Версия микроэволюционных отношений между биотипами, близкими к Elymus caninus (Poaceae) по данным секвенирования ядерного гена GBSS1 (waxy)
УДК [631.523+543.545]:582.542
Аннотация
Проведено сравнительное изучение последовательностей фрагмента гена GBSS1 у образцов видов,близких к Elymus caninus: E. prokudinii, E. viridiglumis, E. goloskokovii, а также ряда морфологически отклоняющихся форм (МОФ) с территории России и Казахстана. Установлена или подтверждена StH-геномная конституцияу всех изученных таксонов и МОФ, проведена оценка микроэволюционных взаимоотношений между видамипутем построения отдельных NJ дендрограмм на основе экзонов и интронов вместе и только экзонов. Отмечены различия в расположении субгеномов Y у реперных StY-геномных видов на двух типах построенных дендрограмм. Обсуждаются возможные эволюционные причины таких различий. Характерной чертой всех таксонов,близких к E. caninus, является присутствие только St2клонов субгенома St, более близких по составу к североамериканской предковой линии Pseudoroegneria spicata, чем к азиатской линии, восходящей к P. strigosa. Эталонный польский образец E. caninus can_5274 находится дальше всех от азиатских образцов по субгеному St2, но ближе к диплоидному носителю St-генома P. spicata. По уровням дифференциации субгенома Н все предполагаемыеродственники E. caninus обладают вариантами субгенома Н1вокруг азиатского диплоидного носителя Hordeumjubatum, при этом разделившись на две отчетливые подгруппы. К североамериканскому виду H. californicum – носителю генного варианта Н2 тяготеют только образцы 4 реперных видов. Следует отметить близкое расположениегенных вариантов уральского эндемика E. uralensis с основной группой образцов E. caninus по обоим субгеномам.Вместе с результатами половой гибридизации этот факт дает основание рассматривать E. uralensis, как близкородственный основной группе таксонов, заслуживающих внутривидового ранга E. caninus s. l.
Скачивания
Metrics
Литература
Агафонов А. В. Общая структура рекомбинационного генпула Elymus caninus (Triticeae: Poaceae) по данным скрещиваемости и оценки наследования некоторых морфологических признаков, используемых в таксономии //Растительный мир Азиатской России, 2011. – №2(8). – С. 61–70.
Агафонов А. В., Асбаганов С. В., Шабанова (Кобозева) Е. В., МорозовИ. В., Бондарь А. А. Геномная конституция и дифференциация субгеномов эндемичных сибирских и дальневосточных видов рода Elymus (Poaceae) по данным секвенирования ядерного гена waxy // Вавиловский журнал генетики и селекции, 2019. – № 23(7). –С. 817–826.
Цвелев Н. Н. Злаки СССР. – Л.: Наука, 1976. – 788 с.
Agafonov A. V., Salomon B. Genepools among SH genome Elymus species in boreal Eurasia // Triticeae IV (Ed. Hernández P. et al.). Consejeria de Agricultura y Pesca, Sevilla, Spain, 2002. – P. 37–41.
Dong Z.-Z., Fan X., Sha L.-N., Wang Y., Zeng J., Kang H.-Y., Zhang H.-Q.,Wang X.-L., Zhang L., Ding C. B., Y R.- W., Zhou Y.-H. Phylogeny and differentiation of the St genome in Elymus L. sensu lato (Triticeae; Poaceae) based on one nuclear DNA and two chloroplast genes // BMC Plant Biology, 2015. – Vol. 15. – P. 179.
Fan X., Sha L.-N., Dong Z.-Z., Zhang H.-Q., Kang H.-Y., Wang Y., Wang X.-L., Zhang L., Ding C.-B., Yang R.-W., Zheng Y.-L., Zhou Y.-H. Phylogenetic relationships and Y genome origin in Elymus L. sensu lato (Triticeae; Poaceae) based on single-copy nuclear Acc1 and Pgk1 gene Sequences // Mol. Phyl. Evol., 2013. – Vol. 69. – P. 919–928.
Gao G., Gou X., Wang Q., Zhang Y., Deng J., Ding C., Zhang L., Zhou Y., Yang R. Phylogenetic relationships and Y genome origin in Chinese Elymus (Triticeae: Poaceae) based on single copy gene DMC1 // Biochem. Syst. Ecol., 2014. –Vol. 57. – P. 420–426.
Liu Q., Ge S., Tang H., Zhang X., Zhu G., Lu B.-R. Phylogenetic relationships in Elymus (Poaceae: Triticeae) based on the nuclear ribosomal internal transcribed spacer and chloroplast trnL-F sequences // New Phytologist, 2006. –Vol. 170. –P. 411–420.
Mason-Gamer R. J. Origin of North American Elymus (Poaceae: Triticeae) allotetraploids based on granule-bound starch synthase gene sequences // Syst. Bot., 2001. – Vol. 26. – P. 757–768.
Mason-Gamer R. J. Reticulate evolution, introgression, and intertribal gene capture in an allohexaploid grass // Syst.Biol., 2004. – Vol. 53. – P. 25–37.
Mason-Gamer R. J. Phylogeny of a genomically diverse group of Elymus (Poaceae) allopolyploids reveals multiple levels of reticulation // PLoS ONE, 2013. – Vol. 8, №11. – e78449.
Mason-Gamer R. J., Weil C. F., Kellogg E. A. Granule-bound starch synthase: structure, function, and phylogenetic utility // Mol. Biol. Evol., 1998. – Vol. 15. – P. 1658–1673.
Mason-Gamer R. J., Burns M. M., Naum M. Phylogenetic relationships and reticulation among Asian Elymus (Poaceae) allotetraploids: analysis of three nuclear genes // Mol. Phyl. Evol., 2010a. – Vol. 54. – P. 10–22.
Mason-Gamer R. J., Burns M. M., Naum M. Reticulate evolutionary history of a complex group of grasses: phylogeny of Elymus StStHH allotetraploids based on three nuclear genes // PLoS ONE, 2010b. – Vol. 5, № 6. – e10989.
Mizianty M. Variability and structure of natural populations of Elymus caninus (L.) L. based on morphology // Pl. Syst. Evol., 2005. – Vol. 251. – P. 199–216.
National Center for Biotechnology Information. URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore (Accessed on 9.07.2021). Okito P., Mott I.W., Wu Y., Wang R. R. A Y genome specific STS marker in Pseudoroegneria and Elymus species (Triticeae: Gramineae) // Genome, 2009. – Vol. 52, № 4. – P. 391–400.
Peer Van de Y., Wachter R. D. TREECON for Windows: a software package for the construction and drawing of evolutionary trees for the Microsoft Windows environment // Comput. Appl. Biosci., 1994. – Vol. 10. – P. 569–570.
Sun G., Komatsuda T. Origin of the Y genome in Elymus and its relationship to other genomes in Triticeae based on evidence from elongation factor G (EF-G) gene sequences // Mol. Phylogenet Evol., 2010. – Vol. 56, № 2. – P. 727–733.
