Популяционная структура и молекулярная систематика видов Larix Mill

• Автор: Семериков, Владимир Леонидович
• Шифр специальности: 03.00.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 256 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
Глава 1. ИЗУЧЕНИЕ ЭВОЛЮЦИОННОЙ ИСТОРИИ ВИДОВ РАСТЕНИЙ С ПОМОЩЬЮ ГЕНЕТИЧЕСКИХ МАРКЕРОВ

1.1. Послеледниковая реколонизация Северной Евразии лесными

видами и е генетические эффекты

1.2. Популяционные эффекты гибридизации у растений и их изучение.

1.3. Молекулярные маркеры, используемые в популяционногенетических и филогенетических исследованиях растений

Глава 2. ВИДЫ ЬАШХ И ИЗУЧЕНИЕ ИХ ИЗМЕНЧИВОСТИ.

2.1. Ареалы и систематика лиственниц

2.2. Геологическая история лиственниц.

2.3. Фенотипическая изменчивость лиственниц.

2.4. Изучение генетической изменчивости лиственниц с применением
молекулярных и кариологических методов
Глава 3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.
3.1. Материалы и методы, использованные при изучении генетической изменчивости видов Ьапх с помощью аллозимного анализа.
3.2. Материалы и методы, использованные при изучении генетической изменчивости видов Ьаги на видовом уровне с помощью анализа
3.2.1. Материалы и методы, использованные в анализе генетической изменчивости с помощью .
3.2.2. Материалы и методы, использованные в анализе изменчивости . хлоропластной ДНХ с помощью микросателлитных локусов
3.2.3. Методы, использованные в анализе изменчивости митохондриальной ДНК с помощью методик Саузернблот и ПЦР
3.2.4. Материалы и методы, использованные при изучении структуры популяций лиственницы сибирской с помощью анализа изменчивости митохондриальной ДНК посредством вновь разработанных
маркеров.
3.3 Материалы и методы, использованные в анализе филогении видов
Глава 4. ВНУТРИ И МЕЖВИДОВАЯ СТРУКТУРА ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ ЯДЕРНОГО,
ХЛОРОПЛАСТНОГО И МИТОХОНДРИАЛЬНОГО ГЕНОМОВ ЛИСТВЕННИЦ СЕВЕРНОЙ ЕВРАЗИИ И СЕВЕРНОЙ АМЕРИКИ,
Е СВЯЗЬ С ПРОШЛОЙ И СОВРЕМЕННОЙ ДИНАМИКОЙ
ПОПУЛЯЦИЙ.
4.1. Структура изменчивости ядерных кодоминантных маркеров аллозимные локусы видов Ьагп.
4.2. Анализ генетической изменчивости видов ix с помощью маркеров .
4.3. Результаты изучения изменчивости хлоропластной ДНК с
помощью микросателлитных локусов.
4.4. Результаты анализа изменчивости митохондриальной ДНК в популяциях североевроазиатских видов ix, проведенного с использованием методик Саузернблот и ПЦРПДРФ. Сравнение с
данными по хлоропластному и ядерному геномам.
Глава 5. СТРУКТУРА ИЗМЕНЧИВОСТИ МИТОХОНДРИАЛЬНОЙ
ДНК И ПОСЛЕЛЕДНИКОВАЯ ИСТОРИЯ ЛИСТВЕННИЦЫ СИБИРСКОЙ IX1II .
5.1. Г енетическая изменчивость
5.2. Изменчивость в маргинальных популяциях.
5.3. Пространственное распределение гаплотипов внутри популяции.
5.4. Географическое распределение гаплотипов и историкогеографические интерпретации.
Глава 6. РЕКОНСТРУКЦИЯ ФИЛОГЕНИИ ВИДОВ IX НА
IЮВЕ ИЗМЕНЧИВОСТИ ХЛОРОПЛАСТНОЙ И ЯДЕРНОЙ ДНК.
6.1. Результаты.
6.1.1. Изменчивость хлоропластной ДНК
6.1.2. Реконструкция филогении на основании изменчивости фрагментов .
6.2. Обсуждение
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Тем не менее, существует возможность, анализируя генетическую структуру современных популяций, вскрыть пути прошлых миграций i, , а также прошлые и современные гибридизационные процессы. Хлоропластная, митохондриальная и ядерная ДНК растений имеют свои особенности, определяющие их ценность для популяционногенетических исследований. В случае филогеографических исследований точность пространственновременных реконструкций определяется разрешением метода в отношении географической структуры и филогении. Географическое разрешение обусловлено величиной генетических потоков, сопутствующих используемым маркерам меньшая величина генетических потоков определяет лучшее географическое разрешение маркеров, а наследуемость маркера по линии одного пола улучшает возможности филогенетических реконструкций с его использованием, по сравнению с маркерами, наследуемыми от обоих полов. ДНК имеет низкую скорость нуклеотидных замен и имеет склонность к внутримолекулярным рекомбинациям , , i, i, . В силу этого хлоропластная ДНК хлДНК является предпочтительной при выборе маркеров филогеографических исследований растений, особенно у видов, где она имеет материнское наследование i i. У многих гермафродитных растений хлДНК и мтДНК наследуются совместно, с гаметами одного пола, по материнской линии у большинства покрытосеменных i . Имеются также случаи наследования митохондрий и хлоропластов через гаметы противоположных полов у i и у рода iii хлоропласта наследуются по отцовской линии и митохондрии по материнской i. V . Обратная схема наследования существует у банана i, огурца и арбуза род i, у которых митохондрии наследуются с мужскими гаметами, а хлоропласта с женскими ii ii. Эти случаи предоставляют возможность изучения генетических потоков, обусловленных переносом пыльцы и семян на разных уровнях географической структуры, что можно сравнить с филогеографическими исследованиями животных, использующих мтДНК, наследуемую по материнской линии, и хромосому, передающуюся по отцовской линии. Следствием различия в типе наследования хлоропластной и митохондриальной ДНК является большая степень генетической дифференциации популяций, оцениваемая для мтДНК, чем для хлДНК обычно оцениваемая с помощью статистики , i, . ДНК. Митохондриальная ДНК успешно используется для выявления прошлых колонизационных процессов у многих видов хвойных например, i ii i. Хлоропластная ДНК видов покрытосеменных растений также широко используется в филогеографических исследованиях iv . Некоторые свойства цитоплазматических геномов делают митохондриальную и хлоропластную ДНК особенно удобными для филогенетических и филогеографических исследований. Помимо унипарентального наследования, это отсутствие рекомбинации у хлДНК , и очень низкая частота рекомбинаций у мтДНК однако имеются данные, указывающие на происходящий с низкой частотой перенос мтДНК от противоположного пола и на обычность рекомбинациии у растений . Благодаря наследованию по линии одного пола, цитоплазматические гены имеют меньший эффективный размер популяции по сравнению с эффективным размером для маркеров ядерного генома для однодомных видов и V для двудомных i, . ДНК по сравнению с ядерной и хлоропластной, у растений семейства i. Сравнительное изучение географической структуры изменчивости хлоропластной ДНК и митохондриальной ДНК у хвойного дерева европейской пихты i i . Такие различия объясняются разницей в подвижности пыльцы и семян. В то же время использование наследуемых по отцовской линии хлоропластных маркеров в филогеографических исследованиях хвойных может быть полезным и до некоторой степени неизбежным в случае недостатка изменчивости, выявляемой доступными для анализа маркерами. Так, в исследовании ели европейской i i, трех хлоропластных микросателлитных локусов было достаточно для выявления основных районов ледниковых рефугиумов и путей послеледниковых миграций ii i. Изучение изменчивости митохондриальной ДНК в популяциях Р. XI и СОХИ, использованных в качестве проб при анализе , , , выявило качественные различия между видами и значительную межпопуляционную дифференциацию . Изучение изменчивости второго интрона митохондриального гена 1 в популяциях i i и Р.