1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Известия РАН. Серия биологическая
  4. № 5, 2023

Известия РАН. Серия биологическая, 2023, № 5, стр. 487-498

Кариологическое исследование изолированной популяции сосны обыкновенной (Pinus sylvestris) Ширинской степи Республики Хакасия

Т. С. Седельникова 1, *, А. В. Пименов 1, С. П. Ефремов 1

1 Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН – обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН
660036 Красноярск, Академгородок, 50, стр. 28, Россия

* E-mail: tss@ksc.krasn.ru

Поступила в редакцию 23.08.2022
После доработки 06.02.2023
Принята к публикации 26.02.2023

Аннотация

Представлены результаты кариологического исследования периферийной изолированной популяции сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.), произрастающей в Ширинской степи Хакасии. В семенном потомстве деревьев выявлены нарушения числа хромосом (миксоплоидия) и широкий спектр хромосомных перестроек, включая уникальные множественные аберрации. Впервые на популяционном уровне диагностирована максимально высокая для данного вида встречаемость геномных и хромосомных перестроек. Фактически все семенное потомство карышской популяции сосны обыкновенной является мутантным, что свидетельствует о вероятных адаптивных изменениях генотипов в условиях изоляции.

Ключевые слова: Pinus sylvestris, изоляция, нарушения числа хромосом, хромосомные перестройки, генетическая нестабильность

Список литературы

  1. Абатурова Г.А., Вишняков А.А. Кариотип лапландской сосны // Цитология и генетика. 1980. Т. 14. № 4. С. 36–40.

  2. Бадаева Е.Д., Салина Е.А. Структура генома и хромосомный анализ растений // Вавиловский журн. генетики и селекции. 2013. Т. 17. № 4/2. С. 1017–1043.

  3. Буторина А.К. Факторы эволюции кариотипов древесных // Успехи соврем. биол. 1989. Т. 108. Вып. 3(6). С. 342–357.

  4. Буторина А.К., Мозгалина И.Г. Особенности цитогенетических показателей сосны меловой и сосны обыкновенной // Экология. 2004. № 3. С. 185–189.

  5. Гладков Ю.Ф., Шейкина О.В. Генетический полиморфизм деревьев сосны обыкновенной из смежных болотной и суходольной ценопопуляций по ядерным микросателлитным локусам // Вестник ПГТУ. 2019. Т. 44. № 4. С. 70–79. https://doi.org/10.25686/2306-2827.2019.4.70

  6. Дубинин Н.П. Общая генетика. 3-е изд. М.: Наука, 1986. 560 с.

  7. Коряков Д.Е., Жимулев И.Ф. Хромосомы. Структура и функции. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2009. 258 с.

  8. Кунах В.А. Пластичность генома соматических клеток и адаптивность растений // Молекулярная и прикладная генетика. 2011. Т. 12. С. 7–14.

  9. Машкина О.С., Тихонова И.В., Муратова Е.Н., Мурая Л.С. Цитогенетические особенности семенного потомства карликовых сосен на юге Восточной Сибири // Хвойные бореальной зоны. 2012. Т. ХХХ. № 1–2. С. 127–135.

  10. Милютин Л.И., Новикова Т.Н., Тараканов В.В., Тихонова И.В. Сосна степных и лесостепных боров Сибири. Новосибирск: ГЕО, 2013. 127 с.

  11. Муратова Е.Н., Седельникова Т.С. Кариологическое исследование болотных и суходольных популяций сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) // Экология. 1993. № 6. С. 41–50.

  12. Муратова Е.Н., Седельникова Т.С. Геномные и хромосомные мутации у сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в экстремальных условиях произрастания // Хвойные бореальной зоны. 2004. Вып. 2. С. 128–140.

  13. Пардаева Е.Ю., Машкина О.С., Попов В.Н. Состояние генеративной сферы Pinus sylvestris L. по данным цитогенетического анализа в условиях изменяющегося климата на территории Воронежской области // Сибир. экол. журн. 2017. № 3. С. 313–320. https://doi.org/10.15372/SEJ20170308

  14. Пименов А.В., Седельникова Т.С. Аномалии митоза в проростках Pinus sylvestris (Pinaceae) на евтрофном осушенном болоте // Ботан. журн. 2006. Т. 91. № 10. С. 1537–1544.

  15. Правдин Л.Ф., Бударагин В.А., Круклис М.В., Шершукова О.П. Методика кариологического изучения хвойных пород // Лесоведение. 1972. № 2. С. 67–75.

  16. Рябухина М.В., Калякина Р.Г., Фризен Н.В. Молекулярно-генетические исследования популяций Pinus sylvestris L. на примере Восточно-Европейской равнины и южной окраины Уральской горной страны // Turczaninowia. 2020. Т. 23. № 1. С. 116–125. https://doi.org/10.14258/turczaninowia.23.1.12

  17. Санников С.Н., Петрова И.В. Феногеография популяций древесных растений: проблемы, методы и некоторые итоги // Хвойные бореальной зоны. 2007. Т. XXIV. № 2–3. С. 288–296.

  18. Седельникова Т.С. Хромосомные и геномные мутации у сосны обыкновенной в Нижнем Поволжье // Лесоведение. 2003. № 6. С. 28–33.

  19. Седельникова Т.С. Дифференциация популяций видов семейства Pinaceae в экосистемах лесных болот и суходолов Западной Сибири // Сибирский лесной журн. 2014. № 1. С. 93–103.

  20. Седельникова Т.С., Муратова Е.Н. Цитологическое изучение сосны обыкновенной типа “ведьмина метла” на болоте // Цитология. 1999. Т. 41. № 12. С. 1082.

  21. Седельникова Т.С., Пименов А.В. Изменчивость числа хромосом и хромосомные перестройки у Pinus sylvestris (Pinaceae) в засушливых условиях Нижнего Поволжья и Южной Сибири // Ботан. журн. 2021. Т. 106. № 4. С. 353–362. https://doi.org/10.31857/S0006813621040116

  22. Сосна обыкновенная в Южной Сибири / Отв. ред. Милютин Л.И. Красноярск: Изд-во ИЛиД СО АН СССР, 1988. 150 с.

  23. Тихонова И.В., Семериков В.Л. Генетический полиморфизм карликовых сосен на юге Средней Сибири // Экология. 2010. № 5. С. 330–335.

  24. Butorina A.K., Evstratov N. The first detected case of amitosis in pine // Forest Genetics. 1996. V. 3. № 3. P. 137–139.

  25. Chhatre V.E., Rajora O.P. Genetic divergence and signatures of natural selection in marginal populations of a Keystone, Long-Lived Conifer, Eastern white pine (Pinus strobus) from Northern Ontario // PLoS ONE. 2014. V. 9(5). P. e97291.

  26. Feschotte C., Pritham E.J. DNA transposons and the evolution of eukaryotic genomes // Annu. Rev. Genet. 2007. V. 41. P. 331–336. https://doi.org/10.1146/annurev.genet.40.110405.090448

  27. Kalashnik N., Starova N. Karyotype variability of Scots pine (Pinus sylvestris L.) in Ural mountain populations // Cytogenetic studies of forest trees and shrub species: contributions by members of the IUFRO Cytogenetics Working Party / Eds. Borzan Z., Schlarbaum S.E. Zagreb: Hrvatske sume, 1997. P. 131–147.

  28. Korshikov I.I., Pirko N.N., Mudrik E.A., Pirko Ya.V. Maintenance of genetic structure in progenies of marginal mountainous and steppe populations of three species of Pinaceae Lindl. family in Ukraine // Silvae Genetica. 2007. V. 56. № 1. P. 1–10. https://doi.org/10.1515/sg-2007-0001

  29. Levan A., Fredga K., Sandberg A.A. Nomenclature for centromeric position on chromosomes // Hereditas. 1964. V. 52. P. 201–220.

  30. Lima-de-Faria A. Classification of genes, rearrangements and chromosomes according to the chromosome field // Hereditas. 1980. V. 93. P. 1–46.

  31. Muratova E.N. Cytogenetical study of Scots pine (Pinus sylvestris L.) in the Central Yakutia // Cytogenetic studies of forest trees and shrub species: contributions by members of the IUFRO Cytogenetics Working Party / Eds. Borzan Z., Schlarbaum S.E. Zagreb: Hrvatske sume, 1997. P. 157–177.

  32. Naydenov K., Tremblay F., Ganchev P. Karyotypic diversity in European black pine (Pinus nigra Arn.) from Bulgarian provenances // Phyton. 2003. V. 43. Fasc. 1 9–28 21. 7.

  33. Oreshkova N.V., Sedel’nikova T.S., Pimenov A.V., Efremov S.P. Analysis of genetic structure and differentiation of the bog and dry land populations of Pinus sibirica Du Tour based on nuclear microsatellite loci // Russian J. Genetics. 2014. V. 50. № 9. P. 934–941. https://doi.org/10.1134/S1022795414090105

  34. Oreshkova N.V., Sedel’nikova T.S., Efremov S.P., Pimenov A.V. Genetic polymorphism of Siberian stone pine (Pinus sibirica Du Tour) in Kuznetsk Alatau // Contemporary Problems of Ecology. 2020. V. 13. № 6. P. 569–576. https://doi.org/10.1134/S1995425520060116

  35. Pavia I.M.M. Molecular and cytogenetic characterization of Pinus sylvestris L. populations. Dissertação de Mestrado em Genética Molecular Comparativa e Tecnológica. Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro. 2013. 102 p.

  36. Puizina J., Sviben T., Krajačić-Sokol I. et al. Cytogenetic and molecular characterization of the Abies alba genome and its relationship with other members of the Pinaceae // Plant Biol. 2008. № 10. P. 256–267. https://doi.org/10.1111/j.1438-8677.2007.00018.x

  37. Sedel’nikova T.S., Muratova E.N., Pimenov A.V. Variability of chromosome numbers in Gymnosperms // Biology bulletin reviews. 2011. V. 1. № 2. P. 100–109. https://doi.org/10.1134/S2079086411020083

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Известия РАН. Серия биологическая

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал