Морфолого-генетический анализ ценопопуляций Stachys sylvatica (Lamiaceae), произрастающих в горах Южной Сибири

Описание

Перевод названия: Morphological and genetics analysis of Stachys sylvatica (Lamiaceae) coenopopulations in the mountains of South Siberia

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2016

Идентификатор DOI: 10.14258/turczaninowia.19.1.8

Ключевые слова: Stachys sylvatica, nemoral relict, RAF-PCR, Western Sayan, North-East Altai, chern taiga, Shoriya, неморальный реликт, черневая тайга, Западный Саян, ГорнаяШория, Северо-Восточный Алтай

Аннотация: Stachys sylvatica - реликт третичных широколиственных лесов гор Южной Сибири. Проведен анализ модификационной и генетической изменчивости признаков 11 ценопопуляций Stachys sylvatica, произрастающих в сообществах гор Южной Сибири. Выявлено, что данный вид встречается в хвойных (пихтовых, сосновых, кедровых, кедрово-пихтовых и кедроПоказать полностьюво-сосновых), осиновых, липовых лесах, а также в прирусловых ивняках и черемушниках. Климатический ареал вида ограничен годовым количеством осадков 500-1250 мм, суммами активных температур 1600-2050 °С и высотным распространением от 150 до 700 м над ур. м. При изучении состояния ценопопуляций S. sylvatica определяли численность, проективное покрытие, оценивали морфологическую изменчивость вегетативных и генеративных признаков. Для установления достоверности различий между среднепопуляционными значениями одноименных признаков использовали однофакторный дисперсионный анализ. Выявлено, что большинство морфометрических признаков характеризуются средним и высоким уровнем изменчивости. Генетическую вариабельность вида выявляли с помощью метода RAF-PCR (Randomly Amplified DNA Fingerprinting). Проведенный анализ генетической изменчивости ценопопуляций Stachys sylvatica, показал, что для изучаемого вида характерен очень высокий уровень внутрипопуляционного полиморфизма. Максимальный уровень генетической изменчивости отмечен в ценопопуляции, произрастающей на границе ареала. Генофонды всех изученных ценопопуляций характеризуются удовлетворительным состоянием и могут самостоятельно воспроизводиться. Все изученные ценопопуляции чистеца лесного слабо дифференцированы и не проявляют тенденции к образованию новых таксонов. Причем, сходную генетическую структуру обнаруживают ценопопуляции, произрастающие не только в разных частях ареала, но и в сообществах, кардинально различающихся по экологическим и фитоценотическим факторам. При усилении антропогенного воздействия на ценопопуляции наблюдается увеличение размеров генеративных органов Stachys sylvatica. На основе анализа морфологических признаков S. sylvatica выявлено разделение совокупности особей по географическому принципу. Выявлено, что данный вид обладает сравнительно широкой экологической амплитудой и слабой конкурентной способностью. Может поддерживать высокий уровень полиморфизма в стрессовых для других неморальных реликтов условиях. Характеризуется высоким уровнем внутрипопуляционной генетической изменчивости и слабой степенью дифференциации популяций. Stachys sylvatica is Tertiary nemoral relict from the Sout Siberian mountains. Modification and genetic variability of 11 Stachys sylvatica populations from South Siberian mountains were studied. Investigations revealed that S. sylvatica grew in coniferous (spruce, pine, Siberian stone pine, fir, and mixed forests), aspen, linden forests and floodplain habitats. Climatic area of the species is limited to an annual precipitation of 500-1250 mm, effective heat sum 1600-2050 ?C and altitude from 150 to 700 m a.s.l. In the study of the state of the S. sylvatica coenopopulations we determined the population size, projective cover, evaluated the morphological variability of vegetative and genera- tive characteristics. To establish the significance of differences between the average values of the same characters we used ANOVA. It was revealed that most of the morphometric characters had medium and high level of variability. The genetic variability of species we detected by RAF-PCR method (Randomly Amplified DNA Fingerprinting). The analysis of genetic variation of the S. sylvatica coenopopulations showed that the studied species was characterized by a very high level of intra-population polymorphism. The maximum level of genetic variability was observed in the population growing on the border of the species area. Gene pools of all studied coenopopulations have a satisfactory condition and can be reproduced by itself. All studied coenopopulations of Stachys sylvatica are poorly differenti- ated and do not show the tendency to the formation of new taxa. Moreover, a similar genetic structure we have seen in the coenopopulations growing not only in different parts of the area, but also in communities radically different in environmental and phytocenotic conditions. With increasing of anthropogenic impact on coenopopulations we have observed an increase of the size of the generative organs of Stachys sylvatica. The separation of individuals on a geographical basis was revealed based on the analysis of morphological characters of S. sylvatica. Investigations revealed that Stachys sylvatica had wide ecological amplitude and significant variability in the stressed environmental conditions (compared to other nemoral (Tertiary) relicts). It is characterized by a high level of intrapopulation genetic variability and low degree of population differentiation.

Ссылки на полный текст

Издание

Журнал: Turczaninowia

Выпуск журнала: Т. 19, 1

Номера страниц: 62-71

ISSN журнала: 15607259

Место издания: Барнаул

Издатель: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный университет"

Авторы

  • Ямских И.Е. (Сибирский федеральный университет)
  • Куцев М.Г. (Алтайский государственный университет)
  • Нефедова О.В. (Сибирский федеральный университет)

Вхождение в базы данных