Исследование выполнено при финансовой поддержке Правительства Пермского края

в рамках научного проекта №С-26/174.3 от 31.01.2019

 

УДК 575.2:575.22:574.3
AGRIS F30        

https://doi.org/10.33619/2414-2948/41/06

ВНУТРИВИДОВОЕ ГЕНЕТИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ ПОПУЛЯЦИЙ 
ДВУХ ВИДОВ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ ПЕРМСКОГО КРАЯ

©Пришнивская Я. В., ORCID: 0000-0003-1513-2682, Пермский государственный

национальный исследовательский университет, г. Пермь, Россия, yana_prishnivskaya@mail.ru
©Нассонова Е. С., ORCID: 0000-0002-7589-4913, Пермский государственный

национальный исследовательский университет, г. Пермь, Россия, lena.nassonova@mail.ru
©Чертов Н. В., ORCID: 0000-0003-0250-220X, Пермский государственный

национальный исследовательский университет, г. Пермь, Россия, syper.gall@mail.ru
©Жуланов А. А., ORCID: 0000-0003-2546-9350, Пермский государственный

национальный исследовательский университет, г. Пермь, Россия, aumakua.ru@gmail.com
©Васильева Ю. С., ORCID:0000-0002-2255-2434, канд. биол. наук, Пермский государственный

национальный исследовательский университет, г. Пермь, Россия, Yulianechaeva@mail.ru
©Боронникова С. В., ORCID: 0000-0002-5498-8160, д-р биол. наук, Пермский государственный

национальный исследовательский университет, г. Пермь, Россия, SVBoronnikova@yandex.ru
©Календарь Р. Н., ORCID: 0000-0003-3986-2460, Республиканское государственное

предприятие «Национальный центр биотехнологии», г. Астана, Казахстан, ruslan.kalendar@mail.ru

Аннотация. Для определения внутривидового генетического разнообразия проведено изучение 3 популяций сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L., Pinaceae) и 3 популяций западной расы лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb., Pinaceae) в Пермском крае. У P. sylvestris аплифицированы 114 ISSR–PСR маркеров, а у L. sibirica — 116 ISSR–PСR маркеров. Для характеристики внутривидового генетического разнообразия определены доля полиморфных локусов, ожидаемая гетерозиготность, число редких ISSR–PСR маркеров. Изученные виды характеризуются высоким генетическим разнообразием, но доля полиморфных локусов выше у P. sylvestris, а ожидаемая гетерозиготность и число эффективных аллелей — у L. sibirica. У каждого вида выявлены популяции с высокими и низкими параметрами генетического разнообразия. В каждой из 6 изученных популяций двух видов древесных растений отмечены редкие аллели, причем в популяциях P. sylvestris их число варьирует от 6 до 13, а в популяциях L. sibirica — от 3 до 10. Анализ генетической структуры изученных популяций двух хвойных видов растений в Пермском крае показал, что на межпопуляционную компоненту генетического разнообразия приходится у P. sylvestris 30,28%, а у L. sibirica — 30,92%; большая часть генетического разнообразия P. sylvestris (69,72%) и L. sibirica (69,08%) сосредоточена внутри популяций. Для родов Pinus и Larix выявлены родовые, а для P. sylvestris и L. sibirica — видовые маркеры. Установлены идентификационные полиморфные маркеры или их сочетания, характерные для изученных популяций данных видов, составлены их молекулярно–генетические формулы и штрихкоды. Данные о внутривидовом генетическом разнообразии популяций древесных растений Пермского края позволят рекомендовать меры их сохранения, а также провести молекулярно–генетическую идентифицикацию как природных популяций, так и древесины из этих популяций, что важно для определения легальности ее заготовки.

Ключевые слова: генетическое разнообразие, идентификационные маркеры, Pinus sylvestris L., Larix sibirica Ledeb., Пермский край.

GENETIC DIVERSITY WITHIN SPECIES OF TWO SPECIES WOODY PLANTS POPULATIONS IN PERM KRAI

©Prishnivskaya Ya., ORCID: 0000-0003-1513-2682, Perm State University, Perm, Russia, yana_prishnivskaya@mail.ru
©Nassonova E., ORCID: 0000-0002-7589-4913, Perm State University, Perm, Russia, lena.nassonova@mail.ru
©Chertov N., ORCID: 0000-0003-0250-220X, Perm State University, Perm, Russia, syper.gall@mail.ru
©Zhulanov А., ORCID: 0000-0003-2546-9350, Perm State University, Perm, Russia, aumakua.ru@gmail.com
©Vasileva Yu., ORCID:0000-0002-2255-2434, Ph.D., Perm State University, Perm, Russia, Yulianechaeva@mail.ru
©Boronnikova S., ORCID: 0000-0002-5498-8160, Dr. habil, Perm State University, Perm, Russia, SVBoronnikova@yandex.ru
©Kalendar R., ORCID: 0000-0003-3986-2460, RSE “National Center for Biotechnology”, Astana, Kazakhstan, ruslan.kalendar@mail.ru

Abstract. Researched 3 Scots pine populations (Pinus sylvestris L., Pinaceae) and 3 populations of western species of Siberian larch (Larix sibirica Ledeb., Pinaceae) in Perm Krai for genetic diversity within species detecting. 114 ISSR–PCR P. sylvestris markers and 116 ISSR–PCR L. sibirica markers were amplified. The rate of polymorphic loci expected heterozygosity and number of rare ISSR–PCR markers were identified. Researched species are characterized by high genetic diversity. The rate of polymorphic loci is higher in P. sylvestris; expected heterozygosity and the number of effective alleles is higher in L. sibirica. Each species has populations with high and low genetic diversity parameters. The rare alleles were identified in every of 6 researched populations, but the number ranges from 6 to 13 in P. sylvestris populations and from 3 to 10 in L. sibirica populations. Genetic structure of researched populations analysis show that the interpopulation component of genetic diversity accounts for 30.28% in P. sylvestris and 30.92% in L. sibirica; most of the genetic diversity of P. sylvestris (69, 72%) and L. sibirica (69.08%) is concentrated within populations. Generic markers were found for the genus Pinus and Larix, and species markers for P. sylvestris and L. sibirica. Identification polymorphic markers or their combinations typical for the studied populations of two studied species. The molecular genetic formulas and barcodes of the studied populations are composed. Data on the intraspecific genetic diversity of populations of woody plants of the Perm krai will allow to recommend measures of their conservation, as well as to carry out molecular genetic identification of both natural populations and wood from these populations, which is important for determining the legality of its harvesting.

 

Keywords: genetic diversity, identification markers, Pinus sylvestris L., Larix sibirica Ledeb., Perm krai.

© 2015–19 Издательский центр НАУКА И ПРАКТИКА. Сайт создан на Wix.com