Молекулярная систематика робуроидных дубов (Quercus L. секция Quercus, Fagaceae) Кавказа и прилегающих регионов: сравнение данных по изменчивости ядерного генома с морфологическими данными
УДК 575.174.5+582.632.2
Аннотация
Сложности в изучении таксономической структуры кавказских дубов при высоком морфологическом разнообразии и распространенной гибридизации определяют важность молекулярно-генетических исследований видов Quercus в регионе. Межвидовая и внутривидовая структура генетической изменчивости была впервые изучена у близкородственных робуроидных дубов крымско-кавказского региона с помощью 18 ядерных микросателлитных локусов (nSSR). Исследовались семь наиболее распространённых в регионе таксонов пяти видов (Q. robur, Q. hartwissiana, Q. pubescens, Q. macranthera и три подвида Q. petraea) из разных частей Северного Кавказа, Закавказья, Крыма и северо-восточной Европы. Проведен анализ 1240 образцов из 85 выборок. Большинство таксонов были впервые исследованы с помощью nSSR маркеров. Показана эффективность использования микросателлитных локусов для идентификации робуроидных дубов крымско-кавказского региона и исследования процессов гибридизации. Генетическая кластеризация образцов соответствовала таксономической идентификации на основе морфологических признаков. Впервые на основе генетических данных предполагается видовой статус для дуба известнякового (Q. petraea subsp. medwediewii (A. Camus) Menitsky). При этом предположение о возможном гибридном происхождении дуба известнякового в результате гибридизации Q. petraea и Q. pubescens не подтверждается. Показана близость друг к другу «длинноплодоножковых» робуроидных дубов (Q. robur, Q. hartwissiana) при большей степени отличий от других видов. Исследовано распределение таксонов в крымско-кавказском регионе, доля разных таксонов и их гибридов в популяциях. Между двумя подвидами дуба скального Q. petraea subsp. petraea и Q. petraea subsp. iberica на Западном Кавказе наблюдается зона интрогрессии. В районах совместного произрастания нескольких видов выявлена определенная степень межвидовой гибридизации. Однако четкая дифференциация видов по ядерным маркерам даже в симпатрических популяциях показывает ограниченность интрогрессии близких видов дуба на Кавказе и в Крыму.
Скачивания
Metrics
Литература
Малеев В. П. Обзор дубов Кавказа в систематическом и географическом отношениях и в связи с эволюцией группы Robur // Бот. журн., 1935. - Т. 20, №2 - С. 156-177; - Т. 20, №3. - С. 292-321.
Меницкий Ю. Л. Обзор робуроидных и галлиферных дубов Кавказа // Новости систематики высших растений, 1968. - С. 81-94.
Меницкий Ю. Л. Дубы Кавказа. Обзор кавказских представителей секции Quercus. - Л.: Наука, 1971. - 196 с.
Меницкий Ю. Л. Дубы Азии. - Л.: Наука, 1984. - 315 с.
Меницкий Ю. Л. Семейство Fagaceae // Конспект флоры Кавказа. - СПб.; М.: Тов-во науч. изд. КМК, 2012. -T. 3, ч. 2. - С. 286-292.
Семериков Л. Ф. Популяционная структура древесных растений (на примере видов дуба европейской части СССР и Кавказа). - М.: Наука, 1986. - 140 с.
Семерикова С. А., Алиев Х. У., Семериков Н. В., Семериков В. Л. Филогеография видов дуба на Кавказе по результатам анализа хлоропластной ДНК // Генетика, 2023а. - Т. 59, № 7. - С. 772-788. DOI: 10.31857/ S001667582307010X
Семерикова С. А., Подергина С. М., Ташев А. Н., Семериков В. Л. Филогеография видов дуба в Крыму выявляет плейстоценовые рефугиумы и пути миграций // Экология, 2023б. - Т. 54, № 3. - С. 188-203. DOI: 10.31857/ S0367059723030058
Троицкий Н. Д. Предварительные итоги изучения дубов Крымского государственного заповедника и прилегающего района южного берега Крыма (систематика в связи с условиями произрастания) // Журнал РБО, 1931. -Т. 16, № 4. - С. 313-354.
Guichoux E., Lagache L., Wagner S., Leger P., Petit R. J. Two highly validated multiplexes (12-plex and 8-plex) for species delimitation and parentage analysis in oaks (Quercus spp.) // Mol. Ecol. Resour., 2011. - Vol. 11. - P. 578-585. DOI: 10.1111/j.1755-0998.2011.02983.x
Di Pietro R., Viscosi V., Peruzzi L., Fortini P. A review of the application of the name Quercus dalechampii // Taxon, 2012. - Vol. 61, № 6. - P. 1311-1316. DOI: 10.1002/tax.616012
Kucera P. New name for Central Europaean oak formerly labelled as Quercus dalechampii // Biologia, 2018. - Vol. 73, № 4. - P. 313-317. DOI: 10.2478/s11756-018-0048-z
Kucera P. Quercus banatus grows in Slovenia // Thaiszia - Journal of Botany, 2019. - Vol. 29, № 1. - P. 61-69. DOI: 10.33542/TJB2019-1-04
Kremer A., Hipp A. L. Oaks: an evolutionary success story // New Phytologist, 2020. - Vol. 226, № 4. - P. 987-1011. DOI: 10.1111/nph.16274
Schmidt P. A. Oaks and oak forests in Caucasia // Proceedings Fourth International oak conference (12-15 Sept. 2003, Winchester, England) - The Journal of the International Oak Society, Asheville, North Carolina, USA, 2004. - № 15. -P. 9-29.
Peakall R., Smouse P. E. GenAlEx 6.5: genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research-an update // Bioinformatics, 2012. - Vol. 28. - P. 2537-2539. DOI: 10.1093/bioinformatics/bts460
Pritchard J. K., Stephens M., Donnelly P. Inference of population structure using multilocus genotype data // Genetics, 2000. - Vol. 155. - P. 945-959.
Semerikova S. A., Tashev A. N., Semerikov V. L. Genetic diversity and history of pedunculate oak Quercus robur L. in the east of the range // Russian J Ecology, 2023. - Vol. 54, №. 5. - С. 423-438. DOI: 10.1134/S1067413623050089
Vazquez F.M., Garcia D., Marquez F., Vilavi$osa C. M. Annotations to infrageneric nomenclatura of Quercus L. (FAGACEAE) // Fol. Bot. Extremadurensis, 2023. - Vol. 17. - P. 7-64.
