Ilynov A.   Топчиева Л.В.   Raevsky B.  

Использование микросателлитных маркеров в изучении генофонда ели финской Picea x fennica Regel Kom. / Picea x fennica Regel Kom genepool investigation with the usage of SSR markers

Reporter: Ilynov A.

Территория Карелии входит в состав обширной зоны интрогрессивной гибридизации Picea. abies L. Karst и P. obovata Ledeb. Здесь преобладает в основном ель гибридная или финская P. x fennica (Regel) Kom. с примесью на севере и северо-востоке Карелии деревьев с признаками ели сибирской, а на юге и юго-западе - ели европейской. Кроме того, в Республике сохранились малонарушенные еловые массивы, минимально затронутые хозяйственной деятельностью человека. Изучение подобных объектов имеет фундаментальное значение, поскольку позволяет получить информацию о генетических процессах в нативных популяциях древесных растений.
Применение традиционных молекулярных методов, таких как элетрофорез изоферментов, ограничено в связи с низким уровнем межпопуляционного генетического разнообразия этих видов. Проблему позволяет решить микросателлитный анализ, основанный на применении в качестве маркеров коротких повторяющихся последовательностей ДНК – микросателлитов (SSR, single sequence repeats). Среди преимуществ этого метода – относительная простота в использовании и высокая эффективность при выявлении различий в генетическом разнообразии на меж- и внутрипопуляционном уровне.
Цель исследования – изучить особенности фенотипического и генетического разнообразия, и генетической структуры нативных популяций ели финской в Карелии.
Анализ фенотипической изменчивости малонарушенных популяций ели финской подтвердил выявленную ранее тенденцию – усиление влияния ели европейской от северокарельских ельников к южнокарельским. Обнаруженные особенности фенотипического разнообразия ели указывают на существенную роль процессов интрогрессивной гибридизации в дифференциации на фенотипическом уровне исследованных малонарушенных популяций ели финской.
Использование пяти микросателлитных локусов (UAPsTG25, UAPgAG105, UAPgAG150, UAPgAG150, EATC2C06 и EATC1C10) обнаружило своеобразие северокарельских популяций ели финской как по аллельному составу, так и по частотам встречаемости этих аллелей.
Карельские популяции ели финской характеризуются довольно высоким уровнем генетического разнообразия (Но=0,152-0,300; Не=0,221-0,323; Р99%=60%-100%), особенно по сравнению с данными, полученными ранее с помощью анализа изоферментов (Но=0,193; Не=0,181; Р99%=63,4%).
Анализ подразделенности показал высокие средние положительные значения показателей F-статистик Райта (Fis=0,201; Fit=0,278; Fst=0,102) свидетельствуя о значительном дефиците гетерозигот внутри малонарушенных популяций ели финской, а также на относительно высокий уровень внутрипопуляционной подразделенности. Тем не менее, среднее значение Fst свидетельствует о том, что большая часть (около 90%) выявленного генетического разнообразия приходится на внутрипопуляционную составляющую. Это подтверждается и результатами AMOVA анализа
Для количественной оценки уровня межпопуляционной дифференциации были рассчитаны генетические дистанции Неи. Северокарельские популяции ели финской характеризовались сравнительно высоким уровнем дифференциации (Dn=0,010-0,194). Наиболее генетически обособленной оказалась северокарельская популяция, представленная небольшой группой низкорослых растений из зоны горной тундры (Dn=0,032-0,194).
 

Abstracts file: Ильинов.doc


To reports list