ГЕНЕТИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ И ПОПУЛЯЦИОННАЯ СТРУКТУРА ВИДА ARABIDOPSIS THALIANA (L.) HEYNH. ОСТРОВА ВАЛААМ
Аннотация
Представлены результаты изучения генетического разнообразия и популяционной структуры Arabidopsis thaliana острова Валаам с целью выявления молекулярно-генетических механизмов и микроэволюционных процессов в условиях изоляции вида на острове, представляющего северную периферию его ареала. Оценена вариабельность 95 RAPD-локусов в 4 локальных местах произрастания растений на острове. Выявлен повышенный уровень генетического разнообразия изученных групп растений (средние значения P99% = 29,2% и Hexp = 0,092) по сравнению с другими самоопылителями. Однако генетическая изменчивость A. thaliana Валаама оказалась не такой высокой, как в континентальных популяциях арабидопсиса Карелии, что было показано нами ранее. Предполагается, что это связано с расположением острова в более южных широтах и более мягким климатом его, а также может зависеть от низкой интенсивности миграционного потока генов с материка из-за изолированного положения вида на острове. Выявлен высокий уровень генетического сходства по Нею изученных групп растений (среднее IN = 0,949). С помощью статистик генного разнообразия Нея установлено, что на межгрупповую изменчивость (GST) приходится 39,0% общего генного разнообразия, что невелико для инбредных видов. Полученные данные позволяют предположить, что вид A. thaliana представлен на Валааме единой подразделенной популяцией, в которой отдельные субпопуляции связанны между собой миграционными взаимодействиями. Такая популяционная структура противодействует инбридингу, присутствующему в природных популяциях ограниченной численности, и способствует сохранению генетического разнообразия, которое является основой адаптации и выживания популяций.
Ключевые слова
Полный текст:
PDFЛитература
Животовский Л. А. Статистические методы анализа частот генов в природных популяциях // Итоги науки и техники. Общая генетика. М.: ВИНИТИ, 1983.
Т. 8. С. 76–104.
Кравченко А. В., Крышень А. М. Материалы к флоре и растительности Западного архипелага в Ладожском озере // Флористические исследования в Карелии. Вып. 2. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 1995. С. 85–111.
Левонтин Р. С. Генетические основы эволюции. М.: Мир, 1978. С. 157–161.
Свириденко Л. П., Светов А. П. Валаамский силл
габбро-долеритов и геодинамика котловины Ладожского озера. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2008. 123 с.
Федоренко О. М., Савушкин А. И., Олимпиенко Г. С. Генетическое разнообразие природных популяций Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. В Карелии.
// Генетика. 2001. Т. 37, № 2. С. 223–229.
Федоренко О. М., Грицких М. В. Генетическое
разнообразие природных популяций Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. на северной границе его ареала: RAPD-анализ // Генетика. 2008. Т. 44, № 4. С. 496–499.
Федоренко О. М., Грицких М. В., Топчиева Л. В.,
Лебедева О. Н. Сравнительный анализ генетической
структуры природных популяций двух видов растений Arabidopsis с разной степенью панмиксии // Генетика. 2011. Т. 47, № 4. С. 508–515. doi: 10.1134/S1022795411030033
Хедрик Ф. Генетика популяций. М.: Техносфера, 2003. 592 с.
Abbott R. J., Gomes М. F. Population genetic structure
and outcrossing rate of Arabidopsis thaiana (L.)
Heynh. // Heredity. 1989. Vol. 62, Part 3. P. 411–418.
Fischer M., Matthies D. RAPD variation in relation
to population size in plant performance in ther are Gentianella
germanica // American Journal of Botany. 1998.
Vol. 85. P. 811–819.
Fischer M., Husi R., Prati D. et al. RAPD variation
among and within small and large populations
of the clonal plant Ranunculus reptans (Ranunculaceae)
// American Journal of Botany. 2000. Vol. 87.
P. 1128–1137.
Gottlieb L. D. Electrophoretical evidence and plant
populations // Prog. Phytcem. 1981. Vol. 7. Р. 1–46.
Hamrick J. L., Linhart I. B., Mitton J. B. Relationship
between life history characteristic and electrophoretically
detectable genetic variation in plants
// Annu. Rev. Ecol. Syst. 1979. Vol. 10. P. 173–200.
Möller E. M., Bahnweg G., Sandermann H., Geiger
H. H. A simple and efficient protocol for isolation of
high molecular weight DNA from filamentous fungi, fruit
bodies, and infected plant tissues // Nucl. Acids Res.
Vol. 20, no. 22. P. 6115–6116.
Nei M. Analysis of gene diversity in subdivided populations
// Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1973. Vol. 70.
P. 3321–3323.
Nei M. Genetic distance between populations
// Amer. Natur. 1972. Vol. 106. P. 283–292.
Savolainen O., Langley C. H., Lazzaro B., Freville H.
Contrasting patterns of nucleotide variation at the alcohol
dehydrogenase locus in the outcrossing Arabidopsis
lyrata and the selfing Arabidopsis thaliana // Mol. Biol.
Evol. 2000. Vol. 17. P. 645–655.
REFERENCES in ENGLISH
Fedorenko O. M., Savushkin A. I., Olimpienko G. S.
Genetic diversity in natural populations of Arabidopsis
thaliana (L.) Heynh. in Karelia. Rus. J. Genetics. 2001.
Vol. 37, no. 2. P. 162–167.
Fedorenko O. M., Gritskikh M. V. Genetic diversity in
natural populations of Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.
at the northern border of its range: RAPD-analysis.
Rus. J. Genetics. 2008. Vol. 44, no. 4. P. 425–428. doi:
1134/S1022795408040078
Fedorenko O. M., Grickih M. V., Topchieva L. V.,
Lebedeva O. N. Comparative analysis of geneticstructures in natural populations of two Arabidopsis species with different degrees of panmixia. Rus. J. Genetics. 2011. Vol. 47, no. 4. P. 446–452. doi: 10.1134/S1022795411030033
Hedrik F. Genetika populjacij [Genetics of populations].
Moscow: Tehnosfera, 2003. 592 p.
Kravchenko A. V., Kryshen’ A. M. Materialy k flore i
rastitel’nosti Zapadnogo arhipelaga v Ladozhskom
ozere [Materials on the flora and vegetation of the
Western archipelago of Lake Ladoga]. Floristicheskie
issledovanija v Karelii [Floristic Studies in Karelia]. Iss. 2. Petrozavodsk: KarRC of RAS, 1995.
P. 85–111.
Levontin R. S. Geneticheskie osnovy jevoljucii [Genetic
basis of evolution]. Moscow: Mir, 1978. P. 157–161.
Sviridenko L. P., Svetov A. P. Valaamskij sill gabbrodoleritov
i geodinamika kotloviny Ladozhskogo ozera
[Valaam gabbro-dolerite sill and geodynamics of Lake
Ladoga depression]. Petrozavodsk: KarRC of RAS,
123 p.
Zhivotovskij L. A. Statisticheskie metody analiza
chastot genov v prirodnyh populjacijah [Statistical techniques
for genes frequencies analysis in natural populations].
Itogi nauki i tehniki. Obshhaja genetika [Results
in Science and Technology. General Genetics]. Moscow:
VINITI, 1983. Vol. 8. P. 76–104.
Abbott R. J., Gomes M. F. Population genetic structure
and outcrossing rate of Arabidopsis thaiana (L.)
Heynh. Heredity. 1989. Vol. 62, Part 3. P. 411–418.
Fischer M., Matthies D. RAPD variation in relation
to population size in plant performance in ther are Gentianella
germanica. American Journal of Botany. 1998.
Vol. 85. P. 811–819.
Fischer M., Husi R., Prati D. et al. RAPD variation
among and within small and large populations of the
clonal plant Ranunculus reptans (Ranunculaceae). American Journal of Botany. 2000. Vol. 87. P. 1128–1137.
Gottlieb L. D. Electrophoretical evidence and plant
populations. Prog. Phytcem. 1981. Vol. 7. P. 1–46.
Hamrick J. L., Linhart I. B., Mitton J. B. Relationship
between life history characteristic and electrophoretically
detectable genetic variation in plants. Annu. Rev. Ecol.
Syst. 1979. Vol. 10. P. 173–200.
Möller E. M., Bahnweg G., Sandermann H., Geiger
H. H. A simple and efficient protocol for isolation of
high molecular weight DNA from filamentous fungi, fruit
bodies, and infected plant tissues. Nucl. Acids Res.
Vol. 20, no. 22. P. 6115–6116.
Nei M. Analysis of gene diversity in subdivided
populations. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1973. Vol. 70.
P. 3321–3323.
Nei M. Genetic distance between populations. Amer.
Natur. 1972. Vol. 106. P. 283–292.
Savolainen O., Langley C. H., Lazzaro B., Freville H.
Contrasting patterns of nucleotide variation at the alcohol
dehydrogenase locus in the outcrossing Arabidopsis
lyrata and the selfing Arabidopsis thaliana. Mol. Biol.
Evol. 2000. Vol. 17. P. 645–646.
DOI: http://dx.doi.org/10.17076/eb430
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.
© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019