Ботанический журнал, 2020, T. 105, № 4, стр. 348-359

МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ И ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ЦЕНОПОПУЛЯЦИЙ ANEMONE JENISSEENSIS (RANUNCULACEAE) НА ЮГЕ ПРИЕНИСЕЙСКОЙ СИБИРИ

А. Н. Мариничева 1*, И. Е. Ямских 1, Н. В. Степанов 1, М. Г. Куцев 12

1 Сибирский федеральный университет
660041 Красноярск, пр. Свободный, 79, Россия

2 Алтайский государственный университет
656049 Барнаул, ул. Ленина, 61, Россия

* E-mail: alexandra.marinicheva@outlook.com

Поступила в редакцию 01.11.2019
После доработки 22.01.2020
Принята к публикации 28.02.2020

Аннотация

Изучена морфологическая и генетическая изменчивость 10 природных ценопопуляций сибирского эндемика Anemone jenisseensis (Korsh.) Krylov, произрастающих в растительных сообществах Красноярской лесостепи, Западного и Восточного Саяна. Установлено, что данный вид обладает относительно широким фитоценотическим ареалом и может встречаться в мелколиственных (березовые, осиновые леса), светлохвойных (сосняки), смешанных лесах, в пойменных ивняках, а также на вырубках. Среднее количество побегов на 1 м2 варьирует от 15 до 31 шт. Максимальные размеры вегетативных органов, показатели семенной продуктивности и генетического разнообразия вида наблюдаются в подтаежных лесах Западного Саяна и в Красноярской лесостепи. На вырубках отмечается достоверное снижение морфологических показателей Anemone jenisseensis, однако уровень внутрипопуляционной модификационной изменчивости и показатели семенной продуктивности варьируют в пределах средних значений. Генетическую изменчивость ценопопуляций Anemone jenisseensis выявляли с помощью ISSR-PCR (Inter Simple Sequence Repeats) метода. Суммарный процент полиморфных локусов составляет 100. Изученные ценопопуляции характеризуются средним уровнем внутрипопуляционного генетического разнообразия (55.86–71.17%) и очень высокой степенью дифференциации (Gst = 0.3316). На дендрограммах сходства, построенных на основе морфологических и генетических данных, достоверно выделяется группа ценопопуляций, характеризующаяся крупными, глубоко расчлененными боковыми сегментами листа. Разделения ценопопуляций по географическому принципу не выявлено.

Ключевые слова: Anemone jenisseensis, эндемик, морфолого-генетический анализ, ценопопуляции, ISSR-PCR, генетическое разнообразие, Южная Сибирь, Красноярский край, Хакасия

DOI: 10.31857/S0006813620040079

Список литературы

  1. [Barykina] Барыкина Р.П. 1995. Поливариантность способов естественного вегетативного размножения и расселения в семействе Ranunculaceae – Бюлл. МОИП. Отд. биол. 100 (1): 53–64.

  2. Cai Y., Li S.-W., LiuY., Quan S., Chen M., Xie Y.-F., Jiang H.-Z., Wei E.-Z., Yin N.-W., Wang L., Zhang R., Huang C.-L, He X.-H., Jiang M.-F. 2009. Molecular phylogeny of Ranunculaceae based on internal transcribed spacer sequences. – Afr. J. Biotechnol. 8 (20): 5215–5224.

  3. [Dyuryagina, Ivanova] Дюрягина Г.П., Иванова М.М. 1985. Характеристика ценопопуляций редких видов флоры Бурятии. – Бот. журн. 70 (11): 1529–1538.

  4. [Filippov, Andronova] Филиппов Е.Г., Андронова Е.В. 2017. Генетическая структура популяций и естественная гибридизация Dactylorhiza salina и D. incarnata (Orchidaceae). – Генетика. 53 (3): 310–323.

  5. Jiang N., Zhou Z., Yang J.B., Zhang S.D., Guan K.Y., Tan Y.H., Yu W.B. 2017. Phylogenetic reassessment of tribe Anemoneae (Ranunculaceae): Non-monophyly of Anemone s.l. revealed by plastid datasets. – PLoS ONE. 12 (3): e0174792. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0174792

  6. [Luferov, Starodubtsev] Луферов А.Н., Стародубцев В.Н. 1995 Семейство лютиковые (Ranunculaceae). – В кн.: Сосудистые растения Советского Дальнего Востока. Т. 7. СПб. С. 9–145.

  7. [Mamaev] Мамаев С.А. 1972. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений. М. 284 с.

  8. [Marinicheva, Yamskikh] Мариничева А.Н., Ямских И.Е. 2017. Полиморфизм популяций Anemone reflexa (Ranunculaceae) в горах Южной Сибири. – Вестник КрасГАУ. 7 (130): 126–133.

  9. Mansour A., Ismail H.M., Ramadan M.F., Gyulai G. 2009. Variations in tomato (Lycopersicon esculentum) cultivars grown under heat stress. – Journal fur verbrauchersschutz und lebensmittelsicherheit. 1.4: 118–127.

  10. Miller M.P. 1997. Tools for population genetic analyses (TFPGA) 1.3: A Windows program for the analysis of allozyme and molecular population genetic data.

  11. Mlinarec J., Satovic Z., Malenica N., Ivancic-Bace I., Besendorfer V. 2012. Evolution of the tetraploid Anemone multifidi (2n = 32) and hexaploid A. baldensis (2n = 48) (Ranunculaceae) was accompanied by rDNA loci loss and intergenomic translocation: evidence for their common genome origin. – Ann. Bot. 110 (3): 703–712. https://doi.org/10.1093/aob/mcs128

  12. Nei M. 1972. Genetic Distance between Populations. – Am. Nat. 106: 283–292.

  13. Paterson I.D., Downie D.A., Hill M.P. 2009. Using molecular methods to determine the origin of weed populations of Pereskia aculeata in South Africa and its relevance to biological control. – Biol. Control. l.48: 84–91.

  14. [Popov] Попов М.Г. 1957. Семейство лютиковые (Ranunculaceae). – В кн.: Флора Средней Сибири. Т. 1. М., Л. С. 250–274.

  15. [Red…] Красная книга Иркутской области. 2010. Иркутск. 478 с.

  16. [Schmidt] Шмидт В.М. 1984. Математические методы в ботанике. – Л. 288 с.

  17. Schuettpelz E., Hoot. S.B., Samuel R., Ehrendorfer F. 2001. Multiple origins of Southern Hemosphere Anemone (Ranunculaceae) based on plastid and nuclear sequence data. – Plant Syst. Evol. 231: 143–151.

  18. Sun M., Yin X., Shi F., Li L., Li M., Li L., Xiao H. 2012. Development of Eighteen Microsatellite Markers in Anemone amurensis (Ranunculaceae) and Cross-Amplification in Congeneric Species. – Int. J. Mol. Sci. 13: 4889–4895. https://doi.org/10.3390/ijms13044889

  19. [Timokhina] Тимохина С.А. 1993. Семейство лютиковые (Ranunculaceae). – В кн.: Флора Сибири. Т. 6. Новосибирск. С. 145–149.

  20. [Voronov] Воронов А.Г. 1973. Геоботаника. 384 с.

  21. Ward J.H.Jr. 1963. Hierarchical Grouping to Optimize an Objective Function. – Journal of the American Statistical Association. 58: 236–244.

  22. Wright S. 1978. Evolution and the Genetics of Populations: Variability within and among natural populations. – University of Chicago Press. 4: 590.

  23. [Yamskikh et al.] Ямских И.Е., Куцев М.Г., Уварова О.В. 2011. Полиморфизм популяций Anemonoides altaica (C.A. Mey.) Holub в горах Южной Сибири на основе морфологических данных и ISSR-PCR анализа. – Turczaninowia. 14 (1): 8–16.

  24. [Yuzepchuk] Юзепчук С.В. 1937. Семейство лютиковые (Ranunculaceae). – В кн.: Флора СССР. Т. 7. М., Л. С. 225–282.

  25. Zhang Y., Hong Y., Ren C., Ming T., Hoot S.B., Yang Q.E. 2015. Palynology, cytology, and molecular systematics of Anemone section Begoniifolia (Ranunculaceae). – Plant Syst. Evol. 301 (1): 411–424. https://doi.org/10.1007/s00606-014-1082-0

Дополнительные материалы отсутствуют.