Генетика, 2020, T. 56, № 6, стр. 726-731

Внутривидовая структура Rhododendron camtschaticum Pall. на полуострове Камчатка: генетический аспект

М. А. Полежаева 1*, М. В. Модоров 1, А. Н. Полежаев 2, Е. А. Марчук 3

1 Институт экологии растений и животных Уральского отделения Российской академии наук
620144 Екатеринбург, Россия

2 Институт биологических проблем Севера Дальневосточного отделения Российской академии наук
685000 Магадан, Россия

3 Ботанический сад-институт Дальневосточного отделения Российской академии наук
690024 Владивосток, Россия

* E-mail: polezhaevam@mail.ru

Поступила в редакцию 10.06.2019
После доработки 04.07.2019
Принята к публикации 03.10.2019

Аннотация

Проведен анализ изменчивости трех межгенных спейсеров хлоропластной ДНК у 47 образцов Rhododendron camtschaticum на территории п-ова Камчатка и Командорских островов. Анализ молекулярной дисперсии (AMOVA) показал, что около 99% генетического разнообразия приходится на межпопуляционные различия (FST = 0.99, p < 0.001). Выявлено две генетических линии, вероятно обусловленных северным и южным миграционными потоками. Образцы из Центральной и Северной Камчатки образуют отдельный кластер и демонстрируют высокую гомогенность, что поддерживает таксономическую самостоятельность подвида R. camtschaticum ssp. glandulosum. В выборках из южной части полуострова выявлен полиморфизм, вместе с образцами с Командорских островов они соответствуют подвиду R. camtschaticum ssp. camtschaticum.

Ключевые слова: хпДНК, trnK-matK, trnH-psbA, trnF-trnV, популяционная структура, генетическая изменчивость.

DOI: 10.31857/S0016675820060089

Список литературы

  1. Александрова М.С. Рододендроны природной флоры СССР. М.: Наука, 1975. 112 с.

  2. Усенко Н.В. Деревья, кустарники и лианы Дальнего Востока: справочная книга. Хабаровск: Приамурские ведомости, 2010. 272 с.

  3. Сосудистые растения советского Дальнего Востока. Т. 5 / Отв. ред. Харкевич С.С. СПб.: Наука, 1991. 390 с.

  4. Якубов В.В., Чернягина О.А. Каталог флоры Камчатки (сосудистые растения). П-Камчатский: Камчатпресс, 2004. 165 с.

  5. Мочалова О.А., Якубов В.В. Флора Командорских островов. Владивосток: БПИ ДВО РАН, 2004. 120 с.

  6. Юрцев Б.А., Королева Т.М., Петровский В.В. и др. Конспект флоры Чукотской тундры. СПб.: ВВМ, 2010. 628 с.

  7. Hulten E. Flora of Alaska and Neighboring Territories: A Manual of the Vascular Plants. Stanford: Standford University Press, 1968. 1008 p.

  8. Viereck L.A., Little E.L., Jr. Alaska Trees and Shrubs. Fairbanks, AK: University of Alaska Press, 2007. 265 p.

  9. Kron K.A., Judd W.S. The rorhodion // Flora of North America Editorial Committee / Eds. Flora of North America North of Mexico. 20+ vols. New York: Oxford University Press, 2009. V. 8. P. 453–543.

  10. Куцев М.Г., Каракулов А.В. Реконструкция филогении рода Rhododendron L. (Ericaceae) флоры России на основе последовательности спейсеров ITS1_ITS2 // Turczaninowia. 2010. Т. 13. № 3. С. 59–62.

  11. Polezhaeva M.A., Pimenova E.A., Tikhonova N.A. et al. Plastid DNA diversity and genetic divergence within Rhododendron dauricum s. l. (R. dauricum s.s., R. ledebourii, R. sichotense and R. mucronulatum; Ericaceae) // Plant Syst. Evol. 2018. V. 304. P. 763–774. https://doi.org/10.1007/s00606-018-1508-1

  12. Devey M.E., Bell J.C., Smith D.N. et al. A genetic linkage map for Pinus radiata based on RFLP, RAPD and microsatellite markers // Theor. Appl. Genet. 1996. V. 92. P. 673–679. https://doi.org/10.1007/BF00226088

  13. Johnson L.A., Soltis D.E. Phylogenetic inference in Saxifragaceae sensu stricto and Gilia (Polemoniaceae) using matK sequences // Ann Mol. Bot. Gard. 1995. V. 82. P. 149–175. https://doi.org/10.2307/2399875

  14. Demesure B., Sodzi N., Petit R.J. A set of universal primers for amplification of polymorphic non-coding regions of mitochondrial and chloroplast DNA in plants // Mol. Ecol. 1995. V. 4. P. 129–134. https://doi.org/10.1111/j.1365-294X.1995.tb00201.x

  15. Taberlet P.T., Geilly L., Patou G., Bouvet J. Universal primers for amplification of three noncoding regions of chloroplast DNA // Pl. Mol. Biol. 1991. V. 17. P. 1105–1109. https://doi.org/10.1007/BF00037152

  16. Dumolin-Lapegue S., Pemonge M.-H., Petit R.J. An enlarged set of consensus primers for the study of organelle DNA in plants // Mol. Ecol. 1997. V. 6. P. 393–397. https://doi.org/10.1046/j.1365-294x.1997.00193.x

  17. Hamilton M.B. Four primer pairs for the amplification of chloroplast intergenic regions with intraspecific variation // Mol. Ecol. 1999. V. 8. P. 521–523.

  18. Grivet D., Heinze B., Vendramin G.G., Petit R.J. Genome walking with consensus primers: Application to the large single copy region of chloroplast DNA // Mol. Ecol. Not. 2001. V. 1. P. 345–349. https://doi.org/10.1046/j.1471-8278.2001.00107.x

  19. Hall T.A. Bioedit: A user-friendly biological sequence alignment editor and analysis program for Windows 95/98/NT // Nucl. Acids Symp. Ser. 1999. V. 41. P. 95–98. https://doi.org/10.1111/jbi.12867

  20. Excoffier L., Lischer H. Arlequin suite ver 3.5: A new series of programs to perform population genetics analyses under Linux and Windows // Mol. Ecol. Res. 2010. V. 10. P. 564–567. https://doi.org/10.1111/j.1755-0998.2010.02847.x

  21. Bandelt H.J., Forster P., Ruhl A. Median-joining networks for inferring intraspecific phylogenies // Mol. Biol. Evol. 1999. V. 16. P. 37–48. https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.molbev.a026036

  22. Hata D., Higashi H., Yakubov V. et al. Phylogeographical insight into the Aleutian flora inferred from the historical range shifts of the alpine shrub Therorhodion camtschaticum (Pall.) Small (Ericaceae) // J. Biogeog. 2016. V. 44. P. 283–293. https://doi.org/10.1111/jbi.12876

  23. Aizawa M., Yoshimaru H., Saito H. et al. Phylogeography of a northeast Asian spruce, Picea jezoensis, inferred from genetic variation observed in organelle DNA markers // Mol. Ecol. 2007. V. 16. P. 3393–3405. https://doi.org/10.1111/j.1365-294x.2007.03391.x

  24. Polezhaeva M.A., Lascoux M., Semerikov V.L. Cytoplasmic DNA variation and biogeography of Larix Mill. in Northeast Asia // Mol. Ecol. 2010. V. 19. P. 1239–1252. https://doi.org/10.1111/j.1365-294X.2010.04552.x

  25. Semerikova S.A., Semerikov V.L., Lascoux M. Post-glacial history and introgression in Abies (Pinaceae) species of the Russian Far East inferred from both nuclear and cytoplasmic markers // J. Biogeography. 2010. V. 38. № 2. P. 326–340. https://doi.org/0.1111/j.1365-2699.2010.02394.x

Дополнительные материалы отсутствуют.