Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2020
Идентификатор DOI: 10.15372/SEJ20200601
Ключевые слова: microsatellites, genetic diversity, heterozygosity, Kuznetsk Alatau, pinus sibirica, микросателлиты, генетическое разнообразие, гетерозиготность, Кузнецкий Алатау
Аннотация: Исследован полиморфизм ДНК семи ценопопуляций сосны сибирской кедровой ( <i>Pinus sibirica Du Tour</i>), произрастающих в характерном для горно-таежных кедровников регионе - северо-восточной части Кузнецкого Алатау. По 11 ядерным микросателлитным локусам выявлено 44 аллельных варианта, существенно отличающихся у изученных ценопопуляций по составу и частотам встречаемости. Самый высокий уровень аллельного разнообразия имеют локусы Ps _80612, Ps _1502048, в которых выявлено 8 и 7 аллелей соответственно. Расчет основных параметров генетического разнообразия показал в целом сравнительно невысокий уровень полиморфизма исследованных выборок ( NA = 3,078; NE = 1,877; HE = 0,445; HO = 0,401). Анализ степени подразделенности ценопопуляций выявил, что внутри популяций сосредоточено около 95 % всего генетического разнообразия, тогда как на межпопуляционную составляющую приходится всего около 5 % ( F ST = 0,049). Диагностированные различия в уровне генетического полиморфизма <i>P. sibirica </i>определяются: наличием между ценопопуляциями орографических и фитоценотических барьеров, обусловливающих направления векторов распространения семян вдоль водотоков бассейнов рек, формирующих р. Чулым в восточном секторе Кузнецкого Алатау и р. Томь - в западном; значительным уровнем биоклиматической и экологической экстремальности местопроизрастаний ценопопуляций в соответствии с высотой над уровнем моря; антропогенной нагрузкой, включающей периодические рубки и рекреационное воздействие на расположенные вблизи населенных пунктов ценопопуляции. Данные факторы, имеющие выраженную микроэволюционную составляющую, детерминируют адаптивные тренды ценопопуляций <i>P. sibirica </i>, морфологическое своеобразие и репродуктивный потенциал деревьев и, в конечном счете, контролируют их генетический полиморфизм в исследованной части Кузнецкого Алатау. The DNA polymorphism of 7 coenopopulations of Siberian stone pine ( <i>Pinus sibirica Du Tour</i>), growing in the region which is typical for mountain taiga pine forests - the north-eastern part of the Kuznetsk Alatau, was studied. According to the data of 11 nuclear microsatellite loci, 44 allelic variants, which significantly differed between the studied cenopopulations in composition and frequency of occurrence were identified. The highest level of allelic diversity is found in the Ps_80612, Ps_1502048 loci, in which 8 and 7 alleles were detected, respectively. The calculation of the main parameters of genetic diversity showed, on the whole, a relatively low level of polymorphism of the studied samples ( NA = 3,078; NE = 1,877; HE = 0,445; HO = 0,401). An analysis of the degree of subdivision of cenopopulations revealed that about 95 % of the total genetic diversity is concentrated within populations, while the interpopulation component accounts for only about 5 % ( FST = 0,049). The diagnosed differences in the level of <i>P. sibirica </i>genetic polymorphism are determined by several factors: the presence of orographic and phytocenotic barriers between the coenopopulations which defined the directions of seed propagation vectors along the watercourses of river basins that formed the Chulym river in the eastern sector of the Kuznetsk Alatau and Tom river in the western sector; a significant level of bioclimatic and environmental extremeness of habitats of coenopopulations in accordance with the height above sea level; anthropogenic pressure, including periodic deforestation and recreational impact on coenopopulations located near settlements. These factors, which have a significant microevolutionary component, determine the adaptation trends of cenopopulations of <i>P. sibirica </i>, morphological singularities and reproductive potential of trees and, ultimately, control their genetic polymorphism in the studied part of the Kuznetsk Alatau.
Журнал: Сибирский экологический журнал
Выпуск журнала: Т. 27, № 6
Номера страниц: 677-688
ISSN журнала: 08698619
Место издания: Новосибирск
Издатель: Сибирское отделение РАН, Центральный сибирский ботанический сад СО РАН