Систематика и филогения рода Polygonum L. s. str.

Войлокова, Вера Николаевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Систематика и филогения рода Polygonum L. s. str.
ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Автореферат диссертации по теме "Систематика и филогения рода Polygonum L. s. str."

□□3054266

На правах рукописи

ВОИЛОКОВА ВЕРА НИКОЛАЕВНА

СИСТЕМАТИКА И ФИЛОГЕНИЯ РОДА РОЬУСОШМЬ. в^.: МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПОДХОД

Специальность 03. 00.05 - Ботаника

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва - 2007

003054266

Работа выполнена в Главном ботаническом саду им. Н.В. Цицина РАН

Защита диссертации состоится " 1 " марта 2007 г. в 14 ч. 00 мин. на заседании Диссертационного совета Д. 002.0.28.01 в Главном ботаническом саду им. Н.В. Цицина Российской академии наук по адресу: 127276, Россия, г. Москва, ул. Ботаническая, 4, ГБС РАН, конференц-зал лабораторного корпуса, тел./факс (095) 977-91-72.

С диссертацией можно ознакомиться в Фундаментальной библиотеке Главного ботанического сада им. Н.В. Цицина РАН.

Научный руководитель:

доктор биологических наук, Ю.К. Виноградова

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук,

М.С. Игнатов кандидат биологических наук, Т.Х. Самигуллин

Ведущая организация:

Биологический факультет МГУ

Автореферат разослан " ^

Ученый секретарь

Диссертационного совета, 9

доктор биологических наук Ю.К. Виноградова

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы, Однолетние виды Polygonum L. s.str. (Polygonaceae), не раз служили объектом специальных исследований (Комаров, 1936; Клоков, 1952, Ворошилов, 1954; Scholz, 1958, 1959, I960; Styles, 1962; Webb, Chater, 1964; Schmid, 1983; Wolf, McNeill, 1986; Webb et al„ 1993; Цвелев, 1979, 1989, 1996, Юрцева, Крамина, 2003, 2004). Однако, учитывая чрезвычайный полиморфизм спорышей, следует отметить, что остается множество неразрешенных систематических и филогенетических вопросов, нет ясности в понимании числа и объемов видов. Трудности в распознавании видов вызваны высокой пластичностью морфологических признаков, связанной с различиями в условиях питания, увлажнения и степени вытаптывания Другая причина - распространение спорышей по всему земному шару, разнообразие эколого-климатических условий в пределах обширных ареалов видов, приведшее к образованию множества морфологических рас. Предполагается, что видовое разнообразие спорышей в большей мере возникло в результате межвидовой гибридизации нескольких исходных видов (Юрцева, 2003). Благодаря преобладанию самоопыления и большой семенной продуктивности новые гибриды, многим из которых присвоен видовой ранг, способны возобновляться, не смешиваясь с исходными видами, и увеличивать свою численность. Они либо занимают переходное местообитание, либо вытесняют родительские виды из их природных местообитаний.

Исключительная роль в образовании гибридов принадлежит Polygonum aviculare L. s str. Широкий ареал вида, перекрывающий ареалы большинства других, большая экологическая амплитуда, наличие разнообразных цитотипов позволяют Р aviculare выступать в качестве одного из родителей (Юрцева, 2003)

До сих пор выводы о межвидовой гибридизации спорышей основывались на анализе морфологической изменчивости и хромосомных чисел предполагаемых родителей и гибридов. Однако для получения дополнительных свидетельств гибридизации необходимо использование молекулярных методов анализа. В настоящее время весьма актуально и привлечение молекулярно-генетического подхода для ревизии системы и филогении рода Polygonum.

Цели и задачи исследования. Основной целью работы является молекулярный анализ меж- и внутривидового полиморфизма, сравнение уровней вариабельности геномов в смешанных популяциях спорышей, состоящих из нескольких видов, оценка возможности их межвидовой гибридизации и сопоставление результатов молекулярной филогении с существующей системой рода Polygonum (Цвелев, 1979, 1996), с морфологическими признаками и известными хромосомными числами, что позволит уточнить природу полиплоидных видов группы. Данные методы и подходы широко приняты в мировой практике при решении подобных задач, однако в роде Polygonum L. s str. осуществлены впервые.

В связи с поставленными целями решались следующие задачи:

1. Используя молекулярно-генетического методы (ISSR- и RAPD-анализ) определить уровни внутри- и межвидовой вариабельности у представителей рода Polygonum L. s.str.

2. Рассмотреть проблемы таксономии и идентификации представителей секц. Polygonum, подсекции Polygonum (Цвелев, 1979). Установить какие виды участвовали в формировании P. arenastrum, P.aschersonianum, Р boreale, Р samarense

3. Охарактеризовать последовательности внутренних транскрибируемых спейсерных участков (ITS1, ITS2) рибосомной ДНК и гена 5,8S рРНК у видов Polygonum L. s.str. Исследовать нуклеотидный полиморфизм данных последовательностей.

4 Определить последовательности участка tmS-trnG и интрона гена тРНК глицина хлоропластной ДНК Polygonum L s str и оценить полиморфизм данных последовательностей.

5. Проанализировать информативность исследуемых участков ядерной и хлоропластной ДНК для молекулярно-эволюционного анализа

6. Построить филогенетические деревья по последовательностям ITS 1-2, сравнить их топологии и оценить соответствие полученных результатов с существующей системой рода Polygonum (Комаров, 1936; Цвелев, 1979,1996).

7. Проанализировать вторичную структуру ITS2 яд-рДНК и оценить возможность ее использования как дополнительного маркера для молекулярно-эволюционного анализа.

Научная новизна и практическая ценность работы. Впервые применены молекулярно-генетических методы для решения эволюционно-таксономических задач в роде Polygonum L s str Актуальность такого подхода связана с повышенной морфологической изменчивостью, сложностью идентификации видов и недостаточным пониманием видообразовательных процессов в группе. Впервые с использованием систем молекулярного маркирования проведен анализ генома видов Polygonum L. s.str., для которого характерна сетчатая эволюция Определены уровни внутри- и межвидового полиморфизма, различия по геномной вариабельности у видов рода, а также показана гибридная природа некоторых видов. Полученные данные сопоставлены с уже существующими морфологическими представлениями о гибридизации внутри рода.

Впервые проанализирован полиморфизм нуклеотидных последовательностей внутренних транскрибируемых спейсеров ITS 1, ITS2 и гена 5,8S рРНК ядерного рибосомного оперона, участка trnSGGA-trnGu'JC хлоропластного генома, интрон гена trnG у видов Polygonum L s.str. Получены дендрограммы, отражающие филогению группы по последовательности ITS 1-2 и положение видов в них сопоставлено с положением этих видов в системе рода Polygonum Построена модель вторичной структуры ITS2 яд-рДНК.

Показана перспективность использования ISSR- и RAPD-маркирования как источника дополнительной информации при изучении гибридизации внутри рода

Апробация диссертации. Основные положения диссертации доложены на VIII молодежной конференции ботаников в Санкт-Петербурге (2004); XII молодежной научной конференции Института биологии "Актуальные проблемы биологии и экологии" (Сыктывкар, 2005); I (IX) Международной конференции молодых ботаников в Санкт-Петербурге (2006) и на 17-ом международном симпозиуме «Biodiversity and Evolutionary Biology» (Бонн, Германия, 2006).

Публикации по теме диссертации. Опубликовано 10 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, списка литературы, включающего ЗОУ наименований, в том числе2-?<$ на иностранных языках, и приложения. Работа изложена на страницах текста, включая таблиц и

рисунков. Приложение содержит SQ_ рисунков.

Благодарности. Автор выражает искреннюю признательность и благодарность научному руководителю ЮК. Виноградовой; О.В. Юрцевой, А.В. Троицкому, В.К. Бобровой, И А Милютиной, М.С. Игнатову, И.А. Шанцеру, О А Новожиловой, Л.П Арефьевой, В.Ф. Семихову, Д Е. Герус за ценные замечания, обсуждения, а также за содействие при выполнении экспериментальных исследований.

Содержание работы Глава 1. СИСТЕМАТИКА РОДА Polygonum L. s. str.

Секция Polygonum рода Polygonum L (род Polygonum L. s str.) насчитывает около 60 видов, широко распространенных, в основном, в умеренных областях Северного полушария; для территории России приводят 30-35 видов. Спорыши - это однолетние сорняки-ценофобы, обитающие преимущественно в нарушенных и открытых местообитаниях. Благодаря короткому жизненному циклу и сочетанию самоопыления с перекрестным опылением процессы эволюции у них протекают особенно интенсивно

Хотя в пределах европейской части бывшего СССР эта группа уже не раз основательно перерабатывалась (Комаров, 1936, Клоков, 1952, Ворошилов, 1954, Webb, Chater, 1964; Цвелев, 1996), до сих пор еще остается немало вопросов, касающихся количества входящих в нее видов, и номенклатуры. По этой причине авторы некоторых Флор и определителей предпочли сильно укрупнить виды, объединив почти все рудеральные виды этой группы в один «сборный» вид - Р aviculare s. 1. Однако такое упрощение не является целесообразным, так как входящие в этот «сборный» вид более «мелкие» виды достаточно четко отличаются друг от друга по целому ряду морфологических признаков и сохраняют свое постоянство как в природе, так и в культуре (Ворошилов, 1954 Цвелев, 1979, 1996). Именно по этой причине возникает тенденция к их дроблению. Н Н Цвелев (1996) делит спорыши Восточной Европы на 8 подсекций.

Среди видов этой группы много полиплоидов, возникших, по-видимому, за счет межвидовой гибридизации Предполагается, что многие виды возникли в результате скрещивания Р. aviculare L. s. str. с несколькими диплоидными видами: P. calcatum Lindm., P. patulum Bieb., P. maritimum L., P. arenarium Waldst. et Kit, P. salsugineum Bieb. и другими (ГОрцева, 2003). Предполагаемые гибридогенные виды являются тетраплоидами и гексаплоидами, например, Р arenastrum Boreau, Р neglectum Besser, Р boreale (Lange) Small, P. raii Bab. (Юрцева, Крамина, 2003; 2004). В связи с повышенной морфологической изменчивостью, свойственной видам этой группы, в системах разных авторов имеются противоречия, в связи с чем система этой группы нуждается в ревизии. Идентификация форм с переходными признаками и комбинативной изменчивостью затруднена. Это делает особенно актуальным применение молекулярных методов исследования для ревизии системы секции Polygonum и выяснения роли гибридизации в возникновении ряда видов спорышей.

Глава 2. ЗНАЧЕНИЕ ГИБРИДИЗАЦИИ В ЭВОЛЮЦИИ РОДА Polygonum L. s. str.

Самоопыление в данной группе можно расценивать как основную причину устойчивого существования множества микровидов с мелкими отличительными особенностями, представляющими трудности для систематики (Ворошилов, 1954; Scholz, 1958, Styles, 1962; Юрцева, 1998).

Однолетним горцам свойственно явление гетерокарпии (Янишевский, 1927; Styles, 1962), которое необходимо учитывать в систематических исследованиях. Известны примеры, когда формы одного вида с летними и осенними цветками и плодами были описаны как разные таксоны. Не исключено, что гетерокарпия послужила основой для формирования отдельных рас и видов, у которых закрепился лишь один вариант плодов (Юрцева, 1999).

Хромосомные числа у некоторых видов спорышей образуют полиплоидные ряды. Поскольку у Р aviculare описан процесс двойного оплодотворения (Lonay, 1922), а апомиксис в данной группе не обнаружен, то эти числа могут быть результатом как гомоплоидной, так и гетероплоидной гибридизации разных цитотипов в пределах вида и между видами (Юрцева, Крамина, 2003).

Гибридизацию можно считать одним из основных факторов увеличения биологического разнообразия в природе (Anderson, 1949; Бобров, 1980; Цвелев, 1992) Возможность быстрой прогрессивной эволюции гибридогенных таксонов определяется

некоторой деспециализацией их по сравнению с родительскими таксонами. Отчасти это происходит вследствие наличия у гибридов двух различных наследственных основ, что создает их большую приспособляемость к новым условиям среды Родительские таксоны -обычно первичные диплоиды; они, как правило, обладают незначительной активностью и сокращают свои ареалы, в то время как гибридогенные таксоны - обычно амфиполиплоиды - становятся очень активными и быстро расширяют свои ареалы (Цвелев, 2005).

Гибридизацию спорышей признают многие авторы (Янишевский, 1927а; Цвелев, 1979, 1996; Love, Love, 1956; Styles, 1962; Schmid, 1983; Scholz, 1958, Lousley, Kent, 1981; Meerts, Lefebvre, 1988, Meerts et al., 1990; Meerts, Vekemans, 1991; Цвелев, 1996, Юрцева, Крамина, 2003, 2004) По мнению Д. Е. Янишсвского (1927), Р aviculare L , Р paíulum Bieb и Р salsugmeum М. Bieb легко образуют между собой фертильные гибридные формы Некоторые гибриды столь широко распространены, что им придаю! раш видов Р. boreale (Lange) Small (Р. aviculare х Р гаи), Р arenastrum Boreau (Р aviculare L. х Р calcatum Lindm), Р euximum Chrtek (Р. aviculare L x P maritimum L.), P aschersonianum H. Gross {P.aviculare L. / P. patulum Bieb. x P salsugineum M. Bieb.), P psammophilum (Bordz ex Tzvel.) Tzvel. (P patulum Bieb. x P. arenarium Waldst. et Kit.). Другие гибриды встречаются реже и не имеют видового ранга.

Глава 3. СОВРЕМЕННАЯ СИСТЕМАТИКА КАК ИНТЕГРИРУЮЩАЯ НАУКА: МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕТОДЫ В СИСТЕМАТИКЕ РАСТЕНИЙ

Глава посвящена рассмотрению методов молекулярной биологии, которые открыли перед систематикой растений новые возможности и перспективы для анализа и систематизации Освещены ключевые методические подходы, основанные на сравнении нуклеотидных последовательностей отдельных участков генома и сравнении наборов фрагментов ДНК, получаемых из суммарной ДНК (RFLP, RAPD, AFLP, SCAR, CAPS, ISSR, SSR). ISSR- и RAPD- маркирование геномов успешно применяют в том числе и для определения межвидовой гибридизации у растений (Arnold et al., 1991, Arnold, 1993; Hardig et al, 2000; Tovar-Sánchez, Oyama, 2004),

Семейство Polygonaceae с некоторых пор также является предметом молекулярных исследований Для уточнения системы Polygonaceae и выяснения родства таксонов был использован участок хлоропластной ДНК - ген rbcL (Fiye, Kron, 2003). с помощью методов RAPD и ISSR предпринималась попытка доказать гибридную природу R х bohemicum = R japonicum х R sachalinensis (M.LHollingsworth et al, 1998) Также в роде Polygonum si, молекулярными методами исследованы секции Echinocaulon (Park, 2001), Tovara (Suh, Kim, Park, Mun, 1996), Persicaria (Kim, Donoghue, 2005). Сопоставление деревьев, построенных по ядерным и хлоропластным маркерам ДНК в секции Persicaria, показало гибридную природу целого ряда полиплоидных видов.

Глава 4. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Для анализа генома Polygonum были использованы современные системы молекулярного маркирования RAPD и ISSR, анализ полиморфизма нуклеотидных последовательностей. Исследованы образцы 261 растения, относимые к 12 видам и гибридам Polygonum L. s str. из 8 смешанных популяций (табл 1), собранные О В Юрцевой, ДД Соколовым, С.В. Ковальским. Растительный материал высушивали и хранили в силикагеле Растения, с которых был взят материал для молекулярных исследований, сфотографированы для сопоставления полученных результатов с морфологическими признаками видов и гибридов, отобранных для молекулярных исследований, сфотографирован для сравнения морфологических признаков Для филогенетического исследования были получены образцы из коллекции гербария биологического факультета МГУ им. М В Ломоносова (MW) и БИН (LE). Для ряда видов данные о нуклеотидных последовательностях ITS1, ITS2 были взяты из международной базы данных GenBank fhttp://www.nebi.nlm.mh.govA

Препараты суммарной ДНК получали с применением цетилтриметиламмонийбромида (ЦТАБ) (Doyle & Doyle 1987) или с помощью набора для экстракции растительной ДНК -Nucleospin Plant Extraction Kit ("Macherly-Nagel", Германия).

№№ популяций Наименование и число образцов для анализа методом RAPD и ISSR

1-И, г. Москва N-AV (1-9) - Р aviculare, N-AR (1-9) - Р arenastrum, N-C (1-9) - Р calcatum, N-M (1-9) - P. monspeliense

2-Ъ, г. Москва Z-AV (1-9) - P. aviculare, Z-AR (1-9) - P.arenastrum, Z-C (1-9) - P. calcatum

3-У, г. Волгофад V-AV (1-9) - P. aviculare, V-AR (1-9) - P arenastrum, V-C (1-9) - P calcatum

4-М г. Волгоград M-Pat (1-9) - P. patulum, M-Hybr (1-9) -гибриды, M-AR (1-9) -P.arenastrum

г. Волгоград S-Sal (1-5) - P. salsugeneum, S-Ash (1-3) - P. aschersonianum, S- Hybr (1-8) -P. samarense, S-Pat (1-8) - P. patulum, S-AV (1-8) - P arenastrum, SH-Hybr (1-6) - гибриды, SH-AV (1-4) - P. aviculare, SH-Pat (1-6) - P patulum, SH-AR (1-6) - P.arenastrum

б-УЭ г. Волгоград VS-Sal (1-8) - P. salsugeneum, VS-Ash (1-8) - P. aschersonianum, VS-Pat (16) - P patulum, VS-AR (1-8) - P arenastrum, VS- Ash_a (1-8) - P aschersonianum, VS-Hybr (1-8) - гибриды

7-С11, Мурманская обл. Ch-AV (1-8) - P. aviculare, Ch-B(l-7) - P boreale, Ch-R(l-6) - P. raii

8-А, Астраханская обл. A-Nov(l-6) - P. novoascamcum, A-Hybr(l-9) - гибриды, A-Arm(l-8) - P arenarmm

RAPD- и ISSR-анализ полиморфизма ДНК. Амплификацию проводили с использованием 12 RAPD и 8 ISSR-праймеров, ранее успешно примененных для выявления полиморфизма и решения вопросов гибридизации у представителей рода Fallopia (Polygonaceae) (Hollingsworth et al., 1998).

Реакционная смесь объемом 20 мкл содержала 10-20 нг ДНК, 10 пмолей праймера, 200 мкМ каждого dNTP, 2 5 (1,5 для ISSR) мМ MgCl2, 1.5 ед. Taq-полимеразы (Диалат ЛТД, Россия) в рекомендованном производителем буфере. Амплификацию ДНК проводили в следующем режиме, первая денатурация 95°С в течение 3 мин сопровождалась 40 циклами амплификации (94°С - 1 мин, Т0™ - 30с, 72°С - 40 с) Тотж для RAPD - 37°С, для ISSR рассчитывалась по формуле Т = 4 х (G+C) + 2 х (А+Т) для каждого праймера в отдельности. Продукты реакции анализировали электрофорезом в 1,7 % агарозном геле в lxTBE с бромистым этидием (0,5 мкг/мл) при 90 В.

Определение пуклеотидных последовательностей. В качестве праймеров для исследования полиморфизма внутренних транскрибируемых спейсеров рибосомного оперона ядерной ДНК использовали две пары внешних праймеров L, А и 4, В (White et al, 1990) Продукт реакции амплификации состоял из ITS 1, ITS2 ограниченных генами 18S и 26S рРНК и включающих ген 5,8 S рРНК

Для амплификации участка trnSU0A-trnGccc

были использованы праймеры trnS

3'trnG (Shaw et al, 2005). Получали амплификат, состоящий из 48 нуклеотидов гена trnS, 26 нуклеотидов гена tmG и двух спейсеров, окружающих ген psbZ (ycf9). Для амплификации tmG интрона использовали праймеры 3'trnGuuc и 5'tmG2G (рис. 1).

3' tmG1-" 3' tmG"* 5' tmG2G --- trnS

psbZ (yot9)

trnS

а ,гп5 б тй интрон

Рис. 1. Схема расположения и направление отжига праймеров при амплификации участка 1ш8ША-1гпО°сс (а) и 1гпОшс интрон (б) хпДНК

Реакционная смесь объемом 25 мкл содержала 10-20 нг ДНК, 10 пмолей праймера и MaQMix (Диалат ЛТД, Россия). Амплификацию ДНК проводили в следующем режиме первая денатурация 94°С в течение 3 мин сопровождалась 30 циклами амплификации (94°С -50с, Тотж- 58°С (60°С для хлоропластных участков) - 40 с, 72°С - 1мин). Продукты реакции анализировали электрофорезом в 1 % агарозном геле в IxTAE. Для очистки амплификата использовали набор GFX PCR Purification Kit ("Amersham Pharmacia", США).

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

Филогенетический анализ. Данные RAPD- и ISSR-маркирования были представлены в виде бинарных' матриц присутствия/отсутствия фрагментов одинаковой длины. По матрице состояний были рассчитаны матрицы различий (Nei, Li, 1979) По полученной матрице были построены дендрограммы сходства невзвешенным парно-групповым методом с арифметическим усреднением (UPGMA). Для установления уровня генетического родства использован метод объединения соседей (NJ) (Saitou, Nei, 1987) Построение деревьев выполнено с помощью программы TREECON v. 1.3 b (Van de Peer, De Wächter, 1997) Для проверки гипотезы о гибридогенном происхождении использовали также алгоритм неоднозначного разбиения — split decomposition (Bandelt, Dress, 1992), реализованный в компьютерной программе SPLITSTREE 3.2 (Hunson, 1998).

Выравнивание последовательностей осуществлено вручную с помощью программы DNA 2,2 (Dixon, 1999) и BioEdit (Hall, 1999). Филогенетические деревья были построены 1) методом объединения соседей (NJ) с использованием двухпараметрической модели эволюции последовательностей (Kimura, 1980) и оценки статистической поддержки узлов методом бутстрепа (программа MEGA v.3.1 (Kumar et al., 2004)) и 2) методом максимальной экономии с использованием TBR алгоритма и оценкой статистической поддержки узлов методом джекнайфа (программа TNT (Goloboff, Pol, 2002)).

Анализ вторичной структуры. Модель вторичной структуры ITS2 с минимальной свободной энергией устанавливали с помощью программы RNA Secondary Structure, с параметрами, задаваемыми программой по умолчанию (Mathews, 2004)

Глава 5. СИСТЕМАТИКА рода Polygonum L. s. str. ПО ДАННЫМ МОЛЕКУЛЯРНОГО МАРКИРОВАНИЯ МЕТОДАМИ RAPD и ISSR

ISSR- и RAPD- маркирование геномов спорышей было применено для анализа отношений между близкородственными видами Polygonum, произрастающими в смешанных популяциях

Всего нами исследовано 261 образец ДНК 12 видов Polygonum (Р aviculare, Р arenastrum, Р calcatum, Р monspeliense, P. patulum, P. salsugmeum, Р aschersonianum, P.samarense, Р boreale, Р гаи, Р novoascanicum, P. arenariitm) и их гибридов из восьми смешанных популяций. Все использованные в работе праймеры эффективно обеспечивали синтез специфических и воспроизводимых наборов фрагментов (ампликонов) Число ампликонов в зависимости от используемого праймера составляло 6-28 для 1SSR и 8-32 - для RAPD, их размеры варьировали от 0,15 до 3 тпн. Все образцы рассматриваемых видов имели специфические спектры, различавшиеся числом ампликонов, их размерами и степенью выраженности. Наряду с общими ампликонами, большую часть спектров составляют фрагменты, которые присутствуют лишь у части образцов и являются полиморфными маркерами исследуемых ДНК.

Внутривидовая генетическая вариабельность видов Polygonum L. s. str. Для определения уровня внутривидовых различий между видами методами RAPD- и ISSR-маркирования были использованы 108 образцов 12 ранее перечисленных видов и 27 образцов трех гибридов, не имеющих специального названия.

По результатам анализа были определены генетические расстояния. Наиболее полиморфными являются гибриды. Генетические расстояния для гибридов из популяций 4-М, 5-S+SH, 8-А составляли 0,14-0,38; 0,07-0,25; 0,07-0,44 соответственно; для Р arenastrum (P. aviculare х P. calcatum) в объединенной выборке достигает 0,16-0,51; P.boreale (Р aviculare х P.raii) - 0,12-0,37. Высокий уровень внутривидового полиморфизма также наблюдается у полиплоидных видов: P.raii - 0,18-0,39; P.aviculare - 0,08-0,24. Выявленные различия между образцами диплоидных видов P. calcatum (0,03-0,12/0,18) и P.salsugineum (0,04-0,17) были заметно меньше. Компактную группу представляет Р patulum (0,09-0,27) Прослеживается соответствие между уровнем геномного полиморфизма видов и степенью внутривидовой вариабельности морфологических признаков.

Оценка отношений между близкородственными видами P.aviculare, P. arenastrum, P. calcatum и P. monspelietise . Для проверки гипотезы о гибридной природе Р arenastrum, чье происхождение связывают со скрещиванием P. aviculare и P.calcatum, исследовано 81 растение из трех смешанных популяций (две из г. Москвы и одна из г. Волгограда). По результатам этого анализа было отобрано по 3 образца P. aviculare, P. arenastrum и Р calcatum с максимально различающимися спектрами, которые затем анализировали совместно.

Всего при молекулярном анализе геномов P. aviculare, P. arenastrum, P. calcatum и P.monspehense получено' 147 RAPD-фрагментов — для популяции №1-N, 104 — для популяции №2-Z, 120 — для популяции №3-V и 146 — для смешанной выборки образцов Р aviculare, P. arenastrum и P. calcatum из всех трех популяций.

Популяция M1-N. На дендрограмме UPGMA выявляются 3 хорошо поддерживаемые бутстрепом кластера, соответствующие P. calcatum (I), P. arenastrum (II) и P. aviculare + P.monspeliense (III). При этом в кластере III выделяется с высокой поддержкой группа P.monspeliense и 2 субкластера, образованных девятью экземплярами P. aviculare и тремя экземплярами Р. arenastrum. Следует отметить, что уровень бутстреп-поддержки для этих субкластеров невысок. Экземпляры, входящие в кластер III, в целом генетически более полиморфны, чем Р. calcatum и Р. arenastrum, однако генетическое расстояние для особей Р aviculare + Р monspehense сравнимо с таковыми для Р aviculare из прочих популяций (табл. 2). Изучение морфологической изменчивости (Юрцева и др , 2006) и генетического полиморфизма показало высокое сходство Р aviculare и Р monspehense Это подтверждает правильность включения Р monspeliense в состав Р aviculare L. s 1, принятого в большинстве отечественных и зарубежных флор (Цвелев, 1979, 1986, 1996; Webb, Chater, 1964-, Akeroyd et al., 1993; Karlsson, 2000).

Таблица 2. Внутривидовые и межвидовые генетические расстояния исследованных видов Polygonum L. s. str.

Генетическое Популяции Объединенная

расстояние между выборка из

особями в пределах №1-N №2-Z №3-V популяций

вида 1-3

Р aviculare 0.21 0.21 0.22 0.19

Р агепа5П~ит 0.34 0.36 0.29 051

Р сакаШт 0.12 0 12 018 0.34

Р. ауки!аге и Р 0.26

тоюреНепзе

Между видами 0.32 0 36 0 29 0.51

Популяция 2-Х, На дендрограмме иРйМА выделяются два кластера, имеющие высокий уровень бутстреп-поддержки. Первый включает образцы Р сакаШт и часть образцов Р.агепаяКит, тогда как второй — образцы Р. aviculare и остальные образцы Р. агепа$1гит Растения Р. сакаШт образует единый субкластер. Образцы Р агепах1гит генетически более вариабельны, чем Р. сакашт и Р спки1аге, что проявляется в более высоком значении среднего генетического расстояния между ними (табл. 2)

Популяция 3-V. Дендрограмма UPGMA представлена двумя кластерами. !'. calcatum и Р arenastrum (I), и P. aviculare и P. arenastrum (II). P. calcatum и Р aviculare образуют отдельные субкластеры, тогда как образцы P. arenastrum входят в состав как I, так и II субкластеров Образцы Р arenastrum генетически более гетерогенны, чем образцы P.calcatum и Р aviculare (табл. 2).

Объединенная выборка из трех популяций (1-3). Результаты ISSR- и RAPD-маркирования 27 геномов также свидетельствуют о наибольшей обособленности P. aviculare и Р calcatum Они максимально удалены друг от друга и обладают видоспецифичными ампликонами, позволяющими разграничить эти виды.

Р calcatum образует более компактную группу, менее изменчив по сравнению с Р aviculare и Р arenastrum. Возможно, это связано с тем, что Р calcatum обычно представлен диплоидами, а Р arenastrum и Р aviculare — тетраплоидами и гексаплоидами (Юрцева, 2002). Кластеры образцов Р calcatum и P. aviculare четко выделялись во всех случаях, а образцы P. arenastrum попадали в оба кластера, распределяясь между ними В спектрах отдельных образцов P. arenastrum присутствуют ампликоны, специфичные как для Р aviculare, так и для Р calcatum

Анализ как отдельных популяций, так и объединенной выборки из трех популяций показал, что Р arenastrum обладает наибольшей генетической вариабельностью (табл. 2) По результатам UPGMA (рис. 2, а) образцы Р aviculare, Р calcatum и Р arenastrum, происходящие из разных популяций, группируются в соответствии с их i еографическим происхождением (за исключением образцов V-C4, Z-AR3, V-AR7) Однако но результатам NJ (рис. 2, б) группировка образцов в соответствии с их происхождением соблюдается только для Р aviculare и P. calcatum. Образцы Р arenastrum из разных популяций не формируют отдельных субкластеров, что является еще одним свидетельством большого генетического разнообразия этого вида. Гетерогенность згою таксона можно обьяснить происхождением от разных родительских линий Это дает основание рассматривать Р aviculare и Р calcatum в качестве исходных таксонов, за счег гибридизации которых мог появиться Р arenastrum Гипотезу о гибридогенном происхождении Р arenastrum подтверждают и результаты split decomposition и NJ анализов: образцы Р arenastrum занимают промежуточное положение между предполагаемыми родительскими видами. Результаты ISSR- и RAPD-исследования геномов спорышей P. calcatum, Р aviculare и Р arenastrum в целом совпадают с результатами морфологических исследований этих же образцов (Юрцева и др , 2006).

Рис. 2 Дендрограммы построенные методом иРвМА (а) и N1 (б) для объединенной выборки образцов из трех популяций (1-3) по данным ЯДРО- и ШЯ-маркирования Р avlculare, Р агепамгит и Р са!са1ит

о 1

Tlj-2СЗ

-2СЗ

Оценка отношений между видами Р. раШ1ит, Р. агеп(к(гит и их гибридов. Популяция 4-М. Всего получили 161 ЯАРО- и 90 ШИ-ампликонов. Все 27 образцов имели отличающиеся друг от друга спектры. Были выявлены общие ампликоны (19 мономорфных фрагментов) и большое число видоспецифичных фрагментов, присутствующих в спектрах только одного вида, которые могут служить его молекулярными маркерами Результаты КАРИ- и ^ЭИ-анализа свидетельствуют о наибольшей обособленности Р агепамгит и Р.раш1ит. Во всех вариантах статистического анализа эти виды максимально удалены друг от друга. Они обладают видоспецифичными ампликонами, позволяющими разграничить эти виды. Эти данные хорошо согласуются с результатами морфологического исследования этих же образцов (Юрцева и др., 2007). В спектрах отдельных образцов гибридов присутствуют ампликоны, специфичные как для Р. агепаяКит, так и для Р рШи1ит Наличие у предполагаемых гибридов и родителей таких общих фрагментов подтверждает представления о гибридизации в данной популяции и между исследованными видами вообще (Юрцева, Крамина, 2006).

Рис 3. Дендрограммы, построенные методами NJ (а) и split decomposition (б) по данным RAPD-и ISSR-маркирования геномов Р palitlum, P. arenastrum и гибридов из популяции №4-М

На NJ-дереве (рис. 3, а) со 100 %-ой бутстреп-поддержкой выделяются 3 кластера, соответствующие видам и гибридам. Образцы гибридов образуют граду, занимающую промежуточное положение между Р arenastrum и Р patulum. Все гибриды входят в единый кластер. Максимальное внутривидовое разнообразие было отмечено для гибридов (0,14 -0,39). Образцы предполагаемых родительских видов отличаются меньшей генетической гетерогенностью. Уровень различий между образцами в пределах Р patulum составлял 0,05 -0,22, у P. arenastrum - 0,09 - 0,19. Кластеры, образованные гибридами, более полиморфны, что можно объяснить гибридной природой образцов.

Гипотезу о гибридном происхождении подтверждают и результаты split decomposition (рис. 3, б): при этом гибриды занимают промежуточное положение между образцами Р. arenastrum и P. patulum и более полиморфны Образцы гибридов занимают промежуточное положение между предполагаемыми родительскими видами и равно удалены от обоих. Это дает основания рассматривать P. arenastrum и P. patulum в качестве исходных таксонов, а растения с промежуточными признаками — как их гибриды.

Оценка отношений между видами P. salsugineum, P. aschersonianum, P. patulum, Р. aviculare, P. arenastrum и P.samarense. Исследовано две смешанные популяции (5-S+SH и 6-VS) по 46 образцов в каждой. Polygonum aschersonianum — вид неясного происхождения. Его происхождение связывают с гибридизацией между P.salsugineum и Рpatulum, P.salsugmeum и P.aviculare L. s. L, P.patulum и P.aviculare L s. 1 Помимо P aschersonianum с юго-востока Восточно-Европейской равнины был описан еще один вид, близкий к Р. aschersonianum по морфологическим признакам и экологии — Р samarense Н. Gross.

Данные ISSR- и RAPD- анализа Р salsugineum и Р aschersonianum из популяции 5-S+SH показали хорошую обособленность от образцов P.patulum, P.aviculare, P.arenastrum и от гибридов трех последних видов Образцы P.aschersonianum на NJ-дереве образуют

MAR2 М АН! М№4

отдельный кластер, расположенный между Р.яаЬи^тсшп и остальными образцами {рис. 5, а). На иРОМА-фенограмме они попали а группу Р.рашЫт. На графе неоднозначного разбиения зрШ Йесотрой^шп образцы формируют плохо разрешаем],[й куст, от которого отделяются Р.рашЫт, РхксЬегхотшпип и Р.за1$и$>тсит из субпопуляции К, причем Рмаскепотапит занимает промежуточной положение между Р..чаЫи£теит и Р.рашЫт.

1 [одобные данные получены и при анализе 6-У8 популяции, в которой обнаружено, по крайней мере, два варианта Р. а$скег£отС1Пит (Рис. 4). На ден.триграммах образцы Р.Шскеп'оп:аяит образуют дна кластера, соответствующие этим вариантам. У первого варианта (УЗ-АзЬ(1-8)) влияние Р. за1$зЩ<пеит выражено сильнее. Отмечено большое Количество общих ампликонов данных Образцов Р. ахскегвотапит с Р.ча/хифпеит Морфологически большее влияние Р.закиМпеш выражается в образовании желтых цветков, более узких шиловидных листьях, свернутых в трубку листовых пластинках. Второй вариант-Р¿¡Щскегзотапит АзЬа (1-8)) отличается от первого другим сочетание^ ампликонов, полученных от Р.заЬифпеит и меньшим их количеством. По морфологическим характеристикам этот второй вариант также стоит несколько дальше от Р. заЬгщШит и отличается от первого варианта плоскими линейными листьями, околоцветниками с легкой

Рис. % Электрофоре™ чес к и с спектры популяции №6-VS (UBC-868): l-R - P. salsugeneu&i, 9-16 -P.aschersonianum, 17-22 - P. patufUat, 23-30 - P. arenaslrum, 31-38 - P. aschersonianum at 39-46 -гибриды

В спектрах Р.ахскег.чотапит, так же как и для образцов этого вида из S+SH популяции, найдены ампликоны, являющиеся видоспецифкчными для P.patulum. На всех дендро] рам мах (Рис. 5, 6) образцы P. asch crson ian ит (VS-Ash (1-8) и VS- Ash а (1-8)) занимают промежуточное положение мешу образцами P.xalsugirteum и P.patulum. Такое положение всех исследованных образцов P.ascherxoniamtm из разных популяций, в сочетании с наличием большого числа общих ампликонов с P.salsugineum и P.patulum. поддерживает суждения о P.aschersimiamim как о гибриде P.sahitginettm и P.patulum.

Образцы Р arenasirum, а также P.patulum из разных субпопуляций, группируются в соответствии с происхождением (S или SH), не перемешиваясь. Эти наблюдается И для гибридов (Рис, 5, а). Причину такого разделения можно видеть в ам или конах, специфических для отдельных субпопу л нцнй. Такие ампликоиы, маркирующие локальные субпопуляции гибридов н их родителей, могут свидетельствовать о полигонном происхождении гибридов.

Сопоставление признаков гибридов S-субпопуляции с типовым материалом P.samarense Н.Gross; свидетельствует об их морфологическом соответствии. Мы склонны предполагать, что p..samarense - это гибриды P.patulum \ P.arenastrum, а два гибрида из субпопуляции SH — результат скрещивания P.patulum и P.aviculare (SIl-Hybrj и 6). Это подтверждается большой схожестью, а при использовании некоторых п рай мерой - и идентичностью спектров образцов гибридов н P.aviculare. а также наличием в спектрах г и бри до в маркеров P.patulum. Установить природу остальных четырех гибридов из субпопуляции SH затруднительно. В связи с большой близостью и сходством образцов P.aviculare и P.arefiastrum не удается достоверно определить, кто из этих двух видов участвовал в гибридизации. Против включении P. arenasirum в число предполагаемых родителей свидетельствует наличие ампликонов, характерных для P.aviculare, P.patulum и гибридов, но полностью отсутствующих у P.arenasirum, поэтому мы считаем возможным принять в качестве родителей для Этих четырех гибридов P.patulum и P.aviculare 1.. s. 1.

,— эн-ляг

,-ЭН-АЯЗ

Щ,—ЗН-АР5

-ЭН-АН4

1,— ЭН-АКб Т— БН-АШ ЗН-АУ1 ЭН-АУЗ ЗН-АУ4 5Н-АУ2

ЧЭ-АЮ Ув-АШ УЭ-АРб УБ-Аяг

УЭ-А[?7 3-А[«

У8-НуЬг7

- УЗ-АэсМ

Рис 5. Дендрограммы, построенные методом № по данным ЯДРО- и ^И-маркирования геномов Р ¿Ызг^епеит. Р (¡¡сНепотапит, Р раЫит, Р агепаыгит, гибридов и Р стси1аге популяции №5-5+8Н (а) и популяции №6-У8 (б)

VS-Pat3

VS-AR1 VSAR2

VS-AR3 VS-AR4 VS-AR5 VS-AR6 VS-AR7

VS Hybf4

Рис. 6. Дендрограмма, построенная методом split decomposition по данным RAPD- и ISSR-маркирования геномов P. salsugeneum, Р aschersonianum, P. patulum, Р arenastrum и гибридов популяции №6-VS

Гибриды популяции VS (VS-Hybr) образуют отдельный кластер, который расположен между кластерами P.patulum и Р aviculare Основным свидетельством происхождения этих гибридов от Р patulum и Р aviculare является наличие в спектрах гибридов видоспецифичных ампликонов этих видов, а также полное отсутствие собственных видоспецифичных фрагментов и фрагментов, специфичных для Р salsugineum.

Таким образом, удалось показать гибридное происхождение Р aschersomanum и Р samarense от разных родителей: Р aschersonianum H.Gross = Р salsugineum х Р patulum, Р samarense H.Gross = P.patulum х P.arenastrum.

Оценка отношений между видами P. aviculare, Р.ЬопМе и P.raii, Популяция (7-Ch) представлена группой близкородственных беломорских видо л. Вопрос о статусе Р boréale является достаточно сложным, поскольку иногда вид ;р_«дно отличить от приморских экотипов Р aviculare. При ISSR- и RAPD-маркировании геномов 21 растения трех интересующих видов из смешанной беломорской популяции проанализировано 139 ампликонов. В результате сделан вывод о хорошей обособленности Р ran от P. aviculare и P.boreale. Образцы P.raii образуют собственные кластеры в деревьях, построенных двумя методами (рис. 7, а, б). Генетические расстояния между определенными растениями Р.гап, P.boreale и P.aviculare составили 0,18-0,39, 0,12 - 0,37 и 0,08-0,24 соответственно На графе split decomposition часть образцов P.boreale образует неразрешенную группу с Р aviculare Такие результаты говорят о большем генетическом сходстве этих двух видов между собой, нежели с P.raii. Это можно интерпретировать, либо как результат происхождения P.boreale от Р aviculare, либо как следствие преимущественного бэкроссинга гибридного Р boreale с одним из родителей — P.aviculare. В пользу последнего свидетельствует факт наличия в спектрах Р boreale ампликонов, являющихся видоспецифичными для P.raii (910 пн - OPF-20, 280 пн - ОРА-08, 750 пн - UBC-840) Следует отметить, что ампликонов, специфичных для Р aviculare, в спектрах Р boreale намного больше. Поскольку на Белом море Р ran subsp norvegicum редок, то P. boreale может скрещиваться преимущественно с Р aviculare, что ведет к преобладанию бэкроссов. Два образца Р boreale (Ch-B2, Ch-Вб) занимают центральное положение на дендрограммах (NJ, split decomposition) Другие пять близки к Р aviculare Это говорит о генетической неоднородности Р boreale, что свойственно гибридам.

В случае исследованной популяции на основании морфологических (Юрцева, Крамина, 2004) и молекулярно-генетических данных мы склонны рассматривать Р boreale как вид гибридного происхождения от P.aviculare и Р raii с последующим преобладанием бэкроссинга с Р aviculare

Оценка отношений между видами P. novoascanicum и P.arenarium и их гибридов.

Исследовано 21 растение из 8-А популяции Всем образцам были свойственны индивидуальные спектры. Отмечено 18 мономорфных ампликонов. На основании генетических расстояний максимальное внутривидовое разнообразие было отмечено для гибридов (0,07 - 0,44). Образцы P. arenarium также имеют высокий уровень гетерогенности (0,14 - 0,42) Уровень различий между образцами Р novoascanicum составил 0,07 - 0,17. В целом, полученные дендрограммы были схожи Образцы P. novoascanicum, наиболее обособленные от остальных, образуют единый кластер с максимальной бутстреп-поддержкой. Гибриды занимают промежуточное положение между Р novoascanicum и Р arenarium, сильно сближаясь с кластером P. arenarium, бутстреп-поддержка которого не столь велика (Рис. 8) На графе split decomposition образцы разбиты на две группы Первая -неразрешенный куст, включающий образцы Р arenarium и гибридов. Внутри группы образцы не перемешаны, а группируются по происхождению. Вторая группа состоит только из образцов P. novoascanicum.

Судя по морфологии цветков, у P. arenarium, как, вероятно, и у гибридов преобладает перекрестное опыление, в связи с чем возрастает вероятность бэкроссинга гибридов с родителем, который доминирует по численности. По-видимому, этим можно объяснить тяготение гибридов к P. arenarium. В спектрах некоторых образцов гибридов присутствуют ампликоны, специфичные только для отдельных образцов Р novoascanicum Необходимо отметить, что фрагменты, характерные для P. arenarium, присутствуют в спектрах гибридов в значительно большем количестве Однако нельзя исключать, что образцы под названием «А-Hybr» могут являться вариантами Р arenarium.

ISSR-маркирования геномов P. novoascanicum, Р arenarium и гибридов из популяции №8-А

Глава 6. ФИЛОГЕНИЯ РОДА Polygonum L. s. str. НА ОСНОВЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НУКЛЕОТИДНОГО ПОЛИМОРФИЗМА ЯДЕРНЫХ И ХЛОРОПЛАСТНЫХ

УЧАСТКОВ ГЕНОМА Характеристика гена 5,8S и транскрибируемых спсйсерных участков (ITS1, ITS2) рибосомной ДНК представителей Polygonum L. s. str. Последовательности рибосомной ДНК (рДНК) широко применяются для исследования генетического разнообразия и реконструкции филогении у растений (Yokota et al., 1989; Kim, Donoghue, 2005) С целью определения степени гетерогенности рода Polygonum L. s. str. были определены нуклеотидные последовательности участка ITS1-5,8S-ITS2 рДНК ядерного генома у 20 представителей рода: P.aviculare L., Р arenastrum Boreau, Р calcatum Lindm., Рpatulum Bieb., Pmaritimum L., P arenarium Waldst. et Kit., P.bellardu All., P.humifusum Pall. ex Ledeb., P.argyrocoleon Steud. ex Kunze, P salsugmeum L., P. rail Bab., P.novoascamcum Klok., Pfloribundum Schlecht., P agrestinum Jard. ex. Boreau, P norvegicum Klokov, P. alpestre C.A.Mey (два образца - Украина и Кавказ), P.equisetiforme S et.S., P.kotovii Klokov, P neglectum Bess., P patuliforme Woroschilov. В качестве внешней группы из базы данных GenBank, были взяты нуклеотидные последовательности этого участка Reynoutria japónica, Persicaria hydropiper, Persicaria virginiana, Persicaria filiforme, Persicaria neoflliforme, Persicaria sagittatum.

Участок генома Средняя длина, (мин.-мак.), п н. Нуклеотидный состав, % Кол-во

Т С А G вариабельных позиций, (%)

ITS1 5,8S 181,9(174- 185) 164 11,6 20,7 35,2 27,4 25,2 23,2 28,1 28,6 33(18,1%) 1 (0,6%)

ITS2 198,3 (196-204) 11,0 41,3 15,0 32,8 46 (23,7%)

Весь участок ITS 1-2 544 (537-547) 14,2 35,0 20,9 29,9 80(14,7%)

trnS-trnG 888,4 (878 - 894) 34.7 16.9 30 8 176 30 (3,4%)

trnG интрон 686,4 (686 - 688) 35.8 165 33 8 13.9 6 (0,9%)

Длина ITS региона у представителей Polygonum составляет в среднем 544 п.н. Это небольшая длина, как показывает сравнение как с близким родом Persicaria (Mill) Meisn. (около 660 п.н.), так и с многими цветковыми растениями.

1= avicular»

ITS1 5 IÍF* ITS 2

111 1111111111 ни 333333 3333334444 4444444444 44555S5555 5555555555

1233334444 5S66670111 2233334467 7788 666677 7777891111 1122444566 7801222333 4444444445

4114590167 8935912345 S612361964 8917 i 67901 2347470357 8924457628 7800013134 1234567892

GAAACGTTAA CTAAGCATGA CGGCCGGCTC CGAG •-TCCC CTCCACTCTA GGGGGCGGGC CACCCTGCAT CCA-GTGAAC

P arenastrum А — А

P calcatum G G ТТ .А ТСС т С--Т С Т Т -AT

P negleetum__E16 "... .С Т Т -

P.norvegicum Г А — -

P igcestinum . . А С AC G -

P naritimun С С G .С AG -АС G G т - G

P raii_E-480 . с С G С AG -АС G G т - -

P.humifusum с G А А ТСС ТС G с G СА

P equisetiforme N48 с С А ТСС . Т с. А Т -

P argyrocoleon А САС . G с А Т.-А

P floribundura A А САС Т G т Т А. . 1 - Т

P aranariun T т . Т. ■ А -АС. . . ТТ. О т AT А Т - т

P p*tulum T т Т А -АС ТТ G т AT А Т ТТ - А т

P novoascamcum A T т Т А -АС ТТ G т AT А Т ТТ - А т

P bsllardi A T .т т.. А -АС ТТ G т АТАА т ТТ - т

P.lcotevii_EI9 A. T т т ... А -АС Т .ТТ G т AT А Т ТТ - А т

P patuliforma_E21 A T т т -АС ТТ G т AT А т ТТ - А т

P salsugineuie CG G G С -- С т -

P alpestre E9 AG G TAC С —Т СС Т CGTCTACA ТТ- ААССТТ Т GACG С СА А TTGT GT—- Т GTAAC

P alpestrej<37 AG G TAC С т СС Т CGTCTACA TT- ААССТТ . .Т GACG С CACA . AT TTGT GT--- Т GTAAC т

Рис 9 Вариабельные сайты в последовательности ITS участка рДНК видов Polygonum В целом, набор из 20 выравненных последовательностей яд-рДНК включав! 464 консервативных и 80 вариабельных позиций (таб. 3, рис. 9). Уровень нуклеотидного полиморфизма варьировал по длине последовательности. Наиболее консервативен ген 5,8S рРНК. Данный участок практически идентичен у представителей спорышей, а число полиморфных сайтов с учетом внешней группы составило 6 п.н. (3,7%) Точечные замены

представлены транзициями - 68,75% и трансверсиями - 31,25% При этом преобладают С-Т транзиции. Наибольшее количество изменений отмечено в участке ITS2.

Характеристика участков хпДНК (tmSLCA-trnGGGC и интрона гена trnGmc) представителей Polygonum L. s. str. С середины 90-х годов стало возрастать число геносистематических исследований, основанных на секвенировании некодирующих последовательностей хпДНК. Поиск новых участков хлоропластного генома вызван необходимое 1ью найти маркеры для исследований на более низком систематическом уровне.

Секвенированный нами участок trnSU0A - trnG000 состоит из 48 нуклеотидов гена trnS, гена psbZ (ycf9), кодирующего Z белок реакционного центра фотосистемы II, 26 нуклеотидов гена trnG и двух спейсеров длиной 349 и 283, окружающих ген psbZ (ycf9) Исследование межвидового полиморфизма данной последовательности было проведено у 12 видов Polygonum L. s. Str.: P.aviculare, P.arenastrum, P calcatum, Ppaiulum, P maritimum, P arenarium, P bellardii. P humifusum, P.argyrocoleon, P salsugineum, P. raii Bab, P. boreale Длина последовательности составила 878-894 п.н. Для последовательности характерно повышенное содержание ТА нуклеотидов и низкая вариабельность. Всего было выявлено только 11 вариабельных позиций и 6 инделей из 1-3 и 10 остатков Достаточно протяженная делеция из 10 нуклеотидов (GATTGAAAAC) обнаружена в спейсере 4-х видов -Р arenastrum, Р bellardii, Р aviculare и Р boreale, не связанных близким родством как по результатам анализа ITS 1-2 участка, так и по данным RAPD и ISSR маркирования. До

проведения дополнительных исследований этот факт может быть объяснен существованием "горячей точки" в этом месте спсйсера, способствующей появлению соответствующей гомоплазии

Длина последовательности интрона гена trnG у 9 исследованных видов (Р aviculare, P.arenastrum, Р calcatum, P.patulum, P.mantimum, P.arenarium, P humifusum, P argyrocoleon, P boreale) составила 686 и 688 п.н. Данную последовательность характеризует повышенное содержание ТА нуклеотидов и низкий уровень вариабельности. Было выявлено 6 вариабельных позиций (табл. 3).

Таким образом, полиморфизм исследованных регионов хпДНК у видов Polygonum L. s str. оказался недостаточным для достоверных филогенетических реконструкций.

Филогенетические связи в роде Polygonum L. s. str. Наши исследования являются первой попыткой рассмотреть филогенетические отношения в роде Polygonum L. s str. на основе молекулярных методов. Нами были проанализированы европейские виды. На рисунке 10 представлено дерево, построенное для 27 образцов по последовательностям участка ITS1 -2. В основании NJ-дерева находятся виды внешних групп - виды родов Persicaria, Reynoutria. Представители Polygonum L. s. str. образовали единый кластер, что подтверждает значительное генетическое единство внутри группы, монофилию и компактность рода Polygonum в узком смысле. Значения генетических расстояний варьировали от 0,002 до 0,109 (между представителями рода Polygonum L. s. str.), и до 0,236 с включением внешней группы. Базальное положение Р. alpestre в кладе Polygonum соответствует его морфологической обособленности от группы спорышей. Следует отметить, что у этого вида отмечен внутривидовой полиморфизм ITS Вероятно, это можно объяснить тем, что образцы были взяты из географически удаленных точек (Украина, Херсон и Кавказ, Куруш, Ахтский р-н). P.salsugineum дивергирует от группы спорышей первым после P.alpestre, что хорошо согласуется с морфологическими данными. P.salsugineum достаточно обособленный вид с желтыми, в отличие от остальных видов, цветками, с трубчато-воронковидными бурыми раструбами, бурыми жилками и зубчатым краем. Основные группы формируются вокруг P.aviculare и P.patulum. Представители подсекции Polygonum (P. aviculare, Р neglectum, P.arenastrum) за исключением P.calcatum представляют собой тесную группу. Р agrestinum близок к P. arenastrum, что подтверждает его положение на дендрограмме. Присутствие Р norvegicum в этой группе объясняется его вероятной гибридной природой (Р maritimum х P.aviculare).

Вторая группа включает Р. bellardii, P.kotovu, P.patuliforme, Р novoascamcum и P.patulum, что поддерживает обоснованность объединения этих видов в одну подсекцию Patula.

461Р novoascamcum 50|" Pkotovn Е19 ^ Ppetuliforme Е21

Ppatulum - PBellardi pi Parenarium n —P floribundum i P argyrocoleon

Pequlsetiforme W48 P humifusum h Pmariltmum о'ргай E-400 j— Pagrestinum Hf P norveg>cum jjPavicuiore T P arena strum P neglectum E16 — P calcatum P saisuglneum P alpestre E9

i Palpe lO'-P

~ Reynoutrta Japónica

~ Persicaria sagittalum

* Persicaria hydropiper

»Li

" Persicaria vlrgimana

_J Persicaria tilitcrme

кИ— p

I-1 100 ^ perelcana neontiroime

0 02

Рис. 10. Дендрограмма (NJ) построенная по последовательностям ITS1- 5.8S-ITS2 региона для видов Polygonum L s str., указаны генетическое расстояние и значения бутстрепа, превышающие 25%

К видам подсекции Patula наиболее близок Р arenarium Как отмечает Н.Н. Цвелев (1996) виды подсекции Arenaria морфологически близки к подсекции Patula и отличаются от них только более компактными соцветиями, а также гладкими и блестящими плодами. Р maritimum на филогенетическом дереве объединяется с P.ran, что говорит в пользу предположения О.В Юрцевой о гибридном происхождении Р rail от Р maritimum и, вероятно, Р aviculare или другого вида родства Aviculare Р humifusum из подсекции Humifusa с достаточно высоким уровнем бутстреп-подцерлоси (75%) является сестринским к P. raii и P. maritimum. Р floribundum - очень редкий вид, известный лишь из немногих местообитаний Западной Сибири и Средней Азии (Цвелев, 1996). Он сильно отличается по листовым пластинкам, которые у основания широко закругленные или как бы обрубленные, почти сидячие, снизу покрытые бугорками, переходящими в короткие сосочки. По нашим данным P. floribundum с высокой степенью бутстреп-поддержки отделяется от клады -подсекции Patula и Р arenarium, но является сестринским ей (95%).

Дерево, построенное методом максимальной экономии, имеет сходную топологию с NJ-деревом (Рис. И). Виды рода Polygonum, обособившегося с поддержкой 100%, разделились на 2 группы: 1 - Р alpestre; 2 - все прочие виды, входящие в секцию Polygonum Представители последней оказались объединенными в несколько равноценных субкластеров. 1) Р humifusum - единственный представитель подсекции Humifusa, 2) Р calcatum - представитель подсекции Polygonum. Его положение по соседству с Р humifusum и вне группы видов из подсекции Polygonum подкреплено общими морфологическими особенностями этих двух видов' наполовину расчлененным полупрозрачным околоцветником с 5 тьиинками. Сходны эти виды и габитуально, оба имеют 20 хромосом, но отличаются строением раструбов, у Р humifusum короткие тупые раструбы с 3 жилками, у Р calcatum - удлиненные, острые, с 5-7 жилками; 3) Р equisetiforme - многолетний вид, представитель сборного ряда Perennes (по Комарову или Григорьеву, 1936), включающего

виды родства Maritima, но по строению цветков и плодов близкий P. arenarium, 4) с высокой поддержкой (93%) выделяется субкластер Р. гай и P. maritima - оба вида принадлежат подсекции Maritima и имеют крупные цветки и плоды сходного строения, 5) с невысокой поддержкой (33%) выделяется субкластер, одна ветвь которого представлена Р salsugineum из подсекции Salsuginea, а другую (поддержка 78%) образуют 4 представителя подсекции Polygonum и P. rail subsp. norvegicum\ 6) в общий слабо поддерживаемый субкластер (6%) выделились P. argyrocoleon, P. jloribundum, Р arenarium, а также виды подсекции Patula (поддержка этого субкластера составляет 81%)' Р patulum, Р bellardii, P. novoascamcum, Р kotovii, а также P. patuliforme - вероятный гибрид P. patula х Р aviculare L. s.l. Порядок отхождения таксонов в пределах данного субкластера совпадает с таковым на NJ-дсреве.

Распределение большинства видов по кладам дендрограмм согласуется с представлениями об их филогенетическом родстве и таксономической близости по морфологическим признакам

■ Persicai:ia_f iliforme

Persicarianeofiliforme

■ Persicana_hydropiper

—1 1- Регэicaria_vzrgiruana

- persicaria_sagittatun

■ Reynoutria^apcnica

1nr I- P_alpestre E9

Г"™ 1- P_alpest re~K37

P_calcatum P_humifusum ' P_equ]setiforme WIS

I- P_ril 1_E_480

- ?_marit.imum

p~salsugineuri

p_neglectum_E16 ~ P_aviculare Parenabtrum

P_agrestinum P_norvegicun P_argyrocoleon

P_f lonbundum Parenacium P_patulum

p bellardi P_novoascanj.cum P_kotovn_E19 ■ P_patuliforme_E21

Рис. 11. Деидрограмма (MP) построенная по последовательностям ITS1- 5,8S-ITS2 региона для видов Polygonum L s str., указаны значения статистической поддержки узлов методом джекнайфа

Анализ вторичной структуры ITS2 ядерной рибосомной ДНК. Нами проанализирована структура 20 видов Polygonum. Средняя длина ITS2 у исследованных видов составила 198 п.н., максимальные и минимальные размеры спейсера показаны в таблице 3. Последовательности ITS2 характеризуются повышенным содержанием GC нуклеотидов Построена модель спейсера, отражающая консервативный остов молекулы и вариабельные области (Рис. 12). Предсказанная модель соответствовала ранее предложенной модели «четырехпальцевой ладони», для вторичной структуры ITS2 для цветковых растений (Mai, Coleman, 1997).Нуклеотидные последовательности ITS 2 у всех исследованных видов образуют четырехшпилечную структуру (шпилька I-IV), за исключении видов подсекции Patula, у которых отсутствует IV шпилька Самой длинной шпилькой у Polygonum является шпилька III. Ее длина варьирует не существенно (90 или 92 н.), тк. в ее состав входит высоко консервативная область, заключенная на рисунке в прямоугольную рамку. Были выявлены отличия в основании стебля шпильки, характерные для подсекции Patula. Для шпилек I и II характерно высокое содержание GC нуклеотидов, более 85%. Терминальные области этих шпилек вариабельны. Длина шпильки I составляет 31-39 н. и зависит от количества повторов C-G. Шпилька II наиболее консервативна, и у всех Polygonum состоит из 34 п. Шпилька IV - самая короткая (10-18 н) Следует отметить, что, несмотря на высокую вариабельность ITS2, виды Polygonum, будучи чрезвычайно близки, обладают в целом достаточно консервативной вторичной структурой данного участка. Тем не менее, анализ вторичной структуры ITS2 позволил обнаружить ряд уникальных признаков в структуре этих молекул, отличающих виды подсекции Patula от других видов Polygonum

высококонсервативный участок

стебель шпильки, характерный для подсекции Patula

3-5 н

не образуется у представителей подсекции Patula

Рис.12. Модель вторичной структура ITS2 видов Polygonum, на примере Р aviculare

Обведенные в круг нуклеотиды соответствуют сайтам замен для подсекции Patula

Работа выполнена при частичной финансовой поддержке гранта РФФИ 06-04-48701-а

ВЫВОДЫ

1. Впервые на основе ISSR- и RAPD-маркирования определены уровни межвидового и внутривидового полиморфизма геномов 12 видов рода Polygonum L. s. str. и их гибридов из восьми смешанных популяций. Наблюдается соответствие между уровнем геномного полиморфизма видов и степенью внутривидовой вариабельности морфологических признаков.

2. Подтверждены видовые статусы близкородственных таксонов (Р aviculare, Р calcatum, Р patulum, Р salsugeneum, Р aschersonianum, P. rail, Р arenarium). Подтверждена правомерность включения Р monspeliense в состав Р aviculare L s.l

3. Установлено гибридное происхождение P. arenastrum (P.aviculare х Р calcatum), Р aschersonianum (Р salsugineum х Рpatulum), Р boreale (Р aviculare х Р rail), Р samarense (P. patulum х Р arenastrum). Получены свидетельства гибридизации между Р patulum и P. arenastrum, P. novoascanicum и P. arenarium

4. Определены и депонированы в международную базу данных GenBank последовательности внутренних транскрибируемых спейсеров (ITS 1, ITS2) рибосомного оперона. гена 5,8S рРНК, а также последовательности интрона гена trnG и trnSU0A-trnGC0C участка хлоропластного генома.

5. Установлена низкая информативность исследованных участок хпДНК близких видов рода Polygonum L. s. Str., недостаточная для достоверных филогенетических реконструкций.

6. Показало, что молекулярная филогения рода Polygonum L s. str., построенная по данным вариабельности фрагмента рибосомного оперона ITS1-5,8S-ITS2, в большой степени соответствует системе этого рода, основанной на морфологических характеристиках.

7. Построена вторичная структура ITS2 яд-рДНК. Найдены уникальные признаки в структуре этих молекул, характерные для видов подсекции Patula.

СПИСОК РАБОТ В.Н. ВОЙЛОКОВОЙ (НОВОЖИЛОВОЙ), ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Новожилова В.Н., Юрцева О В., Боброва В К Использование RAPD- и ISSR-PCR методов для определения гибридного происхождения Polygonum arenastrum (Polygonaceae) // Материалы VIII молодежной конференции ботаников в Санкт-Петербурге 17-21 мая 2004 СПб., 2004. С. 247.

Новожилова В.Н. Генетический полиморфизм Polygonum aviculare, P. arenastrum, P.calcatum (Polygonaceae) по данным RAPD-анализа // Тезисы XII молодежная научная конференция Института биологии "Актуальные проблемы биологии и экологии". Сыктывкар: 2005. С. 165

Новожилова В.Н. Использование RAPD-маркеров для определения возможности гибридного происхождения Polygonum arenastrum (Polygonaceae) II Материалы докладов XII молодежной науч. конф. Института биологии "Актуальные проблемы биологии и экологии". Сыктывкар: 2005. С 111-113.

Войлокова В.Н. Использование молекулярно-генетических маркеров для подтверждения гибридизации между однолетними представителями рода Polygonum (Polygonaceae) II Сборник статей молодых ученых, посященный 60-летию Главного ботанического сада им. Н.В. Цицина РАН. М.: Геос, 2005. С. 63-69.

Войлокова В.Н. Морфологическая изменчивость и генетический полиморфизм Polygonum arenastrum (Polygonaceae) в связи с его гибридным происхождением // Материалы международной науч. конф., посвященной 200-летию Казанской ботанической школы 23-27 января 2006 Казань, 2006 С. 18-20.

Юрцева О.В., Боброва В К., Войлокова, Троицкий A.B., Крамина Т Е. Морфологическая изменчивость и генетический полиморфизм P. aviculare, Р calcatum и P.arenastrum (Polygonum, Polygonaceae) в связи с гибридной природой последнего // Ботан журн. 2006. Т. 91. №5. С. 697-716.

Войлокова В Н , Юрцева О.В., Боброва В.К. Сравнительный анализ нуклеотидных последовательностей внутренних транскрибируемых спейсеров рибосомных генов видов Polygonum L. // Материалы I (IX) Международной конференции молодых ботаников в Санкт-Петербурге 21-26 мая 2006 С-Пб , 2006. С. 23

Войлокова В.Н., Юрцева О.В., Боброва В К., Троицкий A.B. Генетическая гетерогенность P. salsugineum, Р aschersonianum, P. patulum, P. aviculare и Р arenastrum в связи с межвидовой гибридизацией // Материалы Всероссийской конф., посвященной 60-летию Центрального сибирского ботанического сада 17-19 июля 2006 Новосибирск, 2006 С 60-62.

Yurtseva О., Voylokova V., Troitsky A., Bobrova V. Genetic polymorphism study of putative hybrid species of Polygonum L. s. str. II 17th International Symposium Biodiversity and Evolutionary Biology of the German Botanical Society Bonn, 2006. c. 235.

Юрцева O.B, Войлокова B.H., Троицкий A.B., Боброва В К Морфологические и молекулярные свидетельства гибридизации Polygonum patulum Bieb. и Polygonum arenastrum Boreau (Polygonum L., Polygonaceae) II Ботан. журн. (в печати).

Отпечатано в копицентре «СТ ПРИНТ» Москва, Ленинские горы, МГУ, 1 Гуманитарный корпус. www.stprint.ru e-mail: zakaz@stprint.ru тел.: 939-33-38 Тираж 100 экз. Подписано в печать 24.01.2007 г.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Войлокова, Вера Николаевна

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. СИСТЕМАТИКА РОДА Polygonum L. s. str.

1.1. Подсекция Polygonum.

1.2. Подсекция Maritima Tzvel.

1.3. Подсекция Patula Tzvel.

1.4 Подсекция Humifusa Tzvel.

1.5. Подсекция Salsuginea Tzvel.

1.6. Подсекция Arenaria Tzvel.

1.7. Подсекция Floribunda Tzvel.

Глава 2. ЗНАЧЕНИЕ ГИБРИДИЗАЦИИ В ЭВОЛЮЦИИ РОДА

Polygonum L. s. str.

Глава 3. СОВРЕМЕННАЯ СИСТЕМАТИКА КАК ИНТЕГРИРУЮЩАЯ НАУКА. МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕТОДЫ В СИСТЕМАТИКЕ РАСТЕНИЙ.

3.1. Маркеры полиморфизма ДНК.

3.2. Биохимические и молекулярно-биологических методы в систематике и филогении Polygonum L.

Глава 4. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

4.1 Выделение ДНК.

4.2. RAPD-анализ полиморфизма ДНК.

4.3. ISSR-анализ полиморфизма ДНК.

4.4. Определение нуклеотидных последовательностей ITS 1-2 участка рибосомного оперона яДНК оперона яДНК.

4.5. Определение нуклеотидных последовательностей trnGuuc интрона и trnSUGA-trnGGCC участка хлоропластного генома.

4.6. Электрофорез в агарозном геле.

4.7. Очистка ПЦР продуктов в агарозных гелях и определение нуклеотидных последовательностей.

4.8. Филогенетический анализ.

4.9. Анализ вторичной структуры.

Глава 5. СИСТЕМАТИКА РОДА Polygonum L. s. str. ПО ДАННЫМ

МОЛЕКУЛЯРНОГО МАРКИРОВАНИЯ МЕТОДАМИ RAPD И ISSR.

5.1. Внутривидовая генетическая вариабельность видов Polygonum L. s. str.

5.2. Генетический полиморфизм близкородственных видов P.aviculare, P. arenastrum и P. calcatum.

5.3. Оценка отношений между близкородственными видами P.aviculare, P. arenastrum и P. calcatum.

5.4. Генетический полиморфизм P. patulum, P. arenastrum и их гибридов.

5.5. Оценка отношений между P. patulum и P. arenastrum.

5.6. Генетический полиморфизм P.salsugineum, P.aschersonianum, P.patulum, P.aviculare,

P.arenastrum и P.samarense.

5.7. Оценка отношений между видами P. salsugineum, Р. aschersonianum, P. patulum, P. aviculare, P. arenastrum и P.samarense.

5.8. Генетический полиморфизм P. aviculare, P.boreale и P.raii.

5.9. Оценка отношений между видами

P. aviculare, P.boreale и P.raii.

5.10. Генетический полиморфизм P. novoascanicum, P.arenarium и их гибридов.

5.11. Оценка отношений между видами

P. novoascanicum, P.arenarium.

Глава 6. ФИЛОГЕНИЯ РОДА Polygonum L. s. str. НА ОСНОВЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НУКЛЕОТИДНОГО ПОЛИМОРФИЗМА

ЯДЕРНЫХ И ХЛОРОПЛАСТНЫХ УЧАСТКОВ ГЕНОМА.

6.1. Характеристика гена 5,8S и транскрибируемых спейсерных участков (ITS1, ITS2) рибосомной ДНК представителей Polygonum L. s. str.

6.2. Характеристика участков хпДНК (trnSUGA-trnGGCC участка и интрона гена trnGuuc) представителей Polygonum L. s. str.

6.3. Филогенетические связи в роде Polygonum L. s. str.

6.4. Анализ вторичной структуры ITS2 ядерной рибосомной ДНК.

Выводы.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Систематика и филогения рода Polygonum L. s. str."

Актуальность проблемы. Однолетние виды Polygonum L. s.str. (Polygonaceae Juss.), не раз служили объектом специальных исследований (Комаров, 1936; Клоков, 1952; Ворошилов, 1954; Scholz, 1958, 1959, 1960; Styles, 1962; Webb, Chater, 1964; Schmid, 1983; Wolf, McNeill, 1986; Webb et al., 1993; Цвелев, 1979, 1989, 1996; Юрцева, 2003; Юрцева, Крамина, 2003, 2004). Однако, учитывая чрезвычайный полиморфизм спорышей, следует отметить, что остается множество неразрешенных систематических и таксономических вопросов, нет ясности в понимании числа и объемов видов. Трудности в распознавании видов вызваны высокой пластичностью морфологических признаков, связанной с различиями в условиях питания, увлажнения и степени вытаптывания. Другая причина - распространение спорышей по всему земному шару, разнообразие эколого-климатических условий в пределах обширных ареалов видов, что привело к образованию множества фенотипически разнообразных рас. Предполагается, что видовое разнообразие спорышей в большей мере возникло в результате межвидовой гибридизации нескольких исходных видов. Благодаря преобладанию самоопыления и большой семенной продуктивности новые гибриды, многим из которых присвоен видовой ранг, способны возобновляться, не смешиваясь с исходными видами, и увеличивать свою численность. Они либо занимают переходное местообитание, либо вытесняют родительские виды из их природных местообитаний.

Исключительная роль в образовании гибридов принадлежит Polygonum aviculare L. s. str. Широкий ареал вида, перекрывающий ареалы большинства других, большая экологическая амплитуда, наличие разнообразных цитотипов позволяют P. aviculare выступать в качестве одного из родителей.

Цели и задачи исследования. Основной целью работы является молекулярный анализ меж- и внутривидового полиморфизма, сравнение уровней вариабельности геномов в популяциях спорышей, состоящих из нескольких видов, оценка возможности их межвидовой гибридизации и сопоставление результатов молекулярной филогении с с существующей системой рода Polygonum (Цвелев, 1979, 1996), морфологическими признаками и известными хромосомными числами, что позволит уточнить природу полиплоидных видов группы. Данные методы и подходы широко приняты в мировой практике при решении подобных задач, однако в секции Polygonum рода Polygonum осуществлены впервые.

В связи с поставленными целями решались следующие задачи:

2. Рассмотреть проблемы таксономии и идентификации представителей секц. Polygonum, подсекции Polygonum (Цвелев,

1979). Установить какие виды участвовали в формировании Р. arenastrum, P.aschersonianum, P. boreale, P. samarense.

3. Охарактеризовать последовательности внутренних транскрибируемых спейсерных участков (ITS1, ITS2) рибосомной ДНК и гена 5,8S рРНК у видов Polygonum L s.str. Исследовать нуклеотидный полиморфизм данных последовательностей.

4. Определить последовательности участка trnS-trnG и интрона гена тРНК глицина хлоропластной ДНК Polygonum L. s.str. и оценить полиморфизм данных последовательностей.

5. Проанализировать информативность исследуемых участков ядерной и хлоропластной ДНК для молекулярно-эволюционного анализа.

6. Построить филогенетические деревья по последовательностям ITS1-2, сравнить их топологии и оценить соответствие полученных результатов с существующей системой рода Polygonum (Комаров, 1936; Цвелев, 1979, 1996).

Научная новизна и практическая ценность работы.

Впервые применены молекулярно-генетических методы для решения эволюционно-таксономических задач в роде Polygonum L. s.str. Актуальность такого подхода связана с повышенной морфологической изменчивостью, сложностью идентификации видов и недостаточным пониманием видообразовательных процессов в группе. Впервые с использованием систем молекулярного маркирования проведен анализ генома видов Polygonum L. s.str., для которого харастерна сетчатая эволюция. Определены уровни внутри- и межвидового полиморфизма, различия по геномной вариабельности у видов рода, а также показана гибридная природа некоторых видов. Полученные данные сопоставлены с уже существующими морфологическими представлениями о гибридизации внутри рода.

Впервые проанализирован полиморфизм нуклеотидных последовательностей внутренних транскрибируемых спейсеров ITS1, ITS2 и гена 5,8S рРНК ядерного рибосомного оперона, участка trnSGGA-trnGuuc хлоропластного генома, интрон гена trnG у видов Polygonum L. s.str. Получены дендрограммы, отражающие филогению группы по последовательности ITS1-2; положение видов в них сопоставлено с положением этих видов в системе рода Polygonum. Построена модель вторичной структуры ITS2 яд-рДНК.

Показана перспективность использования ISSR- и RAPD-маркирования как источника дополнительной информации при изучении гибридизации внутри рода.

Автор выражает искреннюю признательность и благодарность научному руководителю Ю.К. Виноградовой; О.В. Юрцевой, А.В. Троицкому, В.К. Бобровой, И.А. Милютиной, М.С. Игнатову, И.А. Шанцеру, О.А. Новожиловой, Л.П. Арефьевой, В.Ф. Семихову, Д.Е. Герус за ценные замечания, обсуждение, а также за содействие при выполнении экспериментальных исследований.

Заключение Диссертация по теме "Ботаника", Войлокова, Вера Николаевна

Выводы

2. Подтверждены видовые статусы близкородственных таксонов (Р. aviculare, P. calcatum, P. patulum, P. saisugineum, P.aschersonianum, P. raii, P. arenarium). Подтверждена правомерность включения P. monspeliense в состав P. aviculare L. s.l.

3. Установлено гибридное происхождение P. arenastrum (P.aviculare x P.calcatum), P. aschersonianum (P. saisugineum x P.patulum), P. boreale (P. aviculare x P.raii), P. samarense (P. patulum x P. arenastrum). Получены свидетельства гибридизации между P. patulum и P. arenastrum, P. novoascanicum и P. arenarium.

4. Определены и депонированы в международную базу данных GenBank последовательности внутренних транскрибируемых спейсеров (ITS1, ITS2) рибосомного оперона, гена 5,8S рРНК, а также последовательности интрона гена trnGuuc и trnSUGA-trnGGGC участка хлоропластного генома.

5. Установлена низкая информативность исследованных участков хпДНК близких видов рода Polygonum L. s. str., недостаточная для достоверных филогенетических реконструкций.

6. Показано, что молекулярная филогения рода Polygonum L. s. str., построенная по данным вариабельности фрагмента рибосомного оперона ITS1-5,8S-ITS2, в большой степени соответствует системе этого рода, основанной на морфологических характеристиках.

7. Построена вторичная струю-ура ITS2 яд-рДНК. Найдены уникальные признаки в структуре этих молекул, характерные для видов подсекции Patula.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Войлокова, Вера Николаевна, Москва

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

2. Антонов А.С., Троицкий А.В. Результаты изучения эволюции рРНК растений заставляют усомниться в универсальности гипотезы «молекулярных часов» // Эвол. биохим. физиол. 1986. Т. 22. N4. С. 343-350.

3. Бобров Е.Г. Об интрогрессивной гибридизации и ее значении в эволюции растений // Ботан. журн., 1980. Т. 44. № 11. С. 1553-1566.

4. Борзова A.M. К таксономии рода Polygonum L. s. lat. по палиноморфическим признакам // Палинология СССР. М., 1976. 15-17.

5. Вальехо-Роман К.М. Гибридизация ДНК.// В кн.: Молекул, основы геносисит. М. МГУ. 1980. С.86-105.

6. Вальехо Роман К.М., Антонов А.С., Камалетдинова М.А. Анализ филогенетических связей некоторых родов Зонтичных методом гибридизации ДНК // Докл. АНСССР. 1982. Т.262. N3. С. 749-753.

7. Вальехо-Роман К.М., Антонов А.С., Пименов М.Г Гомологии в ДНК зонтичных подсемейства Apioideae.//Докл. АНСССР. 1979. Т. 245. N4. С. 1021-1024.

8. Ванюшин Б.Ф., Белозерский А.Н. Нуклеотидный состав дезоксирибонук-леиновых кислот высших растений.// Докл. АНСССР. 1959. Т. 129. N4. С. 944-947.

9. Ворошилов В.Н. К систематике спорышей средней полосы европейской части СССР // Бюл. ГБС. 1954. Вып. 18. С. 97108.

10. Ворошилов В. Н. Флора Советского Дальнего Востока. М., Наука: 1966. 476 с.

11. Ворошилов В. Н. Спорыши Дальнего Востока // Бюлл. Главн. бот. сада. 1967. Вып. 66. С. 59—62.

12. Высочина Г.И. Фенольные соединения в систематике и филогении семейства Гречишных. Новосибирск: Наука, 2004. 240 с.

13. Головкин Б.Н., Руденская Р.Н., Трофимова И.А., Шретек А.И. Биологически активные вещества растительного происхождения. М.: Наука, 2001. Т. 1, 2. 764 с.

14. Григорьев Ю.С. Род Polygonum L. // Флора Юго-Востока Европейской части СССР. Вып. 4. 1930. С. 109-110.

15. Дохием М., Сулимова Г.Е., Ванюшин Б.Ф. Нуклеотидный состав и пири-мидиновые олигонуклеотиды в ДНК некоторых высших растений.//Вести. МГУ. 1978. сер. биол. N1. С. 70-74.

16. Ежова Т.А., Лебедева О.В., Огаркова О.А., Пеннин А.А., Солдатова О.П., Шестаков С.В. Arabidopsis thaliana -модельный объект генетики растений. М.: МАКС Пресс. 2003. 220 с.

17. Жукова П.Г. Числа хромосом у некоторых видов растений Северо-Востока СССР // Бот. журн. 1966. Т. 51. № 1. С.1511— 1516.

18. Карташова Н.Н., Малахова Л.А., Козлова А.А. Числа хромосом представителей флоры Приобья. I. Числа хромосом некоторых видов растений Томской области II Науч. Докл. Высш. школы. Биол. науки. 1974. №4. С. 114—119.

19. Клоков М. В. Polygonum L. // Tpyfli стьске-господарскько1 ботажки. 1927. Т. 1, Вып. 3. С. 167-169.

20. Клоков М.В. Род Polygonum L. // Флора УРСР. Киев, 1952. Т. 4. Флора УРСР. 1952. Том. 4. Addenda II. С. 605, 202.

21. Кокаева З.Г., Боброва В.К., Петрова Т.В. Генетический полиморфизм сортов, линий и мутантов гороха по данным RAPD -анализа // Генетика. 1998. Т. 34. № 6. С. 771-777.

22. Комаров B.J1. Род Polygonum L. s. I. // Флора СССР. М.; Л., 1936. Т. 5. С. 593-701.

23. Левина Р.Е. Аспекты изучения гетерокарпии // Бот. журн. 1967. Т. 52. №1. С. 3-12.

24. Левина Р.Е. Репродуктивная биология семенных растений: Обзор проблемы. М., 1981. 96 с.

25. Малышев С.В., Картель Н.А. Молекулярные маркеры в генетическом картировании растений // Молек. биология 1997. Т. 31. №2. С. 197-208.

26. Малышев Л.И., Пешкова Г.А. Семейство Polygonaceae -Гречишные//Флора Центральной Сибири. Новосибирск. 1979. Т. 1. С. 276-292.

27. Меньшикова Е. А. Анатомическая и кариологическая характеристика семейства гречишных: Автореф. дис.канд. биол. наук. Пермь, 1964. 19 с.

28. Никитина К.К. О семенном размножении спорышей // Вопросы биологии семенного размножения: Учен. зап. Саратов. 1965. Т. XX. вып. 6. С. 31-37.

29. Осипова Е.С., Козева О.В., Троицкий А.В., Долгих Ю.И., Шамина З.Б., Гостимский С.А. Выявление специфических RAPD- ISSR-фрагментов у самоклонов кукурузы (Zea mays L.) и создание на их основе SCAR-маркеров. 2003.

30. Паносян Л.Г., Барикян М.Л., Григоряг Р.Т. и др. Влияние флавоноидов горца птичьего на агрегацию тромбоцитов // Хим.-фармац. журн. 1986. №2. С. 190-194.

31. Петровский В. В. Polygonum L. // Арктическая флора СССР. М.-Л., Наука: 1966. Вып. 5. С. 163—179.

32. Попов М.Г. Флора Средней Сибири. М.; Л., 1959. Т. 2. 368 с.

33. Пробатова И.С, Соколовская А.П. Числа хромосомных сосудистых растений из Приморья, Приамурья, Сахалина, Камчатки и Курильских островов // Бот. жури. 1989. Т. 74. № 1. С. 120—123.

34. Рубцов Н. И. Определитель высших растений Крыма. Л.: Наука, 1972. 549 с.

35. Семихов В. Ф. Место хемосистематики в систематике растений // Тез. докл. IV Всесоюз. совещ. «Хемосистематика и эволюционная биохимия высших растений». М. 1990. С. 84-89.

36. Сингер М., Берг П. Гены и геномы. М.: Мир. 1998.

37. Скворцов А.К. Хемосистематика и основные понятия систематики // Биологические аспекты филогении высших растений. М.: Наука, 1981 С. 12 27.

38. Скворцов А.К. Проблемы эволюции и теоретические вопросы систематики (избранные статьи). М.: Т-во научных изданий КМК, 2005. 293 с.

39. Слюсаренко А.Г. Использование данных о первичной структуре ДНК в систематике высших растений (на примере представителейкласса Liliatae).// Автореферат дисс. на соискание учен. степ, канд. биол. наук. 1972. М. МГУ. 26 с.

40. Старостин Б.А. Развитие биохимической систематики высших растений //Из истории биологии. М. 1970. Вып.2. С. 145-163.

41. Тупицына Н. Н. Polygonum L. // Флора Сибири. Т. 5. Новосибирск, 1992. С. 125—133.

42. Цвелев Н.Н. О видах секции Polygonum рода Polygonum L. в европейской части СССР // Новости систематики высших растений. Л., 1979. Т. 15. С. 128—142.

43. Цвелев Н. Н. Polygonum L. // Сосудистые растения Советского Дальнего Востока. Л., 1989. Т. 4. С. 103—117.

44. Цвелёв Н.Н. Гибридизация как один из факторов увеличения биологического разнообразия и геномный критерий родов у высших растений // Биол. разнообразие: подходы к изучению и сохранению. СПб., 1992. С. 193-201.

45. Цвелев Н. Н. Polygonum L. // Флора Восточной Европы. Т. 9. СПб, 1996. С. 136—150.

46. Цвелёв Н.Н. Проблемы теоретической морфологии и эволюции высших растений: сборник избранных трудов/ под ред. Д.В. Гельтмана. М.; СПб.: Товарищество научных изданий КМ К, 2005. 407 с.

47. Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР). С-П: Мир и Семья-95, 1995. С. 790-796.

48. Чернов Е. Г. Polygonum L. // Флора Мурманской области. М.; Л., 1956. Вып. 3. С. 165—178.

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

50. Юрцева О.В. Самоопыление у видов родства Polygonum aviculare L. (Polygonum, subsect. Polygonum) II Бюл. МОИ П. Сер. биол. 1998. Т. 103. Вып. 5. С. 61-67.

51. Юрцева О.В. Хромосомные числа видов рода Polygonum L., секции Polygonum (Polygonaceae) из России и сопредельных стран // Бот. журн. 2002. Т. 87. № 5. С. 151—153.

52. Юрцева О.В. Роль гибридизации в микроэволюции спорышей (Polygonum L. s.str., sect. Polygonum, Polygonaceae) // XI Международное совещание по филогении растений. Тезисы докладов (Москва, 28-31 января 2003 г.). Москва, 2003. С. 116—117.

53. Юрцева О.В., Боброва В.К., Войлокова В.Н., Троицкий А.В., Крамина Т.Е. Морфологическая изменчивость и генетический полиморфизм видов родства Polygonum aviculare L. s. I. (Polygonaceae)// Бот. жур. 2006. Т. 91. № 5. С. 697-716.

54. Юрцева О.В., Войлокова В.Н., Троицкий А.В., Боброва В.К. Морфологические и молекулярные свидетельства гибридизации Polygonum patulum Bieb. и Polygonum arenastrum Boreau (Polygonaceae) // Бот. жур. 2007. в печати

55. Юрцева О.В., Крамина Т.Е. Изменчивость видов подсекции Polygonum рода Polygonum (Polygonaceae) в связи с возможной гибридизацией // Бот. журн. 2003. Т. 88. № 1. С. 925.

56. Юрцева О.В., Крамина Т.Е. О гибридном происхождении Polygonum boreale на Белом море // Бот. журн. 2004. Т. 89. № 5. С. 781—796.

57. Юрцева О.В., Яковлева Н.Д., Иванова-Радкевич Т.И. Гетерокарпия у Polygonum aviculare L. и близких видов (Polygonum, subsect. Polygonum) II Бюл. МОИП. Сер. биол. 1999. Т. 104. Вып. 2. С. 13-19.

58. Янева Ю.Н., Антонов А.С. Изучение внутригеномной гетерогенности ДНК некоторых представителей субтрибы Triticinae. Биол. науки. 1976. N6. С. 25-28.

59. Янишевский Д.Е. К характеристике Polygonum salsugineum М.В. и гетерокарпии у рода Polygonum секции Aviculare Meisn. // Известия Саратовского об-ва естествоиспыт. 1927а. Т. 2, № 1.С. 16-19.

60. Янишевский Д.Е. Polygonum salsugineum М.В. Эколого-морфологический очерк // Известия Саратовского ин-та Краеведения. 19276. Т. 2. С. 51-75.

61. Abrams L. Illustrated Flora of the Pacific States (Washington, Oregon and California). Stanford, 1944. Vol. 2. 635 p.

62. Akeroyd J.R., Webb D. A., Chater A. O. Polygonum L. // Flora Europaea. T. 1. 2 ed. Cambridge, 1993. P. 91—97.

63. Allioni C. Flora Pedemontana. Fol. 2. Torino, 1785. P. 207 208.

64. Alvarez I., Wendel J.F. Ribosomal ITS sequences and plant phylogenetic inference // Mol. Phylogenet. Evol. 2003. Vol. 29. P. 417-434.

65. Alverson W.S., Karol K.G., Baum D.A. et al. Cireumscription of the Malvales and relationships to other Rosidae: evidence from rbcL sequence data// Ibid. 1998. Vol. 85. P. 876-887.

66. Anderson E. Introgressive hybridization. New York, 1949. 109 p.

67. Anderson J.P. Flora of Alaska and adjacent Parts of Canada. Provo, Uthah. Brigham, 1974. 724 p.

68. Andersson C.L., Chase M. W. Phylogeny and classification of Marantaceae. Bot. J. Linnean Society. 2001. Vol. 135. P. 275-287.

69. Anzizar J., Herrera M, Rohde W., Santos A., Dowe J.L., Goikoetxea P., Ritter E.Studies on the of RAPD and ISTR for identification of palm species (Arecaceae)//Taxon. 1998. Vol.47. P. 635-645.

70. Appels R., Dvorak J. Relative rates of divergence of spacer and gene sequenceswithin the rDNA region of species in the Triticeae: Implications for the maintenanceof homogenety of a repeated gene family // Theor.Appl.Genet. 1982. Vol. 63. P. 361-365.

71. Archibald J.K., Wolfe A.D., Johnson S.D. Hybridization and gene flow between a day- and night-flowering species of Zaluzianskya (Scrophulariceae s.s., tribe Manuleeae) // American Jornal of Botany, 2004. Vol.91. P. 1333-1344.

72. Arnold M.L. Iris nelsonii (Iridaceae): origin and genetic composition of a homoploid hybrid species // American Journal of Botany. 1993. Vol. 80. P. 577—591.

73. Arnold M.L., Buckner C.M., Robinson J.J. Pollen-mediated introgression and hybrid speciation in Louisiana irises // Proceedings of the National Academy of Sciences, USA. 1991. Vol. 80. P. 1398-1402.

74. Babington M. A. P. raii Bab. // Trans. Linn. Soc. London (Bot.). 1936. Vol. 17. P. 458-459.

75. Bain J.F., Jansen R.K. ITS sequence data from the aureoid Senecio speciescomplex//Amer. J. Bot. 1994. Vol. 81.141 p.

76. Bakker F.T., Olsen J.L., Stam W.T., Van den Hoek C. Cladophora complex (Chlorophyta): New views based on 18S rRNA gene sequences // Mol. Phylogenet. Evol. 1994. Vol.3. P.365-382.

77. Baldwin B.G. Phylogenetic utility of the internal transcribed spacers of nuclear ribosomal DNA in plants: An example from the Compositae. Mol. Phylogenet. Evol. 1992. Vol. 1. P. 3-16.

78. Baldwin B.G. A phylogenetic reevaluation of geographic speciation and evolution of reproductive barriers in Layia (Asteraceae: Madiinae) based on 18-26S nuclear rDNA ITS sequence data//Amer.J. Bot. 1994. Vol.81. P. 141.

79. Baldwin B.G., Sanderson M.J., Porter M.J., Wojciechowski M.F., Campbell C.S., Donoghue M.J. The ITS region of nuclear ribosomal DNA: a valuable source of evidence on angiosperm phylogeny// Ann. Missouri. Bot. Gard. 1995. Vol.82. P. 247-277.

80. Bandelt H.-J., Dress A. Split dcomposition: a new and useful approach to phylogenetic analysis of distance data // Mol. Phyl. Evol. 1992. Vol. 1. № 3. P. 242—252.

81. Bieberstein M. F.B.F. Flora Taurico-Caucasica. T.1. 1808. 304.

82. Bongard M. Observations sur la vegetation de Pile de Sitcha // Mem. Acad. Sci. Peters. Ser. 6 (2). 1833. T. 2. P. 119—178.

83. Boreau A. Polygonum L. // Flore du Centre de la France. T. 2. Paris, 1957. P. 560-561.

84. Borsch T, Hilu K. W„ Quandt D., wilde V., Neinhuis C., Barthlott W. Noncoding plastid trnT-trnF sequences reveal a well resolved phylogeny of basal angiosperms. // J. Evolutionary Biology 2003. Vol. 16. P. 558-576.

85. Campbell C.S., Baldwin B.G., Donoghue M.J., Wojciechowski M.F. A phylogeny of Maloideae (Rosaceae) from sequences of the Internal Transcribed Spacers (ITS) of nuclear ribosomal DNA (nrDNA) // Amer. J. Bot. 1993. Vol. 80. P. 135-136.

86. Capesius I. A molecular phylogeny of bryophytes based on the nuclear encoded 18S rRNA genes // J. PL Physiol. 1995. Vol. 146. P. 59-63.

87. Capesius lM Nagi W. Molecular and cytological characteristics of nuclear DNA and chromatin for Angiosperm systematics: DNAdiversification in the evolution of four Orchids // PL Syst. Evol. 1978. Vol. 129. N3. P. 143-166.

88. Chase M.W., Soltis D.E., Olmstead R.G., et al. (39 co-authors). Phylogenetics of seed plants: an analysis of nucleotide sequences from the plastid gene rbcL //Ann. Missouri. Bot. Gard. 1993. Vol. 80. P. 528-580.

89. Chaw S.M., Long H., Sung H.M., Zharkikh A., Li W.H. The phylogenetic positions of the conifer genera Amentotaxus, Phyllocladus andNageia inferred from 18S rRNA sequences.// J. Mol. Evol. 1995. Vol. 41. P. 224-230.

90. Chaw S.M., LongH., WangB.S., Zharkikh A., Li W.H. The phylogenetic position of Taxaceae based on 18S rRNA sequences // J. Mol. Evol. 1993. Vol. 37. P. 624-630.

91. Chaw S.M., Zharkikh A., Sung H.M., Lau T.C., Li W.H. Molecular phylogeny of gymnosperms and seed plant evolution: Analysis of 18S rRNA sequences.// J. Mol. Evol. 1997. Vol. 83. P. 273-284.

92. Choudhury PR., Tanveer H., Dixit GP. Identification and detection of genetic relatedness among important varieties of pea (Pisum sativum L.) grown in India. Genetica. 2006. Vol. 15. Epub ahead of print.

93. Clapham A. R., Tutin T. G., Moore D. M. Flora of the British Isles. Ed. 3. Cambridge, 1987. 688 p.

94. Clark L.G., Zhang W, Wendel J.F. A phylogeny of the grass family (Poaceae) based on ndhF sequence data.// Syst. Bot. 1995. Vol.20. P. 436-460.

95. Clegg M.T. Chloroplast gene sequences and the study of plant evolution // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1993. Vol. 90. P. 363-367.

96. Clegg M.T., Gaut B.S., Learn G.H., Morton B.R. Rates and patterns of chloroplast DNA evolution // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1994. Vol.91. P. 6795-6801.

97. Clegg M.T., Learn G., Golenberg E.M. Molecular evolution of chloroplast DNA // In Evolution at the Molecular Level (Selander R.K., Clark A.G., Whittam T.S. Eds). Sinauer Associates, Sunderland. MA. 1991. P. 135-149.

98. Clegg M.T., Zurawski G. Chloroplast DNA and the study of plant phylogeny: Present status and Mure prospects // In Mol. Syst. PL (Soltis P.S., Soltis D.E. Doyle J.J, Eds). Chapman and Hall. New York. 1992. P. 1 -13.

99. Compton J.A., Culham A., Jury S.L. Reclassification of Actaea to include Cimicifuga and Souliea (Ranunculaceae): phylogeny inferred from morphology nrDNA ITS and cpDNA trnL-F sequence variation.//Taxon. 1998. Vol.47. P. 593-634.

100. Coode M. E., Cullen J. Polygonum L. // Flora of Turkey. Vol. 2. Edinburg. 1966. P. 279.

101. Cuenoud P., Savolainen V., Chatrou L. W., Powell M., Grayer R. J., Chase M. W. Molecular phylogenetics of Caryophyllales based on nuclear 18S rDNA and plastid rbcL, atpB, and matK DNA sequences. Amer. J. Bot. 2002. Vol. 89. P. 132-144.

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

103. Downie, S.R., Palmer J.D. Restriction site mapping of the chloroplast DNA inverted repeat: a molecular phylogeny of the Asteridae. Annals of the Missouri Botanical Garden. 1992. Vol. 79. P. 266-283.

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

105. Dweikat I., McKenzie S.,Levy M., Ohm H. Pedigree assessment using RAPD-DGGE in cerial crop species // Theor Appl. Genet. 1993. Vol. 85. P. 497 505.

106. Eckenrode V.K., Arnold J., Meagher R.B. Comparison of the nucleotide sequence of soybean 18S rDNA with the sequences of other small-subunit rRNAs // J. Molec. Evol. 1985. Vol.21. P.259-269.

107. Enan MR. Application of random amplified polymorphic DNA (RAPD) to detect the genotoxic effect of heavy metals. Biotechnol Appl Biochem. 2006. Vol. 43(Pt 3). P. 147-154.

108. Fangan B.M., Stedje В., Stabbetorp O.E., Jensen E.S., JakobsenK.S. A general approach for PCR-amplification and sequencing of chloroplast DNA from crude vascular plant and algal tissue. BioTechniques. 1994. Vol. 16. P. 484-494.

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

110. Fernald M. L. Some North American relatives of Polygonum maritimum II Rhodora, 1913. Vol. 15.172. P. 68—73.

111. Fernald M. L. Gray's Manual of Botany. 8th ed., New York, 1950. 1632 p.

112. Fischer M., Matthies D. RAPD variation in relation to population size and plant fitness in the rare Gentianella germanica (Gentianaceae) //Amer. J. Bot. 1998. Vol. 85. N6. P. 811-819.

113. Flawell R.BIn: Genome Evolution (Dover G.A., Flawell R.B. Eds). Molecular characteristics and divergens of nuclear DNA among Secale species (Poaceae). London. 1982. P. 301-323.

114. Fritsch P., Rieseberg L.H. High outcrossing rates maintain male and hermaphrodite individuals in populations of the flowering plant Datisca glomerata // Nature. 1992. Vol. 359. P. 633 636.

115. Gargas A.P., de Priesti Т., Grube M., Tehler A. Multiple origins of lichen symbioses in fungi suggested by SSU rDNA phylogeny // Science. 1995. N268. P. 1492-1495.

116. Gasquez J., Cumpoint J.-P., Barralis G. et al. Essai de taxonomie d'une espece adventice annuelle: Polygonum aviculare s. I. // An. Amelior. Plantes. 1978. T. 28. P. 567—577.

117. Gielly L., Taberlet P. The use of chloroplast DNA to resolve plant phylogenesis: Noncoding versus rbcL sequences // Mol. Biol. Evol. 1994. Vol. 11. P. 769-777.

118. Gleason H. A. The new Britton and Brown Illustrated Flora of the Northeastern United States and Adjacent Canada. Ed. 2. Lancaster, Penna.1958. Vol. 2. 655 p.

119. Gleason H. A., Cronquist A. Manual of Vascular Plants of Northeastern United States and Adjacent Canada. Ed. 2. Bronx, New York, 1991. 910 p.

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

121. Goloboff P., Pol. D. Description of the supertree method used in TNT, and some cautionary remarks about the use and interpretation ofsupertrees. Semi-strict supertrees. Cladistics. 2002. Vol. 18. P. 514525.

122. Graham S. A., Wood С. E. The genera of Polygonaceae in the Southeastern United States//J. Arn. Arbor. 1965. Vol. 46. P. 91—121.

123. Grant V. Genetics of flowering plants. New York. USA, 1975.

124. Hahn W.J., Vanderpool S.S., Nepokroeff M., Sytsma K.J. Molecular phylogenetics of the western North American Capparaceae // Amer. J. Bot. 1994. Vol. 81. P. 159.

125. Hall T.A. BioEdit: a user-friendly biological sequence alignment editor and analysis program for Windows 95/98/NT. Nucl. Acids. Symp. 1999. Ser. 41. P. 95-98.

126. Hamby R.K., Zimmer E.A. Ribosomal RNA as a phylogenetic tool in plant systematics // In: Molecular Systematics of Plants (Soltis PS, Soltis D.E., Doyle JJ. Eds). Chapman and Hall. New York. 1992. P. 50-91.

127. Нао В., Li W., Linchun M., Li Y., Rui Z., Mingxia Т., Weikai В. A study of conservation genetics in Cupressus chengiana, an endangered endemic of China, using ISSR markers. Biochem Genet. 2006. Vol. 44(1-2). P. 31-45.

128. Harborn J.В., Williams C.A. Flavonoid patterns of grasses. Grass Syst. and Evol. // Int. Symp., D. C., 27-31 July, 1986. Wash. (D.C.). L., 1986. P. 107-113.

129. Hardig T.M., Brunsfeld S.J., Fritz R.S., Morgan M., Orian C.M. Morphological and molecular evidence for hybridisation andintrogression in a willow (Salix) hybrid zone // Molecular Ecology 2000. Vol. 9. P. 9-24.

130. Haverland F. Polygonum aviculare L. Der vogelknoterich. Eine botanisch-chemisch-pharmazeutische Bearbeitung // Die pharmazie. 1963. H. 1. S. 1-92.

131. Hollingsworth M.L., Hollingsworth P.M., Jenkins G.I., Bailey, J.P. The use of molecular markers to study patterns of genotypic diversity in some invasive alien Fallopia spp. (Polygonaceae) // Molecular ecology. 1998. Vol. 7, 1681—1691.

132. Hori H., Lim B.L., Osawa S. Evolution of green plants as deduced from 5S rRNA sequences // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1985. Vol. 82. N3. P. 820-823.

133. Huang S.C., Tsai C.C., Sheu C.S. Geneticanalysis of Chrysanthemum hybrids based on RAPD molecular markers // Botanical Bulletin of Academia Sinica, 2000. Vol. 41. P. 257-262.

134. Huelsenbeck J.P., Swofford D.L., Cunningham C.W., Bull J.J., Waddell PJ. Is character weighting a panacea for the problem of data heterogeneity in phylogenetic analysis // Syst. Bot. 1994. Vol. 43, P. 288-291.

135. Hulten E. Atlas of the distribution of vascular Plants in NWEurope. Stockholm. 1950. 119, 512 p. with maps.

136. Hulten E. The amphi-atlantic plants and their phytogeographical connections // Kungl. Svenska vetenskapsakademiens Handlingar, Tjarde Serien. 1958. Ser. 4. Bd. 7. 1. 340 p.

137. Hunson D. H. SPLITSTREE: a program for analyzing and visualizing evolutionary data // Bioinformatics. 1998. Vol. 14. P. 6873.

138. Hylander N. Nordisk Karlvaxtflora. Stockholm, 1966. Bd. 2. 456 p.

139. Jacobsen N., Orgaard M. Unifying plant molecular data and plants // Symposia of the Society for Experimental Biology. 1996. Vol. 50. P. 61-64.

140. Jansen R.K., Palmer J.D. A cloroplast DNA inversion marks an ancient evolutionary split in the sunflower family (Asteraceae). Proceedings of the National Academy of Sciences. USA. 1987. Vol. 84. P. 5818-5822.

141. Jaretzky R. Histologishe und karyologishe Studien an Polygonaceen. //Jahrb. Wissensch. Bot. 1928. Bd. 68. N 1. S. 1^5.

142. Jeandroz S., Roy A., Bousquet J. Phylogeny and phylogeography of the circumpolar genus Fraxinus (Oleaceae) based on internal transcribed spacer sequences of nuclear ribosomal DNA // Mol. Phylogenet. Evol. 1997. Vol. 7. N 2. P. 241-251.

143. Jeffreys AJ., Wilson V., Thein S.L. Hypervariable "minisatellite" regions in human DNA // Ibid. 1985a. Vol. 316. P. 67-73.

144. Jeffreys AJ., Wilson V., Thein S.L. Individual specific "fingerprints" of human DNA // Ibid. 1985b. Vol. 316. P. 76-79.

145. Johnson L.A., Schultz J.L., Soltis D.E., Soltis P.S. Monophyly and generic relationships of Polemoniaceae based on matK sequences // Amer. J. Bot. 1996. Vol. 83. P. 1207-1224.

146. Johnson L.A., Soltis D.E. matK DNA sequences and phylogenetic reconstruction in Saxifragaceae // Syst. Bot. 1994. Vol. 19. P. 143156.

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

148. Karlsson T. Polygonum L. // Flora Nordica. Vol. 1. Stockholm, 2000. P. 254—273.

149. Karp A., Edwards K. DNA markers: A global overview // DNA markers: Protocols, applications and overview / Ed. G. Caetano-Anolles, P.M. Gressnoff. N.Y.: Wiley, 1997. P. 1-13.

150. Kelly R.J., Siegel A. The Cucurbita maxima ribosomal DNA intergenic spacer has a complex structure.// Gene. 1989. Vol. 80. P. 239-248.

151. Kim K.J., Jansen R.K. Phylogenetic and evolutionary implications of interspecific chloroplast DNA variation in Krigia (Lactuceae-Asteraceae) II Syst. Bot. 1992. Vol. 17. P.449-469.

152. Kim K.J., Mabry TJ. Phylogenetic and evolutionary implications of nuclear ribosomal DNA variation in dwarf dandelions (Krigia, Lactuceae, Asteraceae) in the Canary Islands //Amer. J. Bot. 1991. Vol. 81. P. 165.

153. Kim H.J., Woo E.R., Park H.K. A novel lignan and flavonoids prom Polygonum aviculare // J. Nat. Prod. 1994. Vol. 57 (5). P. 581-586.

154. Kim Sang-Tae, Donoghue M. J. Molecular phylogeny and the role of hybridization in the diversification of Polygonum section Persicaria (Polygonaceae) // XVIIIBC 2005. Vienna. Austria

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

156. Knuth P. Handbuch der BIQtenbiologie. Bd. 1. 1898; 2. teil. 2. 1899. Leipzig. Engelmann.

157. Koch W.D. J. Synopsis Florae Germanicae et Helveticae. Ed. 1. Francfurti ad Moenum. 1837. T. 2. 844 s.

158. Koebner R.M. Predigesting of DNA template improves the level of polymorphism of random amplified polymorphic DNAs in wheat // Genetic Analysis. 1995. Vol. 12. P. 63-67.

159. Krutovskii K.V., Vollmer S.S., Sorensen F.C. et al. RAPD genome map of Douglas-fir// J. Hered. 1998. Vol. 89, N 3. P. 197-205.

160. Kumar S., Tamura K., Nei M. MEGA3: Integrated software for Molecular Evolutionary Genetics Analysis and sequence alignment. Briefings in Bioinformatics 2004. Vol 5. P. 150-163.

161. Frye L., Ann S., Kron, Kathleen A. Phylogeny and Character Evolution in Polygonaceae // Syst. Bot. 2003. Vol. 28 (2). P. 326332.

162. Lange J. Conspectus Florae Groenlandica // Meddelelser Gronland. 1880. Vol. 3. Pt.1. P. 1-214.

163. Lee S.B., Taylor J.W. Phylogeny of five fungus-like protoctistan (Phytophtora) species, inferred from the internal transcribed spacers of ribosomal DNA//Mol. Biol. Evol. 1992. Vol. 9, P. 636-653.

164. Levinson G., Gutman GA. Slipped-strand mispairing: A major mechanism for DNA sequence evolution // Mol. Biol. Evol. 1987. Vol. 4. P. 203-221.

165. Lid J. Norsk Flora. Ed. 2. Oslo, 1952. 771 p.

166. Lid J., Lid D. T. Norsk Flora. Ed. 6. Oslo, 1994. 1014 p.

167. Lindman С. A. M. Polygonum calcatum now. spec, inter. Avicularia II Botaniska Notiser. 1904. S. 139-144.

168. Lindman C. Wie ist die Kollektiwart Polygonum aviculare zu spalten? Sv. Bot. Tidskr. 1913. Bd 6. Hf. 3. S. 673-696.

169. Link H. F. Fortsetzung der vorlanfigen Nachricht von einen botanishen Reise nach Portugal // Schrader Journal fur die Botanik, 1800(1801). Bd. 1. Hf. 1. Gottingen. S. 47—61.

170. Link H. F. Enumeratio plantarum horti regii botanici berolinensis altera. Berolini, 1821. Vol. 1. Pars 1. 458 s.

171. Linnaeus C. Species plantarum. Vol. 1. Holmiae, 1753.

172. Listen A. Variation in the chloroplast genes rpoCI and rpoC2 of the genus Astragalus (Fabaceae): Evidence from restriction site mapping of a PCR-amplified fragment //Amer. J. Bot. 1992. Vol. 79. P. 953-961.

173. Liu W., Li PJ., Qi XM., Zhou QX., Zheng L., Sun TH., Yang YS. DNA changes in barley (Hordeum vulgare) seedlings induced bycadmium pollution using RAPD analysis. Chemosphere. 2005. Vol. 61(2). P. 158-167.

174. Lonay, H. Genese et anatomie des pericarpes ex des spermatodermes chez les Polygonacees. (A. Polygonum aviculare L.). 1922. Mem. Soc. Roy. Sci. Liege Ser. 3. Vol. 11. P. 1-88.

175. Lousley J.E., Kent D.H. Docks and knotweeds of the British Isles II Bot. Soc. British Isles. London, 1981. 205 p.

176. Love A., Love D. Cytotaxonomic studies on boreal plants. I. Some observations on Swedish and Icelandic plants // Kgl. Fysiograf. Sallskap. Lund. Forh. 1942. Bd. 12. № 6. S. 1—19.

177. Love A., Love D. Chromosome numbers of Northern plant species. // Iceland University. Institute of Applied Sciences. Reykjavik. Dept. of Agriculture, Reports. Ser. B. 1948. № 3. P.1—131.

178. Love A., Love D. Chromosomes and taxonomy of Eastern-North American Polygonum // Can. J. Bot. 1956.Vol. 34. № 4. P. 501521.

179. Luan S., Chiang TY., Gong X. High Genetic Diversity vs. Low Genetic Differentiation in Nouelia insignis (Asteraceae), a Narrowly Distributed and Endemic Species in China, Revealed by ISSR Fingerprinting. Ann. Bot. (Lond). 2006. Vol. 98(3). P. 583-589.

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

181. Manen J.F., Natali A., Ehrendorfer F. Phylogeny of Rubiaceae-Rubieae inferred from the sequence of a cpDNA intergene region // PL Syst. Evol. 1994. Vol. 190. P. 195-211.

182. Manos P.S. Cladistic analysis of sequences from the internal transcribed spacers (ITS) of nuclear ribosomal DNA of Nothofagus // Amer. J. Bot. 1993. Vol. 81. P. 171.

183. Medlin LM Elwood H.J., Stickel S., Sogin M.L. The characterization of enzymatically amplified eukaryotic 16S-like rRNA coding regions // Gene. 1988. Vol.71. P. 491 ^99.

184. Meerts P., Baya Т., Lefebvre C. Allozyme variation in the annual weed species complex Polygonum aviculare (Polygonaceae) in relation to ploidy level and colonyzing ability // PI. Syst. Evol. 1998. Vol. 211. P. 239—256.

185. Meerts P., Briane J.-P., Lefebvre C. A numerical taxonomy study of the Polygonum aviculare complex (Polygonaceae) in Belgium // PI. Syst. Evol. 1990. Vol. 173. P. 71—89.

186. Meerts P., Lefebvre C. Population variation and adaptation in the specific complex Polygonum aviculare L. // Acta Oecologia.1988. Vol. 9. № 1. P. 105—107.

187. Meerts P., Vekemans X. Phenotypic plasticity as related to trampling within a natural population of Polygonum aviculare subsp. aequale II Acta Oecologia. 1991. Vol. 12. № 2. P. 203— 212.

188. Meimberg H., Dittrich P., Bringmann G., Schlauer J., Heubl G. Molecular phylogeny of Caryophyllidae s.l. based on matK sequences with special emphasis on carnivorous taxa. Plant Biol. 2000. Vol. 2, P. 218-228.

189. Mertens Th.R., Raven P.H. Taxonomy of Polygonum, section Polygonum (Avicularia) in North America // Madrono. 1965. Vol. 18. № 3. C. 85-92.

190. Mishler B.D. Cladistic analysis of molecular and morphological data // Amer. J. Phys. Anthropol. 1994. Vol. 94. P. 143-156.

191. Michelmore R.W., Paran I., Kesseli R.V. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1991. Vol. 88. P. 9828-9832.

192. Morgan D.R., Soltis D.E. Phylogenetic relationships among members of Saxifragaceae sensu lato based on rbcL sequence data //Ann. Missouri. Bot. Gard. 1993. Vol. 80. P.631-660.

193. Morton B.R., Clegg M.T. A chloroplast DNA mutational hotspot and gene conversion in a noncoding region near rbcL in the grass family (Poaceae) // Curr.Gen. 1993. Vol. 24. P. 357-365.

194. Muller K.F., Borsch Т., Hilu KW. Phylogenetic utility of rapidly evolving DNA at high taxonomical levels: Contrasting matK, trnT-F, and rbcL in basal angiosperms. Mol. Phylogenet Evol. 2006. Vol 6.

195. Mueller U.G., Wolfenbarger L.L. AFLP genotyping and fingerprinting //Trends Ecol. Evol. 1999. Vol. 14. P. 389-394.

196. Mullis K., Faloona F., Scharf S. et al. Specific enzymatic amplification of DNA in vitro: The polymerase chain reaction // Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol. 1986. Vol. 51. P. 263-273.

197. Neff M.M., Neff J.D., Chory J, Pepper A.E. dCAPS, a simple technique for the genetic analysis of single nucleotide polymorphisms: experimental applications in Arabidopsis thaliana genetics // Plant J. 1998. Vol. 14. P. 387-392.

198. Nei M. Molecular evolutionary genetics. N. Y.: Columbia Univ. press, 1987. 512 p.

199. Nei M., Li W.-H. Mathematical model for studying genetic variation in terms of restriction endonucleases // Proc. Natl. Acad. Sci., USA. 1979. Vol. 76. P. 5269—5273.

200. Nickrent D.L., Franchina C.R. Phylogenetic relationships of the Santalales and relatives//J. Mol. Evol. 1990. Vol. 31. P. 294-301.

201. Nickrent D.L., Soltis D.E. A comparison of angiosperm phylogenies from nuclear 18S DNA and rbcL sequences // Ann. Missouri. Bot. Gard. 1995. Vol. 82. P. 208-234.

202. Nordhagen R. Studies on Polygonum oxyspermum Mey. Et Bunge., Polygonum Raii, and P. raii subsp. norvegicum Sam. // Norske Vidensk.-Akad. 1. Oslo. Mat.-Nat. Kl. Ny Serie. 1963. № 5. P. 3—34.

203. Olmstead R.G., Jansen R.K., Michaels H.J, Downie S.R, Palmer J.D. Chloroplast DNA and phylogenetic studies in the Asteridae // In: Biological approaches and evolutionary trends in plants (Kawano S. Ed.). Academic Press. London. 1990. P. 110-134.

204. Olmstead R.G, Palmer J.D. Chloroplast DNA systematics: A review of methods and data analysis // Amer. J. Bot. 1994. Vol. 81, P. 1205-1224.

205. Olmstead R.G., Reeves PA. Evidence for the polyphyly of the Scrophulariaceae based on rbcL and ndhF sequences // Ann. Missouri. Bot. Gard. 1995. Vol. 82. P. 176-193.

206. Olmstead R.G., Sweere J.A. Combining data in phylogenetic systematics: an empirical approach using three molecular data sets in the Solanaceae // Syst. Bot. 1994. Vol. 43. P. 467-481.

207. Olsen J.L., Stam W.T., Berger S, Menzel D. 18S rDNA and evolution in the Dasycladales (Chlorophyta): Modern living fossils // J. Phycol. 1994. Vol. 30. P. 729-744.

208. Olson, M.E. Intergeneric relationships within the Caricaceae-Mor-ingaceae clade (Brassicales) and potential morphological synapomorphies of the clade and its families. International J. Plant Sciences. 2002.163. P. 51-65.

209. Paglia G., Morgante M. PCR-based multiplex DNA fingerprinting techniques for the analysis of conifer genomes // Mol. Breed. 1998. Vol. 4. P. 173-177.

210. Palmer J.D. Plastid chromosomes: Structure and evolution // In: Cell Culture and Somatic Cell Genetics of Plants (Bogorad L., Vasil I.K. Eds.). Academic Press, San Diego, CA. 1991. Vol. 7A. P. 5-53.

211. Pauwels L. £tudes critiques sur quelques Polygonum de Belgique // Bui. Soc. Royale Bot. Belg. 1959. Vol. 91. № 2. P. 291-297.

212. Pellissier Scott M., Haymes K.M., Williams S.M. Parentage analysis using RAPD PCR // Nucleic Acids Res. 1992. Vol. 20. P. 54-93.

213. Persoon C.H. Synopsis Plantarum. Vol. 1. Paris, 1805. 546 p.

214. Plunkett G.M., Soltis D.E., Soltis P.S. Evolutionary patterns in Apiaceae: inferences based matK sequence data // Syst. Bot. 1996. Vol. 21. P. 477-495.

215. Plunkett G.M., Soltis D.E., Soltis P.S. Clarification of the relationship between Apiaceae and Araliaceae based on matK and rbcL sequence data //Amer. J. Bot. 1997. Vol. 84. P. 565-580.

216. Queiros M. Numeros chromosomicos para a flora Portuguesa. // Bol. Soc. Broteriana. Ser. 2. 1983. Vol. 56. P. 79—98.

217. Raffaelli M. Contributi alia conoscenza del genere Polygonum L. 2. Polygonum bellardii All. II Webbia. 1979. Vol.33, № 2. P. 327-342.

218. Ragan M.A., Bird C.J., Rice E.L., Gutell R.R., Murphy C.A., Singh R.K. A molecular phytogeny of the marine red algae (Rhodophyta) based on nuclear small-subunit rRNA gene // Proc. Natl. Acad. USA. 1994. Vol. 91. P. 7276-7280.

219. Rieseberg L.H. The role of hybridization in evolution: oldwine in new skins // Amer. J. Bot. 1995. Vol. 82. № 7. P. 944-953.

220. Rieseberg L.H., Carney S.E. Plan hybridization // New Phytologist. 1998. Vol. 140. P. 599-624.

221. Ro K.E., Keener C.S., McPheron B.A. Molecular phylogenetic study of the Ranunculaceae: utility of the nuclear 26S ribosomal DNA in inferring intrafamilial relationships // Mol. Phyl. Evol. 1997. Vol. 8. N2. P. 117-127.

222. Robinson B. L. The New England Polygonums of the section Avicularia // Rhodora. 1902. Vol. 4. P. 65—73.

223. Rogers S.O., Bendich A.J. Extraction of DNA from milligram amounts of fresh, herbarium and mummified plant tissues // PI. Mol. Biol. 1985. Vol. 5. N2. P. 69-76.

224. Rogers S.O., Bendich A.J. Ribosomal RNA genes in plants: Variability in copy number and in the intergenic spacer // PI. Mol. Biol. 1987. Vol. 9. P. 509-520.

225. Sadler J. Polygonum L. Flora comitatus Pesthinensis. Vol. 1. Pesthini, 1825. P. 287.

226. Saiki R.K., Gelfand D.H., Stoffel S. et al. Primer-directed enzymatic amplification of DNA with termostable DNA polymerase // Science. 1988. Vol. 239. P. 487-491.

227. Saitou N., Nei M. The neighbor-joining method: a new method for reconstruction of phylogenetic trees // Mol. Biol. Evol. 1987. Vol. 4. P. 406-425.

228. Sakai M., Kanazawa A., Fujii A., Thseng F.S., Abe J., Shima-moto Y. Hylogenetic relationships of the chloroplast genomes in the genus Glycine inferred from four intergenic spacer sequences. Plant Systematic and Evolution. 2003. Vol. 239. P. 29-54.

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

230. Samuelsson G. Polygonum oxyspermum Mey. et Bge und P. Raii Bab. ssp. norvegicum Sam. n. spsp. I/ Ada Horti Bergiani. 1931. Bd. 11. №2. 67-80.

231. Sanchez de la Hoz M.P., Davila J.A., Loarce V, Ferrer E. Simple sequence repeat primers used in polymerase chain reaction amplification to study genetic diversity in barley // Genome. 1996. Vol. 39. P. 112-117.

232. Sang Т., Crawford D.J., Stuessy T.F. Phylogeny of Paeonia (Paeoniaceae) inferred from ITS sequences and biogeographic implications //Amer. J. Bot. 1994. Vol. 81. 183 p.

233. Saunders G.W., Druehl L.D. Nucleotide sequences of the internal transcribed spacers and 5.8S rRNA genes from Aralia marginata and Postelsia palmaeformis (Phaeophyta: Laminariales) // Mar. Biol. 1993. Vol. 115. P. 347-352.

234. Savolainen V, Manen J.F., Douzery E., Spichiger R. Molecular phylogeny of families related to Cestrales based on rbcL 5' flanking sequences//Mol. Phylogenet. Evol. 1994. Vol. 3. P. 27-37.

235. Schaal B.A., Learn G.H. Ribosomal DNA variation within and among plant populations //Ann. Missouri Bot. Gard. 1988. Vol. 75. P. 1207-1216.

236. Schmid K. Untersuchungen an Polygonum aviculare s. I. in Bayern // Mitteilungen der Botanishen staatssamlung Munchen. 1983. Bd 19. S. 29-149.

237. Scholz H. Die Sistematic des europaishn Polygonum aviculare L. I. Die Zweiteilung des P. aviculare nach Lindman und der Formenkreis des P. aequale Lindman // Ber. Deutsch Bot.Ges.1958. Bd 71. Hf 10. S. 427-434.

238. Scholz H. Die Sistematic des europaishn Polygonum aviculare L. II. Die Zweiteilung des P. aviculare nach Lindman und der Formenkreis des P. aequale Lindman // Ber. Deutsch Bot. Ges.1959. Bd 72. Hfl.S. 63-72.

239. Scholz H. Bestimmungsschlussel fur die Sammelart Polygonum aviculare L. // Verhandlungen des Botanishen Vereins der Provinz Brandenburg. 1960. S. 180-183.

240. Scholz H. Bemerkungen zur Mermalsgeographie des Polygonum aviculare, insbesondere des P. arenastrum // Verhandlungen des Botanishen Vereins der Provinz Brandenburg. Bd 113. 1977. S. 13—22.

241. Schultz J., Maisel S., Gerlach D., Muller Т., Wolf M. A common core of secondary structure of the internal transcribed spacer 2 (ITS2) throughout the Eukaryota // RNA. 2005, Vol. 11. P. 361364.

242. Scoggan H. J. The Flora of Canada. Ottawa. 1978. P. 3. 1115 p.

243. Senecoff J.F., Meagher R.B. In vivo analysis of plant RNA structure: Soybean 18S ribosomal and ribulose-l,5-bisphosphate carboxylase small subunit RNAs // PL Mol. Biol. 1992. Vol. 18. P. 219-234.

244. Small J. K. Notes on some of the rarer Species of Polygonum II Bull. Torrey Bot. Club. 1894. Vol. 21. P. 476-482.

245. Small J. K. A Monograph of the Northern American Species of the Genus Polygonum II Mem. Dept. Botany. Columbia College. 1895. Vol. 1.183 p.

246. Smith D.E., Klein A.S. Phylogenetic inferences on the relationship of North American and European Picea species based on nuclear ribosomal 18S sequences and the internal transcribed spacer 1 region//Mol.Phylogenet. Evol. 1994. Vol. 3. P. 17-26.

247. Soltis P.S., Kuzoff R.K. ITS sequence variation within and among populations , of Lomatium grayi and L. laevigatum // Mol. Phylogenet. Evol. 1993. Vol. 2. P. 166-170.

248. Steele K.P, Vilgalys R. Phylogenetic analysis of Polemoniaceae using nucleotide sequences of the plastid gene matK// Syst. Bot. 1994. Vol. 19. P. 126-142.

249. Styles B.T. The taxonomy of Polygonum aviculare and its allies in Britain //Watsonia, 1962. Vol. 5, pt. 4. P. 177-214.

250. Suh Y., Kim. S, Park, C.-W. A phylogenetic study of Polygonum sect. Tovara (Polygonaceae) based on ITS sequences of nuclear ribosomal DNA// J. Plant Biol. 1997. Vol. 40 (1). P. 47-52.

251. Swann E.G., Taylor J.W. Higher taxa of basidiomycetes: An 18S rRNA gene perspective // Mycologia. 1993. Vol. 85, P. 923-936.

252. Sytsma K.J., Schaal B.A. Phylogenetics of the Lisianthius skinneri (Gentianaceae) species complex in Panama utilizing DNA restriction fragment analysis//Evolution. 1985. Vol. 39, P. 594-608.

253. Sytsma K.J, Schaal B.A. Ribosomal DNA variation within and among individuals of Lisianthius (Gentianaceae) populations // PI. Syst. Evol. 1990. Vol. 170. P. 97-106.

254. Taberlet P, Gielly L, Pautou G, Bouvert J. Universal primers for amplification of three non-coding regions of chloroplast DNA// PI. Mol. Biol. 1991. Vol. 17. P. 1105-1109.

255. Tautz D. Hypervariability of simple sequences as a general source for polymorphic DNA markers // Nucl. Acids Res. 1989. Vol. 17. P. 6463-6471.

256. Tovar-Sanchez, Oyama. Natural hybridization and hybrid zones between Quercus crassifolia and Quercus crassipes (Fagaceae) in Mexico: morphological and molecular evidence // American Jornal of Botany, 2004. Vol.91. P. 1352-1363.

257. Troitsky A.V., Bobrova V.K. 23s rRNA-derived small ribosomal RNAs: their structure and evolution with references to plant phylogeny. In: DNA systematics (Dutta S.K. Ed.). 1986. Vol. 2. P. 137-170.

258. Troitsky A.V., Melekhovets Yu.F., Rakhimova G.M., Bobrova V.K., Valiejo-Roman K.M., Antonov A.S. Angiosperm origin and early stages of seed plant evolution deduced from rRNA sequence comparisons. J Mol Evol. 1991. Vol. 32(3). P. 253-61.

259. Van De Peer Y., De Wachter R. TREECON for Windows: a software package for the construction and drawing of evolutionary trees for the Microsoft; Windows environment // Comput. Applic. Biosci. 1994. Vol. 10. P. 569—570.

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

261. Van Ham R.C.H.J., Hart H, Mes T.H.M., Sandbrink J.M. Molecular evolution of noncoding regions of the chloroplast genome in the Crassulaceae and related species // Curr. Gen. 1994. Vol. 25. P. 558566.

262. Van Heusden A.W, Bachmann K. Genotype relationships in Microseris elegans (Asteraceae, Lactuceae) revealed by DNA amplification from arbitrary primer RAPDs//PL Syst. Evol. 1992. Vol. 179. P. 221-223.

263. Versalovich J., Koeuth Т., Lupski L.R. Distribution of DNA sequence in eubacteria and application to fingerprinting of bacterial genomes // Nucl. Acids Res. 1991. Vol. 19. P. 6823-6831.

264. Vinnersten A., Reeves G. Phylogcnetic relationships within Colchicaceae. Amer. J. Bot. 2003. Vol. 90. P. 1455-1462.

265. Walker T.A., Pace N.R. 5.8S ribosomal RNA // Cell. 1983. Vol. 33. P. 320-322.

266. Wang Z., Weber J.L., Zhong G., Tanksley S.D. Survey of plant short-tandem DNA repeats // Theor. Appl. Genet. 1994. V. 88. P. 1-6.

267. Webb D.A., Chater A.O. Polygonum L. // Flora Europaea. T.1. Cambridge, 1964. P. 76—80.

268. Webb D.A., Chater A.O., Akeroyd J.R. Polygonum Ul Flora Europaea. T.1. 2 ed. Cambridge, 1993. P. 91-97.

269. Weber J.L., Wong C. Mutation of human short tandem repeats // Hum. Mol. Genet. 1993. Vol. 2. P. 1123-1128.

270. White T.J., Bruns Т., Lee S., Taylor J. Amplification and direct sequencing of fungal ribosomal RNA genes for phylogenetic // In: PCR protocol: aguide to methods and application. San Diego. CA. 1990. P. 315-322.

271. Williams J.G.K., Kubelik A.R., Livak K.J., Rafalski J.A., Tingey S.V. DNA polymorphisms amplified by arbitrary primers are useful as genetic markers. // Nucl. Acids Res. 1990. Vol. 18, p. 6531-6535.

272. Wojciechowski M.F., Sanderson M.J., Baldwin B.G., Donoghue M.J. Monophyly of aneuploid Astragalus (Fabaceae): evidence from -nuclear ribosomal DNA internal transcribed spacer sequences // Amer. J. Bot. 1993. Vol. 80. P. 711-722.

273. Wolf S.J., McNeill J. Synopsis and achene morphology of Polygonum section Polygonum (Polygonaceae) in Canada // Rhodora. 1986. Vol. 88. №. 856. P. 457—479.

274. Wolf S. J., McNeill J. Cytotaxonomic studies on Polygonum section Polygonum in eastern Canada and the adjacent United States // Can. J. Bot. 1987. Vol. 65. P. 647—652.

275. Wolters J., Erdmann V.A. Cladistic analysis of 5S rRNA and 16S rRNA secondary and primary structure. The evolution of eukaryotes and their relation to Archaebacteria // J. Mol. Evol. 1986. Vol. 24. P. 152-166.

276. Wright J. DNA fingerprinting in fishes// Biochemistry and molecular biology of fishes / Ed. P. Hochachka, T. Mommsen. Amsterdam: Elsevier, 1993. Vol. 2. P. 57-91.

277. Wright J.M., Bentzen P. Microsatellites: Genetic markers for the future//Rev. Fish Biol. Fish. 1994. Vol. 4. P. 384-388.

278. Wright JM. Mutation at VNTRs: Are minisatellites the evolutionary progeny of microsatellites? // Genome. 1994. Vol. 37. P. 345-347.

279. Xiang Q.Y., Soltis D.E., Morgan D.R., Soltis PS. Phylogenetic relationships of Cornus L. senus lato and putative relatives inferred from rbcL sequence data //Ann. Missouri Bot. Gard. 1993. Vol. 80. P. 723-734.

280. Yokota Y, Kawata Т., lida Y, Kato A., Tanifuji S. Nucleotide sequences of the 5.8S rRNA gene and internal transcribed spacer regions in Carrot and Broad Bean ribosomal DNA // J. Mol. Evol. 1989. Vol. 29. P. 294-301.

281. Yoo M.-J., C.-W. Park. Molecular phylogeny of Polygonum sect. Echinocaulon (Polygonaceae) based on chloroplast and nuclear DNA sequences // Botany 2001. "Plants and People". Seoul National University. Korea. 2001. C. 35-36.

282. Yurtseva O.V. Ultrasculpture of achene surface in Polygonum section Polygonum (Polygonaceae) in Russia // Nord. J. Bot. 2001.Vol. 21. № 5. P. 513-528

283. Zane L., Bargelloni L., Patarnello T. Strategies for microsatellite isolation: A review// Mol. Ecol. 2002. Vol. 11, N 1. P. 1-16.

284. Zimmer E.A., Hamby R.K., Arnold M.L., Leblanc D. A, Theriot E.L. Ribosomal RNA phylogenies and flowering plant evolution // In: The Hierarchy of Life (Fernholm В., Bremer K., Jornvall J. Eds.). Elsevier Science Publishers, Amsterdam. 1989. P. 205-214.

Информация о работе

Войлокова, Вера Николаевна
кандидата биологических наук
Москва, 2007
ВАК 03.00.05

Диссертация

Систематика и филогения рода Polygonum L. s. str. - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно