ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 5
1.1 Общая характеристика и видовое разнообразие р. Trollius 5
1.2 Молекулярные методы изучения полиморфизма растительных
популяций 12
1.3 Молекулярно-генетические методы изучения филогении растений ... 16
1.3.1 Филогенетические деревья 17
1.3.2 Алгоритмы выравнивания 19
1.3.3 Фильтрация выравниваний 20
1.3.4 Выбор модели нуклеотидных замен 22
1.3.5 Построение филогенетических деревьев 23
ГЛАВА 2. РАЙОНЫ И МЕТОДЫ ИССЛДОВАНИЯ 25
2.1 Районы исследования 25
2.2 Методика исследований 28
2.2.1 Молекулярно-генетический полиморфизм популяций 28
2.2.1.1 Выделение ДНК 29
2.2.1.2 ISSR-PCR метод 30
2.2.1.3 Статистическая обработка данных 32
2.2.2 Молекулярная филогения представителей р. Trollius 33
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ 38
3.1 ISSR-PCR анализ 38
3.2 Филогенетический анализ 43
ВЫВОДЫ 45
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 46
Процесс изучения популяций растении не только вносит вклад в экологию, ботанику, физиологию растений но также имеет и практическую направленность - изучение предпосылок и механизмов для устойчивого существования популяций различных видов растений в естественных фитоценозах (Работнов, 1950). Особенно это актуально для популяций редких и исчезающих видов растений (эндемиков, реликтов и т.д.). Изучение генетических и экологических особенностей отдельных видов растений поможет провести объективную оценку состояния их популяций и в случае необходимости организовать деятельность по их охране и восстановлению естественной среде.
На основании знаний об экологии и морфологии видов можно делать выводы об их видовой принадлежности. Но этого не всегда достаточно. Например, представители р. Trollius отличаются высокой степенью морфологической изменчивости, что затрудняет ревизию данного рода (Doroszewska, 1974). Объем рода трактуется исследователями по-разному (Luferov et. al., 2018). В последнее время для решения таксономических проблем используются молекулярные данные, позволяющие оценить степень генетической обособленности близкородственных видов друг от друга, в частности, геномные.
Знание о том, к какому виду относится то или иное растение важно с практической точки зрения, т.к. у каждого вида растений имеются свои биохимические особенности и видоспецифичные вещества, например, белковой природы, которые могут быть использованы для нужд медицины (Gupta, 1988, Chakraborty, 2018), в том числе и традиционной (Rajendran et. al., 2000).
Объектами наших исследований являются популяции видов р. Trollius, произрастающие на территории Южной Сибири, в частности T. asiaticus L., T. vitalii Stepanov., T. sibiricus Schipcz., T. kolonok Stepanov., T. altaicus C.A. Mey и T. europaeus L...
1. ISSR-PCR методом анализа генетической изменчивости популяций видов р. Trollius выявлено 114 локусов, суммарный полиморфизм которых составляет 98,25%. Коэффициент подразделённости популяций (GST) равен 0,52, следовательно, изученные популяции имеют высокую степень дифференциации по классификации Райта (1972) и разделяются на отдельные виды.
2. На дендрограмме сходства выделяется 2 кластера, один из которых формируют популяции, относящиеся к виду T. sibiricus. Во второй кластер входят популяции T. asiaticus, и T. vitalii. Обособленную группу образуют байкальская и иджимская популяции. При построении дерева по отдельным представителям наблюдается четкое разделение популяций на обособленные группы.
3. При проведении филогенетического анализа по нуклеотидным последовательностям ITS регионов, хлоропластных генов matK и rbcL выявлено отсутствие значимых различий между видами T. asiaticus, T. vitalii, T. kolonok, T. europaeus L., T. altaicus и T. sibiricus. Единичные однонуклеотидные замены отмечены в последовательностях matK у T. europaeus, T. altaicus и T. kolonok. Для того, чтобы провести четкую границу между видами необходимо изучение морфологической изменчивости на популяционном уровне, а также поиск новых, более надежных молекулярных маркеров.
