Дуб черешчатый (Quercus robur L.) на Южном Урале : эколого-генетический анализ популяционной структуры

• Автор: Габитова, Айгуль Айдаровна
• Шифр специальности: 03.02.08, 03.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 152 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Оглавление
Введение
Глава 1. Эколого-генетические исследования видов Quercus L
1.1. Разработка молекулярно-генетических методов 9 исследования видов Quercus L.
1.2. Основные направления исследований в популяционной биологии 13 Quercus L. с применением молекулярно-генетических маркеров
Глава 2. Регион, объекты и методы исследований
2.1. Краткая характеристика региона исследований
2.2. Объект исследований
2.3. Методы исследований
Глава 3. Генетическое разнообразие в популяциях дуба черешчатого
Глава 4. Межпопуляционная дифференциация дуба черешчатого на
Южном Урале
Глава 5.Внутри- и межпопуляционный поток генов как фактор
формирования популяционной структуры дуба черешчатого на Южном Урале
Выводы
Список работ, опубликованных по теме диссертационной работы
Список цитированной литературы
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Внутри- и межпопуляционные взаимодействия растений играют ключевую роль в динамике во времени и в пространстве генофондов (Slatkin, 1987) и, через ее регуляцию, в формировании устойчивости на популяционном уровне к экологическим факторам среды. Это положение особенно актуально для видов на границах ареалов, где условия среды для них экологически более экстремальны. Здесь из-за небольшой численности популяции больше подвержены к действию дрейфа генов и инбридинга, чувствительны к эрозии генофонда (Geber, 2008). Возможность противодействия этим неблагоприятным явлениям определяется способностью популяционных систем поддерживать оптимальный уровень внутривидой пространственной подразделенности (Алтухов, 1995). Новые комбинации генотипов, легче образующиеся на границах ареалов, могут позволить видам быстрее эволюционировать и дать дополнительные возможности для адаптации и выживания (Petit et al., 2008), Эффективный генетический поток является при этом рассматривается в качестве одного из важнейших факторов (Rousseau et al., 2008).
Генетическая структура популяций дуба черешчатого (Querem robur L. (Fagaceae)) исследована на большей части ареала и достаточно детально (Ducousso, Bordacs, 2004). Однако на Южном Урале, где проходят его восточная граница (Семериков, 1981), факторы формирования и поддержания генофонда вида практически не изучены (Яковлев, Клейншмит, 2002), особенно с применением современных и информативных молекулярно-биологических методов (Редькина и др., 2008). Данная проблема не позволяет научно обоснованно разрабатывать системные меры для повышении устойчивости дубрав к неблагоприятным экологическим факторам, оценить эколого-генетические последствия наблюдающейся в последние десятилетия деградации дубняков (Григорьев и др., 2000), сохранять и рационально использовать на популяционной основе генофонд
вида (Янбаев и др., 2002), совершенствовать в регионе лесосеменное и лесокультурное дело.
Цель исследований - проведение эколого-генетического анализа популяционной структуры дуба черешчатого на границах его ареала на Южном Урале и комплекса факторов, ответственных за формирование и поддержание его генофонда.
В связи с ней решались следующие задачи:
1) Исследовать генетическое разнообразие популяций из различных природно-климатических зон региона и экологических условий местообитаний;
2) Изучить генетическую дифференциацию популяций, расположенных в местообитаниях, характерных для дуба черешчатого, и экологически пессимальных условиях среды;
3) Исследовать роль генетически реализованной миграции пыльцы на дальние расстояния в формировании и поддержании генетического разнообразия популяционных структур;
4) Провести анализ влияния особенностей семенного возобновления на формирование генотипического состава в насаждениях.
Научная новизна. Впервые с применением комплекса молекулярногенетических методов (аллозимных, 18811- и микросателлитных локусов), современного научного оборудования и системы математических методов обработки результатов экспериментов изучена популяционная структура дуба черешчатого в восточной части его области распространения. Установлено, что на Южном Урале генетическая дифференциация популяций из характерной для вида экологической среды обитания сравнительно невысока и обусловлена приуроченностью к крупным геоморфологическим образованиям и зонам растительности. Популяции из экологически экстремальной (пессимальной) для вида среды обитания генетически сравнительно более подразделены. Относительно высокое

обуславливает различия в климате между западной и восточной его частями. Предуралье территории находится преимущественно под воздействием сравнительно влажных и теплых атлантических воздушных масс. Восточная часть региона испытывает большее воздействие сурового климата Сибири. По этим причинам сумма активных температур варьирует (Агроклиматические
На территории выделены три природные провинции (Предуралье, Южный горный Урал, Зауралье) и 10 геоморфологических районов, по климатическим и метеорологическим параметрам - три климатические провинции и восемь зон, 4 ботанико-географические зоны - степная, лесостепная, широколиственно-лесная и бореально-лесная (Горчаковский, Шурова, 1982). В пределах последних выявляются (Крашенинников, Кучеровская-Рожанец, 1941; Колесников, 1969 и др.) разнообразные ботанико-географические районы.
Степная зона на Южном Урале, в основном, представлена Челябинской (южная часть) и Оренбургской областями. Здесь степи на хозяйственно неосвоенных участках характеризуются весьма высоким биологическим разнообразием (Горчаковский, Рябинина, 1984), требующим охраны (Рябинина, 1985). Луговые, настоящие и каменистые степи, меловые обнажения, солонцы и бугристые пески и другие ландшафты обладают характерным флористическим составом и собственным спектром редких И эндемичных видов растений (Кучеров и др., 1987). В Республике Башкортостан степи сохранились в основном на небольших участках (Башкирское Зауралье, узкая полоса на южной части Башкирского