Известия РАН. Серия биологическая, 2021, № 1, стр. 19-29

Изменчивость хлоропластной ДНК видов Oxytropis секции Polyadena (Fabaceae) Азиатской России: популяционный анализ и филогенетические связи

А. Б. Холина 1*, М. М. Козыренко 1, Е. В. Артюкова 1, Т. Э. Позднякова 2

1 Федеральный научный центр биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии Дальневосточного отделения РАН
690022 Владивосток, просп. 100 лет Владивостоку, 159, Россия

2 Санкт-Петербургский государственный аграрный университет
196601 Санкт-Петербург–Пушкин, Петербургское ш., 2, Россия

* E-mail: kholina@biosoil.ru

Поступила в редакцию 15.08.2019
После доработки 13.04.2020
Принята к публикации 14.06.2020

Аннотация

Проанализирован нуклеотидный полиморфизм межгенных спейсеров psbA–trnH, trnL–trnF и trnS–trnG хлоропластной ДНК популяций шести видов Oxytropis секции Polyadena Азиатской России. Обнаружен низкий уровень нуклеотидного разнообразия (0.0001–0.0014), за исключением двух популяций O. glandulosa (0.0036 и 0.0059). Отмечено, что гаплотипическое разнообразие варьирует от 0.133 до 0.911. Установлено, что высокие межвидовые генетические дистанции и выявленные видоспецифичные нуклеотидные замены и индели указывают на существенную дифференциацию хлоропластных геномов O. muricata, O. microphylla, O. trichophysa, O. glandulosa (линии 2, 3). Виды O. pseudoglandulosa, O. muricata, O. varlakovii и O. glandulosa (линия 1) образуют слабо дифференцированный комплекс, что обусловлено, вероятно, относительно недавней их дивергенцией.

DOI: 10.31857/S0002332921010070

Список литературы

  1. Абрамсон Н.И. Филогеография: итоги, проблемы, перспективы // Информ. вестн. ВОГиС. 2007. Т. 11. № 2. С. 307–331.

  2. Артюкова Е.В., Холина А.Б., Козыренко М.М., Журавлев Ю.Н. Анализ генетической изменчивости редкого эндемичного вида Oxytropis chankaensis Jurtz. (Fabaceae) на основе RAPD маркеров // Генетика. 2004. Т. 40. № 7. С. 877–884.

  3. Козыренко М.М., Холина А.Б., Артюкова Е.В., Колдаева М.Н., Якубов В.В., Прокопенко С.В. Молекулярно-филогенетическая характеристика эндемичных дальневосточных близкородственных видов секции Orobia рода Oxytropis (Fabaceae) // Генетика. 2020. Т. 56. № 4. С. 421–432.

  4. Кониченко Е.С., Селютина И.Ю. Числа хромосом редких и эндемичных видов рода Oxytropis (Fabaceae) // Ботан. журн. 2013. Т. 98. № 5. С. 647–651.

  5. Красная книга Российской Федерации (растения и грибы). М.: КМК, 2008. 855 с.

  6. Красная книга Иркутской области. Иркутск: Время странствий, 2010. 480. c.

  7. Красная книга Красноярского края. Т. 2. Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды дикорастущих растений и грибов. Красноярск: Сиб. фед. ун-т, 2012. 572 с.

  8. Красная книга Республики Бурятия: Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды животных, растений и грибов. 3-е изд., перераб. и доп. Улан-удэ: БНЦ СО РАН, 2013. 688 с.

  9. Малышев Л.И. Разнообразие рода Остролодка (Oxytropis) в Азиатской России // Turczaninowia. 2008. Т. 11. № 4. С. 5–141.

  10. Пешкова Г.А. Третичные реликты в степной флоре Байкальской Сибири // Науч. чтения памяти М.Г. Попова. Иркутск. 1972. Вып. 12–13. С. 25–58.

  11. Повыдыш М.Н., Бобылева Н.С., Битюкова Н.В. Род 29. Oxytropis DC. – Остролодочник // Растительные ресурсы России. СПб.; М.: КМК, 2010. Т. 3. С. 65–69.

  12. Пурэвсурэн С., Chang Q.H., Нарантуяа С., Цэцэгмаа С. Алкалоиды остролодочника ложножелезистого (Oxytropis pseudoglandulosa Gontsch. ex Grub.), применяемого в традиционной медицине Монголии // Сиб. мед. журн. (Иркутск). 2002. Т. 34. № 5. С. 73–76.

  13. Селютина И.Ю., Санданов Д.В. Редкие виды Oxytropis секции Polyadena Bunge в Южной Сибири: оценка состояния популяций // Экосистемы Центральной Азии: исследования, сохранение, рациональное использование: Матер. XIII Убсунурского междунар. симпозиума. Кызыл: ТУвГУ, 2016. С. 326–329.

  14. Сипливинский В.Н. Флористические находки в северо-восточном Прибайкалье // Новости систематики высших растений. М; Л.: Наука, 1966. С. 272–291.

  15. Улзийхутаг Н. Бобовые Монголии (таксономия, экология, география, филогения и хозяйственное значение). Улаанбаатар: Бемби Сан, 2003. 587 с.

  16. Холина А.Б., Козыренко М.М., Артюкова Е.В., Санданов Д.В. Современное состояние популяций эндемичных видов Oxytropis Байкальской Сибири и их филогенетические связи по данным секвенирования маркеров хлоропластной ДНК // Генетика. 2018. Т. 54. № 7. С. 795–806.

  17. Холина А.Б., Козыренко М.М., Артюкова Е.В., Санданов Д.В. Дивергенция видов Oxytropis секции Verticillares (Fabaceae) степной флоры Байкальской Сибири на основе анализа хлоропластной ДНК // Генетика. 2019. Т. 55. № 6. С. 665–674.

  18. Холина А.Б., Козыренко М.М., Артюкова Е.В., Санданов Д.В., Андриянова Е.А. Филогенетические взаимоотношения видов Oxytropis DC. subg. Oxytropis и Phacoxytropis (Fabaceae) Азиатской России на основе анализа нуклеотидных последовательностей межгенных спейсеров хлоропластного генома // Генетика. 2016. Т. 52. № 8. С. 895–909.

  19. Шанцер И.А. Филогения и систематика недавно дивергировавших групп на примере рода Rosa // Тр. Зоол. ин-та РАН. 2013. Приложение № 2. С. 202–216.

  20. Artyukova E.V., Kozyrenko M.M., Kholina A.B., Zhuravlev Yu.N. High chloroplast haplotype diversity in the endemic legume Oxytropis chankaensis may result from independent polyploidization events // Genetica. 2011. V. 139. № 2. P. 221–232. https://doi.org/10.1007/s10709-010-9539-8

  21. Bagheri A., Maassoumi A.A., Rahiminejad M.R., Brassac J., Blattner F.R. Molecular phylogeny and divergence times of Astragalus section Hymenostegis: An analysis of a rapidly diversifying species group in Fabaceae // Sci. Rep. 2017. № 7: 14033. https://doi.org/10.1038/s41598-017-14614-3

  22. Bandelt H.-J., Forster P., Röhl A. Median-joining networks for inferring intraspecific phylogenies // Mol. Biol. Evol. 1999. V. 16 (1). P. 37–48.

  23. Drummond C.S., Eastwood R.J., Miotto S.T.S., Hughes C.E. Multiple continental radiations and correlates of diversification in Lupinus (Leguminosae): testing for key innovation with incomplete taxon sampling // Syst. Biol. 2012. V. 61. № 3. P. 443–460. https://doi.org/10.1093/sysbio/syr126

  24. Excoffier L., Lischer H.E.L. 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.

  25. Gouy M., Guindon S., Gascuel O. SeaView version 4: A multiplatform graphical user interface for sequence alignment and phylogenetic tree building // Mol. Biol. Evol. 2010. V. 27. P. 221–224. https://doi.org/10.1093/molbev/msp259

  26. Huelsenbeck J.P., Ronquist F. MrBayes: Bayesian inference of phylogenetic trees // Bioinformatics. 2001. V. 17. № 8. P. 754–755.

  27. Kholina A., Kozyrenko M., Artyukova E., Sandanov D., Selyutina I., Chimitov D. Plastid DNA variation of the endemic species Oxytropis glandulosa Turcz. (Fabaceae) // Turk. J. Bot. 2018. V. 42. P. 38–50. https://doi.org/10.3906/bot-1706-11

  28. Lee J., Lee C.Y., Seo H.H., Bazarragchaa B., Batdelger G., Choi S., Hwang K.C., Lee S., Lim S. Extract of Oxytropis pseudoglandulosa inhibits vascular smooth muscle cell proliferation and migration via suppression of ERK1/2 and Akt signaling pathways // Clin. Hemorheol. Micro. 2018. V. 69. № 1–2. P. 277–287. https://doi.org/10.3233/CH-189126

  29. Librado P., Rozas J. DnaSP v5: A software for comprehensive analysis of DNA polymorphism data // Bioinformatics. 2009. V. 25. № 11. P. 1451–1452.

  30. Shavvon R.S., Kazempour-Osaloo S., Maassoumi A.A., Moharrek F., Karaman Erkul S., Lemmon A., Lemmon E.M., Michalak I., Muellner-Riehl A.N., Favre A. Increasing phylogenetic support for explosively radiating taxa: The promise of high-throughput sequencing for Oxytropis (Fabaceae) // J. Syst. Evol. 2017. V. 55. № 4. P. 385–404. https://doi.org/10.1111/jse.12269

  31. Swofford D.L. PAUP*: Phylogenetic analysis using parsimony (*and other methods): version 4.04. Sunderland. MA. USA: Sinauer Associates Inc., 2003.

Дополнительные материалы отсутствуют.