Оценка состояния генофондов популяций Pinus sylvestris L. на востоке и северо-востоке Восточно-Европейской равнины

##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##

pdf
Опубликован: дек 15, 2023
DOI: https://doi.org/10.17072/1994-9952-2023-4-375-384
Ключевые слова:
полиморфизм ДНК генетическое разнообразие генофонд популяций Pinus sylvestris L. Восточно-Европейская равнина

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

Яна Викторовна Сбоева
Пермский государственный национальный исследовательский университет, Пермь, Россия

Аннотация

Проведен молекулярно-генетический анализ хорологически смежных популяций Pinus sylvestris L. на востоке и северо-востоке Восточно-Европейской равнины с использованием межмикросателлитного анализа полиморфизма ДНК. Получены данные о генетическом разнообразии популяций и дана оценка состояния их генофондов. У изученных популяций сосны обыкновенной установлено высокое генетическое разнообразие (P95 = 0.938, He = 0.170, ne = 1.540). Из 144 фрагментов ДНК только 3 (0.021%) являются редкими. Анализ доли редких аллелей показал, что генетическая структура менее сбалансирована в Верхневетлужской (h = 0.254) и Ветлужско-Вятской (h = 0.273) популяциях. Наиболее сбалансированная генетическая структура отмечена в Моломской популяции (h =0.112) и в Северо-Вятско-Увальской популяции (h = 0.127). При оценке состояния генофондов установлено, что наибольшие значения коэффициента генетической оригинальности (КГО) выявлены у популяций Сысоло-Вычегодской (1.164) и Волжско-Ветлужской (1.140), что свидетельствует о их высокой специфичности. Наименьшие значения КГО определены у популяций Ветлужско-Вятская (0.857) и Волжско-Суринская (0.875). Анализ всех трех групп показателей состояния генофондов популяций показал, что с учетом генетической структуры и генетической оригинальности у 6 популяций P. sylvestris состояние генофондов удовлетворительное, а двух популяций (Верхневетлужская и Ветлужско-Вятская) отмечено обеднение генофондов. При отборе деревьев для сохранения и лесовосстановления необходимо выбирать популяции как с типичными, так с специфическими генофондами.

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Как цитировать
Сбоева, Я. В. . (2023). Оценка состояния генофондов популяций Pinus sylvestris L. на востоке и северо-востоке Восточно-Европейской равнины. Вестник Пермского университета. Серия Биология, (4), 375–384. https://doi.org/10.17072/1994-9952-2023-4-375-384
Выпуск
№ 4 (2023): Вестник Пермского университета. Серия Биология
Раздел
Генетика

Лицензионный договор на право использования научного произведения в научных журналах, учредителем которых является Пермский государственный национальный исследовательский университет

Скачать лицензионный договор

Текст Договора размещен на сайте Пермского государственного национального исследовательского университета http://www.psu.ru/, а также его можно получить по электронной почте в «Отделе научных периодических и продолжающихся изданий ПГНИУ»: YakshnaN@psu.ru или в редакциях научных журналов ПГНИУ.

Биография автора

Яна Викторовна Сбоева, Пермский государственный национальный исследовательский университет, Пермь, Россия

Ассистент кафедры ботаники и генетики растений

Библиографические ссылки

Алтухов Ю.П. Генетические процессы в популяциях / отв. ред. Л.А. Животовский. М.: Академкнига, 2003. 431 с.

Боронникова С.В. Молекулярно-генетический анализ и оценка состояния генофондов ресурсных видов растений Пермского края. Пермь, 2013. 223 с.

Ветчинникова Л.В., Титов А.Ф., Кузнецова Т.Ю. Карельская береза: биологические особенности, динамика ресурсов и воспроизводство. Петрозаводск, 2013. 312 с.

Видякин А.И. Изменчивость количества семядолей у семян сосны обыкновенной производственной и опытной заготовки на Северо-Востоке Русской равнины // Теоретическая и прикладная экология. 2010. № 3. С. 90–95.

Видякин А.И. Популяционная структура сосны обыкновенной на востоке европейской части Рос-сии: автореф. дис. … д-ра биол. наук. Екатеринбург, 2004а. 48 с.

Видякин А.И. Изучение популяционной структуры сосны обыкновенной на основе индексной оцен-ки признаков генеративных органов // Методы популяционной биологии: сб. материалов. VII Всерос. популяц. семинара. Сыктывкар, 2004б. Ч. 1. С. 35–37.

Видякин А.И. и др. Генетическая изменчивость, структура и дифференциация популяций сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) на северо-востоке Русской равнины по данным молекулярно-генетического анализа // Генетика. 2015. Т. 51, № 12. С. 1401–1409.

Гермак М.В., Калько Г.В. Микросателлитный анализ для оценки дифференциации популяций ели европейской на Северо-западе России // Труды Санкт-Петербургского научно-исследовательского ин-ститута лесного хозяйства. 2019. № 1. С. 4–14.

Гладков Ю.Ф., Шейкина О.В., Швецова Е.Н. Сравнение частот встречаемости ISSR-ДНК-маркеров в смежных болотной и суходольной ценопопуляциях сосны обыкновенной в республике Марий Эл // Современные проблемы медицины и естественных наук: сб. статей Междунар. науч. конф. Йошкар-Ола, 2016. Вып. 5. С. 139–143.

Динамика популяционных генофондов при антропогенных воздействиях / под ред. Ю.П. Алтухо-ва. М.: Наука, 2004. 619 с.

Животовский Л.А. Показатель внутрипопуляционного разнообразия // Журнал общей биологии. 1980. Т. 41, № 6. С. 828–836.

Захарова К.В., Сейц К.С Роль экологических факторов в формировании генетической структуры популяций P. abies (L.) Karst. // Экологическая генетика. 2017. Т. 15, № 2. С.11–20.

Ильинов А.А., Раевский Б.В. Сравнительная оценка генетического разнообразия естественных по-пуляций и клоновых плантаций сосны обыкновенной и ели финской в Карелии // Экологическая генети-ка. 2015. Т. 13, № 4. С. 55–67.

Ильинов А.А., Раевский Б.В., Чирва О.В. Состояние генофондов основных лесообразующих видов водосбора Белого моря (на примере Picea  fennica (Regel) Kom. и Pinus sylvestris L.) // Экологическая генетика. 2020. Т. 18, № 2. С. 185–202.

Крутовский К.В. Перспективы использования геномных исследований в лесном хозяйстве // Си-бирский лесной журнал. 2014. № 4. C. 11–15.

Лесной план Кировской области на 2008-2020 годы [Электронный ресурс]. URL: www.kirovreg.ru/publ/akoup.nsf/ (дата обращения: 29.10.2023).

Макеева В.М. и др. Оценка состояния генофонда и жизнеспособности лесопосадок ели европей-ской (Picea abies (L.) Karst.) из парков города Москвы и Подмосковья // Леса России: политика, промыш-ленность, наука, образование: материалы третьей междунар. науч.-техн. конф. СПб., 2018. С. 187–190.

Нечаева Ю.С. Молекулярно-генетический анализ природных популяций западной расы Larix sibirica Ledeb. (Larix sukaczewii Dyl.) на Среднем и Северном Урале: автореф. дис. … канд. биол. наук. Уфа, 2015. 25 с.

Нечаева Ю.С. и др. Молекулярно-генетический анализ популяций хвойных видов растений на Урале и востоке европейской части России для сохранения и возобновления лесных ресурсов // Известия Самарского научного центра РАН. 2014. Т. 16, № 1(3). С. 878–882.

Потокина Е.К., Александрова Т.Г. Методы классификации внутривидового разнообразия по ре-зультатам молекулярного маркирования // Фундаментальные и прикладные проблемы ботаники в нача-ле XXI века: материалы Всерос. конф. Петрозаводск, 2008. Ч. 3. С. 62–65.

Рябухина М.В. и др. Генетическое разнообразие популяций сосны обыкновенной Pinus sylvestris L. // Теоретическая и прикладная экология. 2019. № 3. С. 66–71.

Сбоева Я.В., Боронникова С.В. Генетическая структура и межпопуляционная дифференциация восьми популяций Pinus sylvestris L. на Восточно-Европейской равнине // Бюллетень науки и практики. 2019. Т. 5, № 12. С. 89–97. https://doi.org/10.33619/2414-2948/49/10.

Сидор A.И. и др. Селекционная и генетическая оценка лесосеменных плантаций дуба черешчато-го ГЛХУ «Кличевский лесхоз» // Труды БГТУ. 2014. № 1. С. 181–184.

Состояние лесных генетических ресурсов Российской Федерации: 2-й Национальный доклад Рос-сийской Федерации / под общ. ред. М.М. Паленовой. М.: ВНИИЛМ, 2020. 213 с.

Тараканов В.В. и др. Состояние и перспективы развития генетико-селекционного комплекса хвой-ных пород в Сибири (на примере Новосибирской области) // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер. Лес. Экология. Природопользование. 2019. № 3 (43). С. 5–24.

Тараканов В.В. и др. Лесная селекция в России: достижения, проблемы, приоритеты (обзор) // Ле-сохозяйственная информация. 2021. № 1. С. 100–143.

Урбах В.Ю. Математическая статистика для биологов и медиков. М.: Изд-во АН СССР, 1963. Т. 1. 323 с.

Шейкина О.В. Генетическая структура и дифференциация популяций сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в Среднем и Верхнем Поволжье // Экологическая генетика. 2022. Т. 20, № 4. С. 261–270.

Шейкина О.В., Гладков Ю.Ф. Генетическое разнообразие и дифференциация ценопопуляций сос-ны обыкновенной (Pinus sylvestris L.), сформированных в болотных и суходольных экотопах //. Биоло-гия. 2020. № 50. С. 101–118.

Шейкина О.В., Гладков Ю.Ф., Демаков Ю.П. Генетическая структура суходольных и болотных ценопопуляций сосны обыкновенной в республике Марий Эл // Проблемы популяционной биологии: Материалы XII Всерос. популяционного семинара. Йошкар-Ола, 2017. С. 262–265.

Шилкина Е.А. и др. Использование методов ДНК-анализа в экспертизе незаконного оборота дре-весины // Сибирский лесной журнал. 2019. № 3. С. 64–70.

Янбаев Р.Ю. и др. Анализ взаимосвязи климатических факторов и генетического разнообразия по-пуляций дуба черешчатого в разных частях Республики Башкортостан // Вестник Пермского универси-тета. Сер. Биология. 2022. Вып. 4. С. 327‒334.

Degen B. et al. Applying targeted genotyping by sequencing with a new set of nuclear and plastid SNP and indel loci for Quercus robur and Quercus petraea // Conservation Genetics Resources. 2021. Vol. 13 (4). P. 345–347.

Konig А.O., Geburek Th., Turok J. Conservation and Management of Forest Genetic Resourses in Europe // Arbora Publishers. 2005. P. 281–284.

Peakall R., Smouse P.E. GenAlEx6: Genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research // Mol. Ecol. Not. 2006. Vol. 6. P. 288–295.

Vasilyeva Yu. et al. Genetic Structure, Differentiation and Originality of Pinus sylvestris L. Populations in the East of the East European Plain // Forests. 2021. Vol. 12. P. 999.

Yanbaev Yu. et al. Gene pool of scots pine (Pinus sylvestris L.) under reforestation in extreme environ-ment // Wood Res. 2020. № 65. P. 459–470.

Yeh F.C., Yang R.C., Boyle T. POPGENE, the Microsoft Windows-based user-friendly software for popu-lation genetic analysis of co-dominant and dominant markers and quantitative traits / Department of Renewa-ble Resources, Univ. of Alberta, Edmonton. Alta, 1999. 238 p.

Zietkiewicz E., Rafalski A., Labuda D. Genome fingerprinting by simple sequence repeat (SSR)-anchored polymerase chain reaction amplification // Genomics. 1994. Vol. 20, № 2. P. 176–183.