CC BY
18
Turczaninowia 24, 4: 12-22 (2021) DOI: 10.14258/turczaninowia.24.4.2 http://turczaninowia.asu.ru
ISSN 1560-7259 (print edition)
TURCZANINOWIA
ISSN 1560-7267 (online edition)
УДК 582.893.6+575
Филогенетическое положение Phlojodicarpus villosus (Apiaceae) на основе анализа последовательностей ITS и trnH-psbA
О. Е. Валуйских12*, Д. М. Шадрин1, 3
1 Институт биологии Коми НЦ УрО РАН, ул. Коммунистическая, 28, г. Сыктывкар, 167982, Россия 2E-mail: valuyskikh@ib.komisc.ru; ORCID iD: https://orcid.org/0000-0003-2359-1731 3E-mail: shdima@ib.komisc.ru; ORCID iD: https://orcid.org/0000-0003-4365-0145
* Автор для переписки
Ключевые слова: вздутоплодник, ДНК-штрихкодирование, генетическое разнообразие растений, гербарные коллекции, Красная книга, Республика Коми, Урал, ITS.
Аннотация. В международных открытых генетических базах данных отсутствуют сведения о нуклеотид-ных последовательностях для Phlojodicarpus villosus. Этот вид сосудистых растений представлен на Урале изолированными реликтовыми популяциями и включен в региональные Красные книги. Совместное применение ядерного и хлоропластного маркеров позволило надежно определить филогенетическое положение P. villosus в пределах трибы Selineae (подсемейство Apioideae, семейство Apiaceae). Установлено, что нукле-отидные последовательности ITS1-ITS2 и trnH-psbA достаточно информативны для того, чтобы идентифицировать представителей данного рода. Высокий полиморфизм полученных последовательностей P. villosus из разных частей ареала (Северный Урал и Колымское нагорье) и наличие эволюционных событий (делеции) оправдывает более пристальное изучение P villosus и других таксонов рода Phlojodicarpus с использованием молекулярно-генетических методов.
Keywords. DNA barcoding, herbarium collections, ITS, Komi Republic, Phlojodicarpus, plant genetic diversity, Red Data Book, Ural.
Summary. The aim of our work was to obtain chloroplast (trnH-psbA) and nuclear (ITS1-ITS2) DNA nucleotide sequences and identify the phylogenetic position of Phlojodicarpus villosus (Apiaceae). This species of vascular plants is represented in the Urals by isolated relic populations and is included in the regional Red Data Books. There is no data on P villosus nucleotide sequences in the international open genetic databases. We studied two herbarium specimens of P villosus, one collected from the Ural part of its range in the Komi Republic (Northern Urals) and the second collected from the main part of its range in the Magadan Region (Kolyma Highlands). Combining nuclear and chloroplast markers made it possible to reliably determine phylogenetic position of P villosus within the tribe Selineae (subfamily Apioideae, family Apiaceae). We found ITS1-ITS2 and trnH-psbA nucleotide sequences to be sufficiently informative to identify specimens of this genus. High polymorphism of P villosus sequences obtained from different parts of its range (Northern Urals and Kolyma Highlands) and the presence of evolutionary events (deletions) require more detail study of P villosus and other Phlojodicarpus taxa by DNA barcoding methods.
Phylogenetic position of Phlojodicarpus villosus (Apiaceae) based on ITS and trnH-psbA nucleotide sequences
O. E. Valuyskikh, D. M. Shadrin
Institute of Biology of Komi Scientific Center of Ural Branch of Russian Academy of Sciences, Kommunisticheskaya str., 28, Syktyvkar, 167982, Russian Federation
Поступило в редакцию 27.01.2021 Принято к публикации 02.06.2021
Submitted 27.01.2021 Accepted 02.06.2021
Введение
C развитием молекулярно-генетических методов стала возможна таксономическая идентификация организмов с использованием различных молекулярных маркеров, в том числе применяемых в ДНК-штрихкодировании (DNA-barcoding). Общепринятыми и утвержденными международным консорциумом BOLD нуклеотидны-ми последовательностями, используемыми в ДНК-штрихкодировании сосудистых растений, являются последовательности хлоропластных генов matK, rbcL, хлоропластного межгенного спейсера trnH-psbA и участка ядерной ДНК -ITS2 (Hebert et al., 2003; CBOL Plant Working Group, 2009; Kress, Erickson, 2012; Kress, 2017). Перечисленные локусы и их комбинации с разной разрешающей способностью «работают» в определенных таксономических группах растений и с разным успехом идентифицируют виды (Shneyer, 2009a, b; Matveeva et al., 2011; Kuzmina et al., 2017; Shneyer, Rodionov, 2018; Zhokhova et al., 2019). С начала своего применения метод ДНК-штрихкодирования организмов относительно устоялся, стали очевидными его достоинства и ограничения (Shekhovtsov et al., 2019).
Apiaceae Lindl. (Umbelliferae Juss.) является одним из крупных и важных в хозяйственном отношении семейством цветковых растений, которое насчитывает более 3800 видов, включая сложные видовые комплексы с высоким уровнем морфологической изменчивости (Kljuykov et al., 2018). В настоящее время систематика Apiaceae является предметом дискуссий. Для идентификации таксонов этого семейства наиболее популярной является система, основанная на анатомии и морфологии плодов (Pimenov, Leonov, 1993; Pimenov, 2012). Однако традиционная кар-пологическая классификация во многих случаях не совсем корректно отражает эволюционные взаимоотношения внутри Apiaceae (Downie et al., 2010). Применение современных молекулярно-генетических методов позволило по-новому подойти к вопросам систематики, пересмотреть филогенетические взаимоотношения таксонов и провести корреляции молекулярных данных с морфологической классификацией. Наиболее полный филогенетический анализ семейства Apiaceae проведен с использованием участков ITS ядерной ДНК (Downie et al., 2001, 2010; Ba-nasiak et al., 2013). Для идентификации таксонов Apiaceae, помимо ITS, многие исследователи используют последовательность межгенного спей-
сера trnH-psbA хлДНК (Degtjareva et al., 2012) или комбинацию участков ITS1-ITS2 и trnH-psbA, которая также дает хорошее разрешение для разграничения видов и может применяться как надежный ДНК-штрихкод (Liu et al., 2014).
Наличие качественных библиотек ДНК-штрихкодов растений как универсальной маркерной системы является необходимой составляющей для всестороннего изучения биоразнообразия: систематических, филогенетических, популяционных и экологических исследований (Kress et al., 2015), а также для решения практических задач (Kress, 2017; Zhokhova et al., 2019). Несмотря на активное создание и пополнение открытых библиотек штрихкодов для растений (Benson et al., 2004; Bhargava, Sharma, 2013; BOLD Systems, 2021), все еще остаются таксоны разного ранга, для которых отсутствуют молекулярные данные и существует проблема надежного определения их места на филогенетическом дереве. Пробелы в справочных библиотеках ДНК-штрихкодов встречаются как для конкретных таксономических групп, так и для стран и/или географических областей (Weigand et al., 2019; Shadrin et al., 2020).
Одним из таких потенциально новых таксонов для молекулярной систематики является представитель семейства Apiaceae - Phlojodicarpus villosus (Turcz. ex Fisch. et C. A. Mey.) Turcz. ex Ledeb. (вздутоплодник мохнатый или в. волосистый). Этот вид впервые был описан по сборам С. Н. Турчанинова из Прибайкалья как Libanotis villosa Turcz. ex Fisch. et C. A. Mey.; лектотип хранится в гербарии Ботанического институт имени В. Л. Комарова РАН (LE) (Siplivinsky, 1970; Pimenov, Ostroumova, 2012). Phlojodicarpus vil-losus - преимущественно сибирский (североазиатский) гипоаркто-монтанный вид с обширным дизъюнктивным ареалом. Его разрозненные участки расположены в арктических районах Восточной Сибири и на Дальнем Востоке, в Южной Сибири, Казахстане, Северной Монголии и Китае (Tikhomirov, 1980; Pimenov, 1996, 2020; Sekretareva, 2004; Menglan, Watson, 2005; Flora of Mongolia, 2010). Уральский фрагмент ареала P villosus охватывает вершины Северного и Приполярного Урала, где этот вид представлен изолированными популяциями на западной границе распространения и встречается в составе разнотравных мохово-лишайниковых горных тундр, среди крупнокаменных россыпей и на скальных обнажениях коренных пород (Lav-renko et. al., 1995; Chikurova, Valuyskikh, 2019;
Valuyskikh, Kanev, 2019). В Уральском регионе P. villosus подлежит охране и как плейстоценовый реликт включен в Красные книги Республики Коми (Ulle, Valuyskikh, 2019), Свердловской области (Knyazev, 2018), Ханты-Мансийского автономного округа (Vasina, 2013), Приложение к Красной книге Пермского края (Belkovskaya, 2014; Krasnaya kniga, 2018).
В роде Phlojodicarpus выделяют три вида (P. villosus, P. sibiricus (Fisch. ex Spreng.) Koso-Pol., P komarovii Gorovoj), распространенные преимущественно в России (Pimenov, Ostrou-mova, 2012) и практически не изученные с точки зрения молекулярной систематики. Согласно данным S. R. Downie et al. (2010), род Phlojodicarpus (представленный в работе видом P popovii Sipliv. - синонимом P. sibiricus var. baicalensis Serg.) демонстрирует сходство по маркеру ITS с родом Seseli L. Сведения о нукле-отидных последовательностях для других представителей рода Phlojodicarpus в публикациях и генетических базах данных нами не обнаружены.
Цель настоящей работы заключалась в сек-венировании trnH-psbA и ITS1-ITS2 последовательностей ранее не изученного в этом отношении вида Phlojodicarpus villosus, получении новых сведений о филогенетическом положении и оценке возможности применения перечисленных маркерных последовательностей для идентификации этого редкого на Урале таксона.
Материалы и методы
Материалом для исследования служили два гербарных образца P villosus, собранные на территории уральского фрагмента ареала в Республике Коми (№ SYKO-PV-17614, сборы А. Н. Лавренко, З. Г. Улле, Н. П. Сердитова, 2 VIII 1990, Северный Урал, г. Янывондерсяхал) и основной части ареала в Магаданской области (№ SYKO-PV-17613, сборы А. П. Хохрякова, 18 VII 1973, Колымское нагорье). Анализ морфологических признаков особей проведен с применением бинокуляра; особое внимание уделено структуре плодов (Pimenov, Ostroumova, 2012; Kljuykov et al., 2018; Ostroumova, 2018). Помимо гербарных образцов, использованных для получения ДНК, для сравнительно-морфологического анализа привлечены другие экземпляры P villosus, хранящиеся в фондах гербария Института биологии Коми НЦ УрО РАН, а также живые растения, собранные авторами в 2017 г. на Северном Урале. Оцифровка изученных гер-
барных образцов P. villosus проведена авторами по международным стандартам в сопровождении 24-цветной шкалы и масштабной линейки на гербарном листе. Фотографии частей растений сделаны под стереоскопическим микроскопом МБС-10 (Россия) с увеличением 2.0* и 4.0* при помощи камеры Leica (смартфон Huawei Mate 20).
Тотальную ДНК выделяли из высушенных листьев с помощью набора «DNeasy Plant Mini Kit» (Qiagen, Germany) в соответствии с инструкциями производителя. Полимеразную цепную реакцию (ПЦР) фрагментов проводили в 50 мкл смеси, содержащей 10 мкл ScreenMix (Евроген, Россия), 10 мкл каждого праймера (0,3 мкМ) (Евроген, Россия), 18 мкл ddH2O (Ambion, США) и 2 мкл ДНК-матрицы (1 - 100 нг). Последовательности фрагмента trnH-psbA ампли-фицированы с использованием праймеров trnH2 (5'-CGCGCATGGTGGATTCACAATCC-3') и psbAF (5'-GTTATGCATGAACGTAATGCTC-3') (Tate, Simpson, 2003); фрагмента ITS1-ITS2 - с использованием праймеров ITS-5 (5'-GGAAG-TAAAAGTCGTAACAAGG-3') и ITS-4 (5'-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3') (Baldwin, 1995). Термоциклирование включало предварительную денатурацию в течение пяти минут при температуре 95 °C и далее 35 циклов, включающие: денатурацию в течение 60 сек. при температуре 95 °C, отжиг праймеров в течение 30 сек. при температуре 60 °C (для trnH-psbA) и 55 °C (для ITS1-ITS2) и элонгацию в течение 40 сек. при температуре 72 °C, с окончательной элонгацией в течение 5 минут при температуре 72 °С. Выделение ДНК, ПЦР и секвенирование проводили с использованием оборудования ЦКП «Молекулярная биология» Института биологии ФИЦ Коми НЦ УрО РАН, г. Сыктывкар.
Авторами была сделана попытка амплифи-цировать фрагменты генов matK и rbcL хлДНК, рекомендованные в качестве маркеров ДНК-штрихкодирования (CBOL Plant Working Group, 2009), с использованием универсальных праймеров для этих фрагментов KIM 3F; KIM 3R и SI_ For; SI_Rev, соответственно (Kress et al., 2009). К сожалению, ни один из вариантов не позволил получить желаемый ампликон. Предполагаем, что определенные проблемы возникли с невозможностью посадки используемых праймеров. Специфичные праймеры для представителей исследуемого семейства нами не найдены.
Множественное выравнивание нуклеотид-ных последовательностей проводили с применением алгоритма ClustalW в программе Mega X
(Thompson et al., 1994; Kumar et al., 2018). Для образцов P. villosus мы получили полноразмерный фрагмент ITS1-5.8S-ITS2, однако в анализируемую матрицу не включен участок 5.8S, т. к. эта промежуточная область отсутствует у многих представителей семейства Apiaceae, доступных в Genbank, и часто не используется в работе с последовательностями (Banasiak et al., 2013).
Филогенетические деревья строили с использованием метода максимального правдоподобия (maximum likelihood, ML). При построении деревьев использованы нуклеотидные последовательности, полученные нами для P. villosus, а также данные других авторов для представителей Apiaceae, доступные в базах данных Genbank (NCBI, 2021) и BOLD Systems (BOLD Systems, 2021). В качестве внешней группы при реконструкции филогенетических деревьев выбраны виды из сестринского семейства Araliaceae.
В данном исследовании мы обсуждаем филогенетическое дерево, полученное отдельно для ITS1-ITS2, а также для объединенного набора
данных trnH-psbA + ITS2. Новые последовательности для P. villosus депонированы в GenBank (MW082633, MW829533 - номера последовательностей для P villosus с Северного Урала, Республика Коми); MW082634, MW829534 - номера последовательностей для P. villosus с Колымского нагорья, Магаданская область).
Результаты и их обсуждение
Морфология
P villosus - многолетнее травянистое поли-карпическое растение 23-40 см высотой, с мощным разветвленным каудексом (рис. 1). Стебли толстые, полые, бороздчатые, в основании густо одетые многочисленными волокнистыми влагалищами старых листьев. Соцветия - зонтики, одиночные или по нескольку на цветоносном побеге, 3-10 см в диаметре, с 8-30 лучами. Лепестки венчика белые, на верхушке выемчатые, загнутые внутрь.
Рис. 1. Phlojodicarpus villosus в местах естественного произрастания на Урале: A, B - внешний вид генеративного растения (место произрастания - г. Янывондерсяхал, Северный Урал); C - вегетативное растение; D - се-нильное растение с остатками цветоносов прошлых лет. Фото - О. Е. Валуйских (С, D), О. Е. Чегодаев (A, В).
Генеративные растения P villosus из разных частей ареала, использованные для выделения ДНК, несколько различаются по морфологии (рис. 2, 3), однако имеют все диагностические признаки для точной видовой идентификации. Основными признаками, используемыми при разграничении P villosus с другими видами рода Phlojodicarpus, являются густоволосистые лучи зонтиков, зонтичков и листочков обертки, а также опушенные плоды (Ртепоу, Ostroumova, 2012). Отметим, что у P popovii, входящего в комплекс P sibiricus, подобное опушение отсутствует, перечисленные части соцветия и плоды почти голые или редко опушенные.
У изученных образцов P villosus листочки обертки в числе 6-11, цельные, длиннозаострен-ные, опушенные. Лучи зонтика и зонтичков по-
крыты густыми волосками у образца с Северного Урала (рис. 2D, Е) и более разреженными волосками у образца с Колымского нагорья (рис. 3В, С). Мерикарпии 4-7 мм длиной, 2,5-4 мм шириной, с густыми волосками и утолщенными ребрами (рис. 2В, С). Конечные сегменты листьев яйцевидные, с ланцетными долями до 6 мм длиной, 0,8-1,5 мм шириной (рис. 2Е, 3D).
Анализ последовательностей и филогенетическое положение
Матрица данных для последовательности П^1-П^2 включала 412-422 пар нуклеотидов (п. н.), для последовательности ^пН^ЬА -189-198 п. н. Матрица объединенных данных по двум маркерам (ITS2 + tmH-psbА) имела длину 601-620 п. н.
Рис. 2. Изученный гербарный образец Phlojodicarpus villosus с Северного Урала, Республика Коми (№ 8ТКО-Р^17614): А - гербарный лист с плодоносящим генеративным растением; В - плоды; С - поперечный срез мерикарпия; D - лучи зонтичков с курчавыми волосками; Е - прикорневой лист. Шкала - 1 мм.
Сравнительный анализ нуклеотидных последовательностей ITS1-ITS2, полученных нами для двух образцов P villosus из разных частей ареала (Северный Урал и Колымское нагорье) и близкого вида P popovii, взятого из GenBank, позволил выявить семь вариабельных позиций
(таблица). Образцы P villosus отличаются от P popovii трансверсией (Т-А) в положении 157 и (С-А) в положении 180 П^2. Установлено, что в последовательности ITS1-ITS2 у образца P villosus с Колымского нагорья присутствуют гибридные пики, что может указывать на то,
что родители имели разную рДНК и свидетельствовать о гибридном происхождении образца (Mateikovich et а1., 2020).
При сравнении последовательностей trnH-ps-ЬА между образцами Р. vittosш из разных частей ареала (Северный Урал и Колымское нагорье) отмечено шесть вариабельных позиций. Для образца из Колымского нагорья изменчивость выражается в наличии четырех замен, вставки и делеции (таблица). Присутствие делеций характерно для представителей семейства Apiaceae и, по данным Г. В. Дегтяревой с соавт. (Degtjareva
et a1., 2012), обусловлено сильной вариабельностью области, прилегающей к гену ^пН. Мы предполагаем, такое проявление внутривидового полиморфизма может быть связано с рядом причин, среди которых можно выделить географическую обособленность популяций Р villosus в разных частях ареала (уральский фрагмент и основная часть ареала на Дальнем Востоке) и отражать изменчивость как на видовом, так и, вероятно, на более высоком таксономическом уровне.
Рис. 3. Изученный гербарный образец Phlojodicarpus уШояия с Колымского нагорья, Магаданская область (№ SYKO-PV-17614): А - гербарный лист с цветущим генеративным растением; В - зонтички во время цветения; С - лучи зонтичков с курчавыми волосками; D - прикорневой лист.
Мы реконструировали филогенетическое дерево для объединенного набора данных (ITS2 + trnH-psbA), представленного двумя образцами P. villosus, 14 образцами других родов семейства Apiaceae и одного вида внешней группы (рис. 4).
Pimpinella saxifraga L. (триба Pimpinelleae Spregn.) является первым ответвлением на филогенетическом дереве в пределах таксонов подсемейства Apioideae Seem. и наиболее близко расположено к корню. Остальные виды сгруппи-
ровались в две монофилитичные клады. В одну кладу вошли виды из родов Daucus L., Anthris-cus Pers., Ferula L., Turgenia Hoffm. (триба Scan-diceae Spregn.) и Smyrnium L. (триба Smyrnieae W. D. J. Koch). Во вторую кладу с высоким уровнем поддержки (бутстреп 93 %) сгруппировались все близкородственные таксоны из родов Angelica L., Seseli, Peucedanum L. (триба Selineae Spregn.), виды Heracleum L. (триба Tordylieae W. D. J. Koch) и представители родов Pleurosper-
mum Hoffm. и Ligusticum L. ("Acronema Clade", по Downie et al., 2010). В этой же кладе в пределах трибы Selineae разместились два образца P. villosus.
Деревья, реконструированные на основе последовательностей маркеров по отдельности, имели схожую топологию с деревом, построенном на основе объединенных данных. Именно это позволило провести анализ совмещенной последовательности ядерного и хлоропласт-ного фрагментов. Филогенетическое дерево для ITS1-ITS2 содержит похожий набор видов (рис. 5), при этом включает большее число так-
сонов трибы Selineae (Banasiak et al., 2013) и Phlojodicarpus popovii (синоним P. sibiricus var. baicalensis Serg.). На филогенетическом дереве видно, что два образца P. villosus и P. popovii разместились рядом в общей внутренней кладе в пределах трибы Selineae. В этой же кладе оказались близкородственные представители родов Ferulopsis Kitag., Seseli, Libanotis, Pachypleurum Ledeb., которые были привлечены для построения ITS-дерева и, согласно L. Banasiak et al. (2013, Supporting information), входят в одну кладу с Phlojodicarpus.
Таблица
Полиморфные нуклеотидные позиции участков trnH-psbA и ITS1-ITS2 для Phlojodicarpus villosus
Образец/Номера нуклеотидов регион trnH-psbA
54 81 85 103 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164
P villosus MW082633, Северный Урал С G - T T C T T T A A T A C
P. villosus MW082634, Колымское нагорье Т T C G - - - - - - - - - A
регионITS1 регион ITS2
113 157 234 96 118 180 199
P. \illosus MW829533, Северный Урал C T M C G C G
P \illosus MW829534, Колымское нагорье Y T M Y R C R
P popovii AF008604.1, AF009083.1 C A C C G A A
Рис. 4. Объединенное филогенетическое дерево (1ТБ2 + ^яН^ЬА), построенное методом максимального правдоподобия (ML) для 15 видов семейства Apiaceae и одного образца внешней группы (Aralia nudicaulis). Два новых образца Phlojodicarpus villosus выделены жирным шрифтом. Уровень поддержки ML указан вдоль ветвей. Значения ниже 50 % не отображаются. Примеч.: * - группа таксонов, объединенных в "Acronema СЫе" (Downie е! а1., 2010).
Рис. 5. Филогенетическое дерево ITS1-ITS2, построенное методом максимального правдоподобия (ML) для 16 видов трибы Selineae, двух видов триб Pimpinelleae и ТоЫуНеае (Apiaceae), и одного образца внешней группы (ЛгаНа apioides). Два новых образца Phlojodicarpus vШosus выделены жирным шрифтом. Уровень поддержки ML указан вдоль ветвей. Значения ниже 50 % не отображаются.
Филогенетическое положение P. villosus и принадлежность к трибе Selineae согласуется с молекулярной системой подсемейства Apioi-deae на основе анализа последовательностей ITS (Downie et al., 2010) и коррелирует с традиционной морфологической классификацией (Pimenov, 2012; Pimenov, Ostroumova, 2012).
Заключение
Впервые для P villosus секвенированы последовательности участков внутреннего транскрибируемого спейсера ядерной ДНК ITS1-ITS2 и участка хлоропластного межгенного спейсера trnH-psb A, показана их вариабельность. Применение участка ITS1-ITS2 ядерной ДНК позволило надежно определить филогенетическое положение P. villosus среди близких таксономических групп в пределах трибы Selineae (подсемейство Apioideae, семейство Apiaceae).
Высокий полиморфизм полученных нами последовательностей ITS1-ITS2 и trnH-psbA и наличие эволюционных событий (делеции) оправдывают более пристальное изучение P villosus и рода Phlojodicarpus в целом с использованием молекулярно-генетических методов. Помимо этого, обращает на себя внимание изменчивость включенных в анализ гербарных образцов P. vil-losus из разных частей ареала: P villosus с Колымского нагорья (Магаданская область) имеет
не такое обильное опушение частей соцветия, как образец с Северного Урала. С учетом того, что в последовательности ITS1-ITS2 у P vШosus с Колымского нагорья существует множество гибридных пиков и на Дальнем Востоке перекрываются ареалы двух видов вздутоплодника (Е vШosus и P sibiricus), это может указывать на возможность наличия межвидовой гибридизации. Для получения более полной и информативной картины необходимо проанализировать другие таксоны рода Phlojodicarpus, оценить следы межвидовой гибридизации и степень вариабельности ДНК, а также сопоставить эволюционную обособленность внутриродовых таксонов с их морфологическим своеобразием.
Благодарности
Авторы выражают особую благодарность к. б. н. Владимиру Алексеевичу Каневу (Институт биологии Коми НЦ УрО РАН, г. Сыктывкар) за помощь в полевых работах и сбор гербарных образцов, а также признательны Ангелине Дмитриевне Чикуровой (Сыктывкарский государственный университет) за помощь в обработке данных.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ и Правительства Республики Коми (проект № 20-44-110011) в рамках государственного задания Института биологии Коми НЦ УрО РАН (№ АААА-А19-119011790022-1).
REFERENCES / ЛИТЕРАТУРА
Baldwin B. G., Sanderson M. J., Porter J. M., Wojciechowski M. F., Campbell C. S., Donoghue M. J. 1995. The ITS region of nuclear ribosomal DNA: a valuable source of evidence on angiosperm phylogeny. Annals of the Missouri Botanical Garden 82(2): 247-277. DOI: 10.2307/2399880
Banasiak L., Piwczynski M., Ulinski T., Downie S. R., Watson M. F., Shakya B., Spalik K. 2013. Dispersal patterns in space and time: a case study of Apiaceae subfamily Apioideae. Journal of Biogeography 40(7): 1324-1335. DOI: 10.1111/jbi.12071
Belkovskaya T. P. 2014. Vegetation and flora of the Vishersky reserve. In: Rastitelnost i flora, griby, lishayniki za-povednika "Visherskiy" [Vegetation andflora, mushrooms, lichens of the Vishersky reserve]. Solikamsk. Pp. 18-258. [In Russian] (Белковская Т. П. Растительность и флора заповедника «Вишерский» // Растительность и флора, грибы, лишайники заповедника «Вишерский». Соликамск, 2014. С. 18-258).
Benson D. A., Karsch-Mizrachi I., Lipman D. J., Ostell J., Wheeler D. L. 2004. GenBank: update. Nucleic Acids Research 32: D23-D26. DOI: 10.1093/nar/gkh045
Bhargava M., Sharma A. 2013 DNA barcoding in plants: evolution and applications of in silico approaches and resources. Mol. Phylogenet. Evol. 67(3): 631-41. DOI: 10.1016/j.ympev.2013.03.002
BOLD Systems. 2021. Published on the Internet. URL: http://www.boldsystems.org/ (Accessed 25 March 2021). CBOL Plant Working Group 2009. A DNA Barcode for land plants. PNAS 106(31): 12794-12797. DOI: 10.1073/ pnas.0905845106
Chikurova A. D., Valuyskikh O. E. 2019. Distribution, ecological-phytocenotic confinement and structure of populations of a rare species in the Urals Phlojodicarpus villosus (Apiaceae). In: Biodiagnostika sostoyaniya prirod-nykh i prirodno-tekhnogennykh sistem [Biodiagnostics of the state of natural and natural-man-made systems: Materials of All-Russian Scientific Conference]. Kirov. Pp.199-202. [In Russian] (Чикурова А. Д., Валуйских О. Е. Распространение, эколого-фитоценотическая приуроченность и структура популяций редкого на Урале вида Phlojodicarpus villosus (Apiaceae) // Биодиагностика состояния природных и природно-техногенных систем: Материалы XVII Всеросс. науч.-практ. конф. Киров, 2019. С. 199-202).
Degtjareva G. V., Logacheva M. D., Samigullin T. N., Terentieva E. I., Valiejo-Roman C. M. 2012. Organization of chloroplastpsbA-trnH intergenic spacer in dicotyledonous angiosperms of the family Umbelliferae. Biochemistry Moscow 77: 1056-1064. DOI: 10.1134/S0006297912090131
Downie S. R., Plunkett G. M., Watson M. F., Spalik K., Katz-DownieD. S., Valiejo-Roman C. M., Terentieva E. I., Troitsky A. V., LeeB. Y., Lahham J., El-Oqlah A. 2001. Tribes and clades within Apiaceae subfamily Apiodeae: The contribution of molecular data. Edinburgh Journal of Botany 58(2): 301-330. DOI: 10.1017/S0960428601000658
Downie S. R., Spalik K., Katz-Downie D. S., Reduron J.-P. 2010. Major clades within Apiaceae subfamily Apioideae as inferred by phylogenetic analysis of nrDNA ITS sequences. Plant Div. Evol. 128: 111-136. DOI: 10.1127/1869-6155/2010/0128-0005
Hebert P. D. N., Cywinska A., Ball S. L., Dewaard J. 2003. Biological identifications through DNA barcodes. Proc. Royal Soc. Biological Sciences 270: 313-321. DOI: 10.1098/rspb.2002.2218
Kljuykov E. V., Ostroumova T. A., Zakharova E. A., Ukrainskaya U. A., Petrova S. E. 2018. Atlasplodov zontich-nykh Yevropeeyskoy chasti Rossii [Atlas offruits of the Umbelliferae distributed across the European part of Russia]. Moscow: Torius. 191 pp. [In Russian] (Клюйков Е. В., Остроумова Т. А., Захарова Е. А., Украинская У. А., Петрова С. Е. Атлас плодов зонтичных Европейской части России. М.: Ториус. 2018. 191 с. URL: https:// botsad.msu.ru/atlas/
Knyazev M. S. 2018. Phlojodicarpus villosus. In: Krasnaya kniga Sverdlovskoy oblasti: zhivotnyye, rasteniya, griby [The Red Data Book of the Sverdlovsk region: animals, plants, fungi]. Ekaterinburg: "Mir". P. 115. [In Russian] (Князев М. С. Вздутоплодник мохнатый // Красная книга Свердловской области: животные, растения, грибы. Екатеринбург: ООО «Мир», 2018. С. 115).
Krasnaya kniga Permskogo kraya. Prilozheniye [The Red Data Book of the Perm Territory. Supplement]. 2018. [In Russian] (Красная книга Пермского края. Приложение. 2018. Электронная версия). URL: http://redbook. permecology.ru
Kress W. J. 2017. Plant DNA barcodes: Applications today and in the future. Journal of Systematics and Evolution. Special Issue: Frontiers in Plant Systematics and Evolution 55(4): 291-307 DOI: 10.1111/jse.12254
Kress W. J., Erickson D. L. 2012. DNA barcodes: methods and protocols. Methods in Molecular Biology 858: 3-8. DOI: 10.1007/978-1-61779-591-6_1
Kress W. J., Erickson D. L., Jones F. A., Swenson N. G., Perez R., Sanjur O., Bermingham E. 2009. Plant DNA barcodes and a community phylogeny of a tropical forest dynamics plot in Panama. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 106(44): 18621-18626. DOI: 10.1073/pnas.0909820106
Kress W. J., Garci'a-Robledo C., Uriarte M., Erickson D. L. 2015. DNA barcodes for ecology, evolution, and conservation. Trends in Ecol. et Evol. 30(1): 25-35. DOI: 10.1016/j.tree.2014.10.008
Kumar S., Stecher G., Li M., Knyaz C., Tamura K. 2018. MEGA X: Molecular Evolutionary Genetics Analysis across computing platforms. Molecular Biology and Evolution 35(1): 1547-1549. DOI 10.1093/molbev/msy096
Kuzmina M. L., Braukmann T. W. A., Fazekas A. J., Graham S. W., Dewaard S. L., Rodrigues A., Bennett B. A., Dickinson T. A., Saarela J. M., Catling P. M., Newmaster S. G., Percy D. M., Fenneman E., Lauron-Moreau A., Ford B., Gillespie L., Subramanyam R., Whitton J., Jennings L., Metsger D., Warne C. P., Brown A., Sears E., Dewaard J. R., Zakharov E. V., Hebert Paul D. N. 2017. Using herbarium derived DNAs to assemble a large scale DNA barcode library for the vascular plants of Canada. Applications in Plant Sciences 5(12): 1700079. DOI: 10.3732/ apps.1700079
Lavrenko A. N., Ulle Z. G., Serditov N. P. 1995. Flora Pechoro-Ilychskogo biosfernogo zapovednika [Flora ofthe Pechora-Ilych biosphere reserve]. St. Petersburg. 256 pp. [In Russian] (Лавренко А. Н., Улле З. Г., Сердитов Н. П. Флора Печоро-Илычского биосферного заповедника. СПб., 1995. 256 с.).
Liu J., Shi L., Han J., Li G., Lu H., Hou J., Zhou X., Meng F., Downie S. R. 2014. Identification of species in the angiosperm family Apiaceae using DNA barcodes. Molecular Ecology Resources 14(6): 1231-1238. DOI: 10.1111/1755-0998.12262
Mateikovich P. A., Punina E. O., Kopylov-Guskov Yu. O., Nosov N. N., Gudkova P. D., Gnutikova A. A., Machs E. M., Mikhailova Yu. V., Krapivskaya E. E., Rodionov A. V. ITS1-5.8S rDNA-ITS2 and trnL-trnF DNA sequences as markers for the study of Altai feather grasses species diversity. Russian Journal of Genetics 56(4): 417-428. DOI: 10.1134/S1022795420040067
Matveeva T. V., Pavlova O. A., Bogomaz D. I., Lutova L. A., Demkovich A. E. 2011. Molecular markers for plant species identification and phylogenetics. Ecological Genetics 9(1): 32-43. [In Russian] (Матвеева Т. В., Павлова О. А., Богомаз Д. И., Демкович Е. А., Лутова Л. А. Молекулярные маркеры для видоидентификации и фило-генетики растений // Экологическая генетика, 2011. Т. IX, № 1. С. 32-43).
Menglan S., Watson M. Flora of Mongolia. Virtual Guide. Plant Database as Practacal Approach. 2010. URL: https://floragreif.uni-greifswald.de/
NCBI [2021]. National Center for Biotechnology Information. Published on the Internet: https://www.ncbi.nlm. nih.gov/ (Accessed 25 March 2021).
Ostroumova T. A. 2018. Fruit micromorphology in the Umbelliferae of the Russian Far East. Botanica Pacifica. A journal of plant science and conservation 7(1): 41-49. DOI: 10.17581/bp.2018.07107
Pimenov M. G. 1996. Phlojodicarpus Turcz. In: Flora Sibiri [Flora of Siberia]. Vol. 4. Ed. by L. I. Malyshev. Novosibirsk: Nauka. Pp. 180-182. [In Russian] (Пименов М. Г. Phlojodicarpus Turcz. // Флора Сибири. Под ред. Л. И. Малышева Т. 10. Новосибирск: Наука. 1996. С. 180-182).
PimenovM. G. 2012. Family Apiaceae Lindl., Umbelliferae Juss. In:Abstractoftheflora ofAsianRussia. Vascular plants. Novosibirsk: SO RAS. 281-296 p. [In Russian] (Пименов М. Г. 2012. Семейство Apiaceae Lindl., Umbelliferae Juss. // Конспект флоры Азиатской России. Сосудистые растения. Новосибирск: СО РАН. С. 281-296).
Pimenov M. G. 2020. Updated checklist of the Umbelliferae of Middle Asia and Kazakhstan: nomenclature, synonymy, typification, distribution. Turczaninowia 23, 4: 127-257. [In Russian] (Пименов М. Г. Обновленный конспект зонтичных (Umbelliferae) Средней Азии и Казахстана: номенклатура, синонимия, типификация, распространение // Turczaninowia, 2020. T. 23, № 4. С. 127-257). DOI: 10.14258/turczaninowia.23.4.12
Pimenov M. G., Leonov M. V. 1993. The genera of the Umbelliferae. A nomenclator. Kew: Royal Botanic Gardens. 156 pp.
Pimenov M. G., Ostroumova T. A. 2012. Umbelliferae of Russia. Moscow: KMK Scientific Press Ltd. 477 pp. [In Russian] (Пименов М. Г. Остроумова Т. А. Зонтичные (Umbelliferae) России. М.: Тов-во науч. изд. КМК, 2012. 477 с.).
Sekretareva N. A. 2004. The Vascular Plants of the Russian Arctic and Adjacent Territories. Moscow: KMK Scientific Press Ltd. 131 pp. [In Russian] (Секретарева Н. А. Сосудистые растения Российской Арктики и сопредельных территорий. М.: Тов-во науч. изд. КМК, 2004. 131 с.).
Shadrin D., Valuyskikh O., Kanev V. 2020. A checklist of the flowering plants of Komi Republic (northeast of European Russia) and their representation in BOLD and GenBank databases. Acta Biologica Sibirica 6: 357-367. DOI: 10.3897/abs.6.e54572
Shekhovtsov S. V., Shekhovtsova I. N., Peltek S. E. 2019. DNA barcoding: methods and approaches. Biol. Bull. Rev. 9: 475-483. DOI: 10.1134/S2079086419060057
Shneyer V. S. 2009а. DNA barcoding is a new approach in comparative genomics of plants. Russian Journal of Genetics 45(11): 1267-1278.
Shneyer V. S. 2009b. DNA barcoding of animal and plant species as an approach for their molecular identification and describing of diversity. Biology Bulletin Reviews 70(4): 296-315. [In Russian] (Шнеер В. С. ДНК-штрихкодирование видов животных и растений - способ их молекулярной идентификации и изучения биоразнообразия // Журн. общ. биол., 2009. Т. 70, № 4. С. 296-315).
Shneyer V. S., Rodionov A. V. 2018. Plant DNA Barcodes. Biology Bulletin Reviews 138(6): 531-537. [In Russian] (Шнеер В. С., Родионов А. В. ДНК-штрихкоды растений // Усп. совр. биол., 2018. Т. 138, № 6. С. 531-537). DOI: 10.7868/S0042132418060017
Siplivinsky V. N. 1970. Systematics and genesis of the genus Phlojodicarpus Turcz. ex Ledeb. Novit. Syst. Pl. Vasc. 7: 257-268. [In Russian] (Сипливинский В. Н. Систематика и генезис рода Phlojodicarpus Turcz. ex Ledeb. // Новости сист. высш. раст., 1970. № 7. С. 257-268).
Tate J. A., Simpson B. B. 2003. Paraphyly of Tarasa (Malvaceae) and diverse origins of the polyploid species. Systematic Botany 28: 723-737. DOI: 10.1043/02-64.1
Thompson J. D., Higgins D. G., Gibson T. J. 1994. CLUSTAL W: Improving the sensitivity of progressive multiple sequence alignment through sequence weighting, position-specific gap penalties and weight matrix choice. Nucleic Acids Research 22(22): 4673-4680. DOI: 10.1093/nar/22.22.4673
Tikhomirov V. N. 1980. Umbelliferae Juss. (Apiaceae Lindl.). In: Arkticheskayaflora SSSR [FloraArcticа URSS]. Iss. VIII. Leningrad. Pp. 88-90. [In Russian] (Тихомиров В. Н. Umbelliferae Juss. (Apiaceae Lindl.) - Зонтичные // Арктическая флора СССР. Вып. VIII. Под ред. А. И. Толмачева, Б. А. Юрцева. Л., 1980. С. 88-90).
Ulle Z. G., Valuyskikh O. E. 2019. Phlojodicarpus villosus. In: Krasnaya kniga Respubliki Komi [The Red Data Book of the Komi Republic]. Syktyvkar: Komi respublikanskaya tipografiya. P. 430. [In Russian] (УллеЗ. Г., Валуй-ских О. Е. Вздутоплодник мохнатый // Красная книга Республики Коми. Сыктывкар: ООО «Коми республиканская типография», 2019. C. 430).
Valuyskikh O. E., Kanev V. A. 2019. New data on distribution of rare vascular plant species at the Poyasovyi Kamen ridge (Northern Urals). Bot. Zhurn. 104(9): 1036-1043. [In Russian] (Валуйских О. Е., Канев В. А. Новые сведения о распространении редких видов сосудистых растений на хребте Поясовый Камень (Северный Урал) // Бот. журн., 2019. Т. 104, № 9. С. 1036-1043). DOI: 10.1134/S000681361909014X
Vasina A. L. 2013. Phlojodicarpus villosus. In: Krasnaya kniga Hanty-Mansiyskogo avtonomnogo okruga -Yugry: zhivotnyye, rasteniya, griby [The Red Data Book of the Khanty-Mansi Autonomous Okrug - Yugra: animals, plants, fungi]. Ekaterinburg: Publishing House Basco. P. 178. [In Russian] (Васина А. Л. Вздутоплодник мохнатый // Красная книга Ханты-Мансийского автономного округа - Югры: животные, растения, грибы. Екатеринбург: Изд-во Баско, 2013. С. 178).
Weigand H., Beermann A. J., Ciampor F., Costa F. O., Csabai Z., Duarte S., Geiger M. F., Grabowski M., Rimet F., Rulik B., Strand M., Szucsich N., Weigand A. M., Willassen E., Wyler S. A., Bouchez A., Borja A., Ciamporova-Zatovicova Z., Ekrem T. 2019. DNA barcode reference libraries for the monitoring of aquatic biota in Europe: Gap-analysis and recommendations for future work. Science of The Total Environment 678: 499-524. DOI: 10.1016/j. scitotenv.2019.04.247
Zhokhova E. V., Rodionov A. V., Povydysh M. N., Goncharov M. Yu., Protasova Ya. A., Yakovlev G. P. 2019. Current state and prospects of DNA barcoding and DNA fingerprinting in the analysis of the quality of plant raw materials and plant-derived drugs. Biology Bulletin Reviews 9: 301-314. DOI: 10.1134/S2079086419040030
