МІНЛИВІСТЬ ІЗОЕНЗИМІВ ТА ГЕНЕТИЧНА СПОРІДНЕНІСТЬ П’ЯТЬОХ ВИДІВ FESTUCA СЕРІЇ AULAXYPER DUMORT.
Анотація
Незважаючи на значну кількість таксономічних і біосистематичних досліджень роду Festuca L. в Європі, є вкрай мало статей, у яких би обговорювали філогенію та систематику роду Festuca, а також еволюцію її різних груп. Найбільш важливими серед них є дослідження Цвєльова, який запропонував поділ на три секції у межах типового підроду Festuca: Variae Hack., Aulaxyper Dumort. і Festuca. Є багато досліджень щодо видів, які належать до секції Festuca, включаючи хемосистематичні, тоді як видами секції Aulaxyper практично нехтують. З цієї причини ми обрали F. rubra L., F. nigrescens Lam., F. picturata Pils., F. amethystina L. і F. heterophylla Lam., які належать до останньої. Метою дослідження було вивчення мінливості ізоензимів та відповідна оцінка генетичної спорідненості серед вищезгаданих видів роду Festuca.
Було розглянуто десять природних популяцій із Болгарії. Ізоформи ферментів глутамато-оксалоацетатної трансамінази, малатдегідрогенази, глутаматдегідрогенази, ізоцитратдегідрогенази та 6-фосфоглуконатдегідрогенази були досліджені методом електрофорезу в поліакриламідному гелі. Виходячи зі середніх алельних частот / локусів на таксон, були розраховані значення генетичної ідентичності (I) для парних порівнянь усіх досліджуваних видів.
Група F. rubra s.l. є примітивнішою порівняно з F. ovina s.l. – їхні піхви замкнені практично по всій довжині, тоді як краї піхов видів секції Festuca зрослі тільки при основі. Festuca amethystina посідає проміжне місце, оскільки її піхви замкнені на 1/3-1/2 від довжини. Ця ознака вказує на особливий статус виду в секції Aulaxyper і виділяє його з-поміж інших таксонів групи. Результати наших біохімічних досліджень повністю підтвердили особливе місце виду в секції Aulaxyper. Festuca heterophylla має водночас як примітивні риси, специфічні для давніх видів роду Festuca, так і численні ознаки високої спеціалізації. Отримані молекулярні дані підтверджують своєрідну позицію F. heterophylla у роді Festuca. На противагу їй, тісно пов’язані з політроїдною F. rubra такі види як F. nigrescens і F. picturata слід розглядати як більш пізні «молоді» види. Festuca amethystina, що показала найбільшу розбіжність з іншими, має розглядатись як один із давніх видів.Ключові слова
Повний текст:
PDF (English)Посилання
Aiken S., Consaul L., Davis J., Manos P. Systematic inferences from variation in isoenzyme profiles of arctic and alpine cespitose Festuca (Poaceae) // Amer. J. Bot. 1993. Vol. 80. P. 76–82. https://doi.org/10.1002/j.1537-2197.1993.tb13769.x
Aiken S., Spidle A., May B. Allozyme and morphological observations on Festuca hyperborea compared with F. baffinensis and F. brachyphylla (Poaceae) from Canadian Arctic // Nord. J. Bot. 1994. Vol. 14. P. 137–143. https://doi.org/10.1111/j.1756-1051.1994.tb00580.x
Aiken S., Lefkovitch L. Festuca edlundinae (Poaceae), a high Arctic, new species compared enzymatically and morphologically with similar Festuca species // Syst. Bot. 1995. Vol. 20. P. 374–392. https://doi.org/10.2307/2419501
Alexeev E. B. The significance of the degree of integration of leaf vagina of vegetative shoots for taxonomy Festuca ovina L. s.l. group // Vestnik Moskovskogo Universiteta. 1972. N 5. P. 48–51. (In Russian).
Brown A., Munday J. Population genetic structure and optimal sampling of land races of barley form Iran // Genetica. 1982. Vol. 58. P. 85–96. https://doi.org/10.1007/BF00056775
Crawford D. Phylogenetic and systematic inferences from electrophoretic studies. In: Isoenzymes in plants genetics and breeding (A) Amsterdam: Elsevier, 1983. P. 257–287. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-42226-2.50018-9
Davis B. Disc electrophoresis. I. Method and application to human serum proteins // Ann. N. Y. Acad. Sci. 1964. Vol. 121. P. 404–427. https://doi.org/10.1111/j.1749-6632.1964.tb14213.x
Figueiras D., Gonsales-Jaen M., Salinas J., Benito S. Association of isozymes with a reciprocal translocation in cultivated rye (Secale cereale) // Genetics. 1984. Vol. 109. P. 177–193.
Foggi B., Rossi G. A survey of the genus Festuca L. (Poaceae) in Italy. I. The species of the summit flora in the Tuscan-Emilian Apennines and Apuan Alps // Willdenowia. 1996. Vol. 26. P. 1–33. https://doi.org/10.3372/wi.26.2605
Foggi B., Rossi G., Signorini M. A. The Festuca violacea aggregate in the Alps and Apennines (Central Southern Europe) // Can. J. Bot. 1999. Vol. 77. P. 989–1013. https://doi.org/10.1139/b99-054
Fuente de la V., Ferrero L.M., Ortu-ez E. Chromosome counts in the genus Festuca section Festuca (Poaceae) in the Iberian Peninsula // Bot. J. Linn. Soc. 2001. Vol. 137. P. 385–398. https://doi.org/10.1111/j.1095-8339.2001.tb02333.x
Gottlieb L. Genetic differentiation, sympatric speciation and origin of diploid species of Staephanomeria // Amer. J. Bot. 1973a. Vol. 60. P. 545–555. https://doi.org/10.1002/j.1537-2197.1973.tb05956.x
Gottlieb L. Genetic confirmation of the origin of Clarkia lingulata // Evolution. 1973b. Vol. 88. P. 244–250.
Gottlieb L. Conservation and duplication of isoenzymes in plants // Sci. 1982. Vol. 216. P. 373–380. https://doi.org/10.1126/science.216.4544.373
Guldahl A., Borgen L., Nordal I. Variation in the Festuca brachyphylla (Poaceae) complex in Svalbard, elucidated by chromosome numbers and isozymes // Bot. J. Linn. Soc. 2001. Vol. 137. P. 107–126. https://doi.org/10.1111/j.1095-8339.2001.tb01112.x
Hackel E. Monographia festucarum europearum. T. Fischer, Berlin. 1882. https://doi.org/10.5962/bhl.title.15610
Henderson N. Isozymes of isocitric dehydrogenase: subunit structure and intracellular location // J. Exp. Zool. 1965. Vol. 158. P. 263–272. https://doi.org/10.1002/jez.1401580303
Jaaska V. Aspartatate aminotransferase isoenzymes in the polyploid wheats and their diploid relatives // Biochem. Physiol. Pflanzen. 1976. Vol. 170. P. 159–171. https://doi.org/10.1016/S0015-3796(17)30195-6
Livesey V., Norrington-Davies J. Isoenzyme polymorphism in Festuca rubra L. // Euphytica. 1991. Vol. 55. P. 52–79. https://doi.org/10.1007/BF00022562
Markgraf-Dannenberg I. Genus Festuca. In: eds. Tutin T.G., Heywood V.H., Burges N.A., Moore D.M., Valentine D.H., Walters S.M., Webb D.A. Flora europaea. 1980. Vol. 5. London: Cambridge University Press. P. 125–153.
Nei M. Genetic distance between populations // Amer. Natur. 1972. Vol. 106. P. 283–292. https://doi.org/10.1086/282771
Perez de la Vega M., Allard D. Mating system and genetic polymorphism in populations of Secale cereale and S. vavilovii // Can. J. Genet. Cytol. 1984. Vol. 26. P. 308–317. https://doi.org/10.1139/g84-048
Przybylska J., Blixt S., Parzysz H., Zimniak-Przybylska Z. Isoenzyme variation in the genus Pisum. I. Electrophoretic patterns of several enzyme systems // Genet. Pol. 1982. Vol. 23. P. 103–121.
Salinas J., Perez de la Vega M., Benito S. Identification of hexaploid wheat cultivars based on isoenzyme patterns // J. Sci. Food Agr. 1982. Vol. 33. P. 221–226. https://doi.org/10.1002/jsfa.2740330303
Shaw C., Prasad R. Starch gel electrophoresis of enzymes – a compilation of recipes // Biochem. J. 1970. Vol. 4. P. 297–310.
Šmarda P. DNA ploidy level variability of some fescues (Festuca subg. Festuca, Poaceae) from central and southern Europe measured in fresh plants and herbarium specimens // Biologia. 2008. Vol. 63. P. 349–367. https://doi.org/10.2478/s11756-008-0052-9
Šmarda P., Bureš P., Horová L. et al. Genome size and GC content evolution of Festuca: ancestral expansion and subsequent reduction // Annals of Botany. 2008. Vol. 101. P. 421–433. https://doi.org/10.1093/aob/mcm307
Šmarda P., Kocí K. Chromosome number variability in Central European members of the Festuca ovina and F. pallens groups (sect. Festuca) // Folia Geobotanica. 2003. Vol. 38. P. 65–95. https://doi.org/10.1007/BF02803128
Tzvelev N. On the taxonomy and phylogeny of genus Festuca L. of U.S.S.R. flora. I. The system of the genus and the main trends of evolution // Botanicheskii Zhurnal. 1971. Vol. 56. P. 1252–1262 (In Russian).
Tzvelev N. On the taxonomy and phylogeny of genus Festuca L. of U.S.S.R. flora. II. Evolution of subgenus Festuca // Botanicheskii Zhurnal. 1972. Vol. 57. P. 161–181 (In Russian).
Tzvelev N. Zlaki SSSR [Grasses of the U.S.S.R.]. Leningrad: Nauka, 1976. 788 p. (In Russian).
Tzvelev N. About some species of fescues (Festuca L., Poaceae) Russia. In: Botany (research): Collection of the scientific works. 2010. Vol. 39. P. 114–130. Institute of Experimental Botany of the NAS of Belarus, Minsk (In Russian).
Tveretinova V. V. Genus Festuca L. In: Prokudin Yu.N. et al. [eds.] Grasses of Ukraine. Kyiv: Naukova Dumka, 1977. P. 265–320. (In Russian).
Warwick S., Gottlieb L. Genetic divergence and geographic speciation in Laja (Compositae) // Evol. 1985. Vol. 39. P. 1236–1241. https://doi.org/10.1111/j.1558-5646.1985.tb05689.x
Yeh F., O’Malley D. Enzyme variations in natural populations of Douglas fir, (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco, from British Columbia. 1. Genetic variation in coastal populations // Sylvae Genet. 1980. Vol. 29. P. 83–92.
DOI: http://dx.doi.org/10.30970/vlubs.2018.79.03
Посилання
- Поки немає зовнішніх посилань.
