Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Генетическая дифференциация рода Pinus по аллозимным локусам

ВАК РФ 03.00.15, Генетика

Автореферат диссертации по теме "Генетическая дифференциация рода Pinus по аллозимным локусам"

РГ8 01!

? ? маг? 1зг¥)ссийская академия наук

Институт общей генетики им. Н. И. ВАВИЛОВА

На правах рукописи УДК 575.174.015.3:633.93В

ПОДОГАС Алексей Владимирович

ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ РОДА рнушб ПО АЛЛОЗИМНЫМ ЛОКУСАМ

1)3.00.15 — генетика

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва — 1993

Диссертационная работа выполнена в лаборатории генетики количественных признаков Института общей генетики им. Н. И. Вавилова РАН

Научные руководители: доктор биологических наук, профессор

Л. А. животовскии,

кандидат биологических наук А. В. ШУРХАЛ.

Официальные оппошенты: доктор биологических наук Л. Ф. СЕМЕРИКОВ, кандидат биологических наук Д. В. ПОЛИТОВ.

Ведущая организация:

Биологический научно-исследовательский институт. Санкт-Петербургского го с уд ар ст в е н и о го у 11 и в ер си те т а.

Защита диссертации состоится . . 1993 г.

в . . часов на заседании специализированного Ученого совета Д 002.49.01 по присуждению ученой степени кандидата биологических наук при Институте общей гечегикч им. Н. И. Вавилова РАН по адресу: 117809, г. Москва, ул. Губкина, 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института.

Автореферат разослан . . 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета, канд. биол. наук

Г. И. ПОЛУХИНА

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ ' Актуальность_.._щюбдеш. Изучение генетической кзмекчжос-ти, ее организации и генной дифференциации в разных группах организмов является одной из важных задач популяциокной и эволюционной генетики. Изучение генной дифференциации с использованием иэоферкеетов, как биохимических мзр.чгров гсчов в •хорошо таксономически изученной. надьидовой. группе срга:;;и мог лает прекрасную возможность изучения филот"".ах сгя-- Д видов, входящих в эту группу, сравнения тетов и ¡¡•.•iip-j."i:t.,'.: морфологической н шд^куляркой ЭНОЛЛШИ,

Род Píñus - один из наиболее изученных таксопомп'ч-ёг-.и у: -дов среди голосеменных. В то же- время мноючислеинь;;-системы рода, прэдояяач-ф'ося и в настоящее ь;.-;;.;. • ••. • :•. на существование ряда проблем в гис-«еги::э сос •);. .

разом данные о генетической изменчивости и генной дифференциации в этой группе органк&шь шкм Сольем " .**"" таксономии, пак и для изучения эвоаадю s Р-Д-" Pi: посвященные биосистематике сосен, выполнены в основном ц-л мелких надвидовых таксономических группах (секция, псдрод). Генетическая изменчивость и генная ?иффсреащ!ацш н предел: >: целого рода остается пока еще неизвестной.

Огромное хозяйственное значение лесних пород и, в частности, узойных, которые во многих странах составляют основные запасы деловой древесины, определяет большой практический и нагч;:;.:'! интерес к ?тоД группе растений. Гъсг-остг; гч?рлт •>. сохранения и госпроисг&дстра ht-cma Pесуреее п^.дпо^и: •• талъкее иоуче-ик» генетической игмадчишс;:: ь-лг.'л, .tí srv пепу,'1яциокчо-гекег. ичеокой структуры. Гг.е'.л С-с-г^..;; ." . . "ее зроуя программе вуделонкя генетических '■w г гл. '. " . хвойш.г,; на оеноге уникальных попул/'.цчЯ треСе,? *е:е," ;¡L': .-ний о распределении ¡¡ структуре геис-тич^лкой /. ....•:>• в-'» ьпчн ареале его рзспрос?рг.чгкпл.

___и__&пгачи исследования. Цель о г.с.^тсм.'" ■' : ,

лось исследование генетической дифференциации видов из обеих

л;г,Фо1К;НЦ);'1Ш!и;ц.уд нидов еоеен, pxi.:/." ее. . - '-..v..

пом ареала, Р. palias i ana и P. si bi пса ддл дии 'i ;*.."':;ыл о 1 п л

целей были поставлены следующие задачи:

1. Разработать методы экстракигог и эдсг-тгроФог; .ттргс!,->-"-

Strobus, а така® видов в upe делах подродов.

3. Оценить уровни изменчивости и пространственной дифференциации двух видов сосен, относявдссся. к разным подродаы к различающихся по признакам" ареала (сосны крымской, Р. pal las í ana и сосна кедровой сибирской, 'Р.sibiríca).

Научная новизна работы заключается в том, что впервие с помощью изсферментных маркеров оценена генетическая дифференциация видов соеен, принадлежащих к разный тодродам. Впервые для ряда сосен получены оценки биохимической изменчивости. Впервые проведено популяционно-генетическое исследование сосни крымской. Исследована пространстьенаая дифференциация популяций сосны кедровой сибирс:«эй на значительной части ее аргала. '

Практическая значимость. В рачках рода Pinus показана правомерность применения изофермонтов для изучения фялогеке-гических и таксономических взаимоотношений видов. Установлено, что коллекции ботанических садов вполне могут быть иске л* зеваны для ревениа такого рода задач. Представлен диапазон оценок генной дифференциации видов из таксонов разного уровня иерархии. Д-лнгсз об изиенчквссти и дифференциации популяций Р. sibtnca могут быть использованы длл целей семенного районирования, лесовостгаовления и сохранения генетического разнообразия.

Апробация работы. Ь&гериап диссертаций были представлены в докладах на научных семинарах лаборатории генетики количественных признаков ИОГен ш Н. 11. Вавилова i-АЙ,- ца конференции далодиу. уч-з-ньк НОГен iS£6 г., на Vi к VII йшозиудах ".Молекулярные маханкскы генетических процгс-сох," 1S67, ¿G33 п*., ка V съезда РОГКС, 1S87, на 11 Всесоюзной кокферонцвд по крооле-дач ssoaopn!, 1383, ка проблемней межкаЗорат&ркоа семинаре "Генетические осноки зволища и селекции" КОГеи, 1932 .

Публикации. По vдиссертации опубликовано 7 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов, списка литературы и Приложения. Список цитируемой литературы иклкчае? 191 наименование, из них 32 из, русском такс.' Текст диссертации изложи на 154. страницах, вкетчает 20 таблиц и рисунка.

КАТЕРКАМ л J2T0-:

ССрмиы лЕон ы'дсв сооен с. .:и сотр-'/гя"^"'

Таблица 1. Шсто сбора, ареал и численное?*. изученных ьагов

Езды

число деревьев

г

§ -секш'.я З^гоЬчэ

I; >;олеекд-"Я Сегг:глА

!се

I»

Р. к

? сечЪга Р, а1Ь1Поз. Р. риш: лодс^-ау-! 5\гс!'.

РГ Р

БТ

Р. э1гоЬиз

Р£

РА НА

Р. гезтоэа

Р, сег,~!: : ~г:г

■■-•-■Л)

итапЬог-:! 1 Л глзгз Р. раНа-'з.апз Р. /•1л1арег..'-:!3

10 10 10 5 0

10

10

подрод Ртиэ секция Ртиэ подсекция Буи'бз'сгез

10

'I 10

к: 10

Ареал

Коллекция

Ч - а 1,1?.

А'зп:-.', Карпат^ Сиэирь :г -ч

Балканы

.1 -Г.

Сев. Вост. Амер.

Сев. Вэет, Д:.йр.

-В.

крнм Ег.р- ■-•>

гг;

!а;

ты

Г:'' ГЕО ГБС

Г'БС

подсс-г"'- Ргпс^с-осго г0 рсгс-огсзэ ;.0

подсекция СогЛогЬаз ВА Р. Ьзпкз! ачз Ю

Сев. Америка

ГКЗ

! I!

-Л'

Никитским ботанического сада и Главного ботанического сада РАН. Перечень видов, их таксономическое положение и объем выборки приведены в таблице 1.

Исходным материалом для изучения генетической изменчивости крымской сосны послужили семзна, собранные в 1979 году сотрудниками Государственного Никитского ботанического сада (г. Ялта) в трех естественных высотных популяциях в районе дата-Гурзуф: популяция Поликуровстай холм (ПХ) расположена на высоте 140 м над уровнем моря, популяция урочище Никита (УН) - 600 м и популяция Никитское плато (НП) - 1200 м над уровнем моря. Объемы выборок составили 11, 15 и 15 деревьев соответственно. Расстоянии между популяциями не превыпали пяти километров.

Выборки хвои сосны кедровой сибирской были собраны в 1986-1990 годах в сорока одной локальности. Две выборки взяты на среднем Урале, еще две - в Саянах. Остальные чридцать семь выборок взяты на территории Тюменской области. Пять выборок взято в бассейне реки Таз. Восемь сцборок собраны на левых притоках Сби. Девять выборок взяты в районе г. Нефтеюганска, пять - в среднем течении Оби и остальные десять е нижнем течении. Обозначения, географическое положение и объемы выборок приведены в таблице 2.

Электрофорез экстрактов из тканей хвои и семян проводили в вертикальных пластинах полиакриламидного геля, в Трис-ЭДТА-Еоратной буферной системе с некоторыми изменениями (Peackok et al.,1965; Алтухов и др. ,1981).

Гистохимическое окрашивание ферментов алкогольдегидроге-назы (ADH, КФ. 1.1.1.1.), диафоразы (DIA, КФ. 1.6.4.3.), глутаматдегидрогеназы (GDH, К. Ф. 1. 4.1..2.), глутаматоксалоа-цетаттрансаминазы «ЭД. К. Ф. 2.6.1.1.), изоцитратдегидрогена-зы (IDH, КФ. 1.1.1.42.), лейцинаминопептидазы (LAP, К Ф. 3.4.11.1.), флуоресцентной эстеразы (FEST, К Ф. 3.1.1.1.), фосфоглвкомутазы (PGM, К. Ф. 2. 7.5.1.), шикиматдегидрогеназы (SkDH, КФ. 1.1.1.25.), супероксиддисмутазы (SOD, КФ. 1.15.1.1), 6-фосфоглшонатдегидрогенззы (PGD, К. Ф. 1.1.1.44.), пептидази (PEP, К. Ф. 3.4.13.11.), бета-галактози-дазы ( b-GAL, КФ. 3.2.1.23.), сорбитолдегидрогеназы (SrDH, КФ. 1.1.1.14.) проводили по общепринятым методикам.

В разделе работы, касающемся изучения межвидовой изменчивости, скачала выявляли внутривидовую изменчивость для данко-

- 5 -

Таблица г. ; Выборга сосны кедровой сибирской.

обозна- ад.

Локализация выборки чение N С. !Ч

1 Ютанская Сбъ, Нефтеюганск ППН Н1 30 72, G 61,1

г Ютанская Сбь, Мамонтове Н2 . 30 -72,8 60. а

3 Ютанская Сбь, Островная 11 га нз ?? 73,1

4 Еганская Сбь, Пс-йкозо К4 CU ?г,ь §i !

5 Ютанская Сбь, ГШ Ыамонтиво К5 39 73 60. Ь 1

6 Ютанская Обь, Куст 1114 1 Ш ¿0 72,5 Ç0'9!

7 Ютанская Обь, Куст 1114 2 Ш ро 72,5 60, у!

В Еганская Обь, Ч^ускияо 48 30 72,4 61.11

9 Обь, Тундрино ТУ 30 72 ч 1,3''

10 Обь, Суыкшга СУ so 59, В 61 !

И Обь, КелтовмЯ НЕ '■"О с 3,2 •-, !, s ;

12 Обь, Урманняй УР 1 '9 37,0

13 Обь, Большие Леуим БЛ 30 -Jc, Z j

14 Обь, Горки ГО 50 65,1 65,1

15 СбЬ, Горки-ÄüiTOpT 1 >,п 50 о PÇ. Qî

16 Обь, Горки-Хошгорт Z ТО CG, С f?tr ' . i w~ ' - «

17 Обь, Хопгорт оолото хв 50 60,7 U»,£>i

18 Обь, Хошгорт хо 50 65,7 65,5

19 Обь, Ханты-Питляр болото БХ 50 65,3

го Сбь, Ханты-Питляр ХП 47 65, в 65 ! 7

21 Сбь, Ханты-Питляр - Питляр 1 В1 79 65,9 65,7

22 Обь, Ханты-Питляр - Питляр 2 В2 80 65,0 05,7

23 Обь, Штляр ПИ 16 56 66,0

24 Соеьва 255 км болото СЗ 30 63,7 62,91

25 Сосьва 255 км Cl 30 63,7 62,91

26 Соеьва 185 км болото 04 30 54,1 62,9

27 Сосьва 185 юл С2 30 64,1 62,9

28 Сын?. Ямгорт ОН 30 63,3 64.91

29 Е_>;":■ ' рСКИЙ СОр Ю 30 63,6 65,гг 1

30 Ермак ЕР 51 ! СО,.;

31 Км да, Ильинское ИЛ 53 0",Ь 53,0'

О*'./ Стрелка Оби и Иртыпа, о. Тренька TP 29 68,9 Di ,3

33 Таз, Толька кв.1360 выд.27 Т1 30 1 ;-/-> i

34 Таз, Толька кв.1559 вид. 22 Таз, Толька кв. 1559 вид. 42/48 /J 1 f.» 30 i 83 ' 6-1

35 тз 30 1

36 Таз, Мангааея . MA j 40 j "4.5

37 Таз 255 км ТА 15 i оГ' 1

3-3 К'/думис.Саян КУ 1 50 1 i ' 1

39 Вуйбннекий neueвал, Саян БУ ' '.0 ! 92,4 1 ■ ' <

40 Кктлым, Урал КЫ '"7 59. : 1 ■ J ,

41 Кытлкм горы, Урал КГ Î 30 1 50,1 ! 59, n 1 .........

го Еида. Затем для определения относительной подвижности продуктов аллелей, обнарузанных у разных видов сосен, проводили опыты, в которых каздый вариант у каждого вида по каждому ло-кусу последовательно сравнивался в соседних треках геля со всеми другими вариантами.

Статистическую обработку результатов биохимического анализа проводили стандартными методами. Вычисление генных частот в полиморфных локусах и расчет теоретических распределений генотипов проводили по Ли (1978). Уровни наблюдаемой и ожидаемой гетерозиготности, индекс фиксации Райта оценивали общепринятыми методами (Животовский, 1983). Соответствие эмпирических распределений генотипов в популяциях их теоретическим распределениям проводили с помощью G-критерия (Животовский, 1983). Гетерогенность аллельных частот в популяциях оценивалась с помощью теста Хи-квадрат (Sokal, Rohlf, 1981, Животовский, 1983). Разделение общей изменчивости ла меж- к внутригрупповые компоненты проводили с помощью F-статистик (Nei, 1977) и показателя Ost (Nei, 1975).

Генетические расстояния оценивались по Нею с поправкой на низкие численности выборок (Nei, 1978). Кроме этого рассчитывали показатель сходства популяций (г) и критерий идентичности (1) по Жизотовскому (Животовский, 1982), а также комбинированный показатель сходства, основанный на корреляции профиля частот аллелей в выборках (Животовский, 1991). С помощью пакета 8IOSYS-1 (Swofford, Seiander, 1981) рассчитывали хордовые расстояния Превости (Vright, 1978), проводили кластеризацию методом LIP6MA (Sneat, Sokal, 1973) и построение вагнеров-ских деревьев ( Farris, 1972; Swofford, 1981). Кроме этих методов для анализа матриц генетического сходства использован метод линейного многомерного шкалирования, реализованный в прикладном пакете SYSTAT. Регрессионный анализ выполнен с покопаю пакета прикладных программ ST AT GRAF.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ Алле ль тй состав пзофертнтных локусов видов рода Pirns. Изучение' наследования аллельных вариантов локусов видов, выборки которых получены из ботанических садов не проводилось, поскольку получить семенной материал для исследованных видов не представлялось возможным. Предположение о наследственной природе изменчивости в изученных локусах основывалось

на известная сравнительном подходе (Lagercrantz et al., 1988), опирающемся ка сходство изозимных спектров у растений (Gott И ob, 1981) и обширные литературнь'о данные по целому ряду видов сосен.

Из Есех пятнадцати ферментных систем, изученных у pasma видов в данной "работе,' полные" дашп»" дгя всех-семнадцати низов сосен удалось поду-ить только по 11 биохимическим доку-сам, кодирующим шесть ферментных систем. 3 анализ мехвидсьс:': дифференциации вкгьчвиы: два локуса шигап^тд^гиарсгвпази (Skdh-1 и Skdh-2), лва локуеа фосеогзккомутаза (Fc-r.-i и Pgrm-2), r¡o одному локусу диаСоразы (Dia-2), гдутаттоксапоа-цетаттраксамжазц (Got-2), ксодатратдегягроген^ u t W и четыре локуеа супероксиддиемутазы (Sod-t, So.*-2, ¿ i í

На рисунке t ».'хемати^ески изоСр^ьни ал-iíо™ по 11 локусам для всех видов, для двух подходов (г.одрсда Strobus "SS" и подрода Pinus "SP") и для рода в целс:1 Урод Pinus "GP").

Шикиматдегидрогенага. В локусе Skdh-1 найдено у всох семнадцати видов, изученных в данной работе, 12 аллелей. Этот 'локус оказался самым изменчивым среди всех остальных изученных Локтев. Семь аллелей выявлено в подроде Strobus и семь -в полро,т~ Pinus. Только два аллеля являются обеими для дзух г.одродов (Strobus к Pinns).

Наибольшее число аллелей в этом дзиусс- обаар'.""й-.го у Р. siblrica - 4, причем в значительно сЗссое крадется- пчой выборке из природных популяций у этого вида такте н^йд.-ткре аллеля ( не считая -нульп-аглеля, найдо1глс?о г-семян). У четырех видов: Р. '¿erstens--:., Г.-¿ylv-,-.г .s, Р. thunberghi i я Р. pal las í ana найдено по трл тем, у всс.,:ли ь:?оа обнаружено по два и у четырех - годх.;^ со с,»р.с!.у глч-т.

Семь адлелей найдено в локусе Skdh-2 у всех 1? видов, три в подродэ Strobus и четыре в подроде Рыиг. к .?гсч jk.cc.? й-.-найдено общих аллелей для полрода Strobus и подряда у1-, г.

Большинство видов (14) демонстрируют только по одному ал-лелю в этом локусе, а три: Р. strobus, Р. sylvestris к Р. mugo -по два аллеля.

ДоеЗогдскомутаза. Восемь аллелей сО:чг. ■■!.'.-■•::. ...

FgTTí-i. Причем для видов подрода Pirvj« оСнасул ;v -„:•-> л-- у

Рисунок 1. Аллельиые спектры по 11 локусам у 17 видов сосен.

полосые продукты аллелей этого локуса, тогда как в подроде Strobus встречаются однополосые, а у P. pumtla,. Р. strobus и Р. griff íthi i в пределах каждого вида найдены и двух- и однополосые фенотипы. ( В случае двухполсоых фэиотипоа на скупке Л -приведены средние, подвижности двух полое). Здесь та куя нот Сбив« аллелей у д-ух подродоз; пять" аллелей найдепо я подроде Strobus и три в подходе Pinus.

По три аллеля в этом локусе обнаружено у двух видсг, принадлежащих к обоим подродам - P.puaula и Р. mugo. Сл д»-д олле-ля найдено у пяти ьидов, относзда^я л подроду Strobus. в том числе и у p. stbtrtca. Те же двг аллеля найдены и в приоопных популяциях этого ьида. осчаяышг десять видоь ,\<-::л::- ч.: ■ торых относятся к подроду Pi nus, демонстрируют по . -

jiéjw в у ¿i. Г.;." '

В локусе Ргп-С, так и р «оку».-« i, п-йд::::. ? пять у сосен подрода Strobus и четыре в подроде Pircur. Толсто один из них оказался общим для двух поцродов. Все ал.:«.-.'.™» продукты в этом локусе были дзухполосые; для этого локуса также приведены средние подвижности двух полос.

У пяти видов найдено по два аллеля в данном локусе, а у 'остальных - только по одному.

gnaçîCi.asa. Только три аллеля найдено в локусе Día-2, два у сос~:- -одрода Strobus и три У сосен подродч Pi nus. По дзз аллеля :~апдоно у Р. sylvestris vi Р. sibincc?.

Глутаматоксалоацетаттрансам'.шаза. Ичтъ . :-

локусе Got-2, три в подроде Pmus а дпа ь г о ut. ••..

У шести видов в этом локусе обнарутлно но двн «... тогда как у И остальных - только по одному.

Су п е р о кс и д д и с му т аз а. По два аллеля r.'JuV.'.:;.: :. •>

To-2-î и Sod-2, в каждом подроде по одному с-.; ос-. '..'лю считать диагностическими. Для этих хс:;уго» :к г „г вида», в которых бы присутствовали два а плели.

Три .аллеля обнаружено в локусе Sod-3, один в псдроде Strobus и три в породе Pinus, Только у р. ¡ал: • • два аллеля в этом локусо.

Четыре аллеля присутствуют в локусе Sod-4, два и три аллеля в подродах Strobus и Pi nus, соответственно. Од:;н ко них найден только у Р. fca!<»p<?n?t<?. В этом локусе, как и ь лскуое Süd-■'.',, толы» ОДИН ЗИЛ (P.zibmoz) - - ч у - •

ь это!« локусе.

- 10 -

Квацитратдегидсогеназа В локусе rdh обнаружено три аале-ля, один дм Strobus и два для Pinus. Этот локус гуделяет два идентичных сила Р. sylvestris и Р. irugo, и две группы, соответ-ejsyxsi® подрсцж Тауж как в' локусах Skdn-2, Pgn?-l, Got-2, 5kxl-i к Sou-l, в локусе Idh нет перекрывания видов из разных подрс-дов. Ни у одного вида не было найдено альтернативных аллелей в этом локусе.

Число аллелей в изученных локусах в природных популяциях сосны кедровой сибирской и сосны крымской приведены в таблице 3.

Таблица 3.

Число аллелей в изученных дскусах у двух видов сосен (Pinus pallasiara РА и Pinus sibirica Si).

.Локус Вид Локус Вид

PA SI PA SI

Adh-1 2 Sod-2 1 . 1

Ad ri-2 5 2 Sod-4 1 ' 2

Ptjd-l 5 Lap-3 4

Pgd-g 3 FEst . 2

Pgi-1 2 Iah 1

Pgi-2 3 -Gal 1

Pgit-i 1 2 Skdh-1 5

Pgm-2 2 1 Skdh-2 2

ßot-1 1 1 Dia-2 2

Got-2 О С. X Pep-1 2

uot-3 1 Pop-2 1

Srdh- 1 Gdh 1

- íl -

Репрезентативность yzre риала. lía основании частот аллелей изсфзрментных локусов построены матрицы генетических расстояний по Рек- (¡te i, 1978) и Провост;; С"1: 1573). "с скольку з пес л г—б«ди иптимьзс-

ний'к CcrnriccKR* санах, -то для. определении адлзагког-« r.-j-

вьшснитй в какой степ-:с;'окитск л;он:К ген-??];1;':;;"';' ..•>•_. -тояний, здел'<8Н£.<: на основе ьыбсро". кэ ботанического сада, при увеличении объст вьборки особей, локусов и пгп íwk-п'*-наборе ."окусор. Лля этого были иоисльлогаиьг кы-срки ис -родуо; г; о г: у ля ■ л- т:/; . p. sib.rici \ - ■ ~ \ ~. ъоа-меры выборе.1: сссгль - л.; .'¡О в ico згре&ьед, соогп Уг

личество локусов увеличено до 22.

Гас;""'""" M»*av áiüni. вида;.::, тоегювнное на основе выборок из ботанически! и сада, состсггт.то Я,<56 lipa у^лт:?:""* числа локусов и объема выборки оценка генетичесгаго расстояния снизилась, но ненамного (D-2,41). Для оценки влияния набора локусов на величину генетического расстояния 22 лег.'/са разбили на две группы: 11 локусов, исследованных в выборках из ботанических садов и остальные 11 локусов. Оценки генетических расстояний, полученные на двух группах лозсусоп составили 2,59 к 2,24, соответственно. И, наконец, для оценки cwe-выборок из сотаничсс:^:-. которая \¡c:;2? веч;'1-"-

го ■ 'ь :: 'О :>--¿.vü¡ не лркродикл г.оп/лл; ¡¡,;:. í-, г .гл. от от лолагагель составил 1-0,997, а для r\ syivr,. 1

Выселяя степень ¡.ходстьа wxry ее.^ствечк:::^ !'■ '.v.-.-- -яу.:. и нскусетэенно оозданг.ини коллекциями и ft-r-wo.' :ь '»»л: • тичеек»: расстоянгЛ, получен: -'ч на разлмяом /.-д * •

воляет предположгь правомерность искользоглки* кол™е'-'.. .- v.-танических садов для целей филогенетических посл-дс^л Генеттеат х-чфереияиация в роле Pirns. Вгого в п локусах у 17 видов pos». p:i:ls ue':.;e 67 . " лей, из которых только У присутствует у »:;.v<:., :•

разным подродам. Только один аллель (Dia-2 100) , был обнаружен у всех семнадцати изученных видов сосен, остальные общие для двух подродов аллели встречались у отдельных представителей подродов. Подродк Stromas и Psrrus ¡:e и-. ;ли ■ ' ..'"Л

в вести из 11 локусов: Skdfí-2,Got-2, Pgm-1, Idh, Sod-í и Sod-2. С известной долей осторожности ( из-за небольших объемов ьыборок), этот локус можно отнести к категории диагностические, т.е. позволяющих относить изученные здесь виды к тому или иному подроду только на основании аллельного спектра вида по одному из этих локусов.

Анализ матриц генетического расстояния/сходства показал высокую степень различий мевду подродами Strobus и Pinus. Оценки расстояний между видами из разных подродов колеблются от 1,42 до 2,66 со средним значением 2,29. Такое значение превышает верхнюю границу расстояний между видами, постулированную Неем (2,0) (N31,1976), значительно превышает среднюю (D-0,40) и максимальную (D-1,3) оценки для растительных видов одного рода (Gottlieb,1977; Crawford,1983; Elísens, Orawford, 1988).

Согласно палеонтологическим данным, первые каходки сосен относятся к позднему триасу и датируется 120 миллионами лет. Разделение всех сосен на две группы былс основано на характере проводящей системы хвои: виды, имеющие один проводящий сосудисто-волокнистый пучок отнесены к одному подроду (Strobus, Haploxylon), а виды с двумя такими пучками - к другому (Pinus, Diploxylon). Ранни» сосны из позднего триаса представлены сразу в двух формах - с одним и с двумя проводящими пучками (Mirov,1967). Больше различия между подродами, выражавшиеся в чрезвычайно ограниченном числе общих генов и, в результате этого, в высоких оценках генетическх расстояний, скорее всего являются результатом их достаточно длительной независимой эволюции.

Дифференциация сосен б пределах по дрз до в.

Подрод Strobus представлен в данной работе одной секцией, состоящей из двух подсекций, подрод-Pinas - видами, принадлежащими к трем подсекциям одной секции, причем Р. ponderosa и Р. banksiana каждая представляет отдельную подсекцию.

У сосен, относящихся к подроду Strobus найдено 30 аллелей в 11 локусах, из которых 10 были уникальными,т. е. встречались только у одного вида, а 7 общими для всех 7 видов из этого подрода.

Размах оценок генетического расстояния по Нею для этого подрода составил 0,042 - 0,468 со средним значением 0,238. Среднее расстояние мевду подсекциями в этом подроде меньше.

чем между всеми видами в этом подроде (0,278). Это объясняется высокими значениями расстояния ыэпду видаки подсекции Strrb;: Р, и другими.

3 позрод» Pmus ■:. з секции ?¡nus) ee^i:: 34 ал.Тс'л--. денных у 1С ьз^сз, то.'гко три адледя сводись с ¿«ж. а :; тжчздыаг'..:, т.-?, гохьух? у кркого-либо одного вида.

л полроле Strobus. Дня „::; т -

6T 1 , С? ;';;';: ;;; '.ТО ОСЛеЗ " '! В ДЗа V ■ "у -"' -Г-."'" "*"> • v

r.:v&5Kyr. : ---"ти'-есол яиайзоенциации ьидов подрой

Дщрфертцпацки í-cc¿s í "..'"...у.".'; п™. гл^о!л-1тоении дифференциации видов в пределах подсек-

оценок генетических расстояний для рае-.ил

Для четырех видов подсекции СекЬгае найдено 23 аллеля, среди которых 8 аллелей ззхяются уникальными, т. е. встречены только у одного вида, а 9 - обеими, т.е. встречена у есех видов этой подсекцгА Генетические расстояния из;.;э;:я:стея от 0,201 для пар видов Р. puní 1а - Р. cembra и Р. рил i 1а-Р. síblríca, до 0,042 для пари видов Р. sibirica - Р. ceirbra.

?н?«»ккй оасстояпий с пределах подсекции СеягЬгаэ для

этими видами ка порядок киле. чем сасст: пил г. : -из этих видов.

ко 5 общих для всех видов аллелей, а уникально - У.

В этой подсекции размах оценок генетических расстояний особенно велик. Шевские расстояния изменяются от 0,003 медду Р. : Пог а я Р. ШьпЬегу.Ч!: цо 0,6.с? ме*™ Р. зу1уезРг!з И Г. гй1ореп513. Сред!;ее значение расстояний д.'Л :*";ь< .: ы:лэе

этой подсекции равно 0,302.

В литературе имеются данные о генетической дифференциации в нескольких подсекциях сосен. Ни для одной из подсекций раа-мах s качений не видел за ' рамки рагь-оха подсекции Sylvestres. Так для подсекции Contortae (.Wheeler et al. ,1983) раьмах кеевских расстояний составил 0,011 - 0,146 ( со средним 0,1), для подсекции Оосаграе - 0,11 - 0,27 ( среднее 0,18),- а для подсекции Ponderosas - 0,008 - 0.489 (среднее 0,269) ( Karalamangala, >Uckrent,i989).

Наименее изменчивы оценки расстояний длл подсекции Cembrae. Оценки для этой подсекции близки оценкам для подсекций Oocarpae (Millar et ai., 19Û8) И Contortae (Wieeler et al. ,1983). Напротив наиболее растянуто распределение оценок генетических расстояний для подсекции Sylvestres, что в определенной степени согласуется с мнением Правдина о перегруженности этой таксономической группы (Праздин, 1954).

Таким образом, большие различия в размахе оценок генетически;; расстояний от подсекции к подсекции молет бить вызван нееозерленстьом систематических построений в роде Pinus, и з частности разномасдтабностью таксономических категорий.

Генетическая дифференциация сосен и таксономия.

На рисунках 2 и 3 представлены дендрограхала и ВагнероЕс-коб дерево, полученное с результате трансформации матриц генетических расстояний. Как и следовало ожидать при анализе распределения аллелей, на обоих деревьях четко выделяются два кластера, соответствующие подродам Strobus и Pinus.

Вкутриюдродовая кластеризация такке достаточно хороио соответствует принятой систематике рода Pinus (Little, Critchfield, 1969). В пределах подрода Strobus выделяется два мастера. Один более четко выраженный соответствует подсекции СеггЪгадругой - более диффузный - подсекции Strobi.

Значения генетических расстояний, полученные для сосен подсекции Cembraâ (P. keraiensis, P. ceirùra, P. sibtrica, P. puni la) хорошо согласуется с данными, полученными ранее для этих сосен (Политов. 1989).

Высокую степень сходства сосен кедровых сибирской и европейской по адлозимиым ¡/аи:ерам следовало ожидать исходя из геологической истории ^ видов. Дивергенция этих видов началась относительно кестш (в голоцене-) вследствие разрыва ареала, обусловленного потеплением атлантического времени

2лч 1.98 1.74 1.54 !.» 1.20 -Я

----,----«----<---4----<----(---*-------^----<--------*---»----»----*----'

22 М

г--1

I I

Н ГЕ 1 1_.__!

(ЕоОров, 1У78).

т!г>я>,тпд еуолетйо по аллояимнш маокерам корейской кедро-

еодятся возможность интрогрессии генов и независимость скоростей эволюции генов, контролирушзк разные признаки. В под-твевящение второй возможности можно привести данные, получен-

•M -И -10 14 .19 .24 .2« .И .53 .«3

1__

— PU

— 6S

- s*

. Kl

.-Fi -H»

.00 .55 .1S .14 .1? .2« .24 .34 .53 .4J .43

Рисунок 25. Дендрограмма, построенная методом Вагнера на основе расстояний Превости.

ные в нашей лаборатории на том же материале, для другого типа молекулярных признаков: водорастворимых белков хвои. Так по изоэлектрическим точкам и молекулярной массе этих белков P. pumila оказалась ближе к P. cembra и P. sibirica, чем к P. koraiensis (Щурхал, 1987). Таким образом можно предположить, что эти признаки эволюционировали более согласованно с морфологическими, чем аллозимы.

Кластеризация сосен из подсекции Strobi показала близость азиатской сосчы P. griffithi i и американской P. strobus и значительную удаленность их от третьей сосны из этой подсекции -Р. рейсе, произрастающей в Европе. Соотношение генетической дифференциации этих видов не совпадает с современными представлениями с их филогении. Степень дифференциации по биохимическим" "маркерам-между соснами.Р. рейсе и Р. strobus, считающимися географическими расами древнего вида Pfpaleostrobus (Ко-зубов, Муратова, 1986), на порядок больше, чем дифференциация между видами Р. strobus и P. -riffithií. Видимо филогенетические отношения в этой группе требуют дополнительных исследований.

По.дрод Pi nus представлен в настоящем исследовании тремя подсекциями, причем две из них Ponderosas и Contortao представлены каздая одним видом. Все три подсекции довольно четко обособленны друг от друга на дендоограммах. В подсекции Sylvestres, представленной восемь» ьздами, формируется три кластера

Большое сходство по аллоаимным маркерам сосны обыкновенной (P. sylvestr's) и Р. mugo в общем следовало ожидать. Для этих видов характерна высокая степень биохимического (Thíelges, 1969) и серологического сходства (Prus-GIcwacki et al., 1985). Виды имеют перекрывающиеся ареалы (Critchfield, Little, 1966) и образуют природные гибриды (Prus-Glowacki, Szveikowski, 1980), что могло привести к интрогрессии генов.

Очень высокая степень генетического сходства (1-0,531,0-0,009) обнаружена и для пары дальневосточных видов; P. dons:flora и P. thunbergn. Ареалы этих сосен полностью перекрываются (Critchfield, Little, 1966), и, поэтому, мо?зю предполотеть наличие обмена генами мезду ниш, ' поскольку образование гибридного -отомства для этих видов документировано (Vru;¡U, Gabriel, 1958). К этой паре видов тяготеет американская Р. resinosa, хотя по составу полифенолов она несколько ближе к P. nigra я Р. sylvestris (Thielges, 1969).

Сосна крымская (Pinns pallasíana) во многих таксономических системах рассматривается как подвид (или разновидность) сосны черной (Pinus nigra). Эта сосна - чрезвычайно полиморфный вид, включающий в себя множество подвидов и разновидностей. Диапазон оценок генетических расстояний для разных подвидов Pinns ni^ra достаточно велик (0,017-0,389)

is -

(Nicolic,Tucic,1983), что почти вдвое перекрывает размах оценок, предложенных Неен (Ne!, 1976) для подвидов. Таким образом, некоторые подвиды приближаются по зтому показателю к видовому рангу, подтверждая правомерность выделения некоторых сосен кз этого комплекса в самостоятельные виды. Среднее расстояние между всеми изученными разновидностями Pinus nigra составило 0,111 (Nicolic.Tucic, 1983), что Слизко к полученной нами оценке расстояний мегду сосной крымской и Pinus nigra (0,133). Такой порядок величины оценки генетического расстояния делает возможным предположить наличие дифференциации видового уровня между этими сосками, особенно если принять во внимание несколько низких оценок генетических расстояний, полученных здесь для пар близких, но хорошо обособленных видов.

Заметно отстоит от всех остальных видов подсекции средиземноморская P. halepensis, что подтверждает тол> лрения 4ар-люна (Farjon, 1984), который выделяет эту сосну вместе с близким, ей видом P.brutia в самостоятельную подсекцию Halepenses.

. Таким образом, за исключением нескольких случаев, которые требуют дальнейшего изучения, кластеризация видов сосен на основании биохимических признаков, хорошо укладывается в таксономические схемы рода Pinus, разработанные на основании других признаков и их комплексов.

Диапазон оценок генетических расстояний для разных таксономических категорий рома Pinus.

Оценивание генетических расстояний для надпопуляционных таксонов имеет большое значений, поскольку для разных групп организмов в понятие одной и той же таксономической категории систематики зачастую вкладывают весьма различны!1, смысл (Тимофеев-Ресовский, 1959). Уровни дивергенции таксонов по признакам, которые используются систематиками могут довольно значительно различаться для различных организмов. И, кроме всего прочего, сами признаки, имеющие первостепенное значение в построении таксономических схем могут быть совершенно разными для разных организмов. Крупные таксоны, такие как, например, род вмещают в себя не "гомогенную" совокупность видов, а некоторую иерархически построенную систему, в которой в зависимости от сложности филогенетических взаимоотношений мевду видами, входящими в данный род, молит быть определено несколько

надвидовых таксономических категорий. Так в интересующем нас роде Pinus между категориями рода и вида систематики помещают три подродовых уровня: подрод, секция, подсекция (серия,

roynr.fiИногда добавляются и более -.:лкие т;л<сенсмичес,-У5е .-"'.тогсо'ли, например видовой ряд. Очг^идьо, что более "близко-;c:í'jTbüm¡;;e попадает ~ Счпи:! таксон in бо»ее ьн'зтей

"тулони "орродоъчр опст л-лт/у.у, г^екут; елел'/ст, что >'^¡гга^н генетической дивергенции будут весома различны для видсь, об-гедикешшх в обетй таксон на разных уровнях.

основываясь па полученных г stoíí работе дзяшя, •.d.'Hc nnvvepnyr* гкгяу генетических ра'.-етояний nrm

которая щодсь'-г-^енг. на р,:еу:ч'' 4. г&зрыв постбпсйиосгк б оцсмлх ра_етс.я:,:.,

дл? видов из разных подродов несомненно требует более деталь-

щ;и Раггуа (подрод Strobus), которые могут бить сгнзуюдин звеном меуду подродами.

ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ СОСЕН КРШЖЯ К КЕДРОВОЙ СИБИРСКОЙ. Изучение генетической дифференциации в масштабах рода закономерно ставит вопрос о генетической дифференциации на RHVTD'.'.BKnc&cM ум вне. Посбльма внутривидовой дпфЬгреши'.ашм ' ' ■"•'. на екг/алы:а для сосен особенно ъ свете их расселения. •'. .'-г/.; вийн т.** те огромные apt утл, г.ракхчгетски неимению

яахьсл'Ыр^гг уес.'осбитаптт ресе.тачгчух Timor,. й ■ : -е ьр-с-м» г-сть -iVíAb еосеч, имс»№!:< р> дао;.манный apea.", где -ч-r лрсные массив и делены какимл-л'чоо ~ стестне иными

Л'я oi^kk« дчФферсш'инцин на гну-грив;!!/ - ■•:{ уровне ьысраны сосен, приналл-"xrsx:x к рчг;;'С! .дам ;; рат-лнчак-по типу ареала; Р. pallasiana Pinus), юйвди

небольшой, разорванный ареал, и Р. síbirica (подрод Strobus), юторо;: пг-jkíичеок/, непрерывный ер-^л .еччнмаот orpci,<ny;:¡ '.;;е.:- л, геррнюрик йрачии.

Сосна крымская (Pinus pallasiana). Для оценки параметров генетической изменчивости крымской сосны (Pinus pallasiana) использовали данные по 13 оиохими-л. куса«. Средняя o.íieí'-; rerepe,e:ico":;ce<;i :> ч^;::'. РР^- (на'. п; О, Г. С-'"'i, „едя пол;!1.-''P-íhí1,;: л'^-уоор - г>\ г-.

внутри подсекций |----:—:-| .

внутри подродов |-1

между подродами

внутри рода I-:-

о 2,5

Рисунок 4. Размах генетических расстояний (Ней) между видами разных таксонов для рода Ршиэ.

- 21 -

а среднее число аллелей на локус - 2,23.

Как и для большинства видов сосен, для крымской сосны характерна невысокая степень дифференциации. Анализ подразде-ленности популяций (Wright, 1978) показал, что только 3% изменчивости приходится на межпопуляционную.

Несмотря на небольшую степень дифференциации популяций, существуют различия между ними по распределению аллельных частот. Обнаружено достоверное различие по критерию идентичности Животовского (1979) между популяциями ПХ и УН (р<0,05) М приближающееся к значимому различие между ПХ и НП. Значимые различия, наблюдаемые между популяциями ПХ и УН, а также приближающиеся к значимым между популяциями ПХ и НП, (при том, что расстояния между популяциями невелики) позволяют предполагать наличие механизмов, обуславливающих и поддерживающих дифференциацию между ними.

Аллельный состав популяций также заметно различен. Так в популяции урочище Никита (УН), которая расположена в зоне Экологического оптимума для этого вида, найдены все аллели. Встреченные у Pinus pal 1 as 1 ana. Тогда как в двух других популяциях, произрасгахщих на краях видового распространения, отсутствуют некоторые аллели. В популяции Шликуровский холм (ПХ), расположенной на высоте 140 метров над уровнем моря найдено на 4 аллеля меньше. Аналогичная картина наблюдается и для популяции Никитское плато (НП 1200 метров над уровнем моря) , только отсутствуют другие аллели. Для частот аллелей трех локусов (6Pgd-l, 6Pgd-2 и Pgm-2) отмечено клинальное изменение частоты при увеличении высоты над уровнем моря. Впрочем, различия в частотах недостоверны, хотя тенденция просматривается довольно отчетливо.

Соска кедрэвяя сибирская (Pirns siЫпса).

Все 10 ферментных- локусов, которые удалось интерпретировать у сосны сибирской, изучены только в трех выборках ( HI, ТП и С"). Б 41 популяции изучали семь ферментных локусов (Рут-1 и 2, Dia-2, Lap-3, Skdir-1 и 2, Adh-1), локусы Рер-1 и 2 - в тридцати нити, a Adn-2 - в двадцати девяти выборках. Локусы pgtrt-1, Skdh-1, Adh-1 были полиморфны во всех выборках, Рер-1 - во Есех изученных, кроме одной, Lap-З и Dia-2 - в тридцати девяти, Skdh-2 - в тридцати двух, Adh-2 - в десяти, изменчивость вида, оцененная по ¡8 лояусам в трех попу-

.вщиях составила: доля полиморфных локусов Р-33,92, наблзояаэ-мая гетерозиготкость Hobs-0,088, ожидаемая гетерозиготность Нехр-0,09, среднее число аллелей на лскус А-1,4. (Те же параметры, оценешпе по восьми полиморфном лснусам в тех же популяциях составили: Р-87,5, Hobs~0,199, Нехр-0,206, А-1,95).

Гетерогенность аллэдьных частот в популяциях наблюдается з шести из восьми изменчивых локусах. Таким образом дифференциация популяций сосны кедровой сибирской на северо-западной части ареэла очевидна, однако степень ее невелика. Значение Ost (Nei,1987), определяющее долю меиюпуляционной изменчивости в оСицей изменчивости, усредненная по восьми локусам составила только 3%. При исключении из анализа двух саянских популяций относительная доля межпопуляционной изменчивости становится еще меньше (0,026). Такое значение хорошо укладывается в диапазон оценок для других видов хвойных.

В настоящей работе обнаружена достоверная положительная корреляция генетических (Nel, 1978) и географических расстояний между популяциями (г-0,47 р<0.001). Наличие положительной >сорреляиии, наблюдгемой для видов сосен, имеющих непрерывный протяженный ареал обычно объясняется изоляцией расстоянием. К такому объяснению приводит и тот ({акт, что • в данном случае для популяций, разделенных расстоянием меньшим, чем расстояние переноса семян кедровками (около 20 км) не наблюдается никакой связи между генетическими и географическими расстояниями.

Связь с географическим положением популяции отмечена и для частот "частых" аллелей двух локусов; Pgm-1 и 1лр-3. Причем, если для Lap-3 связь между частотой и долготой отрицательна (г—0,68 р<0,001), то для Pgm-1 связь положительна (г-0,58 р<0,001). Географические.клины частот аллелей наблюдали и для других видов хвойных (Millar, 1983; Bergmann, 1978).

Кластеризация популяций, построенная на основе генетических расстояний по Нею, в целом соответствует географическому положению популяций. Наиболее четко разделяются популяции, произрастающие в разных регионах. Так, популяции КУ'и БУ из . Западного Саяна образуют самостоятельный кластер, который четко отделен от всех остальных популяций, произрастающих в Западной Сибири и на Урале. Соответствие географическому положению наблюдается только на уровне больших районов, тогда

- 23 -

как при увеличении масштаба эта связь исчезает.

Примененный здесь метод линейного многомерного шкалирования о использованием матрицы комбинированного сходства (Живо-товсккй, 1991) позволил ы ¿явить некоторые закономерности дифференциации (рисунок 5). За рядом исключений (выборки ПИ, СЫ, СУ, ВЛ), все остальные популяции объединяются в кластеры. Выборки из среднего течения Оби и ее притоков Иртьсла и Конды обтединягсся в один большой кластер, обозначенный цифрой 1. Лругой большой кластер (2) объединяет выборки северной части ареале сосны сибирской в Западной Сибири. К этому кластеру примыкают две выборки с Урала (КГ и КЫ). Отдельные кластеры (3 и 4) объединяют выборки с Северной Сосьвы и Таза, соответственно. И, наконец, кластер 5, примыкающий к кластеру тазов-ских популяций, объединяет две выбор!'.:; с Саян (КУ и. БУ). Гра- ' ::::цы. между кластерами достаточно четкие (за исключением двух последних кластеров), что вполне согласуется с географическим распределением выборок.

Низкая степень генетической дифференциации популяций хвойных является особенностью организации генетической изменчивости у этих в"дов. Причем для видов с непрерывными ареалами степень дифференциации как правило ниже, чем для видов с разорванными ареалами. В последнем случае накопление различий поддерживается географической изоляцией, которая препятствует переносу генов между разделенными популяциями. Соска крымская - пример вида с разорванным ареалом, однако в отличие от бодьемкетва работ, где выборки взяты из изолированных популяций в данной работе взяты смежные популяции, неразделенные значительными преградами. Тем не менее, относительно р,з1Ь,;чоа дифференциация крнмекей сосны оказалась выпе, т.к. Ж иеглопуляционной дифференциации у обоих видов накладывают-зя н'1 гетр-.".-; географию выборок: расстояние между крайними еы-Ъсршя У Р. ра11аз1ала около 10 километров, а у сосны кедровой сибирской - более 2000 км. В . популяциях крымской сосны р.ят'.цр -;1чк;. шяду папуля пнями в аллельной композиции а с?&-/ачь% локусгх, тогда как у Р. з1Ыпса все аллели (эа иск-дочением редких; встречаются практически на всей изученной части ареала У обоих видов изменение частот аллелей в отдельных локусах имеет клинаяьный характер: высотные клины у крымской С005Г.- и долготные - у сибирской. Несмотря на невысо-%/а степень яодрззделенности, для популяций сибирской кедро-

Рисунок 5. Распределение популяций P. sibirica в пространстве I ц II главных координат.

пой сосны характерно объединение в !-„-:.зте_гы, соответствуют географии. выборок

3 tí Е О Д Ы

Изучены IV видов рода Fi nus из коллекций ботанических садов: Plnus koraiensls, P. cembra, P. sibirica, P. oumila, T. р*ис», P. enffi tni i, P. stroous, P. rosinnoa, P. densiflora, f>. sylvestris. F. mugo, P. ¡vçrra, P. pallasiana, P. haleperisis, P. ponderosa, P. banks i ana Изучена структура популяций двух BrtaoB сосен: 41 ьыЗоока P. sibirica в Западной Сибири и иаянах и 3 выборки Р. pailas i ana на южном берегу Крыма Впервые генетически исследованы виды: Pi nus рейсе, P. griffithii, P. djnsiflora, P. pallasiana Впервые исследованы ферменты хвои сосен: P. koraiensis, P. cembra, P. sibirica, P. pumila, P. strobus, Р. res i nosa, Р. mugo, P. thunberg i i, P. n i gra, P. halepensis, P. banksiana

1. Анализ, проведенный с использованием биохимических маркеров генов показал, что кластеризация видов сосен хорошо соответствует приняты* таксономическим системам рода Pinus, тостроряккм с использованием лрианаков генеративной и вегетативной cíwpw. Гкды группируются в кластеры, соответствующие подсекциям.

'г. Сг.лвччтельныЯ анализ кимеччивосги и генетических рас-.-roí'Hi'H .-к>ау зидами а выборках из природных популяций и бо-•ганй'Чских садсв показал, что материалы коллекций арборетумов ботанических садое «югу? быть использованы для филогенетических исследований и непригодны для оценивания параметров генетической изменчивости видов сосен.

Ô. T'v.'pp.we ьыягш-чн гкачятелыпп гекетичсскке различия .■чу?./ пслг-о-а^..; "IrcL-us -'¡nus. Сседи 57 аллелей, обнаруженных для . рода s целом, только семь аллелей были общими для представителей обоих подродов. Минимальное генетическое расстояние гя.хду видами из равных подродов (P. pumila ni——Л1 гг-т-.т.тго А. i.œ'enrytbnce расстояние

- .,д - г" i' 9stri¿) - 2,66, среднее расстояние

что значительно превышает ¿¡акспмалькие сценки .. f,,;i;'0' рзсгоюянип, «звсетикх л"я растений (1,3).

г-г.дсь язух подродоз (S? rebus и Pinos) диагпости-

ческими оказались шесть локусог: Skdh-2,Got-2, Pgm-l, ¡dh, Sod-1 и Sod-2, причем для локуса Got-2 кет перекрывания под-Еижноетей белковых продуктов аллелей у видов из разных подро-

ДОЕ.

5. Изучена проетранствекная генетическая дифференциация популяций сосны кедроЕой сибирской. Обнарулкна связь меащу параметрами генетической изменчивости сосны кедровой сибирской и географическим местоположением популяций: по двум локу-сам (Pgm-1 и Lap-3) у Pinus sibirica наблюдается достоверная корреляция между частотами частых аллелей и долготой. Обнаружена достоверная положительная корреляция между генетическими и географическими расстояниями между популяциями.

6. Наши данные по двум видам сосен (P.sibirica и P. pallasiana) подтверждают невысокую степень дифференциации популяций хвойных растений. У этих видов с различными типами ареалов на долю межпопуляционной изменчивости у /лждого вида приходится только по 3Z общей изменчивости. Дифференциация популяций Р. pallasiana относительно Р. sibirica выше, поскольку масштабы расстояний между выборками у зтих видов ' различаются на несколько порядков.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Щурхал A.b. Шдогас A.B., Кивотовский Л.А., Подгорный Ю. К Изучение генетической изменчивости крымской сосны // Генетика -1988. -Т. 24. -а 2. -С. 311-315.

2. Щурхал А. В., Шдогас А. Е , Кивотовский Л. А. Генетическая дифференциация 18 видов сосен по адлозимнкм локусач; род Pinus: под род Strobus, подрод Pinus •//ДАН.-1991.-Т. 316.-Е 2.-С. 484-488.

3. Подогас А. Е , Щурхал А. Е , Семериков Е JL , Ракицкая Т. А. Генетическая изменчивость ферментов хвои сосны кедровой сибирской (Pinus sibirica Du Tour) // Генетика-1991.-T. 27. -H. 4,- С. 689-703.

4. Подогас A. E , Еурхал A. E , Семериков E Л , Кивотовский Л. A. Оценка ' генетической дифференциации мекду двумя видами сосен Pinus sibirica, подрод Strobus и Р.sylvestris, подрод Pinus в выборках из ботанического сада и из природных популяций // Генетика. -1991. -Т. 27. -R 4. -С. 758-762.

5. Щурхал А. Е , Шдогас А. Е , Кивотовский JL А.. Филогене-

Тйчесчай анализ poza Pin us -ло адлозиккым локусйм; - гвкегячбс-v;s. лэдродсз // Геветвка. -190Î. -Т. 27. -а 5. -

С. 1193-1205.

Зг.чг^а! , РсйОьл? А. , ZhjvctovsKy i- Allc^yro ч\Чг -¡.-¿-.r-Lion ¡n ihi Ornas Pinus // Silvas Senoiica. - 1992. -V. 41.-П. 2. -Р. ЮГ-'39.

1у::-ч?л A.B., Подога-о A.B., .':>.£отсгскяй Я А. Уровни генетической дифференциации жестких сосен род Pu¡us, подход '''1 п.;s, гс дакны.--. ai.",озимкой изменчивости // Геаети:^!. 199?.: ГЛ. -К. Í-C-. 85-90