Оценка генетического разнообразия популяций Tulipa suaveolens Волгоградской области

Материалы и методы. Для анализа 125 образцов 10 популяций T. suaveolens Волгоградской области и 4 популяций Саратовской области были выбраны молекулярно-генетические ISSR-маркеры. Результаты. ISSR-анализ позволил выявить высокий уровень полиморфизма (73−89%) внутри популяций T. suaveolens Волгоградской области. По результатам AMOVA, большая часть изменчивости (74,3%) приходится на внутрипопуляционный полиморфизм. Доля изменчивости, которая приходится на межпопуляционные различия, составила 25,7%. Общая подразделенность популяций (F_ST) равна 0,257. Общий поток генов (Nm) между популяциями – 0,723. Согласно результатам байесовского анализа и кластеризации двумя различными методами (UPGMA и Neighbor Joining), все исследованные особи T. suaveolens Волгоградской области образуют одну большую генетическую группу, в которой ни одна из потенциальных подгрупп не может быть ассоциирована с тем или иным районом сбора образцов.

Результаты, полученные в программе NewHybrids, указывают на гибридную природу большей части особей. Отдельную генетическую группу составили образцы трех популяций Саратовской области, которые были отнесены в категорию родительской формы.

Заключение. Учитывая то, что в пределах административных границ Волгоградской области популяции T. suaveolens слабо отличаются друг от друга генетически и охраняются на территории всех природных парков области, а также ряда особо охраняемых природных территорий, введенные меры охраны следует считать достаточными для сохранения вида. 

1. Anderson E.C., Williamson E.G., Thompson E.A. Monte Carlo evaluation of the likelihood for Ne from temporallyspaced samples. Genetics. 2000;156(4):2109-2118.

2. Earl D.A., vonHoldt B.M. STRUCTURE HARVESTER: a website and program for visualizing STRUCTURE output and implementing the Evanno method. Conservation Genetics Resources. 2012;4(2):359-361. DOI: 10.1007/s12686-011-9548-7

3. Evanno G., Reqnaut S., Goudet J. Detecting the number of clusters of individuals using the software STRUCTURE: a simu lation study. Molecular Ecology. 2005;14(8):2611-2620. DOI: 10.1111/j.1365-294X.2005.02553.x

4. 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. Molecular Ecology Resources. 2010;10(3):564-567. DOI: 10.1111/j.1755-0998.2010.02847.x

5. Hammer O., Harper D. A.T., Ryan P.D. PAST: Palaeontologica Statistics software package for education and data analysis. Palaeontologia Electronica. 2001;4(1):1-9.

6. Huson D.H., Bryant D. Application of phylogenetic networks in evolutionary studies. Mol Biol Evol. 2006;23(2):254-267. DOI: 10.1093/molbev/msj030

7. Jakobsson M., Rosenberg N.A. CLUMPP: a cluster matching and permutation program for dealing with label switching and multimodality in analysis of population structure. Bioinformatics. 2007;23(14):1801-1806. DOI: 10.1093/bioinformatics/btm233

8. Kashin A.S., Kritskaya T.A., Schanzer I.A. Genetic polymorphism of Tulipa gesneriana L. evaluated on the basis of the ISSR marking data. Russian Journal of Genetics. 2016;52(10):1023-1033. DOI: 10.1134/S1022795416100045

9. Khadeeva N.V., Goryunova S.V., Yakovleva Y.Y., Melnikova N.V., Kudryavtsev A.M., Kochumova A.A. et al. Genetic monitoring of populations of Matthiola fragrans (Bunge) using RAPD and AFLP analysis. Biology Bulletin. 2011;38(4):325-331. DOI: 10.1134/S1062359011040078

10. Khadeeva N.V., Yakovleva E.Y., Goryunova S.V., Shishkina A.A., Kudryavtsev A.M., Kochumova A.A. et al. Characterization of the Bellevalia sarmatica (Georgi) Woronov populations from Volgograd oblast using molecular genetic identification. Russian Journal of Genetics. 2012;48(6):599-604. DOI: 10.1134/S1022795412050109

11. Крицкая Т.А., Кашин А.С. Генетический полиморфизм Тюльпана Геснера в Крыму и на прилегающих территориях. В кн.: Научные труды Национального парка «Хвалынский»: сб. науч. ст. по материалам V научно-практической конференции «Особо охраняемые природные территории: прошлое, настоящее, будущее». Т. 10. Саратов – Хвалынск: ООО «Амирит»; 2018. С. 80-86

12. Крицкая Т. А., Кашин А. С., Шанцер И. А., Данилов В. А. Генетическая дифференциация Tulipa suaveolens (Liliaceae) на северо-востоке ареала в европейской части России. Ботанический журнал. 2018;103(2):187-200. DOI: 10.1134/S0006813618020023

13. Мордак Е.В. Что такое Tulipa schrenkii Regel и T. heteropetala Ledeb. (Liliaceae)? Новости систематики высших растений. 1990;27:27-32.

14. Попов А.В., Луконина А.В., Супрун Н.А. Тюльпан Геснера (Шренка). В кн.: Красная книга Волгоградской области. Т. 2. Растения и другие организмы / под ред. О.Г. Барановой, В.А. Сагалаева. Воронеж: ООО «Издат-Принт»; 2017. С.151.

15. Pritchard J.K., Stephens M., Donnelly P. Inference of population structure using multilocus genotype data. Genetics. 2000;155(2):945-959.

16. Трифонова А.А., Кочиева Е.З., Кудрявцев А.М. Низкий уровень подразделенности популяций редкого вида Allium regelianum A.K. Becker ex Iljin Волгоградской области на основе данных ISSRанализа. Экологическая генетика. 2017;15(1):30-37. DOI: 10.17816/ecogen15130-37

17. Zonneveld B.J.M. The systematic value of nuclear genome size for “all” species of Tulipa L. (Liliaceae). Plant Systematics and Evolution. 2009;281(1-4):217-245. DOI: 10.1007/s00606-009-0203-7