Молекулярная филогения бокоплодных мхов (Bryopsida, Musci) по результатам анализа ядерных и хлоропластных последовательностей ДНК

Гардинер, Анастасия Анатольевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Молекулярная филогения бокоплодных мхов (Bryopsida, Musci) по результатам анализа ядерных и хлоропластных последовательностей ДНК
ВАК РФ 03.00.03, Молекулярная биология

Автореферат диссертации по теме "Молекулярная филогения бокоплодных мхов (Bryopsida, Musci) по результатам анализа ядерных и хлоропластных последовательностей ДНК"

На правах рукописи

ГАРДИНЕР Анастасия Анатольевна

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЛОГЕНИЯ БОКОПЛОДНЫХ МХОВ (ВЯУОРЗГОА, мша) ПО РЕЗУЛЬТАТАМ АНАЛИЗА ЯДЕРНЫХ И ХЛОРОПЛАСТНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ДНК

03.00.03 — молекулярная биология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва - 2004 г.

Работа выполнена в отделе эволюционной биохимии НИИ физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского МГУ

Научный руководитель:

доктор биологических наук Троицкий Алексей Викторович

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор

Морозов Сергей Юрьевич кандидат биологических наук Спирина Ульяна Николаевна

Ведущая организация:

Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгарда РАН

^ / 7 / 1С3

Защита диссертации состоится ^ ноября 2004 г. в ' > часов на заседании диссертационного совета Д 501.001.76 при Московском государственном университете им. М.В. Ломоносова по адресу: 119992, Москва, Ленинские Горы, МГУ, НИИ физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Биологического факультета МГУ им. Л.В. Ломоносова

Автореферат разослан октября 2004 г. Ученый секретарь диссертационного совета

доктор биологических наук __ Калинина Н.О.

•fbS

Общая характеристика работы Актуальность проблемы

Отдел листосгебельные мхи (Bryophyta, Musci) представляет собой одну из древнейших групп наземных растений, представители которой распространены на всех континентах и являются важной составляющей экосистем. Имея общего с сосудистыми растениями предка, существовавшего около 400 миллионов лет назад, мхи сформировали обособленную группу растений, отличительной чертой которой является преобладание в жизненном цикле гаплоидной фазы (гаметофита) над диплоидной (спорофитом) Самым многочисленным классом отдела является класс Bryopsida, включающий до 10000 видов. Еще в 1819 году Bridel предложил деление этого класса по характеру ветвления стебля и расположению гаметангиев на верхоплодные и бокоплодные мхи Сложившиеся с тех пор системы бокоплодных мхов, основанные на результатах сравнительно-морфологического анализа признаков гаметофита и спорофита (Brotherus 1924, 1925; Vitt 1984; Buck & Vitt 1986; Buck & Goffinet 2000), обнаруживают много противоречий, касающихся как взаимоотношений порядков, так и таксонов более низкого ранга Неразрешенными остаются вопросы филогенетических связей и таксономических границ многих семейств и родов бокоплодных мхов Причины обнаруживающихся разногласий в разных классификациях кроются в нескольких особенностях строения мхов Наряду с небольшими размерами мхи характеризуются однотипным планом строения гаметофита и спорофита, слабой дифференцировкой тканей. Поэтому число морфологических признаков, которые могут быть положены в основу системы, невелико Так, до последнего времени многие классификации строились на основании признаков перистома, - аппарата спорофита, участвующего в рассеивании спор. Однако среди бокоплодных мхов часто происходит редукция перистома, в частности при переходе мхов в экстремальные для них условия местообитания (например, эпифитные), что ставит под сомнение весомость признаков перистома при построении филогенетической системы

В ряде работ последних лег по филогении бокоплодных мхов показана перспективность использования методов геносистематики, в первую очередь сравнение нуклеотидных последовательностей разных участков генома (Buck et al 2000а, 2000b; Buck & Goffinet 2000 и проч ) Данные этих исследований позволяют

не только усовершенствовать систему и проверить существующие филогенетические гипотезы, но и провести переоценку значимости отдельных морфологических признаков, традиционно считающихся ключевыми при построении системы.

Нами проведен анализ филогенетических связей некоторых проблематичных и ранее не изучавшихся таксонов бокоплодных мхов на основании сравнения как ядерной, так и хлоропластной ДНК, причем не только их первичных, но и вторичных структур.

Цель и задачи исследования

Целью работы была оценка возможностей использования последовательностей внутренних транскрибируемых спейсеров (ГГ81, ГГ82) ядерного рибосомного оперона (яд-рДНК) и участка 1гпЬ-1гпР хлоропластной ДНК (хпДНК) для уточнения филогенетических связей некоторых семейств бокоплодных мхов и ряда таксономических групп, систематический статус которых на основании морфологических данных трактуется неоднозначно.

Нами были поставлены следующие задачи:

1. Определить хлоропластные и ядерные последовательности ДНК бокоплодных мхов, данные по которым отсутствуют, особенно для видов с неясным систематическим положением: НаЪгосЬп регриэШиз, Ьер1ор1еН%упапдгит аизгго-а1ртит, МугШа гоШшИ/оИа, ЫеоёоИсИотНга уиппапепя^з и др.

2. Построить филогенетические деревья на основании полученных и имеющихся в международных базах данных гомологичных последовательностей ДНК для максимального количества таксонов бокоплодных мхов.

3.Проанализировать информативность исследуемых участков ядерной и хлоропластной ДНК для реконструкции филогенетических взаимоотношений бокоплодных мхов.

4. Сравнить топологии деревьев, построенных разными методами.

5. Оценить соответствие полученных результатов с существующими системами бокоплодных мхов и сопоставить полученные результаты с данными морфологических и других молекулярных исследований.

6. Проанализировать вторичную структуру внутреннего транскрибируемого

спейсера 2 (ITS2) яд-рДНК и интрона гена тРНК лейцина хпДНК для поиска синапоморфных маркеров для выявленных монофилетических групп бокоплодных мхов.

7. На основании полученных данных предложить изменения принятой в настоящее время классификации бокоплодных мхов. Научная новизна и практическая ценность работы

Произведена оценка информативности последовательностей внутренних транскрибируемых спейсеров 1 и 2 яд-рДНК и участка trriL-trnV хпДНК, включающего интрон и 3'- экзон гена тРНК лейцина и спейсер между генами тРНК лейцина и фенилаланина, для исследования филогенетических отношений бокоплодных мхов. Определены и включены в международную базу данных GenBank нуклеотидные последовательности ITS1 для 55 и ITS2 для 57 видов бокоплодных мхов, а также последовательности trnL-trnV участка 66 видов бокоплодных мхов.

Проведен филогенетический анализ по имеющимся на момент выполнения работы данным по ITS и trnL-trnV последовательностям всех основных груш: бокоплодных мхов, причем особое внимание было уделено ранее неизученным группам. На основе проведенного исследования рассмотрены филогенетические связи 134 видов бокоплодных мхов, являющихся представителями 17 семейств и более 40 родов. Проведено сравнение полученных в исследовании данных с традиционными представлениями о филогении бокоплодных мхов, основанными на результатах анализа морфологических признаков; сделаны конкретные предложения по модификации существующей системы бокоплодных мхов.

По результатам анализа нуклеотидных последовательностей ядерной и хлоропластной ДНК показано, что такие крупные семейства бокоплодных мхов, как Hypnaceac, Leskeaceae, Anomodontaceae, а также род Hygrohypnum являются полифилетичными таксонами. По-новому трактуются филогенетические связи и таксономический статус родов Habrodon, Lescuraea, Hygrohypnum, вида Myrinia rotundifolia.

Показана перспективность использования анализа вторичной структуры интрона гена тРНК лейцина и участка ITS2 как источника дополнительной информации при изучении филогении бокоплодных мхов.

Апробация работы

Результаты исследования были представлены на XI международной конференции молодых ученых «Ломоносов-2004» (Москва, 12-15 апреля, 2004 г), VIII молодежной конференции ботаников в Санкт-Петербурге (Санкт-Петербург, 17-21 мая, 2004 г), П1 съезде ВОГис «Генетика в XXI веке: современное состояние и перспективы развития» (Москва 6-12 июня, 2004 г) и международном симпозиуме "Pleurocarpous mosses- Systematics and Evolution" (Кардифф, Великобритания, 6-8 сентября, 2004 г.)

По результатам работы был сделан доклад на совместном семинаре отдела эволюционной биохимии Института физико-химической биологии им АН Белозерского и кафедры молекулярной биологии биологического факультета МГУ Публикации

По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ Структура и объем работы

Диссертация изложена на 128 страницах и состоит из введения, обзора литературы, методической части, результатов, обсуждения, выводов, списка литературы и приложения Работа содержит 9 таблиц, 1 диаграмму и 32 рисунка Список литературы включает 288 наименований цитированных работ.

Содержание работы Материалы и методы исследования

Исходный материал и выделение ДНК

Для выделения ДНК были использованы образцы растений из гербариев Главного ботанического сада им Н.В Цицина РАН (Москва) и Биологического факультета МГУ им M В. Ломоносова Для ряда видов данные о нуклеотидных последовательностях ITS1, ITS2 и trnL-trnV участка были взяты из международной базы данных GenBank.

Препараты ДНК получали с использованием двух методов, стандартной методики выделения ДНК с применением цетилтриметиламмонийбромида (ЦТАБ) (Doyle & Doyle 1987) или с помощью набора для экстракции растительной ДНК -Nucleospin Plant Extraction Kit ("Machery-Nagel", Германия) Выход ДНК составил от 5 до 100 мкг на 0,1 г растительного материала.

Амплификация и секвенирование ДНК

Для амплификации внутренних транскрибируемых спейсеров рибосомного • оперона ядДНК использовали пару внешних праймеров L и 4 (White et al. 1990). Получали амплификат, состоящий из 5 - 8 последних нуклеотидов гена 18S рРНК, внутреннего транскрибируемого спейсера 1 (ITS1), гена 5,8S рРНК, внутреннего транскрибируемого спейсера 2 (ITS2) и 10 - 15 первых нуклеотидов гена 26S рРНК. При секвенировании ITS1 и TTS2 использовали наряду с внешними праймерами пару внутренних праймеров: 2 и 3 (White et al. 1990) (рисунок 1).

Ш h-Trsrf 5.8S1 ¿та 26S

Рисунок 1. Расположение и направление отжига праймеров при амплификации участка ГШ^вв-ГГО рДНК.

Для амплификации участка /глЬ- 1ЫР были использованы праймеры (С и Р), позволяющие получить полные последовательности интрона и 3' экзона гена (гпЬ, а также спейсер, располагающийся между генами тРНК лейцина и фенилаланина (ТаЬег1е1е1а1. 1991).

Таблица 1. Последовательности использованных в работе праймеров.

Название праймера Последовательность праймера Длина

L 5 '-TCGTAAC AAGGTTTCCGTAGGTG-3 ' 23 н.

4 5 '-TCCTCCGCTTATTG ATATGT-3 ' 20 н.

2 5 '-GCTGCGTTCTTCATCGATGC-3 ' 20 н.

3 5 -GCATCGATGAAGAACGCAGC-3 ' 20 н.

С 5'-CGAAATCGGTAGACGCTACG-3' 20 н.

F 5'-ATTTGAACTGGTG ACACGAG-3 ' 20 н.

Реакционная смесь содержала около 20 нг ДНК, 60 мМ трис-HCl (рН 8,5), 25 мМ КС1, 1,5 мМ MgCl2, 10 мМ 2-меркаптоэтанола, 0,1% Тритон Х-100, 200 мкМ каждого dNTP, 12,5 пМ каждого праймера и 2,5 ед. Tag ДНК - полимеразы ("Сибэнзим"). Продукты реакции анализировали электрофорезом в 1% агарозном геле в lxTAE (Sambrook et al. 1989) Для очистки амплификата использовали набор GFX PCR Purification Kit ("Amersham Pharmacia", США)..

* 30 циклов

заключительный цикл

Амплификацию проводили по следующей схеме: начальная денатурация - 94°С, 3 минуты; денатурация - 94°С 50 секунд; отжиг праймеров - 58°С 40 секунд; элонгация - 72°С 1 минута; денатурация - 94°С 50 секунд; отжиг праймеров - 58°С 40 секунд; элонгация - 72°С 3 минуты.

Определение нуклеотидных последовательностей ДНК проводилось методом циклического секвенирования с использованием набора реагентов ABI Prism BigDye Terminator Cycle Sequencing Ready Reaction Kit в Центре общего пользования «Геном» (Институт молекулярной биологии РАН им. В.А Энгельгарда).

Филогенетический анализ

Выравнивание последовательностей осуществлялось с помощью программы SED из пакета «Восторг» (Zharkikh et al. 1990). Филогенетические деревья были построенные несколькими методами. Для построения филогенетических деревьев методом ближайшего связывания (neighbour-joining, NJ) использовалась программа TREECON 1.3b (Van de Peer & De Wächter 1997). При построении матрицы различий использовали р-расстояния и двухпараметрическую модель фиксации нуклеотидных замен (Kimura 1980).

В качестве статистической поддержки индивидуальных узлов при построении филогенетических деревьев применялся метод бутстрепа (Felscnstein 1985).

Байесовская реконструкция филогении (MB) с использованием в качестве критерия функции максимального правдоподобия была проведена с помощью программы MrBayes ver. 3.0В4 (Huelsenbeck & Ronquist 2001). При байесовской реконструкции филогении использовалась GTR+I+Г модель нуклеотидных замен, было задано 2000000 генераций.

Полученная нами матрица данных была проанализирована методом максимальной экономии (maximum parsimony, MP) с помощью программы POY (Gladstein & Wheeler 2001), использующей метод прямой оптимизации без предварительного выравнивания. Анализ был проведен S. Huttunen на

восьмипроцессорном компьютере «Silicon Graphics Origin 2000/128» в научно-вычислительном центе «Espoo», Финляндия. Полученное с помощью программы POY выравнивание было также использовано для анализа методом MP с помощью программ NONA (Goloboff 1994) и WINCLADA (Nixon 1999). Анализ вторичных структур

Интрон гена тРНК лейцина хпДНК является интроном I группы, его вторичная структура была построена согласно модели, предложенной для интронов этой группы в 1994 году T. Cech (Cech et al. 1994). Поиск консервативных участков интрона осуществлялся путем сравнения нуклеотидных последовательностей как среди бокоплодных мхов, так и с опубликованными данными о последовательностях интрона trnL у антоцеротовых мохообразных (Stech et al. 2003) и ряда водорослей (Evrard et al. 1988; Paquin et al. 1997).

Для анализа вторичной структуры ITS2 мы использовали уже опубликованную ранее для зеленых водорослей и цветковых растений модель ITS2, - так называемую модель «четырехпальцевой ладони», предложенную Mai и Coleman (1997).

Вторичная структура вариабельных участков интрона и спейсера предсказывалась с помощью интерактивной программы RNA mfold Version 2.3 (http://bioinfo.math.rpi.edu/mfold/rna/forml.cgi). использовали критерии построения, задаваемые программой по умолчанию (Zuker 2003). Вторичная структура исследуемых участков генома была построена также с помощью программ DSCE (De Rijk 1993) и RNA-viz 2.0 (De Rijk & De Wächter 1997). Результаты и обсуждение

Характеристика исследованных в работе участков генома

Методом секвенирования ДНК нами были получены полные последовательности спейсеров ITS1 и ITS2, также частичные последовательности генов 5,8S рРНК и 26S рРНК. Для получения максимального количества информативных сайтов при филогенетическом анализе выровненные последовательности ITS, включая частичные последовательности генов 5,8S и 26S рРНК, были объединены с полученными последовательностями trriL-trnV хпДНК. Для некоторых видов данные о первичной структуре ITS1, 2 и trriL-imV были взяты из международной базы данных GenBank. Наш анализ основан, главным образом, на выборке, включающей в себя 124 вида бокоплодных мхов. Длина выравнивания

для выборки из 124 видов составила 1766 п.н., данные о длине выравнивания, нуваеотидном составе и количестве вариабельных позиций в каждом исследуемом участке генома приведены в таблице 2.

Таблица 2. Характеристики выравнивания.

Участок генома Длина выравнивания, (в скобках мин. и мак., без пробелов), п. н. Нуклеотидный состав, % Количество позиций

т С А G вариабельных информативных

ПОЛИ. ITS1 578 (220-316) 19,5 33,1 18,3 29,1 329 216

част. 5,8S 101 (92-101) 24,0 27,3 21,8 26,9 13 3

полн. ITS2 567 (245-294) 19,1 31,9 14,7 34,2 285 177

част. 26S 20 (20) 15,2 26,7 39,1 19,1 10 3

traL интрон 341 (233-296) 32,8 11,5 39,2 16,4 99 60

3' -экзон irnL полн. 52 (51-52) 27,4 29,4 21,6 21,6 2 2

trnL-Y спейсер,полн. 85 (41-66) 36,4 11,0 39,4 13,2 27 21

экзон trnV част. 22 (13-22) 10,6 18,6 48,6 22,9 8 5

Весь участок 1766 24,2 25,2 25,0 25,6 773 487

В целом, набор из 124 выровненных последовательностей яд-рДНК и ¡гпЪ-ггп? включает 789 консервативных и 773 вариабельных позиций, из которых 487 являются информативными. Наиболее вариабельные участки локализованы в 1Т51 и ГТ?>2 Наблюдаемая вариабельность, связана, главным образом, с большим числом инделей. Вставки локализованы в основном в «горячих точках» и часто представляют собой тандемные дупликации участков из 2-4 п.н., возникновение которых, вероятно, связано с механизмом «проскальзывания» при репликации. Другой тип обнаруженных вставок - это вставки олигонуклеотидных участков, не сходных с прилегающими последовательностями. При этом были отмечены вставки, характерные для представителей определенных таксономических групп. Так, у представителей семейства Amblystcgiaceae гомологичные вставки были

обнаружены на участках ITS1 и ITS2. У видов Fabronia ciliaris, Habrodon perpusillus и представителей Plagiotheciaceae в ITS2 отмечена гомологичная вставка размером 25 п.н., отсутствующая у других изученных нами таксонов.

Филогенетические деревья, построенные тремя основными методами анализа (NJ, MP и MB), очень близки по топологии. Большинство группировок сохраняются неизменными на разных деревьях и хорошо поддержаны (бутстреп для многих превышает 90%). Мы приводим в автореферате только NJ филогенетическое дерево (рис. 2).

Филогения семейства Нурпасеае

Одно из самых крупных семейств бокоплодных мхов Нурпасеае объединяет около 40 родов, распространенных главным образом в умеренных широтах (Vitt 1984). По признанию большинства систематиков Нурпасеае является сборной группой, поэтому проблемы классификации семейства и его филогенетических связей являются предметом частых дискуссий (Nishimura et al. 1984; Ando 1986, 1995; Buck & Vitt 1986; Hedenas 1990; Tsubota et al. 2002). Согласно Vitt (1984), в состав семейства входят такие роды, как Platygyrium, Pylaisia, Callicladium, Calliergonella, Cariobaeohypnum, Eurohypnum, Homomallium, Нурпит, Ptilium и ряд др. Включенные в наш анализ представители этих родов заняли разные позиции на филогенетическом дереве, что свидетельствует о полифилетичности не только семейства Нурпасеае, но и рода Нурпит. Представители рода Нурпит были обнаружены в нескольких монофилетичных группах. Тем не менее, 5 видов рода Нурпит (Я. revolutum, Н. plicatulum, Н. vaucheri, Н. procerrimum, Н. plumaeforme) сформировали монофилетичное ядро, сестринское родам Pylaisia и Homomallium. Однако типовой вид рода Нурпит (Н. cupressiforme) оказывается на дереве далек от этой монофилетичной группы и формирует ветвь с родом Eurohypnum. Близкими к этой ветви являются Cariobaeohypnum и Platygyrium.

В целом, результаты нашего анализа подтверждают и дополняют данные Vanderpoorten et al. (2002а) и Tsubota et al. (1999, 2002) о полифилетичности семейства Нурпасеае и рода Нурпит и показывают необходимость его основательной ревизии.

— Hypnum vaucheri • Hygrohypnum eugyrium üypaum plumaeforme

Pylaisia polyantha

Leskeaceae

Hypnaceae

Thuidium delicatulum

Tliiiidium philibertii*

Hapiocladium angustifolium

Leskeaceae

Hygrohypnum

■ fii -- SirtufeergoBitranineom

gÜ WMftorfaaBnniata \ «i...... ■ üdbrpm мпШЬбшп

Jüb-

Csfifcrgra tf&Bktso

1 ■1 ■ ■"' NfodoBchomftn ушшвшЬ ™ AitU/ldós (tBfonki -RbítMM,

Leskeaceae Hypnaceae

j-Calliergonaceae

1 1 1 АдммД» ragfffi

—— Rbyt*ü>p*ii rebotín* ffiftj 1 ■— Htterocb£ui ketcroptenua

- HeteraMfaue щкоох8

Heíerocladium

■ Neetenpauata ■■ — Амвмхкж ImglfofiM * FMMülfMBiwiNilifliiiit

_Щ-н-ш^щ»*^ Heterocladium

■ СЫороДаш wMpptamnn2

-i -J~ Claopodium

(impyWiiBMUxrfAM ^^

m ■ СпймммКЫрпв^ -Шрт- СгЛж™аиии2 f'.í "/

—г твааз

ЬтЬпиушkptotialliHH > тг

нуидя иишаише_| Hypnaceae

Plagiotheciaceae

Hookeria 1 и ceas

Рис. 2. Филогенетическое дерево, построенное методом ближайшего связывания (N1) для выборки из 124 видов мхов по последовательностям яд-рДНК и йпЬ-й-пР хпДНК.

Филогения семейств Leskeaceae и Thuidiaceae

Наше исследование является первой попыткой рассмотреть филогенетические отношения семейств Leskeaceae и Thuidiaceae на основании молекулярных данных. В рамках традиционной систематики вопросы филогенетических взаимосвязей и систематических границ этих семейств являются дискуссионными. Так, Grout (1940), описывая бриофлору Северной Америки, объединял представителей Thuidium, Leskea, а также Thelia и Anomodon в одно семейство Leskeaceae. В свою очередь, Noguchi (1972) на основании признаков гаметофита и, позднее, Crum & Anderson (1981) на основании признаков спорофита разграничивали семейства Leskeaceae и Thuidiaceae. Объемы этих семейств пересматривались разными исследователями неоднократно. Особенно проблематичными оказались такие роды, как Haplocladium, Anomodon, Claopodium, Pseudoleskeella и др.

Нами были проанализированы ядерные и хлоропластные последовательности 38 видов из 19 родов семейств Leskeaceae и Thuidiaceae. Данные нашего анализа свидетельствуют о полифилетичности семейства Leskeaceae (sensu Buck & Crum 1990). Семейство распалось на несколько клад, занявших обособленное друг от друга положение на филогенетическом дереве.

Общую монофилетичную группу формируют представители родов Lescuraea и Ptychodium, а также восточно-азиатский Rigodiadelphus robusta, который первоначально был описан Линдбергом (Lindberg 1872) как вид рода Lescuraea ( L. robusta). Полученные нами данные согласуются с предложением об исключении рода Lescuraea из Leskeaceae в самостоятельное семейство Pseudoleskeaceae, описанное еще Шимпером в 1860 году (Schimper 1860).

Филогенетически далекую от Lescuraea ветвь формирует род Leskea, объединившийся в одну кладу с Haplocladium. В рамках традиционной систематики чаще всего Haplocladium ассоциировался исследователями с семейством Thuidiaceae; из-за различий в строении спорофита Leskea и Haplocladium как родственные группы не рассматривались, хотя морфологически роды Leskea и Haplocladium объединяет тип парафиллий и характер папиллозности клеток листьев. Результаты нашего исследования свидетельствуют о монофилии группы Leskea Haplocladium и филогенетической близости этих родов к Thuidiaceae. Результаты исследования подтверждают компактность семейства Thuidiaceae,

включающего роды Thuidium, Helodium, Abletinella и Rauielli, и правомерность исключения из Thuidiaceae таких родов, как Heterocladium и Claopodium. Согласно нашим данным, род Heterocladium близок к Neckeraceae, a Claopodium формирует монофилетичную группу, в состав которой входит Anomodon rostratum.

На филогенетическом дереве представители рода Anomodon не формируют компактной группы. Этот род включает, в основном, эпифитные виды, перистом которых сильно редуцирован, вследствии чего род часто помещался систематиками в разные семейства, содержащие таксоны с редуцированным перистомом. Бак и Витг (Buck & Vitt 1986) выделили Anomodon в самостоятельное семейство Anomodontaceae и перенесли его из порядка Hypnales в порядок Leucodontales. Результаты проведенного нами филогенетического анализа показывают полифилетичность рода Anomodon, некоторые представители которого занимают базальное положение по отношению к семейству Neckeraceae, а Anomodon rostratum объединяется с представителями Claopodium.

Возвращаясь к обсуждению семейства Leskeaceae, следует отметить, что некоторые представители семейства являются редкими для России видами, занесенными в Красную Книгу России. Это такие виды, как Lindbergia brachyptera и L. duthiei, Leptopterigynandrum austro-alpinum, Mamillariella geniculata, последний вид, а также род Mamillariella являются эндемиком России. Результаты нашего исследования показали, что Mamillariella geniculata является близким родственником Lindbergia. В базальном положении по отношению к этой группе находится Pseudoleskeopsis imbricata. Образованная этими таксонами монофилетичная ветвь занимает обособленное положение по отношению к другим родам Lcskeaceae.

Представители рода Pseudoleskeella, неоднократно исключаемого разными исследователями из семейства Leskeaceae, образовали хорошо статистически поддержанную (100%) монофилетичную кладу.

Таким образом, объединяемые ранее в Leskeaceae такие таксоны, как Lindbergia, Lescuraea, Ptychodium, Pseudoleskeella и др., формируют четко обособленные друг от друга монофилетичные группы, из которых лишь Haplocladium является близким Leskea. Положение родов Iwatsukiella и Leptopterigynandrum остается неопределенным и требует дальнейшего изучения.

Филогенетические связи рода Hygrohypnum

Род Hygrohypnum традиционно относили к семейству Amblystegiaceae, представители которого распространены, главным образом, во влажных местах обитания и в водоемах. Филогенетический анализ молекулярных данных, выполненный Vanderpoorten с соавторами (2002а, 2002b), показал, что Amblystegiaceae является полифилетичной группой. В этой же работе были получены важные данные, свидетельствующие о полифилетичности рода Hygrohypnum. Исследователями в анализ были включены только 4 представителя рода, из которых лишь Hygrohypnum luridum вошел в состав Amblystegiaceae.

Для изучения филогенетических связей рода Hygrohypnum мы включили в анализ 10 представителей рода, что составляет более половины его видового разнообразия. Согласно полученным нами данным род Hygrohypnum является полифилетичным. Род разделился на четыре обособленные друг от друга эволюционные линии. Hygrohypnum luridum сохраняет свое положение в пределах Amblystegiaceae, a Hygrohypnum subeugyrium располагается в монофилетичной группе, сформированной Pylaisia polyantha и некоторыми видами Нурпит. Оставшиеся представители Hygrohypnum разделились на две клады. Так, монофилетичная группа сформирована видами Hygrohypnum smithii, Н. alpestre, Н. norvegicum, Н. cochlearifolium, Н. montanum, а также примкнувшими к ним Campylophyllum halleri и Tomentypnum, последний род ранее относили к Brachytheciaceae (Brotherus 1925; Vitt 1984).

Вторая монофилетичная клада включает виды Hygrohypnum polare, Н. duriusculum и Н. ochraceum, а также относимые ранее к Amblystegiaceae роды Scorpidium и Sanionia. Сестринское положение к этой группе занимает род Hamatocaulis.

Филогенетические связи и систематическое положение вида Myrinia rotundifolia

Myrinia rotundifolia - узколокальный эндемик арктической Сибири, это редкий вид, включенный в Красную Книгу Якутии и в готовящееся второе издание Красной Книги России. На протяжении долгого времени проблема систематического положения этого вида оставалась неразрешенной. Первоначально он был описан Арнеллом (Arnell) как Helicodontium rotundifolia

(см. Абрамова, Абрамов 1968), впоследствии он был перенесен в род Мупта (ВгоШепк 1925), а затем в род МуигосШа сем. ВгасИуЛеслассас (Абрамов, Абрамова 1968). Проводя ревизию последнего семейства, Игнатов и Хуттунен (^гШоу & Нийипсп 2002) не подтвердили его принадлежности к ВгасЬуЙюиасеае.

Результаты нашего анализа подтверждают принадлежность Мупта гоШтН/оИа роду Мупта. На филогенетических деревьях, построенных разными методами (N1, МР, МВ), Мупта гоШтИ/оНа неизменно формирует монофилетичную ветвь с другим представителем рода - Мупта риЫпаШ (рис. 2). Обособленное положение монофилетичной клады, сформированной видами Мупта, соответствует принятому в настоящее время в систематике мхов статусу самостоятельного семейства Мупшасеае.

МугшЫ го«иА|1!Го|и . .

Мупшасеае

; M)finin puhinala

IwatsukicIIa lcucolricha

Platygyrium repeat Calliergon cordifoliura Hclocodnnlium capillar«

Okmuraca ¡jracbydtelion Brachythcciacoac Myuroclada maximowirzii

921— Hypnum cupraiuforme 3i L F.urohypnura Icplothallum

1- Plerigyiuuidrum fltifirmc

Pylaisia polyanfba 99-Lcskccla nervosa

Pseudoleukemia tcctorum 9S[— Hygroamblyslegium tcua\ 86, ' Hygroamblysregium fluvialile

I---Rjiyttdium rugosum

J-Amblystcgium »crpena

— Lc*kea gracilcscens

__,-Tbuidium dclicatulum

Tfauidium tamarucimim Haplocladittm anxuitlfotiura

Lnkca polycarpa Rauiclli ftijisana Fabronla ciliaris

- Houkeria lucenti

Рис. 3. NJ дерево no последовательностям trnL-trnV хпДНК для выборки из 26 видов бокоплодных мхов.

Для определения положения Myrinia rotundifolia на филогенетическом дереве относительно представителей родов Helicodontium и Myuroclada нами были проанализированы последовательности trnL-trnV хпДНК для выборки из 26 видов мхов. В базе последовательностей GenBank нам не удалось найти данные о первичной структуре ITS яд-рДНК для представителей Helicodontium и Myuroclada, однако там содержатся последовательности trnL-trnV хпДНК для

видов Helicodontium capillare и Myuroclada maximowiczii. Филогенетический анализ хлоропластных последовательностей позволил показать информативность trnL-trn? для изучения взаимосвязей листостебельных мхов на родовом и видовом уровне (рис. 3).

В результате анализа нами показано, что представители Helicodontium и Myuroclada располагаются на филогенетическом дереве отдельно от монофилетичной ветви Myrinia и, в частности, от Myrinia rotundifolia, что позволяет нам подтвердить предложение Бротеруса о родовой принадлежности этого вида и опровергнуть точку зрения Абрамовых о положении Myrinia rotundifolia в роде Myuroclada (Абрамова, Абрамов 1968).

Филогенетические связи и систематическое положение рода Habrodon

Систематическое положение монотипного рода Habrodon трактовалось разными исследователями крайне неоднозначно, его относили к Habrodontaceae (Schimper 1860), Fabroniaceae (Brotherus 1924, 1925), Leskeaceae (Buck & Crum 1978), Myriniaceae (Buck 1977). Интересную концепцию выдвинули в 1990 году Buck и Crum, объединив роды Pterigynandrum, Heterocladium, Habrodon, Iwatsukiella и Myurella, имеющие редуцированный перистом, обладающие некоторыми общими морфологическими чертами гаметофита и сходным географическим распространением в семейство Pterigynandraceae (Buck & Crum 1990).

Для определения филогенетических связей и систематического положения рода Habrodon мы провели анализ последовательностей ITS1, ITS2 и trnL-trn? 29 видов бокоплодных мхов, являющихся представителями 14 семейств, которые в рамках традиционной систематики рассматриваются как родственные группы роду Habrodon. Филогенетические деревья, построенные разными методами (NJ, MP, MB), имеют очень сходную топологию, поэтому в автореферате мы приведем только MB дерево (рис. 4).

Результаты нашего анализа опровергают предположения о филогенетической близости Habrodon с семействами Myriniaceae и Leskeaceae. Согласно полученным данным, мы подтверждаем правильность выделения японского вида Н. leucotrichus из рода Habrodon в самостоятельный род Iwatsukiella (Buck & Crum 1978). Сам же Habrodon perpusillus на деревьях

оказывается в пределах парафилетичной группы., включающей представителей семейства Plagiotheciaceae, роды Fabronia и Pterigynandrum. Основываясь на довольно обособленном положении Habrodon в системе бокоплодных мхов, мы придерживаемся мнения о выделении этого рода в самостоятельное семейство Habrodontaceae, что было предложено еще Шимпером в 1860 (Schimper 1860). Описанное в 1990 году Баком и Крамом семейство Pterigynandraceae, включающее роды Pterigynandrum, Heterocladium, Habrodon, Iwatsukiella и Myurella (Buck & Crum 1990), является, по нашим данным, искусственной группировкой.

Leskeela nervosa - Rhytidium rugosum

- Pylaisia poiyantha

Myrinla puivinata -Thelia ««perella

64 i

U ч

<—J 66

Neckera pennata — Hetaroeladium heteropterus ЭР P

- twatouKiella iguootricha I "" I_eptopterigynandrum austro-alpinum

■ Calllergon cordiiollum -Platygyrium repens

- Entodon eeductrix

100 j-Amblyetegium humile

1-Ambfysteglum fluvlatile

Amblyetegium serpen»

---------Thuidium delicatulum

Haploeladium vfrginianum

- Leskea yraclltscen» - Hapiocladium angustlfolium

- L««kea po I year pa

- Hypnum cupressiforme

- Pterigynandrum filifirme p

• Pabronia ciliaria —j4aibro doiTpe rp и si 11 us" p

Isopterygiopsis muell«rlana Plagiothectum denticulatum

гС Myurella sp. P — Platydictya jungermannloides

- Hookeria lucens

Рис. 4. MB дерево, построенное по последовательностям ITSl-2+irnL-irnF 29 видов мхов. Р - роды, включаемые в семейство Pterigynandraceac (Buck & Crum 1990).

Анализ вторичных структур

Дополнительными маркерами той или иной эволюционной линии организмов могут служить признаки вторичной структуры макромолекул (Петров, Алешин 2002). Для поиска синапоморфных маркеров, выявленных нами

в результате филогенетического анализа монофилетичных групп бокоплодных мхов, мы проанализировали вторичную структуру интрона гена тРНК лейцина хпДНК и внутреннего транскрибируемого спейсера 2 (ГГ82) яд-рДНК. Анализ вторичной структуры интрона гена хпДНК

йнтрон гена /гиЬсаа является интроном первой группы и занимает консервативное положение в антикодоне. Вторичная структура интрона (гпЬ была построена нами в соответствии с моделью, предложенной СесИ й а1. (1994) (рис. 5). Нами были выделены характерные для интронов I группы консервативные элементы вторичной структуры (Р1-Р9), а также консервативные последовательности (Р, С?, Я, в) (табл. 3).

Р5

а а

А С А* /

Р1 IOS—

«ps!°

Р6

•з с «"а

■к Р9

X / ,

aaqaaaa.5

р7

I СЛ рз

Р2

с о » t Я I L »

J 3

Я J а <?

u а

J л

Lesksa gracilescetw Ноокспг 1исепч ПуегсЛург.ит momanur. c¡¡ "

Р86

* 1,д С с*

; ч *•» i

Рис. 5. Вторичная структура интрона trnL вида Rigodiadelphus robusta (Leskeaceae). Р1 - Р9 элементы вторичной структуры интронов I группы. Р, Q, R, S - консервативные последовательности интронов I группы. Стрелками указаны места сплайсинга. IGS - внутренняя ведущая последовательность, участвующая в процессе сплайсинга интрона.

Таблица 3. Консервативные последовательности интронов I группы Р, Q, R, S

р Q R S

GUUCAGGGAAA AAUCCUGAGC GCAGAGACUCAA AAGAUAGAGUC

GWCAGGGCAAA GCAGAGACUCGA GAGAUAGAGUC

AAGAGAGAGUC

Последовательности Р, Q, R, S, выделенные в таблице 3 жирным шрифтом, обнаружены у большинства исследованных видов мхов. У ряда видов были найдены нуклеотидные замены (нуклеотвды, выделенные наклонным шрифтом). Консервативными сохраняются нуклеотидные мотивы (подчеркнутые в табл. 3), участвующие в формировании комплементарных пар во вторичной структуре.

Средняя длина интрона trnLUAA у исследованных видов бокоплодных мхов порядка Hypnales составила 275 п.н., интрон наибольшей длины был отмечен у вида Rauielli fujisana (сем. Thuidiaceae), его длина 282 п.н. Интрон наименьшей длины (242 п.н.) обнаружен у вида Leskea gracilescens (сем. Leskeaccae). Анализ нуклеотидного состава показал, что интрон богат AT нуклеотидами (в среднем 73%). Анализ нуклеотидных замен выявил, что каталитический центр интрона (домены Р4, РЗ, Р7) является консервативным, в то время как некоторые участки интрона характеризуются высокой изменчивостью (домены Р8, Р6).

Анализ точечных мутаций позволил нам обнаружить ряд синапоморфных замен, характеризующих отдельные эволюционные линии мхов. Так, полученные нами данные о полифилетичности семейства Leskeaceae подтверждаются характером распределения ряда уникальных замен в доменах Р8, Р5, Р9. Виды рода Lescuraea (L. incurvata, L. saxícola, L. patent и др.), Ptychodium plicatulum и Rigodiadelphus robustus обладают общей консервативной заменой аденина на гуайин в домене Р8 (рис. 7). Близость же Leskea к представителям рода Haplocladium и семейству Thuidiaceae (Thuidium delicatulum, Т. tamariscinum, Äbietinella abietina, Rauielli fujisana, Helodium blandowii) подтверждается общими уникальными заменами нуклеотидов в шпильках Р5 и Р9 (рис. 6). Однако, отмеченная для этой группы видов замена в Р5 была найдена и у далеких от клады Haplocladium+Leskea+Thuidiaceae видов, таких как Ptilium crista-castrensis и Hylocomium splendens.

; <•—А—

А-о ü-a Ц-6 G-0

A .UG иЬАдД C-G

Р9 "Л

1.-Э -'а

v-aagaaaa3'

I'seudoleiJceopsii. яррел: Hcplocladiujr. angtisíífoham H virgmiamim Leskea рЫуса.-ра L. gracilescens Raaieih fujinana Abielineüa abietina Tnuidium delicaldum Thindium ümar.scinum

«,-a g-j Q А AL

ч А ^-A

5aac"gca3'

Pseudolebkeopsis zippeJti Leskea poiycmpa Leskea gracilescens Rameil: fujuaiu Ptiliam crista-caslrsnsis Hylocomium splendens Helodium blandown Tbuidum philibenh Thuid'um tamanscinini

Рис. 6. Синапоморфные замены (обведены кругом) в шпильках Р9 (А) и Р5 (Б).

Монофилетичная группировка видов рода Hygrohypnum (Н. smithii, Н. alpestre, Н. rtorvegicum, Н. cochlearifolium) и Campylophyllum halleri обладает синапоморфными заменами в шпильках Р2 и Р8 (рис. 8), у Hygrohypnum montanum и исследованных представителей рода Tomentypnum, а также у Hygrohypnum ochraceum, Н. polare, Н. duriusculum подобных замен нет.

З'а-u

и А A-U

Q-C

а с

а и.

Р8

с ©

S %

Au9-G

A-J

A-U G<©

Hygro'iypnum smiíhu Н alpestre И inrvsgicuп Н t oclilcarifoliuni

N сг.крг N. hCíACri \ cotnpactd

А С1

«-А

J"*

иА'иь

I А

А АА

„«.».лаге nuxrvs.z U "wrÍ4-b:Uft l ¡»ах ico la L sccuníb L рамс»

Rt^o&adc';) ni« robusto* i.

< Hygro'ivpnuT «rmibi

• H cochlccrifoauro 1! a!pc*irc H. oorvcgicum Cmapylophyllum hailcr:

i Scorr.ciutn revolvet» I Scorpióuin scwT>roldes

с 3

и -А А и J U-А A-U S-C

U-А

аааА

H>grunypnum smilhu Н. alpestre Н norvegicum Campylophyllum hallen

Рис. 7. Синапоморфные замены (отмечены кругом) в шпильках Р8 (А) и Р2 (Б). Анализ шпильки Р6 показал, что длина шпильки зависит, главным образом, от числа повторов урацила в терминальной петле. Так, виды, которые по данным нашего филогенетического анализа составили кладу АшЫу81е^асеае, отличаются от прочих исследованных нами таксонов большей длиной терминальной петли. Ее

длина составляет 9-12 нуклеотидов. Длина концевой петли Rhytidium rugosum -представителя монотипного семейства Rhytidiaceae- также равна 9 нуклеотидам. Остальные исследованные нами группы бокоплодных мхов (Leskeaceae, Thuidiaceae, Hypnaceae и проч.) имеют короткую терминальную петлю шпильки Р6 из 3 - 4 нуклеотидов.

Анализ вторичной структуры ITS2 яд-рДНК

Последовательности ITS2 яд-рДНК складываются в четырехшпилечную вторичную структуру (рис. 8), называемую также «моделью четырехпальцевой ладони» (Mai & Coleman 1997). Нами проанализированы первичная и вторичная структуры ITS2 130 видов бокоплодных мхов. Средняя длина спейсера исследованных видов составила 255 п.н., максимальные и минимальные размеры спейсера, а также нуклеотидный состав показаны в таблице 4. Последовательности ITS2 характеризуются высоким содержанием GC нуклеотидов.

Таблица 4. Основные характеристики ITS2.

Участок спейсера Сред. Максим. Миним. GC% AT %

длина, н длина, н длина, н состав состав

Шпилька I 36 52 23 68% 32%

Шпилька II 46 73 33 70% 30%

Шпилька III 77 90 73 62% 38%

Шпилька IV 24 49 23 92% 8%

Весь ГШ 255 293 240 66% 34%

На основании сравнения первичной и вторичной структуры ITS2 нами была построена модель спейсера (рис. 8), отражающая консервативный остов молекулы и вариабельные области. Анализ вторичной структуры ITS2 позволил отметить, что консервативные участки спейсера формируют основание шпилек, в то время как терминальные области шпилек вариабельны.

Hemii«h7i7Z&' I - "'н do 25h

Рисунок 8. Вторичная структура ITS2 бокоплодных мхов. Вариабельные участки спейсера отмечены точками. Вариабельные области заключены в прямоугольную рамку и указана отмеченная нами длина этих участков. Обведенные в круг нуклеотиды консервативны, но у некоторых видов были отмечены замены. Не обведенные нуклеотиды высоко консервативны.

Некоторые признаки вторичной структуры ITS2 (табл. 5) были положены нами в основу бинарной матрицы состояний, позволяющей сравнить сходство и отличие вторичной структуры спейсера между некоторыми видами мхов, принадлежащими как одному роду, так и разным семействам. Полученная в результате анализа вторичной структуры ITS2 37 видов мхов матрица состояний, в которой наличие выделенного признака оценивалось как 1 и отсутствие как О, была обработана с помощью программы TREECON 1.3b (Van de Peer & De Wächter 1997). Далее мы сравнили топологию полученной кладограммы с филогенетическим деревом, построенным для той же выборки таксонов методом ближайшего связывания, но по данным о первичной структуре ITS2.

Таблица 5.

Признаки ГН?2, используемые при составлении матрицы состояний

Шпилька I

1/ В основании шпильки I с 3* стороны дуплекса находится единичный неспарснный адснин (1) Аденина нет (0).

2/ В основании шпильки вместо адски на иеспарснный цитозин (1) Нес па ре иного цнтспина иет(0)

9/Внутренняя )рнднноваи петля из двух снимет урадолов(1) Внутренняя уриди новая петля кроме цеух урацилов содержит ' ЗОГЮЛ Н НТСЛ Ы1 ыс нуклеотиды (0).

3/ Вместо нсспвренных нуклеотидов в основании шпильки находится пиримидин богатая внутренняя петля (1) Внутренней петли нет

7/ Вместо неспаренного нухлеотида в центре шпильки 1 находится симметричная внутренняя петля (1)

Петли нет (0)___

8/ Вместо неспаренного нуклеотида в центре шпильки I находится асимметричная внутренняя петля (1) Петли нет (0).

10/ Пятая от основания шпильки И

комплементарная параА-С

(1) Пара А-и отсутствует

В.

11/ Пятая от основания шпильки II комплем пара О-С (О Пары б-С нет(0)

V Вместо нес паренных нуклеотидовв основании шпильки находится пурин богатая петля (I). Внутренней петли нет(0)

5/ В центре шпильки I неспареииый пктознн (1) Цитознна нет (0)

6/ В центре шпильки I единичный неспарснный

1ИЛ (1) У раинла нет (0).

Шпилька и

19/ В основании шпильки хть нсспарениый ¡даничяый нуклсотидс 5' стороны дуплекса (I) Не спаренного нуклеотида

¿(V В основании шпильки есть снимет выпячивание кденянж и цитат на (1).

Нет(0)

21/ Центр, внутренняя петля симметр. (I) Пстия асимметричная (0)

22/ Следующая за кей внутренняя петля «симметричная (1) Симмефичиаа (0).

12/Комплем пара С-О повторяется трижды после уриди новой петли (I). В повторе встречается полу ком пенсаториая замена С на. Ц (0)

23/ В вариабельной зоне шпильки 4-ая пара некой плементараа (1). Пара комплементарная (0)

13/ внутренняя петля следует непосредственно м тремя парами С-в (1). Петля сдвинута на одну ™РУ (0)

14/ Эта петля сям метр. (1) 11етли мет или аевм метр.

(0)

15/ Эта петля аснмиет (I) Пегли нет или симметр (0)

16/ Терминальная петля богата пуринами (1) Пурины не преобладают в петле (0)

17/ Терминальная петля 5огата пиримидинами (1). Пиримидины не преобладают в петле (0)

18/ В терминальной петле шпш.мсн К почти равное количество пуринов и □иримндинов(1) Один из ТИПОВ нуклеотидиыч остатков преобладает (0)____

Шпилька Ш

25/ Терминальная петля мэ 4 или меньше нуклеотидов

:п

Размер терминальной зетди больше 4 нукя. (0)

26/ В шпильке IV есть внутренние петли (1)

тренннх петель нет (0) 27/ В шпильке есть единичные неспарениые нуклеотиды (I). Единичных нес паренных куклеотидов нет (0)

24/ Терминальная петля из

4 или меньше нуклеот (1). Гермикаяьная петля из более чем 4 нукл (0).

Шпилька IV

Список мхов, у которых была проанализирована вторичная структура ITS2 я составлена бинарная матрица состояния признака.

Шпилька J Шпилька П Шпилька W Шпмлъка 1У

Номер признака Abicttnelle ab tetina .—Amb ly stegi um-flu.mati le

Amb1y«egium serpens _ _Amblyste&U>ra_xarjum_ _ Drepan ocladua. adu neue CalHergon cord i folium Cal I i ergon glganteum Eurohy pnunr ieptotha Uu tn. Fabronta ct Maria Habrodon prrpueillus r üaploclíidíunv Ättgu BtifbU um ¡ Haplocladium vlrgmiartum Helodium blandowi l Hookeria lucens Hygrnbypítum alpestre Hygrohypnum со ch 1 eari fbl ium Hygrohypnutn duriusculum I lygrohypnum moniuum . НдооЬурйит jwtve^cum Hygrohyprmni ochraoeum Hygrohypnum polare Ilypoiim cuprosslfomiCL-Hypnuin procer« mum

. Hypniiiij_tóVQlutum _

Isoptefygfopsua muellerlana Loikaa poly carpa. Lcskca gracileacons j Leacuraea patens

Lescui aea incurvata j. Vfciydicvy * j ungermano kildej, i 0 |_0_ j Pseudo -calIiorgon trifterium A 1 ' Stram»ncrjton stramineum

Thuidium philtbertii j. Itiuidium delicatulum.

19 20 21 22 23 24

i1 U 1

I I öl 1 III 01

II 11 i, i

II Ol 1' II 1 Iii 11,0 1, I, 1¡ 1! о

1 1¡ 0¡ 1¡ о 1 х' lj 11 1

25 26 27 0 010 1 oi * 1 0 0 0 0 0 0

0' 0

0 0

1 1 1 1 0 1 1 0' I

лШ 1 1 0, 1

J I I 01 1

Ii 1

I I 0

111

lj 0 1 I I 10

l! 1 1 i 0

1 1 1,1 1< 0

1 ! 0 II 0 1 1

8iJ

JJXJ. > 1 ! 111! 1

1. 11 0 1 1 10

lfH-1-Ш 1 f 1. 11 1 0[0 0

lj lj 0 ol о 0 oj о1 0 0 01 0 o! oí о

[MÜI:

TJ 0' 0 01 0! 0

818:8 lll'O

о! о, о

OJ 0¡ 0 SIO'Ö 0.0,0 Iii. 0 1] 0. 1 Ol 0' о 0| о! о 0¡ 0' о

j е _о _ 0,0 0

_\УагпзК>гйа ехаппи1а!а Л- Waгnstorfia Яикаш Ьт- Зйгаттегеоп вй-аттеит ше^оп ¿щаптеит »оп согтГоиит ^гопурпит ро1аге Луегопурпит оспгасешп НуетоЬурпиш аипшси1ит —-Ну^оИурпит тоШапит_ I Нурпит ргосегптит •-Нурпит геуоЬШлп.

СаШег§опасеае

НуроЬуршт клада А

— ТЬщёшт рЫНЬсгЫ ТЬшшит <1еПса1и1шп

1ит "1 Ну^гокурпит Д клада Б

ЬеБсигаеа ра!епз ^сигаеа тсигуам.. етащт Ыапао>уи

___ЛШ________

АЫейпеНа аЫейпа

Нар1ос1ас)шгп ущршапит Ъевкеа ро1усагра — Нар1ос1атит ап£изШЬ1шт Ьевкеа етасиеясет -Еигопурпит 1еп1ойш11и НурпитсиргевзГгогте

Ье.чкеа + Нар1ос1асИит

АтЫуз1е|>шт Йиу1аШе~ 1 AmЫy$teglum уапшп АтЫузЬжшт вегрспв АтЫуз1е»асеае Г)герапос1ааиз асктсш ' °

РцеиаосаШегеоп и-^аггат _ ОТшШш

1518 тиеНепапа

. Ноокепа 1исеш

А - Филогенетическое дерево, построенное методом ближайшего связывания (N1) по нуклеотидным последовательностям 1Т82 37 видов мхов.

_Ьезкеа ро1усагра

НеЫшт Ь1ап<1от1 АЫйтеНа аЫеипа Нар1осЫшт упфшапит

Нурпит сиргезз^огте ЕигоЬурпит [ерЮАаИит

Шеит

. СаШе^оп соншоЙит - Ну^оЬурпит шоп1апшп

I-НуцгоЬурпит а1ре51ге

_| '-Ну^оЬутшт погуе^сит

I_|Нар1ос1

_I Нурпит ргосегптит

\ 1 Нурпит гетоМит

1 НудгоЬурпит сосшеапГоНит

I НмгоЬурпит осЬгасеит 1 Ну^опурпит ро1аге 1 НуроИурпит ёипшЫит

_I Ьезсигаеа ра1епз

1 Г^ясигаеа '.псипгс

СаШег^опасеае ^ Ну^оИургшт

J Ну&окурпит

Ьезсигаеа ¡псит1а —Пинйшт рИЕПЬег!!! —ТкшНит delícatulum

ишшт аеисаш I—АтЫ I—I АтЫуа

1_РЗ£

I—Б^аттегет вй'аттеит 1, АУагпйогйаТ1ш1апа

[уя^ит ЯиутШе АтЫу8[е§шт уапит АтЬ^еиит вегрепв ЦгерапосЫш аЛипсиз •РзеийосаШещоп ^апищ

АтЫуйерасеае

I \Varnstorfia ехагаш1а1а -НаЬгоёоп регризШиз

Са1Не1^опасеае

- Р1а1усИауа шпгегтаптойез -—йоГ ' -----------

-РаЬгота сШапз

!0р1егу§юрз18 тиеНепапа

-Ноокепа 1исеш

Б - Кладограмма, построенная методом ближайшего связывания (N1)

по признакам вторичной структуры 1Т82 37 видов мхов.

Рисунок 9. 24

Топологии полученных деревьев А и Б мало сходны, однако выделенные в деревьях клады почти идентичны (рисунок 9). Таким образом, можно утверждать, что сравнительный анализ вторичных структур 1ТЭ2 оказывается полезным приемом при анализе филогенетических взаимоотношений у мхов для таксонов на уровне не выше семейств. Ряд уникальных признаков вторичной структуры 1ТБ2 подтверждает монофилетичность и обособленность семейства АтЬ1у5{.с§-1асеае. Полученная нами ранее система эволюционных взаимосвязей семейств РаЬгошасеае, Р^тШеаасеае и НаЬгоёогйасеае повторяется на кладограмме Б, построенной по данным о вторичной структуре 1Т52. Однако анализ вторичной структуры показал, что не всегда близкие виды обладают сходной вгоричной структурой спейсера. Так, представители семейства СаШе^опасеае (СаШег%оп, ЖагШофа, 81гаттег^оп) на кладограмме Б расходятся в разные участки дерева, хотя анализ нуклеотидных последовательностей 1ТЯ2 показал монофилетичность СаШе^опасеае. Представители №агп.ч!офа и ¡Ю-аттег^оп обладают общими полукомпенсаторными заменами и внутренними петлями, отсутствующими у СаШег^оп. Ранее мы показали, что род Ну^гокурпит полифилетичен. Проведенное нами сравнение вторичной структуры спейсера 2 у видов этого рода показало, что разные представители Яу^гокурпит обладают разными вариантами вторичной структуры спейсера (кладограмма Б).

Анализ вторичной структуры интрона (гпЬ хпДНК и 1ТБ2 яд-рДНК позволил нам обнаружить ряд уникальных признаков в структуре этих молекул, характерных для отдельных эволюционных линий бокоплодных мхов. Полученные в результате филогенетического анализа данные об эволюционных взаимосвязях тех или иных групп мхов и монофилии ряда таксонов нашли подтверждение при анализе распределения консервативных и компенсаторных замен во вторичной структуре интрона 1гпЬ и 1Т82. Однако, следует отметить высокую вариабельность 1Т82, особенно терминальных областей шпилек спейсера, вторичная структура которых может быть отличной даже у близких видов мхов.

Выводы

1. Определены и включены в базу данных GenBank последовательности внутренних транскрибируемых спейсеров яд-рДНК ITS1 для 57 и ITS2 для 55 видов бокоплодных мхов, а также последовательности tmL-trnV участка хпДНК 66 видов бокоплодных мхов.

2. Показана высокая информативность спейсерных участков яд-рДНК и trnh-trnV участка хпДНК для филогенетических исследований бокоплодных мхов.

3.Установлено, что семейства Нурпасеае, Pterigynandraceae и Leskeaceae являются полифилетичными таксонами. Показано, что роды Hygrohypnum, Anomodon, Hypnutn являются полифилетичными.

4.Монофилетичные и обособленные друг от друга клады формируют Pseudoleskeella, Claopodium + Anomodon rostratum, Lindhergia + Mamillariella + Pseudoleskeopsis imbricata, Lescuraea+ Ptychodium + Rigodiadelphus robustus, Leskea + Haplocladium, ранее относимые в семейство Leskeaceae. Филогенетически близкими семейству Thuidiaceae оказываются только роды Leskea и Haplocladium.

5. Показано, что род Habrodon занимает обособленное положение в системе бокоплодных мхов и заслуживает статуса монотипного семейства Habrodontaceae. Подтверждена правильность исключения из Habrodon рода Iwatsukiella.

6. Установлена систематическая принадлежность редкого вида-эндемика Myrinia rotundifolia (Н. Arnell) Broth, к роду Myrinia.

7 Показана перспективность использования анализа вторичной структуры интрона trnL хпДНК и ITS2 яд-рДНК в филогенетических исследованиях. В ряде случаев были найдены уникальные признаки в структуре этих молекул, характерные для отдельных эволюционных линий бокоплодных мхов.

8. На основании полученных в исследовании данных, а также данных других молекулярно-филогенетических работ показано, что выделенные в рамках традиционной систематики группы бокоплодных мхов часто являются поли- или парафилетичными таксонами; очевидна необходимость переоценки значимости признаков перистома при классификации бокоплодных мхов.

Список опубликованных работ:

1. Будякова А.А. (Гардинер А А ), Яцентюк С П., Хатгенен С , Милютина И.А., Боброва В К , Игнатов М С, Троицкий А В Предварительные данные по анализу межпопуляционного разнообразия у зеленых мхов Eurhynchium angustirete и Brachythecium salebrosum молекулярными методами // Тезисы XI Международного Совещания по Филогении Растений, Москва, 2003, сгр 27-28

2. Будякова А.А (Гардинер А А ), Игнатов М С, Троицкий АВ Филогения и классификация ряда семейств бокоплодных мхов по последовательностям участков ядерной и хлоропластной ДНК// Тезисы докладов XI международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2004», Москва, 12-15 апреля, 2004 г, стр. 17

3. Будякова А.А (Гардинер А.А), Игнатов М С, Троицкий А.В. Систематическое положение Habrodon (Habrodontaceae, Bryophyta) на основе анализа ядерной (ITS1, ITS2) и хлоропластной (trriUJJAA) интрон и trnh-trnV спейсер) ДНК // Материалы VTO молодежной конференции ботаников в Санкт-Петербурге, 17-21 мая, 2004 г, стр 242.

4. Будякова А.А. (Гардинер А. А.), Игнатов М С , Троицкий А В , Яцентюк С П Изучение филогении некоторых семейств бокоплодных мхов на основе молекулярных данных// Тезисы III съезда ВОГис «Генетика в XXI веке, современное состояние и перспективы развития», Москва 6-12 июня, 2004 г., стр 157.

5. Gardiner А.А,, Ignatov М S , Huttunen S , Troitsky А V The phylogenetic analysis of Leskeaceae (Bryophyta) and presumably related pleurocarpous mosses based on nuclear ITS and chloroplast IrnL-trnF sequence data// Thesis of the international symposium "Pleurocarpous mosses Systematics and Evolution", Cardiff, September 68th, 2004.

6. Budyakova A.A., Ignatov M S , Yatsentyuk S P Troitsky A V Systematic position of Habrodon (Habrodontaceae, Musci) as inferred from nuclear ITS1 and ITS2 and chloroplast trriL intron and trriL-trnV spacer sequence data // Arctoa, 2003, Vol 12, pp 137-150.

¿1935

РНБ Русский фонд

2005-4 16535

Подписано в печать 14.10.2004 Формат 60x88 1/16. Объем 2.0 усл.п.л.

Тираж 100 экз. Заказ № 149 Отпечатано в ООО «Соцветие красок» 119992 г.Москва, Ленинские горы, д.1 Главное здание МГУ, к. 102

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Гардинер, Анастасия Анатольевна

1. Введение.

1.1 Актуальность проблемы.

1.2 Цель и задачи исследования.

1.3 Научная новизна и практическая ценность работы.

2. Обзор литературы.

2.1 Традиционная систематика мохообразных.

2.2 Традиционная систематика бокоплодных мхов.

2.3 Развитие молекулярных методов в систематике растений и результаты молекулярно-филогенетических исследований мохообразных.

2.3.1 Исследования хлоропластного генома.

2.3.2 Исследования ядерного генома.

2.3.3 Исследования митохондриальной ДНК.

2.3.4 Изучение микросистематики мохообразных.

3. Материалы и методы.

3.1 Исходный материал.

3.2 Выделение ДНК.

3.3 Амплификация ДНК.

3.4 Агарозный гель-электрофорез.

3.5 Элюция и очистка ПЦР продукта из агарозных гелей и секвенирование.

3.6 Методы филогенетического анализа.

3.7 Анализ вторичной структуры.

4. Результаты и обсуждение.

4.1 Характеристика исследованных в работе участков генома.

4.2 Филогенетические связи рода Hygrohypnum.

4.3 Филогения семейства Нурпасеае.

4.4 Филогения семейств Leskeaceae и Thuidiaceae.

4.5 Филогенетические связи и систематическое положение вила Myrinia rotundifolia.

4.6 Филогенетические связи и систематическое положение рода Habrodon.

4.7 О роли морфологических признаков в систематике бокоплодных мхов в свете молекулярно-эволюционных данных.

4.8 Анализ вторичной структуры интрона гена trriL хпДНК.

4.9 Анализ вторичной структуры ITS2 яд-рДНК.

5. Выводы.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Молекулярная филогения бокоплодных мхов (Bryopsida, Musci) по результатам анализа ядерных и хлоропластных последовательностей ДНК"

Отдел листостебельные мхи (Bryophyta, Musci) представляет собой группу древнейших бессосудистых наземных растений, представители которой распространены на всех континентах и являются важной составляющей фитоценозов. Имея общего с сосудистыми растениями предка, существовавшего около 400 миллионов лет назад, мхи сформировали обособленную группу растений, отличительной чертой которых является преобладание в жизненном цикле развития гаплоидной фазы (гаметофита) над диплоидной (спорофитом). Самым многочисленным классом отдела является класс Bryopsida, включающий до 10000 видов. Еще в 1819 году Bridel предложил деление этого класса по характеру ветвления стебля и расположению гаметангиев на верхоплодные и бокоплодные мхи. Сложившиеся с тех пор системы бокоплодных мхов, основанные на результатах сравнительно-морфологического анализа признаков гаметофита и спорофита (Brotherus 1924, 1925; Vitt 1984; Buck & Vitt 1986; Buck & Goffinet 2000), обнаруживают много противоречий, касающихся как взаимоотношений порядков, так и таксонов более низкого ранга. Неразрешенными остаются вопросы филогенетических связей и таксономических границ многих семейств и родов бокоплодных мхов. Причины обнаруживающихся разногласий в разных классификациях кроются в нескольких особенностях строения мхов. Наряду с небольшими размерами мхи характеризуются однотипным планом строения гаметофита и спорофита, слабой дифференцировкой тканей. Поэтому число морфологических признаков, которые могут быть положены в основу системы, невелико. Так, до последнего времени многие классификации строились на основании признаков перистома, - аппарата спорофита, участвующего в рассеивании спор. Однако среди бокоплодных мхов часто происходит редукция перистома, в частности при переходе мхов в экстремальные для них условия местообитания (эпифитные или в водоемах), что ставит под сомнение весомость признаков перистома при построении филогенетической системы.

В ряде работ последних лет по филогении бокоплодных мхов показана перспективность использования методов геносистематики, в первую очередь сравнение нуклеотидных последовательностей разных участков генома (Buck et al. 2000а, 2000b; Buck & Goffinet 2000 и проч.). Данные этих исследований позволяют не только усовершенствовать систему и проверить существующие филогенетические гипотезы, но и провести переоценку значимости отдельных морфологических признаков, традиционно считающихся ключевыми при построении системы.

Заключение Диссертация по теме "Молекулярная биология", Гардинер, Анастасия Анатольевна

5 Выводы

1. Определены и включены в базу данных GenBank последовательности внутренних транскрибируемых спейсеров яд-рДНК ITS1 для 57 и ITS2 для 55 видов бокоплодных мхов, а также последовательности trriL-trriF участка хпДНК 66 видов бокоплодных мхов.

2. Показана высокая информативность спейсерных участков яд-рДНК и trriL-trnY участка хпДНК для филогенетических исследований бокоплодных мхов (Pleurocarpi, Bryophyta).

3. Установлено, что семейства Hypnaceae, Pterigynandraceae и Leskeaceae являются полифилетичными таксонами. Показано, что роды Hygrohypnum, Anomodon, Нурпит являются полифилетичными.

4. Монофилетичные и обособленные друг от друга клады формируют Pseudoleskeella, Claopodium + Anomodon rostratum, Lindbergia + Mamillariella + Pseudoleskeopsis imbricata, Lescuraea+ Ptychodium + Rigodiadelphus robustus, Leskea + Haplocladium, ранее относимые в семейство Leskeaceae. Филогенетически близкими семейству Thuidiaceae оказываются только роды Leskea и Haplocladium.

6. Определен систематический статус редкого вида-эндемика Myrinia rotundifolia (Н. Arnell) Broth.

7. Показана перспективность использования анализа вторичной структуры интрона trriL хпДНК и ITS2 яд-рДНК в филогенетических исследованиях. В ряде случаев были найдены уникальные признаки в структуре этих молекул, характерные отдельным эволюционным линиям бокоплодных мхов.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Гардинер, Анастасия Анатольевна, Москва

1. Абрамова, А.Л., Абрамов, И.И. 1968. О систематическом положении Myrinia rotundifolia (Arn.) Broth. // Новости систематики низших растений, 1968 г., стр. 293-298.

2. Абрамов, И.И., Абрамова, A.JI. 1978. Отдел Моховидные. // В кн.: Жизнь растений, Том 4, М.: Просвещение, стр. 54-60.

3. Амерханова, М.Б., Федотов, Ф.Р., Шиян, А.Н., Винецкий, Ю.П. 1976. Расщепление ДНК высших растений рестрикционной эндонуклеазой EcoRl. // Докл. АН СССР, Т. 227, стр. 746-749.

4. Антонов, А.С. 2000. Основы геносистематики высших растений. // М.: МАИК «Наука/Интерпериодика», стр. 135.

5. Белозерский, А.Н., Спирин, А.С. 1960. Состав нуклеиновых кислот и систематика. // Изв. АН СССР. Сер. биол., No. 1, стр. 64-72.

6. Вальехо Роман, К.М. 1980. Гибридизация ДНК. // Молекулярные основы геносистематики. / Ред.: А.С. Антонов. Изд-во МГУ, стр. 106-130.

7. Ванюшин, Б.Ф., Белозерский, А.Н. 1959. Нуклеотидный состав дезоксирибонуклеиновых кислот высших растений. // Докл. АН. СССР, Т. 129, No. 4, стр. 944-946.

8. Ванюшин, Б.Ф. 1972. Метилирование ДНК и его значение в дифференцировке видов и эволюции организмов. // Строение ДНК и положение организмов в системе. / Ред.: А.Н. Белозерский и А.С. Антонов. М.: Изд-во МГУ, стр. 279-319.

9. Вейр, Б. 1995. Анализ генетических данных. Дискретные генетические признаки. // М.: Мир, стр. 400.

10. Гостимский, С.А., Кокаева, З.Г., Боброва, В.К. 1999. Использование молекулярных маркеров для анализа растительного генома. // Генетика, Т. 35, стр. 1538-1549.

11. Игнатов, М.С., Игнатова, Е.А. 2004. Флора мхов средней частиевропейской России. Том 2. Fontinalaceae Amblystegiaceae. // М.: КМК, стр. 609944.

12. Красная книга Российской Федерации, 2-е изд. (Игнатов М.С., устн. сообщ.)

13. Петров, Н.Б., Алешин, В.В. 2002. Условно-нейтральные филогенетические признаки крупных таксонов новый аспект эволюции макромолекул. // Генетика, Т. 38, No. 8, стр. 1043-1062.

14. Одинцова, М.С., Юрина, Н.П. 2003. Геном пластид высших растений и водорослей: структура и функции. // Молекулярная биология, том 37, N 5, стр. 768783.

15. Оно, С. 1973. Генетические механизмы прогрессивной эволюции. // М.: «Мир», стр. 227.

16. Рипецкий, Р.Т. 1992. Особенности жизненного цикла и темпы эволюции мхов. И Ботанический журнал, Т. 77, No. 10, стр. 14-23.

17. Сингер, М., Берг, П. 1998. Гены и геномы. // М.: «Мир», Т.2, стр. 216-225.

18. Слюсаренко, А.Г. 1972. Первичная структура ДНК как таксономический признак у высших растений. // Строение ДНК и положение организмов в системе. / Ред.: А.Н. Белозерский и А.С. Антонов. М.: Изд-во МГУ, стр. 196-210.

19. Троицкий, А.В. 1999. Исследования по молекулярной филогенетике растений: от внутривидового полиморфизма до макросистематики. // Автореферат дисс. доктора биол. наук. М.: МГУ. стр. 64.

20. Шнеер, B.C. 1991. Хлоропластная ДНК как источник информации для систематики и филогении высших растений. // Бот. журн., Т. 76, No. 12, стр. 165773.

21. Хворостов, И.Б., Иванов, М.К., Дымшиц, Г.М. 2002. Митохондриальный геном высших растений: регуляция генной экспрессии. // Молекулярная биология, том 36, N3, стр. 408-417.

22. Юрина, Н.П., Одинцова, М.С. 1998. Сравнительная характеристика структурной организации геномов хлоропластов и митохондрий растений. // Генетика, том 34, N 1, стр. 5-22.

23. Яцентюк, С.П. 2001. Молекулярная филогения моховидных и плауновидных по результатам анализа некоторых последовательностей хлоропластной ДНК. // Автореферат дисс. кандидата биол. наук. М.: МГУ. стр. 24.

24. Adam, K.D., Selkirk, Р.М., Connett, М.В., Walsh, S.M. 1997. Genetic variationin populations of the moss Bryum argenteum in East Antarctica. // Battaglia В., Valencia J., Walton D.W.H., Antarctic Communities, Cambridge University Press., pp. 33-38.

25. Ando, H. 1986. Studies on the genus Hypnum Hedw. (IV). // Hikobia, Vol. 9, pp. 467-484.

26. Ando, H. 1995. The genus Hypnum (Musci) in Japan II. // Nat. Envir. Sci. Res., Vol. 8, pp. 67-99.

27. Arikawa, T. & Higuchi, M. 1999. Phylogenetic analysis of the Plagiotheciaceae (Musci) and its relatives based on rbcL gene sequences. // Cryptogamie, Bryol., Vol. 20, pp. 231-245.

28. Arikawa, T. & Higuchi, M. 2002. Phylogenetic position of the genera Isopterygiopsis and Herzogiella (Musci) based on rbcL gene sequences. // Bryological Research, Vol. 8,N.5,pp. 137-147.

29. Arikawa, T. & Higuchi, M. 2003. Preliminary phylogenetic analysis of Pylaisia (Hypnaceae, Musci) and its relatives based on rbcL gene sequences. // J. Hattori Bot. Lab., Vol. 94, pp. 87-106.

30. Atchison, B. A., Whitfeld, P.R., Bottomley, W. 1976. Comparison of chloroplast DNAs by specific fragmentation with EcoRI endonuclease. // Mol. Gen. Genet., Vol. 148, pp. 263-269.

31. Ayala, F.J., Wetterer, J., Longino, J.T., Hartl, D.L. 1996. Molecular Phylogeny of Azteca Ants (Hymenoptera: Formicidae) and the Colonization of Cecropia Trees. // Molecular Phylogeny and Evolution, Vol. 5, No. 2, pp. 423-428.

32. Beckert, S., Steinhauser, S., Muhle, H., Knoop, V. 1999. A molecular phylogeny of bryophytes based on nucleotide sequences of the mitochondrial nadb gene. // Plant Systematics and Evolution, Vol. 218, pp. 179-192.

33. Bendich, A.J. 1985. Plant mitochondrial DNA: Unusual variation on a common theme. Genetic flux in plants. // Ed.: Hohn В., Dennis E.S. N.Y.: Springer, pp. 111-138.

34. Besendahl, A., Qiu, Y.L., Lee, J., Palmer, J.D., Bhattacharya, D. 2000. The cyanobacterial origin and vertical transmission of the plastid tRNA(Leu) group -I intron. // Curr. Genet., Vol. 37, pp. 12 23.

35. Boisselier-Dubayle, M.C., Jubier, M.F., Lejeune, В., Bischler, H. 1995. Geneticvariability in the three subspecies of Marchantia polymorpha (Hepaticae): isozymes, RFLP and RAPD markers. // Taxon, Vol. 44, pp. 363-376.

36. Boisselier-Dubayle, M.C., Lambourdiere, J., Bischler, H. 2002. Molecular phylogenies support multiple morphological reductions in the liverworts subclass Marchantiidae (Bryophyta). // Molecular Phylogenetics and Evolution, Vol. 24, pp. 6677.

37. Bopp, M., Capesius, I. 1996. New aspects of bryophytes taxonomy provided by a molecular approach. // Bot. Acta., Vol. 109, pp. 368-372.

38. Bremer, K. 1985. Summary of green plant phylogeny and classification. // Cladistics, Vol. 1, pp. 369-385.

39. Bridel, S.E. 1819. Muscologia recentiorum supplementum pars IV.// A. Ukertum, Gothae, pp. 220.

40. Bridel, S.E. 1826. Bryologia universa seu systematica ad novan methodium dispositio, historia et descriptio omnium muscorum frondosorum ect. И Joh. Ambros, Barth, Lipsiae, Vol. 1, pp. 856.

41. Brotherus, V.F. 1924. Musci (Laubmoose). 1. Halfte. II In: Engler, A., K. Prantl (eds.): Die naturlichen Pflanzenfamilien.-, pp. 1-478; Leipzig.

42. Brotherus, V.F. 1925. Musci (Laubmoose). 2. Halfte. II In: Engler, A., K. Prantl (eds.): Die naturlichen Pflanzenfamilien., pp. 1-542; Leipzig.

43. Buck, W.R. 1977. A taxonomic investigation of Juratzkaea Lor. and Juratzkella gen. nov. II Rev. Bryol. Lichenol., Vol. 43, No. 3, pp. 309-325.

44. Buck, W.R. 1980a. Animadversions on Pterigynandrum with Special Commentary on Forsstroemia and Leptopterigynandrum. // The Bryologist, Vol. 83, No. 4, pp. 451-465.

45. Buck, W.R., 1980b. A re-interpretation of the Fabroniaceae: additions and corrections. // Journ. Hattori Bot. Lab., Vol. 47, pp. 45-55.

46. Buck, W.R., Crum, H. 1978. A re-interpretation of the Fabroniaceae with notes on selected genera. // Journ. Hattori Bot. Lab., Vol. 44, pp. 347-369.

47. Buck, W.R., Crum, H. 1990. An evaluation of familial limits among the genera traditionally aligned with the Thuidiaceae and Leskeaceae. // Contr.Univ. Mich. Herb., Vol 17, pp. 55-69.

48. Buck, W.R., Goffinet, B. 2000. Morphology and classification of mosses. // In. Shaw, A.J., Goffinet, B. et al. Bryophyte biology, Cambridge: Cambridge University Press.

49. Buck, W.R., Goffinet, В., Shaw, J.A. 2000b. Novel relationships on pleurocarpous mosses as revealed by cpDNA sequences. // The Bryologist, Vol. 103, No. 4, pp. 774-789.

50. Buck, W.R., Ireland, R.R. 1985. A reclassification of the Plagiotheciaceae. // Nova Hedwigia, Vol. 41, pp. 89-125.

51. Buck, W.R., Vitt, D.H. 1986. Suggestions for a new familial classification of pleurocarpous mosses. // Taxon, Vol. 35, No. 1, pp. 21-60.

52. Capesius, I. 1995. A molecular phylogeny of bryophytes based on the nuclear encoded 18S rRNA genes. // J. Plant. Physiol., Vol. 146, pp. 59-63.

53. Capesius, I. 1997. Analysis of the ribosomal RNA gene repeat from the moss Funaria hygrometrica. И Plant Molecular Biology, Vol. 33, pp. 559-564.

54. Capesius, I., Stech, M. 1997. Molecular relationships within mosses based on 18S rDNA gene sequences. // Nova Hedwigia, Vol. 64, pp. 525-533.

55. Cate, J.H., Gooding, A.R., Podell, E., Zhou K., Golden, B.L., Kundrot, C.E., Cech, T.R., Doudna, J.A. 1996. Crystal structure of a group I ribozyme domain: principles of RNA packing. // Science, Vol. 273, pp. 1678-1685.

56. Cech, T.R. 1985. Self-splicing RNA: Implication for Evolution. // Intl. Rev. Cytol., Vol.93, pp. 3-22.

57. Cech, T.R., Damberger, S.H., Gutell, R.R. 1994. Representation of the secondary and tertiary structure of group I introns. // Nat. Struct. Biol., Vol. 1, pp. 273280.

58. Chapman, R.L., Buchheim, M.A. 1991. Ribosomal RNA gene sequences: analysis and significance in the phylogeny and taxonomy of green algae. // Crit. Rev. Plant Sci., Vol. 10, pp. 343-368.

59. Chapman, R.L., Buchheim, M.A. 1992. Green algae and the evolution of land plants: inferences from nuclear-encoded rRNA gene sequences. // BioSystems, Vol. 28, pp. 127-137.

60. Chiang, T.Y., Schaal, B.A., Peng, C.I. 1998. Universal primers for amplification and sequencing a noncoding spacer between the atpQ and rbcL genes of chloroplast DNA. // Botanical Bulletin of Academia Sinica, Vol 39, pp. 245-250.

61. Chiang, T.Y., Schaal B.A. 2000a. Molecular evolution of the atpB rbcL spacer of the chloroplast DNA in the moss family Hylocomiaceae.// Botanical Bulletin of Academia Sinica, Vol 41, pp. 85-92.

62. Chiang T.Y., Schaal B.A. 2000b. Molecular evolution and phylogeny of the aipB-rbcL spacer of the chloroplast DNA in the true mosses.// Genome, Vol. 43 (3), pp. 417-426.

63. Chiang, T.Y., Schaal, B.A. 2000c.The internal transcribed spacer 2 region of the nuclear ribosomal DNA and phylogeny of the moss family Hylocomiaceae. // Plant Systematics and Evolution, Vol. 224, pp. 127-137.

64. Clegg, M.T., Cummings, M.P., Durbin, M.L. 1997. The evolution of plant nuclear genes. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Vol. 94, pp. 7791-7798.

65. Clegg, M.T., Rawson, J.R.Y., Thomas, K. 1984. Chloroplast DNA variation in pearl millet and related species. // Genetics, Vol. 106, pp. 449-461.

66. Coleman, A.W. 2003. ITS2 is a double-edged tool for eukaryote evolutionarycomparisons. // Trends in Genetics, Vol. 19, No. 7, pp. 370-375.

67. Costa, J.L., Paulsrud, P., Lindblad, P. 2002. The cyanobacterial tRNAuAAUu Intron: Evolutionary Patterns in a Genetic Marker. // Molecular Biology and Evolution, Vol. 19, pp. 850-857.

68. Cote, C.A., Peculis, B.A. 2001. Role of the ITS2 proximal stem and evidence for indirect recognition of processing sites in pre-rRNA processing in yeast. // Nucleic Acids Research, Vol. 29., No. 10, pp. 2106-2116.

69. Cove, D.J., Knight, C.D., Lamparter, T. 1997. Moses as model systems. // Trends in plant science, Vol. 2., No. 3, pp. 99-105.

70. Cox, C. J., Hedderson, T.A.J. 1999. Phylogenetic relationships among the ciliate arthrodontous mosses: evidence from chloroplast and nuclear DNA sequences. // PL Syst. Evol., Vol. 215, pp.119-139.

71. Cox, C. J., Goffmet, В., Newton, A.E., Shaw, A.J., Hedderson, T.A.J. 2000. Phylogenetic relationships among the diplolepideous-alternate mosses (Bryidae) inferred from nuclear and chloroplast DNA sequences. // The Bryologist, Vol. 103, pp. 224-241.

72. Crosby, M.R. 1980. The diversity and relationships of mosses. // In.: Taylor, R.J. & Leviton, A.E., The mosses of North America, pp. 115-129.

73. Crosby, M.R., Magill, R.E., Allen, В., He, S. 1999. A checklist of the mosses. // St. Louis: Missouri Botanical Garden.

74. Crum, H. & Anderson, L.E. 1981. Mosses of eastern North America. // New York: Columbia University Press.

75. Cummins, H., Wyatt, R. 1981. Genetic variability in natural populations of the moss Atrichum angustatum. // The Bryologist, Vol. 84, Vo. 1, pp. 30-38.

76. Curtis, S.E., Clegg, M.T. 1984. Molecular Evolution of Chloroplast DNA Sequences. // Mol. Biol. Evol., Vol. 1, No. 4, pp. 291-301.

77. Dale, Т. M., Skotnicki, M. L., Adam, K. D., Selkirk, P. M. 1999. Genetic diversity in the moss Hennediella heimii in Miers Valley, southern Victoria Land, Antarctica. // Polar Biology, Vol. 21, No. 4, pp. 228 233.

78. Damberger, S.H., Gutell, R.R. 1994. A comparative database of group I intron structures. // Nucleic. Acids. Res., Vol. 22, pp. 3508-3510.

79. Daniels, R.E. 1982. Isozyme variation in British populations of Sphagnum pulchrum (Braithw.) Warmst. И Journ. of bryology, Vol. 12, No. 1, pp. 65-76.

80. Daniels, R.E. 1985. Isozyme variation in population of Sphagnum recurvatum var. mucronatum from Britain and Finland. // J. Bryol., Vol. 13, No. 4, pp. 563-570.

81. De Luna, E., Newton, A.E., Withey, A., Gonzalez, D. & Mishler, B. D. 1999. The transition to pleurocarp: A phylogenetic analysis of the main diplolepideous lineages based on rbcL sequences and morphology. // Bryologist, Vol. 102, pp. 634-650.

82. De Rijk, P. 1993. DCSE: dedicated comparative sequence editor (an interactive tool for sequence alignment and secondary structure research). // Manual, University Antwerpen.

83. De Rijk, P. & De Wachter, R. 1997. RnaViz, a program for the visualization of RNA secondary structure. // Nucleic Acids Res., Vol. 25, pp. 4679-4684.

84. Delwiche, C.F., Kuhsel, M., Palmer, J.D. 1995. Phylogenetic analysis of tufA sequences indicates a cyanobacterial origin of all plastids. // Mol. Phylogenet. Evol., Vol. 4, pp. 110-128.

85. Denton, A.L., McConaughy, B.L., Hall, B.D. 1998. Usefulness of RNA Polymerase II coding sequences for estimation of green plant phylogeny. // Molecular Biology and Evolution, Vol. 15, No. 8, pp. 1082-1085.

86. Dixon, H.N. 1932. Classification of mosses. // In.: Manual of Bryology, ed. Verdoorn, F., pp. 397-412.

87. Doebley, J., Durbin, M.L., Golenberg, E.M., Clegg, M.T., Ma, D.P. 1990. Evolutionary analysis of the large subunit of carboxylase (rbcL) nucleotide sequences among the grasses (Graminae). // Evolution, Vol. 44, pp. 1097-1108.

88. Downie, S.R., Palmer, J.D. 1992. Use of chloroplast DNA rearragements in reconstructing plant phylogeny. // Molecular systematics in plants. N.Y.: Chapman & Hall., pp. 14-35.

89. Doyle, J.J. & Doyle, J.L. 1987. A rapid isolation procedure for small quantities of fresh leaf tissue. // Phytohem. Bull., Vol. 19, pp. 11-15.

90. Duff, R.J., Nickrent, D.L. 1999. Phylogenetic relationships of land plants using mitochondrial small-subunit rDNA sequences. // American Journal of Botany, Vol. 86, pp. 372-386.

91. Duff, R.J., Oliver, M.J., Wooda, A.J. 1999. A Toltula ruralis cDNA encoding small-subunit ribosomal protein S3a: polysomal retention of transcript in response to desiccation and rehydration. // The Bryologist, Vol. 102, No. 3, pp. 418-425.

92. Duminil, J., Pemong, M.H., Petit, R.J. 2002. A set of 35 consensus primer pairs amplifying genes and introns of plant mitichondrial DNA. // Molecular Ecology, Vol. 2, pp. 428-430.

93. Evrard, J. L., Kuntz, M., Straus, N. A., Weil, J. H. 1988. A class -1 intron in a cyanelle tRNA gene from Cyanophora paradoxa: phylogenetic relationship between cyanelles and plant chloroplasts. // Gene, Vol. 71, No. 1, pp. 115 22.

94. Felsenstein, J. 1985. Confidence limits on phylogenies: an approach using the bootstrap. // Evolution, Vol. 39, pp. 783-791.

95. Ferris, C., Oliver, R.P., Davy, A.J., Hewitt, G.M. 1995. Using chloroplast DNA to trace postglacial migration routes of oaks into Britain. // Mol. Ecol., Vol. 4., pp. 731-738.

96. Field, K.G., Olsen, G.J., Lane, D.J. et al. 1988. Molecular phylogeny of the amimal kingdom. // Science, Vol. 239, pp. 748-753.

97. Fleischer, M. 1915. Die Musci der Flora von Buitenzorg // 3: i-xxxi, 11041729. E.J. Brill, Leiden.

98. Fleischer, M., 1904. Die Musci der Flora von Buitenzorg (zugleich Laubmoosjlora von Java). II Leiden: Brill, Vol.4.

99. Frahm, J.P., Muller, K., Stech, M. 2000. The taxonomic status of Eurhynchium crassinervium from river banks based on ITS sequence data. // Journal of Bryology, Vol.22, pp. 291-306.

100. Gaut, B.S., Muse, S.V., Clark, W.D., Clegg, M.T. 1992. Relative rates of nucleotide substitution at the rbcL locus of monocotyledonous plants. // J. Mol. Evol., Vol. 35, pp. 292-303.

101. Gielly, L., Taberlet, P. 1994. The Use of Chloroplast DNA to Resolve Plant Phylogenies: Noncoding versus rbcL Sequences. // Molecular Biology and Evolution, Vol. 11, No. 5, p. 769-777.

102. Gielly, L., Taberlet, P. 1996. A phylogeny of the European gentians inferred from chloroplast trnL (UAA) intron sequences. // Bot. J. Linn. Soc., Vol. 120, pp. 57-75.

103. Gladstein, D. & Wheeler, W. 2001. POY documentation and command summary. Доступен на сайте: ftp://ftp.amnh.org/pub/molecular/poy.

104. Goffinet, В., Waters, D.A., Beyer, A. J., Vitt, D. H. and Chapman, R. L. 1995. Systematic position of the Orthotrichales—indications from 18S rRNA sequence data. // American Bryological and Lichenological Society Annual Meeting.

105. Goffinet, В., Bayer, R.J., Vitt, D.H. 1998. Circumscription and phylogeny of the Orthotrichales (Bryopsida) inferred fron rbcL sequence analyses. // American Journal of Botany, Vol. 85 (9), pp. 1324-1337.

106. Goffinet, В., Cox, C.J. 2000. Phylogenetic relationships among basal-most Arthrodontous mosses with special emphasis on the evolutionary significance of the Funariineae. // The Bryologist, Vol. 103, No. 2., pp. 212-223.

107. Goffinet, B. & Hax, N.P. 2001. Bibliography of "molecular systematic" studies of Bryophytes. I. 1985-2000. // Cryptogamie, Bryol., Vol. 22, No. 2, pp. 149-155.

108. Goffinet, В., Cox, C.J., Shaw, A.J., Hedderson, T.A.J. 2001. The Bryophyta (Mosses): Systematic and Evolutionary Inferences from an rpsA gene (cpDNA) phylogeny. //Annals of Botany, Vol. 87, pp. 191-208.

109. Golenberg, E.M., Clegg, M., Durbin, M.L., Doebley, J., Ma, D.P. 1993. Evolution of noncoding region of the chloroplast genome. // Mol. Phylogenet. Evol., Vol. 2, pp.52-64.

110. Goloboff, P. A. 1994. NONA: A Tree Searching Program. // Program and documentation, published by the author, Tucuman, Argentina.

111. Groth, H., Helms, G, Hienrichs, J. 2002. The systemayic status of Plagiohila sects. Bidentes Carl, and Caducilobae Inoue (Hepaticae) inferred from nrDNA ITS sequences. // Taxon, Vol. 51, pp. 675-684.

112. Groth, H., Lindner, M., Wilson, R., Hartmann, F.A., Schmull, M., Gradstein, S.R., Hienrichs, J. 2003. Biogeography of Plagiochila (Hepaticae): natural species groups span several floristic kingdoms. // Journal of Biogeography, Vol. 30, pp. 965-978.

113. Grout, A.J. 1940. Moss flora of North America north of Mexico. // New York & Newfane, VT.

114. Hedderson, T.A., Chapman, R.L., Rootes, W.L. 1996. Phylogenetic relationships of bryophytes inferred from nuclear — encoded rRNA gene sequences. // Plant Syst. Evol., Vol. 200, pp. 213-224.

115. Hedderson, T.A., Cox, C.J., Gibbings, J.G. 1999. Phylogenetic relationships of the Wardiaceae (Musci); Evidence from 18S rRNA and rps4 gene sequences. // Bryologist, Vol. 102, pp.26-31.

116. Hedenas, L. 1990. Taxonomic and nomenclatural notes on the genera

117. Calliergonella and Breidleria. II Lindbergia, Vol. 16, pp. 161-168.

118. Hedenas, L. 1995. Higher taxonomic level relationships among diplolepideous pleurocarpous mosses a cladistic over-view. // J. Bryol., Vol. 18, pp. 723-781.

119. Hedenas, L. 1997. An evaluation of phylogenetic relationships among the Thuidiaceae, the Amblystegiaceae, and the temperate members of the Hypnaceae. // Lindbergia, Vol. 22, pp. 101-133.

120. Hedenas, L., 1999. New views on the relationship among European pleurocarpous Mosses. // Stuttgarter Beitr. Naturk, Ser. A, Nr. 589, 15S., Stuttgart.

121. Hedwig, J. 1801. Species muscorum frondosorum descriptae et tabulis aeneis LXXVII coloratis illustratiae. // Joannis Ambrosii Barthii, Lipsiae, pp. 353.

122. Hershkovitz, M. A., Zimmer, E. A. 1996. Conservation patterns in angiosperm rDNA ITS2 sequences. // Nucleic Acids Research, Vol. 24, No. 15, p. 2857-2867.

123. Heslop-Harrison, J.S. 2000. Comparative Genome Organization in Plants: From Sequence and Markers to Chromatin and Chromosomes. // The Plant Cell, Vol. 12, May, pp. 617-635.

124. Hiesel, R., Von Haeseler, A., Brennicke, A. 1994. Plant mitochondrial nucleic acid sequences as a tool for phylogenetic analysis. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Vol. 91, pp. 634-638.

125. Higuchi, S., Kawamura, M., Miyajima, I. et al. 2003. Morphology and phylogenetic position of a mat-forming green plant from acidic rivers in Japan. // J. Plant. Res., Vol. 116, pp. 461-467.

126. Hoot, S.B., Culham, A., Crane, P.R. 1995. The utility of atpB gene sequences in resolving phylogenetic relationships: Comparison with rbcL and 18S ribosomal DNA sequences in the Lardizabalaceae. // Ann. Miss. Bot. Gard., Vol. 82, pp. 194-208.

127. Hori, H., Lim, B.-L., Osawa, S. 1985. Evolution of green plants as deduced from 5S rRNA sequences. // Proceedings of the National Academy of Sciences, Vol. 82, pp. 820-823.

128. Huang, J.C. & Sim, M. 2000. Genetic diversity and relationships of sweetpotato and its wild relatives in Ipomoea series Batatas (Convolvulaceae) as revealed by inter-simple sequences repeat (ISSR) and restriction analysis od chloroplast DNA. //

129. Theoretical and Applied Genetics, Vol. 100, pp. 1050-1060.

130. Huelsenbeck, J.P. & Ronquist, F. 2001. MrBayes: Bayesian inference of phylogeny. // Bioinformatics, Vol. 17, pp. 754-755.

131. Huttunen, S. & Ignatov, M.S. 2004. Phylogeny of the Brachytheciaceae (Bryophyta) based on morphology and sequence data. // Cladistics, Vol. 20, pp. 151-183.

132. Huttunen, S., Ignatov, M., Muller, K., Quandt, D. 2004. The phylogeny and evolution of epiphytism in three moss families Meteoriaceae, Brachytheciaceae and Lembophyllaceae.// Monographs in Systematic Botany, in press.

133. Hyvonen, J., Hedderson, T.A., Smith, M.G.L., Gibbings, G.J., Koskinen, S. 1998. On Phylogeny of the Polytrichales. // The Biyologist, Vol. 101, No. 4, pp. 489-504.

134. Ignatov, M. & Huttunen, S. 2002. Brachytheciaceae (Bryophyta) a family of sibling genera. // Arctoa, Vol. 11, pp. 245-296.

135. Jorgensen, R.A., Cluster, P.D. 1988. Modes and tempos in the evolution of nuclear ribosomal DNA: new characters for evolutionary studies and new markers for genetic and population studies. // Ann. Miss. Bot. Gard., Vol. 75, pp. 1238-1247.

136. Kimura, M. 1980. A simple method for estimating evolutionary rates of base substitutions though comparative studies of nucleotide sequences. // J. Mol. Evol., Vol. 16, pp. 111-120.

137. Kita, Y., Ueda, K., Kadota, Y. 1995. Molecular phylogeny and evaluation of the Asian Aconitum subgenus Aconitum (Ranunculaceae). // J. Plant. Res., Vol. 108, pp. 429-442.

138. Koponen, T. 1971. Rhytidiadelphus japonicus and R. subpinnatus. II Hikobia, Vol. 6, pp. 18-35.

139. Korpelainen, H. & Salazar, A.N. 1999. Genetic variation in three species of epiphytic Octoblepharum (Leucobryaceae). //NovaHedwigia, Vol. 68,pp. 281-290.

140. Kowallik, K.V., Stoebe, В., Schaffran, I., Kroth Pancic, P., Freier, U. 1995. The chloroplast genome of chlorophyll a+c - containing alga, Odontella sinensis. II Plant. Mol. Biol. Rep., Vol. 13, pp. 336-342.

141. Krogan, N.T., Ashton, N.W. 2000. Ancestry of plants MADS box genes revealed by bryophyte (Physcomitrella patens) homologies. // New Phytol., Vol. 14, pp.505.517.

142. Krzakowa, M., Szweykowski, J. 1979. Isozyme polymorphism in natural populations of a liverwort Plagiochila aspplenioides. II Genetics, Vol. 93, No. 3, pp. 711719.

143. Kuhsel, M.G., Strickland, R., Palmer, J.D. 1990. An ancient group I introns shared by eubacteria and chloroplasts. // Science, Vol. 250, pp. 1570-1573.

144. Kuzoff, R. K., Sweere, J.A., Soltis, D.E., Soltis, P.S., Zimmer, E.A. 1998. The phylogenetic potential of entire 26S rDNA sequences in plants. // Mol. Biol. Evol., Vol. 15, pp. 251-263.

145. La Farge, C., Mishler, B.D., Wheeler, J.A., Wall, D.P., Johannes, K., Shaw, A.J. 2000. Phylogenetic relationships within the haplolepideous mosses. // The Bryologist, Vol. 103, No. 2, pp. 257-276.

146. Learn, G.H., Shore, J.J., Furnier, G.R., Zurawski, G., Clegg, M.T. 1992. Constraints on the Evolution of Plastid Introns: The Group II Introns in the Gene Encoding tRNA Val (UAC). // Mol. Biol. Evol., Vol. 9, No. 5, pp. 856 - 871.

147. Leblanc, C., Richard, O., Kloareg, В., Viehmann, S., Zetsche, K., Boyen, C. 1997. Origin and evolution of mitochondria: what have we learnt from red algae? // Curr. Genet., Vol. 31, pp. 193-207.

148. Li, A. & Ge, S. 2001. Genetic variation and clonal diversity of Psammochoa villosa (Poaceae) detected by ISSR markers. // Ann. Bot., Vol. 87, pp. 585-590.

149. Lindberg, S.O. 1872. Contributio ad Floram Cryptogamam Asiae Boreali-Orientalis. // Acta Soc. Sc. Fenn., Vol. 10, pp. 223-280.

150. Long, D.G., Moller, M., Preston, J. 2000. Phylogenetic relationships of Asterella (Aytoniaceae, Marchantiopsida) inferred from chloroplast DNA sequences. // The Bryologist, Vol. 103, No. 4, pp. 625-644.

151. Maeda, S., Kosuge, K., Gonzalez, D., De Luna, E., Akiyama, H. 2000.

152. Molecular Phylogeny of the Suborder Leucodontineae (Mucsi; Leucodontales) inferred from rbcL Sequence Data. // Journal of Plant Research, Vol. 113, p. 29-38.

153. Mai, C.J., Coleman, A.W. 1997. The Internal Transcribed Spaser 2 Exhibits a Common Secondary Structure in Green Algae and Flowering Plants. // Journal of Molecular Evolution, Vol. 44, p. 258 271.

154. Maier, R.M., Neckermann, K., Igloi, G.L., Koesel, H. 1995. Complete sequences of the maize chloroplast genome: content, hotspots of divergence and fine tuning of genetic information by transcript editing. // J. Mol. Biol., Vol. 251, pp. 614-628.

155. Malek, O., Lattig, K., Hiesel, R., Brennicke, A., Knoop, V. 1996. RNA editing in bryophytes and a molecular phylogeny of land plants. // Embo Journal, Vol. 15, pp. 1403-1411.

156. Manhart, J.R. 1994. Phylogenetic analysis of green plants rbcL sequences. // Molecular Phylogenetics and Evolution, Vol. 3, pp. 114-127.

157. Michel, F., Westhof, E. 1990. Modeling of the three-dimentional architecture of group I catalytic introns based on comparative sequences analysis. // J. Mol. Biol., Vol. 216, pp. 585-610.

158. Mishler, B.D., Churchill, S.P. 1984. A cladistic approach to the phylogeny of the "bryophytes". // Brittonia, Vol. 36, pp. 406-424.

159. Mishler, B.D., Lewis, L.A., Bucheim, M.A. et al. 1994. Phylogenetic relationships of the "green algae" and "bryophytes". // Ann. Miss. Bot. Gard. Vol. 81, pp. 451-483.

160. Mishler, B.D., Thrall, P.H., Hopple, J.S., De Luna, E., Vilgalys, R. 1992. A molecular approach to the phylogeny of bryophytes: Cladistic analysis of the chloroplast encoded 16S and 23S ribosomal RNA genes. // The Bryologist, Vol. 95, pp. 172-180.

161. Mitten, W. 1859. Musci Indiae Orientalis. An enumeration of the mosses of the East Indies. II Journal of the Proceedings of the Linnean Society, Supplement to Botany, Vol. 1, pp. 1-171.

162. Neuhaus, H., Link, G. 1987. The chloroplast tRNA (UUU) gene from mustard (Sinaosis alba) contains a class II intron potentially coding for a maturase-related polypeptide. // Curr. Genet., Vol. 11, pp. 251-257.

163. Newton, K.J. 1988. Plant mitochondrial genomes: Organization, expression and variation. // Annu. Rev. Plant. Physiol. Mol. Biol., Vol. 39, pp. 503-532.

164. Nickrent, D.L., Parkinson, C.L., Palmer, J.D., Duff, RJ. 2000. Multigene Phylogeny of Land Plants with Special Reference to Bryophytes and the Earliest Land Plants.//Molecular Biology and Evolution, Vol. 17, No. 12, pp. 1885-1895.

165. Nishimura, N., Niguchi, M., Seki, T. & Ando, H. 1984. Delimitation and subdivision of the moss family Hypnaceae. // J. Hattori Bot. Lab., Vol. 55, pp. 227-234.

166. Nishiyama, Т., Kato, M. 1999. Molecular Phylogenetic Analysis Among Bryophytes and Tracheophytes Based on Combined Data of Plastid Coded Genes and the 18S rRNA Gene. // Molecular Biology and Evolution, Vol 16, No. 8, pp. 1027-1036.

167. Nixon, К. C. 1999. The parsimony ratchet, a new method for rapid parsimony analysis. // Cladistics, Vol. 15, pp. 407-414.

168. Noguchi, A. 1972. Musci Japonici IX. The Leskeaceae. // J. Hattori. Bot. Lab., Vol. 36, pp. 499-529.

169. Oda, K., Yamato, K., Ohta, E. et al. 1992. Gene organization deduced from the complete sequence of liverwort Marchantia polymorpha mitohondrial genome. // J. Mol. Biol., Vol. 223, pp. 1-7.

170. Ohyama, K., Fukuzawa, H., Kochi, Т., Shirai, H., Sano, Т., Sano, S., Umesono, K., Shiki, Y. et al. 1986. Chloroplast gene organization deduced from complete sequence of liwerwort Marchantia polymorpha chloroplast DNA. // Nature, Vol. 322, pp. 572-574.

171. Ohyama, K. 1996. Chloroplast and mitochondrial genomes from a liverwort, Marchantia polymorpha — gene organization and molecular evolution. // Biosci. Biotechnol. Biochem., Vol. 60 (1), pp. 16-24.

172. Ouvrard, D., Campbell, B.C., Bourgoin, Т., Chan, K.L. 2000. 18S rRNA secondary structure and phylogenetic position of Peloridiidae (Insecta, Hemiptera). //

173. Molecular Phylogenetic and Evolution, Vol. 16, No.3, pp. 403-417.

174. Pacak, A., Szweykowska-Kulinska, Z. 2003. Organellar inheritance in liverworts: an example of Pellia borealis. II Journal of Molecular Evolution, Vol. 56, pp. 11-17.

175. Palmer, J.D. 1985. Comparative organization of chloroplast genomes. // Ann. Rev. Genet., Vol. 19, pp. 325-354.

176. Palmer, J.D. 1991. Plastid chromosome: Structure and evolution. // Cell culture and somatic cell genetics of plants., San Diego: Acad. Press., Vol. 7a, pp. 5-43.

177. Palmer, J.D. 1992. Mitochondrial DNA in plant systematics: applications and limitations. // Molecular systematics of plants. / Ed.: P.S. Soltis et. al., N.Y.: Chapman and Hall, pp. 36-49.

178. Paquin, В., Kathe, S.D., Nierzwicki-Bauer, S.A., Shub, D.A. 1997. Origin and Evolution of Group I Introns in Cyanobacterial tRNA Genes. // Journal of Bacteriology, Nov., Vol. 179, No. 21, pp. 6798-6806.

179. Patterson, E., Blake-Boles, S., Shaw, A.J. 1998. Nuclear ribosomal DNA variation in Leucobryum glaucum and L. albidum (Leucobryaceae): a preliminary investigation. // The Bryologist, Vol. 101, No. 2, pp. 272-277.

180. Pedersen, N., Hedenas, L. 2002. Phylogeny of the Plagiotheceae based on molecular and morphological evidence. // Bryologist, Vol. 105, pp. 310-324.

181. Pruchner, D., Nassal, В., Schindler, M., Knoop, V. 2001. Mosses share mitochondrial group II introns with flowering plants, not with liverworts. // Mol. Genet. Genomics, Vol. 266, pp. 608-613.

182. Pruchner, D., Beckert, S., Muhle, H., Knoop, V. 2002. Divergent Intron Conservation in the Mitochondrial nadl Gene: Signatures for the Three Bryophyte

183. Classes (Mosses, Liverworts, and Homworts) and the Lycophytes. // Journal of

184. Molecular Evolution, Vol. 55, pp. 265-271.

185. Qiu, Y.L., Cho, Y.R., Cox, J.C., Palmer, J.D. 1998. The gain of three mitochondrial introns identifies liverworts as the earliest land plants. // Nature, Vol. 394, pp. 671-674.

186. Quandt, D. & Huttunen, S. 2001. Evolution of pendent life-forms in bryophytes. // Abstract, Internationales symposium: Biodiversitat & Evolutionsbiologie, Bochum, pp. 169.

187. Quandt, D., Muller, K., Huttunen, S. 2003. Characterization of the Chloroplast DNA psbT-H region and the influence of dyad symmetrical elements on phylogenetic reconstructions. // Plant. Boil., Vol. 5, pp. 400-410.

188. Raubesson, L.A., Jansen, R.K. 1989. Molecular evidence on conifer phylogeny: systematic and structure variation in chloroplast genome. // Amer. J. Bot., Vol. 76, No. 6, pp.222.

189. Raubesson, L.A., Jansen, R.K. 1992. Chloroplast DNA evidence on the ancient evolutionary split in vascular land plant. // Science, Vol. 255, pp. 1697-1699.

190. Renker, C., Heinrichs, J., Proschold, Т., Groth, H., Holz, I. 2002. ITS sequences of nuclear ribosomal DNA support the generic placement and the disjunct range of Plagiochila (Adelanthus) carringtonii. II Cryptogamie, Bryoligie, Vol. 23, pp. 23-29.

191. Rudi, K., Jakobsen, K.S. 1999. Complex Evolutionary Patterns of tRNAUAALeu Group I Introns in Cyanobacterial Radiation. // Journal of Bacteriology, June, Vol. 181, No. 11, pp. 3445-3451.

192. Rudi, K., Fossheim, Т., Jakobsen, K. S. 2002. Nested Evolution of a tRNA Leu (UAA) Group I Intron by both Horizontal Intron Transfer and Recombination of the Entire tRNA Locus. // Journal of Bacteriology, Feb., Vol. 184, No. 3, pp.666-671.

193. Sambrook, J., Fritsch, E.F., Maniatis, T. 1989. Molecular cloning. A laboratory manual. // New York. Cold Spring Harbor Laboratory Press.

194. Savolainen, V., Chase, M.W. 2003. A decade of progress in plant molecular phylogenetics. // Trends in Genetics, Vol. 19, No. 12, pp. 717-724.

195. Savolainen, V., Morton, C.M., Hoot, S.B., Chase, M.W. 1996. An examination of phylogenetic patterns of plastid atpQ gene sequences among eudicots. // Amer.J. Bot., Vol. 83, pp. 541.

196. Schimper, W.P. 1855. Corollarium bryologiae europaeae, conspectum diagnosticus familiarum, generum et specierum, adnotationes novas atque emendations. // Schweizerbart, Stuttgartiae, p. 144.

197. Schimper, W.P. 1860. Synopsis muscorum europaeorum praemissa introductione de elementis bryologicis tractente. II Stuttgart: E. Schweizerbart.

198. Schljakov, R.N. 1976. The Hapaticae of the North of the USSR. 1. Anthocerotophyta to Jungermanniidae (Metzgeriaceae). // Nauka, Leningrad.

199. Schuster, R.M. 1977. The evolution and early diversification of the Hepaticae and Anthocerotae.// In.: Frey, W., Hurka, H., Oberwinkler, F. F., Stuttgart, pp. 107-115.

200. Scott, К. M., Crandall-Stotler, B. 2002. RAPD Polymorphism as an Indicator of Population Structure, Breeding System, and Speciation in Fossombronia. I I The Bryologist, Vol. 105, No. 2, pp. 225-232.

201. Selkirk, P.M., Skotnicki, M., Adam, K.D., Connett, M.B., Dale, Т., Joe, T.W., Armstrong, J. 1997. Genetic variation in Antarctic populations of the moss Sarconeurum glaciale. II Polar Biology, Vol. 18, pp. 344-350.

202. Shaw, A.J. & Allen, B.H. 2000. Phylogenetic relationships, morphological incongruence and geographic speciation in the Fontinalaceae (Bryophyta). // Mol. Phylogen. Evol., Vol. 16, pp. 225-237.

203. Shaw, A.J. & Goffinet, B. 2000. Molecular evidence of reticulate evolution in the Peatmosses {Sphagnum), including S. ehyalinum sp. nv. II The Bryologist, Vol. 103, No. 2, pp. 357-374.

204. Shaw, A.J. 2000a. Molecular phylogeography and cryptic speciation in the mosses, Mielichhoferia elongata and M. mielichhoferiana (Bryaceae).// Molecular Ecology, Vol. 9, pp. 595-608.

205. Shaw, A.J. 2000b. Phylogeny of the Sphagnopsida based on chloroplast and nuclear DNA sequences. // The Bryologist, Vol. 103, No. 2, pp. 227-306.

206. Shaw, A.J., Cox, C.J., Goffinet, В., Buck, W.R., Boles, S.B. 2003a. Phylogenetic evidence of a rapid radiation of pleurocarpous mosses (Bryophyta). // Evolution Int. J. Org. Evolution, Oct., Vol. 57, No. 10, pp. 2226-41.

207. Shaw, A. J., Werner, O., Ros, R. M. 2003b. Intercontinental Mediterranean disjunct mosses: morphological and molecular patterns. //American Journal of Botany, Vol. 90, No. 4, pp. 540-550.

208. Shiro, I., Uchiyama, Т., Tashiro, Y., Miyazaki, S. 1998. RFLP analysis of a PCR amplified region of chloroplast DNA in eggplant and related Solanum species. // Euphytica, Vol. 12, No. 3, pp. 295- 299.

209. Skotnicki, M.Ll, Ninham, J.A., Selkirk, P.M. 1998a. High Levels of RAPD Diversity the Moss Bryum argenteum in Australia, New Zeland, and Antarctica. // The Bryologist, Vol. 101, No. 3., pp. 412-421.

210. Skotnicki, M.L., Selkirk, P.M., Beard, C. 1998b. RAPD profiling of genetic diversity in two populations of the moss Ceratodon purpureus in Victoria Land, Antarctica. // Polar biology, Vol. 19, pp. 172-176.

211. Skotnicki, M.L., Selkirk, P.M., Ninham, J.A. 1998c. RAPD analysis of genetic variation and dispersal of the moss Bryum pseudotriquetrum from Southern Victoria Land, Antarctica. // Polar Biology, Vol. 20, No. 2, pp. 121 126.

212. Skotnicki, V., Bargagli, R., Ninham, J. 2002. Genetic diversity in the moss Pohlia nutans on geothermal ground of Mount Rittmann, Victoria Land, Antarctica. // Polar Biology, Vol. 25, No. 10, pp. 771 777.

213. So, M.L., Groller, R., 2000. Description of Plagiochila detecta sp. nov. (Hepaticae) from East Asia based on morphological and RAPD evidence. // Nova Hedwigia, Vol. 71, pp. 387-393.

214. Soltis, D. E., Soltis, P.S., Clegg, M.T., Durbin, M. 1990. rbcL sequences divergence and phylogenetic relationships in Saxifragaceae sensu lato. // Рос. Natl. Acad. Sci. USA, Vol. 87, pp. 4640-44.

215. Soltis, E., Soltis, P.S. 1998. Choosing an approach and an appropriate gene for phylogenetic analysis. // Molecular systematics of plants II. DNA sequencing / Ed.: D.E. Soltis, P.S. Soltis, J.J.Doyle. Boston: Kluwer, pp. 2-42.

216. Soltis, P.S., Soltis, D.E., Wolf, P.G., Nikrent, D.L., Chaw, S.-M., Chapman, R.L. 1999. The phylogeny of land plants inferred from 18S rDNA sequencing: pushing the limits of rDNA signal? // Mol. Biol. Evol., Vol. 16, pp. 1774-1784.

217. Soltis, E., Soltis, P.S. 2000. Contribution of plant molecular systematics to studies of molecular evolution. // Plant Molecular Biology, Vol. 42, pp. 45-75.

218. Sone, Т., Fujisawa, M., Takenaka, M., Nakagawa, S. et al. 1999. Bryophyte 5S rDNA was inserted into 45 S rDNA repeats units after the divergence from higher land plants. // Plant Molecular Biology, Vol. 41, pp. 679-685.

219. Sper-Whitis, G.L., Moody, J.L., Vaughn, J.C. 1996. Universality of mitochondrial RNA editing in cytochrome-c oxidase subunit I (coxl) among the land plants. // Biochimica et Biophysica Acta, Vol. 1307, pp. 301-308.

220. Stech, M., Frahm, J.P. 2000a. The systematic position of Gradsteinia andicola Ochyra (Donrichardsiaceae, Bryopsida): Evidence from nrDNA internal transcribed spacer sequences. // Trop. Bryol., Vol. 18, pp. 75-85.

221. Stech, M., Frahm, J.P. 2000b. The systematic position of Ochyraea tatrensis (Hypnobarlettiaceae, Bryopsida) based on molecular data. // Bryologist, Vol. 104, pp. 199-203.

222. Stech, M. 2001. Molecular systematic relationships and geo-molecular divergence patterns in the moss genus Campylopus. И Abstract, Symposium: Biodiversitat & Evolutionsbiologie, Bochum, p. 59.

223. Stech, M., Quandt, D., Frey, W. 2003a. Molecular circumscription of the hornworts (Anthocerotophyta) based on the chloroplast DNA trnL-trnF region. // J. Plant Res., Vol. 116, pp. 389-398.

224. Sten0ien, H.K., Flatberg, K.I. 2000. Genetic Variability in the Rare Norwegian Peat Moss Sphagnum troendelagicum. II The Bryologist, Vol. 103, No. 4, pp. 794-801.

225. Szweykowski, J. 1984. Species problems and taxonomic methods in Bryophytes.//The Hattori Bot. Labor., Vol. 2, pp. 1130-1171.

226. Szymanski, M., Barciszewska, M.Z., Barciszewski, J., Specht, Т., Erdmann, V.A. 1997. Compilation of ribosomal 5 S ribonucleic acid nucleotide sequences: eukaryotic 5S rRNAs. // Biochimica et Biophysica Acta, Vol. 1350, pp. 75-79.

227. Taberlet, P., Gielly, L., Pautou, G., Bouvet, J. 1991. Universal primers for amplification of three non-coding regions of chloroplast DNA. // Plant Molecular Biology, Vol. 17, pp. 1105-1109.

228. Theissen, G., Becker, A., Rosa, A.D., Kanno, A., Kim, J.T. et al. 2000. A short story of MADS-box genes in plants. // Plant Molecular Biology, Vol. 42, pp. 115-149.

229. Troitsky, A.V., Bobroba, V.K., Ponomarev, A.G., Antonov, A.S. 1984. The nucleotide sequences of chloroplast 4,5 S rRNA from Mnium rugicum (Bryophyta): mosses also possess this type of RNA. // FEBS Letters, Vol. 176, No. 1, pp. 101-109.

230. Troitsky, A.V., Bobroba, V.K. 1986. 23S rDNA derived small ribosomal RNAs: their structure and evolution with referens to plant phylogeny. // DNA systematics, Vol. 2: Plants. / Ed.: S.K. Dutta. CRC Press. Boca Raton, pp. 137-170.

231. Tsubota, H., Nakao, N., Arikawa, Т., Yamaguchi, Т., Higuchi, M., Deguchi, H. & Seki, T. 1999. A Preliminary phylogeny of Hypnales (Musci) as inferred from chloroplast rbcL sequences data. // Bryol. Res., Vol. 7, p. 233-248.

232. Tsubota, H., Nakao, N. Yamaguchi, Т., Seki, Т., Deguchi, H. 2000. Preliminary phylogenetic relationships of the genus Brotherella on chloroplast rbcL sequence data. // Journal of the Hattori Botanical Laboratory, Vol. 88, pp. 257-277.

233. Tsubota, H., Akiyama, H., Yamaguchi, Т., Deguchi, H. 2001a. Molecular phylogeny of the Sematophyllaceae (Hypnales, Musci) based on chloroplast rbcL sequences. //J. Hattori Bot. Lab., Vol. 90, pp. 221-240.

234. Tsubota, H., Akiyama, H., Yamaguchi, Т., Deguchi, H. 2001b. Molecular phylogeny of the genus Trismegistia and related genera (Sematophyllaceae, Musci) based on chloroplast rbcL sequences. // Hikobia, Vol. 13, pp. 529-549.

235. Van de Peer, Y. & De Wachter, R. 1997. Construction or evolutionary distance trees with TREECON for Windows: accounting for variation in nucleotide substitution rate among sites. // Comput. Applic. Biosci., Vol. 13, pp. 227-230.

236. Van Der Velde, M., Van Der Strate, H.J., Van De Zande, L., Bijsma, R. 2000. Isolation and characterization of microsatellites in the moss species Polytrichum formosum. И Molecular Ecology, Vol. 9, pp. 1661-1686.

237. Van Der Velde, M., During, H.J., Van De Zande, L., Bijsma, R. 2001. The reproductive biology of Polytrichum formosum: clonal structure and paternity revealed by microsatellites. // Molecular Ecology, Vol. 10, pp. 2423-2434.

238. Vanderpoorten, A., Shaw, A.J., Goffinet, B. 2001. Testing controversial alignment in Amblystegium and related genera (Amblystegiaceae: Bryopsida). Evidence from rDNA ITS sequences. // Syst. Bot., Vol. 28, pp.470-479.

239. Vanderpoorten, A., Hedenas, L., Cox, C.J., Shaw, A.J. 2002a. Circumscription, classification, and taxonomy of Amblystegiaceae (Bryopsida) inferred from nuclear and chloroplast DNA sequence data and morphology. // Taxon, Vol. 51, pp. 115-122.

240. Vanderpoorten, A., Hedenas, L ., Cox, C.J., Shaw, A.J. 2002b. Phylogeny and morphological evolution of the Amblystegiaceae (Bryopsida). // Mol. Phylogenet. Evol., Vol. 23, pp. 1-21.

241. Vanderpoorten, A. Hedenas, L., Jacquemart, A.-L. 2003b. Differentiation in DNA fingerprinting and morphology among species of the pleurocarpous moss genus, Rhytidiadelphus (Hylocomiaceae). // Taxon, Vol. 52, pp. 229-236.

242. Vanderpoorten, A., Jacquemart, A.-L. 2004. Evolutionary mode, tempo, and phylogenetic association of continuous morphological traits in the aquatic moss genus. // J. Evol. Biol., Vol. 17, pp. 279-287.

243. Virtanen, V. 2003. Phylogeny of the Bartramiaceae (Bryopsida) based on morphology and on rbcL, rps4 and trnL-trnF sequence data. // The Bryologist, Vol. 106, No. 2, pp. 280-296.

244. Vitt, D.H. 1984. Classification of the Bryopsida. // In.: Schuster R.M., ed. New manual of bryology, vol.2., Nichinan: Hattori Botanical Laboratory.

245. Vivek, B.S., Simon, W.P. 1999. Phylogeny and relationships in Dauscus based on restriction fragment length polymorphism (RPLPs) of the chloroplast and mitochondrial genomes. // Euphytica, Vol. 105, No. 3, pp. 183-189.

246. Volg, C., Badger, J., Kearney, P., Li, M., Clegg, M., Jiang, T. 2003. Probabilistic Analysis Indicates Discordant Gene Tress in Chloroplast Evolution. // Journal of Molecular Evolution, Vol. 56, pp. 330-340.

247. Wall, D.P. 2002. Use of the nuclear gene glyceraldehydes 3-phosphate dehydrogenase for phylogeny reconstruction of recently diverged lineages in Miithyridium (Musci: Calymperaceae). // Molecular Phylogenetics and Evolution, Vol. 25, p. 10-26.

248. Waters, D., Buchheim, M., Dewey, R., Chapman, R. 1992. Preliminary inferences of the phylogeny of bryophytes from nuclear-encoded ribosomal RNA sequences. // Ibid., Vol. 79, pp. 459-466.

249. Waters, D., Goffinet, В., Vitt, D., and Chapman, R. 1996. The systematic affinities of the Calomniaceae (Bryopsida) based on 18S nrDNA nucleotide sequences. // American Journal of Botany, Vol. 83, No. 6, pp. 27.

250. Waters, E.R., Vierling, E. 1999. The Diversification of Plant Cytosolic Small Heat Shock Proteins Preceded the Divergence of Mosses. // Molecular Biology and Evolution, Vol. 16,No. l,pp. 127-139.

251. Weising, K., Bayermann, В., Ramse, J., Kahl, G. 1991. Plant DNA fingerprinting with radioactive and digoxigenated oligonucleotide probes complementary to simple repetitive DNA sequences. // Electrophoresis, Vol. 12., pp. 159-169.

252. Weising, K., Nybon, H., Wolff, K., Meyer, W. 1995. DNA fingerprinting in plants and fungi. // CRC Press, Inc., 2000, Corporate Blvd., N.W., Boca Raton, Florida, p.121.

253. Werner, O., Ros, R.M., Cano, M.J., Guerra, J. 2002. Tortula and some related genera (Pottiaceae, Musci): phylogenetic relationships based on chloroplast rps4sequences. // Plant Systematics and Evolution, Vol. 235, pp. 197-207.

254. Werner, O., Ros, R.M., Cano, M.J., Guerra, J. 2004. Molecular phylogeny of Pottiaceae (Musci) based on chloroplast rpsA sequence data. // Plant Systematics and Evolution, Vol. 243, pp. 147-164.

255. Wheeler, J.A. 2000. Molecular phylogenetic reconstructions of the Marchantioid liverworts radiation. // The Bryologist, Vol. 103, No. 2, pp. 314-333.

256. Williams, J.G.K., Kubelik, A.R., Livak, K.J., Rafalski, J.A., Tingey, S.V. 1990. DNA polymorphisms amplified by arbitrary primers are usefull as genetic markers. //Nucleic Acids Rec., Vol., 18, pp. 6531-35.

257. Wyatt, R., Odrzykoski, I.J., Stoneburner, A. 1989. A high level of genetic variation in the haploid moss Plagiomnium ciliare. // Evolution, Vol. 43, No. 5, pp. 10851096.

258. Xu, M.Q., Kathe, S.D., Goodrich Blair, H., Nierzwicki-Bauer, S.A., Shub, D.A. 1990. Bacterial origin of a chloroplast intron: conserved self-splicing group I introns in cyanobacteria. // Science, Vol. 250, pp. 1566-1570.

259. Zietkiewicz, E., Rafalski, A., Labuda, D. 1994. Genome fingerprinting by simple sequences repeat (SSR) anchored polymerase chain reaction amplification. // Genomics, Vol. 20, pp. 176-183.

260. Zouhair, R., Corradini, P., Defontaine, A. & Hallet, J. N. 2000. RAPD markers for genetic differentiation of species within Polytrichum (Polytrichaceae, Musci)'. a preliminary survey. // Taxon, Vol. 49, pp. 217-229.

261. Zuker, M. 2003. Mfold web server for nucleic acid folding and hybridization prediction. // Nucleic Acids Research, Vol., 31, No. 13, pp. 3406-3415.

Информация о работе

Гардинер, Анастасия Анатольевна
кандидата биологических наук
Москва, 2004
ВАК 03.00.03

Диссертация

Молекулярная филогения бокоплодных мхов (Bryopsida, Musci) по результатам анализа ядерных и хлоропластных последовательностей ДНК - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Молекулярная филогения бокоплодных мхов (Bryopsida, Musci) по результатам анализа ядерных и хлоропластных последовательностей ДНК - тема автореферата по биологии, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы