. Дружилинский (№ 46–48); * — Серафимовичский район, хут. Красноярский (№ 49–78); — Серафимовичский район, хутор Буерак-Поповский (№ 79–84); — Серафимовичский район, хут. Новоалександровский (№ 85–88); ∆ — Алексеевский район, станица Усть-Бузулукская (№ 89–93)

Скачать (116KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Вероятность отнесения исследованных образцов A. regelianum к одной из групп по результатам анализа в программе Structure с числом субпопуляций к = 2. Вертикальная ось — доля частот аллелей соответствующего кластера; горизонтальная ось — анализируемые образцы (номера соответствуют представленным в табл. 1)

Скачать (47KB)
Метаданные

© Трифонова А.А., Кочиева Е.З., Кудрявцев А.М., 2017

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