CC BY
28
УДК 630*165.3:582.475
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МИКРОСАТЕЛЛИТНЫХ МАРКЕРОВ В ИЗУЧЕНИИ ГЕНОФОНДА ЕЛИ ФИНСКОЙ Р1СЕА X ГЕШ1СА (ЯЕОЕЬ) КОМ. В КАРЕЛИИ
А.А. Ильинов1, Л.В. Топчиева2, Б.В. Раевский1
'Институт леса Карельского научного центра РАН 185910 Петрозаводск, ул. Пушкинская, д.11, ИЛ КарНЦ РАН; е-шай: institute@forest.akadem.ru
2Институт биологии Карельского научного центра РАН 185910 Петрозаводск, ул. Пушкинская, д.11, ИБ КарНЦ РАН
Анализ генетической структуры 9 малонарушенных и 2 производных популяций ели финской на территории Республики Карелия, проведенный с помощью ПЦР-метода, показал, что все 5 исследованных микросателлитных локу-сов были полиморфными. Всего обнаружено 43 аллеля. Уровень генетического разнообразия северотаежных мало-нарушенных ельников оказался ниже по сравнению со среднетаежными. Высоким уровнем разнообразия характеризовались генетические резерваты, представленные производными древостоями из средней подзоны тайги. В целом, карельские популяции ели финской характеризовались высокими показателями генетической изменчивости (4=2,4-5,8; ие=1,34-2,89; Яо=0,13-0,41; Не=0,22-0,57, Р99%=60-100°%), особенно по сравнению с данными, полученными ранее с помощью анализа изоферментов.
Ключевые слова: микросателлиты, генетическая структура, малонарушенные популяции, генетическое разнообразие, ПЦР
Genetic structure of Picea x fennica 9 primeval populations and 2 secondary ones have been investigated in Karelia. As a result, all 5 microsatellite loci were found to be polymorphous. Totally 43 allele were revealed. The rate of genetic diversity for northern taiga spruce stands turned out to be low compared to middle taiga ones. Forest genetic reserves with middle taiga secondary spruce forests proved to have high level of of genetic diversity (A=2,4-5,8; ne=1,34-2,89; Ho=0,13-0,41; He=0,22-0,57, P99x=60-100%) especially compared with the results of isozyme analysis which had been done earlier.
Key words: microsatellites, genetic structure, primeval populations, genetic diversity, PCR
ВВЕДЕНИЕ
Территория Карелии входит в состав обширной зоны интрогрессивной гибридизации Picea. abies L. Karst и P. obovata Ledeb. (Бобров, 1978). Здесь преобладает в основном ель гибридная или финская P. x fennica (Regel) Kom. с примесью на севере и северо-востоке Карелии деревьев с признаками ели сибирской, а на юге и юго-западе - ели европейской. Кроме того, в Карелии сохранились малонарушенные еловые массивы, минимально затронутые хозяйственной деятельностью человека. Изучение подобных объектов имеет фундаментальное значение, поскольку позволяет получить информацию о генетических процессах в нативных популяциях древесных растений.
Одним из основополагающих элементов и необходимым условием сохранения биологического разнообразия является создание и развитие системы особо охраняемых природных территорий (ООПТ). Изучению видового разнообразия растений в пределах ООПТ Карелии уделялось пристальное внимание (Кравченко, Кузнецов, 1995; Kravchenko et al., 2000). В то же время практически не изученным остался аспект внутривидового фенотипического и генетического разнообразия основных видов-эдификаторов, играющих главную средообразую-
Работа поддержана грантом Программы фундаментальных исследований Президиума РАН «Биологическое разнообразие»
щую роль в лесных экосистемах. До сих пор не дана оценка уровня генетического разнообразия, нет описания генетической структуры нативных ценопопуляций этих видов.
Применение в популяционно-генетических исследованиях лесообразующих видов традиционных молекулярных методов, таких, как элетрофорез изоферментов, ограничено в связи с низким уровнем межпопуляционного генетического разнообразия этих видов. Проблему позволяет решить микросателлит-ный анализ, основанный на применении в качестве маркеров коротких повторяющихся последовательностей ДНК - микросателлитов (SSR, single sequence repeats). Среди преимуществ этого метода - относительная простота в использовании и высокая эффективность при выявлении различий в генетическом разнообразии на меж- и внутрипопуляционном уровне.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
ИССЛЕДОВАНИЙ
Объектами исследования служили малонару-шенные еловые массивы Республики Карелия (рис. 1). Для изучения особенностей фенотипического и генетического разнообразия ели финской в северной подзоне тайги были заложены постоянные пробные площади (ППП): две - на территории национального парка (НП) «Паанаярви» (Паанаярви 1 и 2); две - в прибеломорских ельниках на территории заказника «Поньгомский» (Поньгома 1 и 2).
В средней подзоне тайги заложены две ППП на территории НП «Водлозерский» (Водлозеро 1 и 2). Для сравнения было заложено две ППП в генетических резерватах ели, выделенных в производных ельниках, возобновившихся естественным путем после рубки столетней давности, когда эта территория принадлежала Финляндии (средняя подзона тайги, Северное Приладожье, Сортавала и Хелюля). Кроме этого, для изучения генетической структуры и особенностей генетического разнообразия мало-нарушенных популяций Р. х /вптса дополнительно был взят материал в НП «Паанаярви» на г. Кивакка, на границе леса и тундры (Кивакка 1), и в пределах горной тундры (Кивакка 2), а также на о-ве Пежо-стров в Белом море. Пробные площади закладывались в соответствии с ОСТ 56-69-83 (1993).
Для изучения особенностей фенотипического разнообразия исследовали изменчивость количественных признаков, характеризующих размеры и форму шишек и семенных чешуй и чаще всего используемых в качестве диагностических параметров для оценки внутривидового фенотипического разнообразия хвойных видов (Путенихин, 1993).
Рисунок 1 - Пункты сбора материала: 1. национальный парк «Паанаярви»; 2. заказник «Поньгомский»; 3. Национальный парк «Водлозерский»; 4. Северное Приладожье, генетические резерваты
Оценку уровня фенотипического разнообразия проводили с помощью интегрального показателя -обобщенного коэффициента вариации СУо, предложенного Л. А. Животовским (1980), и учитывающего весь комплекс исследуемых признаков. В ка-
честве дополнительного критерия фенотипического разнообразия использовали анализ формовой структуры популяций по типу семенных чешуй на основе вычисления коэффициента Бакшаевой (Правдин, 1975), для чего на каждой ППП отбирали шишки со 100-150 деревьев.Изучение генетической структуры малонарушенных популяций ели проводили с использованием образцов хвои текущего года, собранных с модельных деревьев. Анализ генетической структуры и оценку уровня генетического разнообразия исследованных популяций проводили с использованием 5 микросателлитных маркеров, характеризующихся высоким уровнем полиморфизма - UAPsTG25, UAPgAG105, UAPgAG150 (Scotti et al., 2002) и EATC2C06 и EATC1C10 (Hodgetts et al., 2001). Ядерную ДНК выделяли с помощью наборов Axyprep Multisource Genomic DNA Miniprep Kit фирмы Axygen. Фрагментный анализ ПЦР-продуктов проводили с помощью капиллярного электрофореза на приборе «ДНК сик-венатор CEQ 8000» фирмы Beckman Coulter (США). Основные показатели генетической изменчивости (число аллелей на локус А, эффективное число аллелей ne, полиморфность Р99%, наблюдаемая Но и ожидаемая Не гетерозиготность), анализ подразделенности и дифференциации, генетические дистанции Неи (DN) определяли с помощью программы GenAffix 6.2 (Peakall R., Smouse P.E., 2006).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Фенотипическое разнообразие. Исследование фенотипической изменчивости проводилось с привлечением комплекса количественных параметров, характеризующих размеры и форму шишек и семенных чешуй. В табл. 1 представлены средние значения изученных признаков. Самые северные паанаярвские ельники отличаются минимальными размерами шишек и семенных чешуй по сравнению с прибеломорскими и водлозерскими, а также с другими ранее исследованными ельниками Карелии (Ильинов, 1998). Паанаярви 1 по этим признакам уступает даже популяциям Мурманской области, расположенным значительно севернее (Ильинов и др., 2006). Здесь, возможно, проявляется влияние суровых климатических условий. Напротив, прила-дожские ельники, расположенные на крайнем юго-западе Карелии, отличаются максимальными средними значениями параметров шишек и семенных чешуй. Таким образом, обнаруживается тенденция
- при переходе от северных популяций к южным увеличиваются абсолютные показатели размеров шишек и семенных чешуй, шишки характеризуются более вытянутой формой с более вытянутыми верхушками семенных чешуй. Можно сказать, что в этом направлении усиливается влияние ели европейской. Для оценки уровня фенотипического разнообразия на внутрипопуляционном уровне по всему комплексу рассмотренных признаков для каждой популяции были определены обобщенные коэффициенты вариации СУо.
Таблица 1 - Индивидуальная изменчивость количественных параметров шишек и семенных чешуй в карельских популяциях ели финской
Шт/СУ (%)
Популяции N
Диаметр
Длина
Коэфф.
Длина
Ширина
Относит.
шишки, Б (мм) шишки, Ь (мм)
формы шишки, семенной семенной ширина чешуи, 1
Б / Ь (мм) чешуи, Ь (мм) чешуи, 1 (мм) / Ь
Длина верхней части чешуи, Ь' (мм)
Коэфф. Бакшаевой, 1 /( Ь'*2)
Паанаярви 1 58
Паанаярви 2 81
Поньгома 1 Поньгома 2 Пежостров
Водлозеро1 Водлозеро 2
Сортавала
Хелюля
73
105 28
100
106
113
108
17.4U0.30
12.97 18.30±0.23
11,43
18.45±0.26
11.98 18.73±0.20
11.05 19.05±0.43
11,82
22.1U0.23
10,56
22.49±0.19
8,84
21.90±0.19
9,46
21.53±0.19
9.05
58.98±1.26
16,29
62.96±1.14
16,3
64.46±1.19
15,62
68.70±0.99
14,73
64.56±1.44
11,8
84.86±1.24
14,57
88.06±1.27
14.86
88.8U1.28
15,28
88.50±1.27
14.86
НП "Паанаярви"
0,30±0,01 16,48±0,27 12,38±0,16
12,03
0,30±0,01
12,45
17,30±0,19
9,85 13,11±0,17
14,89 9,96 11,59
Прибеломорье, заказник "Поньгомский"
0.30±0.01 17.82±0.25 13.22±0.19
13,58
0.28±0.01
12,09
0,30±0,01
12,13
18.08±0.19
10,72
17,84±0,34
15,36 9,98
НП "Водлозерский" 0,26±0,01 21,98±0,23
10,27
0,26±0,01
10,38
21,25±0,21
12,1
13.27±0.14
10,47
13.07±0.21
8,66
15.66±0.16
10,49
14.92±0.17
11,97
11,54 10,38
Генетические резерваты, Северное Приладожье
0.25±0.01 21.90±0.26 15.27±0.15
14,53
0.25±0.01
11,95
12,57
20.94±0.21
10,19
10,74
14.50±0.14
10,22
0.76±0.01
7,59
0.76±0.01
7,66
0.75±0.01
10,36
0.74±0.01
10,78
0.73±0.01
6.3
0.72±0.01
8,8
0.70±0.00
7,2
0.70±0.01
8,81
0.69±0.01
8.04
5.45±0.09
12,64
5.79±0.08
12,75
6.00±0.11
15,51
6.08±0.09
14,84
5.92±0.16
14,45
8.37±0.14
16,36
8.23±0.12
15,39
8.67±0.14
16,56
8.04±0.09
11,82
0.88±0.01
10,78
0.89±0.01
13,98
0.91±0.02
16,33
0.92±0.01
13,92
0.91±0.02
12,29
0.96±0.02
16,91
0.92±0.01
15,16
1.14±0.02
14,85
1.12±0.01
12,74
Примечание, ^количество деревьев; М-среднее значение; ш-стандартная ошибка среднего; СУ-коэффициент изменчивости.
А.А. Ильинов и др.: Использование микросателлитных маркеров в изучении генофонда ели финской
Анализ показал (рис. 2), что значение этого интегрального параметра слабо варьировало у карельских популяций от 4,5 (северотаежные Паанаярви 1 и 2, и среднетаежная Хелюля) до 5,6 (северотаежные Поньгома 1 и Пежостров). С учетом полученных ранее данных (Ильинов, 1998; Ильинов и др., 2006) прослеживается тенденция к росту этого показателя в направлении от северных ельников (Мурманская обл., СУо=2,55) к южным (Подпорожье, Ленинградская обл., СУо=9,36). Для карельских ельников не выявлено какой-либо закономерности в варьировании этого параметра в зависимости от географического положения места произрастания популяций.
4,50 4,52
■1,7С
(? <$
СУо, %
Рисунок 2 - Уровень фенотипического разнообразия карельских популяций ели финской по обобщенному коэффциенту вариации СУо
Для характеристики фенотипической структуры популяций ели был использован количественный показатель, характеризующий форму семенной чешуи (коэффициент Бакшаевой). Оказалось (рис. 2), что карельские популяции из северотаежной подзоны, а также среднетаежная популяция Водло-зеро 2 близки по формовой структуре и представлены, главным образом гибридными формами, близкими к ели сибирской (73,15 - 86,50 %). Ели гибридной формы, близкие к Р. аЫе$, составили от 13,50 % до 24,07 %. Присутствие деревьев родительских видов было единичным. Напротив, у среднетаежных популяций Сортавала и Хелюля доминировали деревья гибридной формы, близкие к Р. аЫв8 (60,18 - 88,89 %) и ели европейского типа (10,19-15,93 %). Интересно, что популяция Водлозеро 1 по формовой структуре занимает промежуточное положение между северными и южными популяциями. Таким образом, можно сказать, что карельские популяции ели представлены, главным образом, гибридными формами, причем при переходе от северных к южным популяциям доминирование переходит от уаг. оЬоуаґа к уаг. еигореа (рис. 2). Анализ фенотипической изменчивости карельских малонарушенных популяций ели финской подтвердил выявленную ранее (Ильинов, 1998) тен-
денцию - усиление влияния ели европейской от северотаежных ельников к среднетаежным. Обнаруженные особенности фенотипического разнообразия ели указывают на существенную роль процессов интрогрессивной гибридизации в дифференциации на фенотипическом уровне исследованных популяций ели финской.
Хелюля Сортавала Водлозеро2 Водлозеро 1 Пежостров Поньгома 2 Поньгома 1 Паанаярви2 Паанаярви1
86,50 / /
□Р. obovata □ P.x fennica var. obovata □ P.x fennica var. europeae ■ Р. abies
Рисунок 3 - Формовая структура карельских популяции ели финской по типу семенных чешуй (в %)
Генетическое разнообразие малонарушен-ных популяций ели. Анализ генетической структуры карельских популяций показал (табл. 2), что все использованные микросателлитные локусы оказались полиморфными. Всего было выявлено 43 аллеля. Южные популяции отличаются более высоким уровнем аллельного разнообразия, особенно по редким (с частотой менее 5%) аллелям. Мономорф-ными оказались: прибеломорские популяции по локусу иАРБТ025; Кивакка 2 и Водлозеро 2 - по локусу UAPgAG105; Поньгома 1 по локусу ЕАТС2С06. Наибольшее количество уникальных аллелей (найденных только в оной популяции), обнаружено в среднетаежных приладожских популяциях - 5 и 6 аллелей в Сортавале и Хелюле соответственно. По одному уникальному аллелю обнаружено в Паанаярви 2, Водлозере 1 и 2. Таким образом, исследованные популяции различаются как по аллельному составу, так и по соотношению аллелей.
Результаты анализа генетического разнообразия малонарушенных популяций ели финской представлены в табл. 3. Среднетаежные популяции (НП «Водлозерский, Приладожье) выделяются более высокими значениями большинствапараметров генетической изменчивости. Интересно, что генетические резерваты, представленные производными ельниками, характеризуются максимальными значениями изменчивости по сравнению с малонару-шенными водлозерскими популяциями. Возможной причиной этого явления могут быть условия произрастания (климатические, почвенно-
Таблица 2 - Генетическая структура карельских популяций ели финской, выраженная в частотах встречаемости
аллелей по пяти микросателлитным локусам
Локус Ал лель Популяции
Паана-ярви 1 Паана-ярви 2 Кивак ка 1 Кивак-ка 2 Понь- гома1 Понь-гома 2 Пеж- остров Водло- зеро1 Водло-зеро 2 Сорта- вала Хелюля
UAPgTG25 п = 30 п = 31 п = 29 п = 10 п = 30 п = 30 п = 30 п = 30 п = 30 п = 30 п = 29
98 0,133 0,033 0,067 0,259
100 0,050 0,016 0,217 0,350 0,117 0,293
102 0,033 0,133 0,017 0,052
104 0,950 0,952 0,845 0,900 1,000 1,000 1,000 0,150 0,283 0,533 0,207
106 0,017
110 0,050 0,250 0,200 0,217 0,172
112 0,017 0,217 0,033 0,017
114 0,016 0,138 0,050
116 0,016
UAPgAG105 п = 30 п = 31 п = 29 п = 10 п = 30 п = 30 п = 30 п = 30 п = 30 п = 30 п = 29
156 0,017
158 0,033 0,069
160 0,867 0,984 0,983 1,000 0,983 0,967 0,917 0,767 1,000 0,717 0,810
162 0,067 0,016 0,017 0,017 0,034
164 0,067 0,017 0,033 0,083 0,233 0,217 0,052
166 0,017
168 0,017
п = 30 п = 31 п = 29 п = 10 п = 30 п = 30 п = 30 п = 30 п = 30 п = 30 п = 29
142 0,017
144 0,733 0,581 0,552 0,850 0,800 0,300 0,317 0,350 0,150 0,138
146 0,067 0,048 0,034 0,050 0,017 0,017 0,083 0,450 0,167 0,350 0,224
148 0,033 0,226 0,241 0,033 0,217 0,150 0,317 0,233 0,362
150 0,103 0,083 0,033 0,200 0,050 0,138
152 0,083 0,350 0,117 0,133 0,050 0,121
154 0,083 0,150 0,033 0,133 0,033
156 0,017 0,017
158 0,145 0,100 0,150 0,100 0,233 0,017 0,033
160 0,067
162 0,017
164 0,033
ЕАТС2С06 п = 30 п = 31 п = 29 п = 10 п = 30 п = 30 п = 30 п = 30 п = 30 п = 30 п = 29
136 0,133 0,065 0,138 0,100 0,017 0,033 0,117 0,034
139 0,733 0,839 0,724 0,950 0,800 1,000 0,933 0,933 0,933 0,717 0,810
142 0,067
145 0,052
148 0,034
151 0,017 0,017 0,017
154 0,034 0,050 0,017 0,033 0,017
157 0,133 0,081 0,103 0,07 0,017 0,133 0,069
160 0,016 0,017
ЕАТС1С10 п = 30 п = 31 п = 29 п = 10 п = 30 п = 30 п = 30 п = 30 п = 30 п = 30 п = 29
149 0,833 0,903 0,983 0,450 0,767 0,200 0,783 0,783 0,283 0,767 0,431
152 0,133 0,097 0,017 0,050 0,300 0,150 0,183 0,433 0,233 0,379
155 0,033 0,150 0,050 0,200 0,067 0,267 0,155
158 0,400 0,133 0,300 0,017
161 0,033
167 0,034
Примечание. п - количество изученных деревьев.
гидрологические и т.п.), наиболее благоприятные в данном регионе. При сравнении уровня наблюдаемой и ожидаемой гетерозиготности была выявлена интересная закономерность - уровень Но был меньше уровня Не, в популяциях Поньгома 2, Во-длозеро 2 и Хелюля - более чем в 2 раза, что указывает на имеющийся значительный дефицит гете-
розигот в карельских популяциях относительно ожидаемого по Харди-Вайнбергу. Подобное явление наблюдалось в исследовании Е.А. Мудрик с соавт. (2008), посвященном геногеографическим исследованиям ели европейской, сибирской и гибридной. Авторы высказывают предположение о том, что, возможно, это связано с присутствием
Таблица 2 - Уровень генетического разнообразия в карельских популяциях Пега х/вптеа
Популяции п М±т
А пе Но Не Р 99%, %
Паанаярви 1 30 3,20±0,49 1,47±0,13 0,30±0,07 0,30±0,06 100
Паанаярви 2 31 3,20±0,49 1,44±0,26 0,20±0,07 0,24±0,10 100
Кивакка 1 29 3,20±0,58 1,57±0,30 0,15±0,05 0,28±0,12 100
Кивакка 2 10 2,40±0,40 1,46±0,29 0,30±0,16 0,23±0,11 80
Поньгома 1 30 3,20±0,74 1,34±0,13 0,19±0,08 0,22±0,08 80
Поньгома 2 30 2,80±0,97 2,18±0,71 0,13±0,10 0,31±0,18 60
Пежостров 30 3,20±0,86 1,87±0,66 0,16±0,10 0,28±0,14 80
Водлозеро 1 30 4,00±0,71 2,43±0,72 0,31±0,13 0,46±0,12 100
Водлозеро 2 30 3,80±1,07 2,76±0,75 0,15±0,09 0,46±0,17 80
Сортавала 30 5,80±1,32 2,550,59 0,41±0,04 0,54±0,08 100
Хелюля 29 5,40±0,40 2,89±0,63 0,23±0,06 0,57±0,10 100
Примечание. А - среднее число аллелей на локус; ожидаемая гетерозиготность соответственно; Р99%
пе-эффективное число аллелей на локус; Но и Не - наблюдаемая и -полиморфность по 99 % критерию.
«нуль»-аллелей, а также может отражать наличие самоопыления и других форм инбридинга в популяциях ели.
Рисунок 4 - Соотношение различных уровней внутривидового генетического разнообразия ели финской
В целом, исследованные популяции ели финской характеризуются довольно высоким уровнем генетического разнообразия по микросателлитным
локусам, особенно по сравнению с данными, полученными ранее (Ильинов, 1998) с помощью анализа изоферментов (Но=0,193; Не=0,181; Р99%=63,4 %).
Таким образом, различия в уровне генетического разнообразия карельских популяций можно объяснить как особенностями условий произрастания в исследованной части ареала ели финской, так и различным соотношением микроэволюционных процессов в популяциях, среди которых, несомненно, одно из главных мест принадлежит интрогрес-сивной гибридизации.
Представляет интерес анализ подразделенности -изучение структуры всей генетической изменчивости, выявленной для северокарельских популяций (рис. 4). Оказалось, что на долю индивидуальной (внутри-популяционной) изменчивости приходится наибольшая доля (более 90 %) от выявленного генетического разнообразия, а на долю межпопуляцион-ной составляющей - около 10 %. Найденное соотношение свидетельствует о довольно высоком уровне генетической дифференциации ели финской в Карелии.
Для количественной оценки уровня межпопу-
Поньгома 2
0,40
0,38
0,18
0,16
0,14
0,12
0,10
0,08
0,06
0,04
0,02
Рисунок 5 - Дендрограмма сходства карельских популяций ели финской по генетическому расстояниию Неи (Ом)
О
N
0
ляционной генетической дифференциации были произведены вычисления генетических дистанций Неи (N01, 1978). Более наглядно результаты этих вычислений можно представить в виде дендрограммы сходства, построенной на основе матрицы расстояний с помощью метода UPGMA (рис. 5). Наиболее генетически близки между собой оказались паанаярвские популяции, Поньгома 1 и Пежо-стров. Обособленно находятся популяция Поньгома 2 и горная Кивакка 2. В другой кластер вошли среднетаежные популяции. Расстояние между средне- и северотаежными популяциями в среднем составляет 0,38, что подтверждает выявленный с помощью АМОVA-анализа высокий уровень дифференциации карельских популяций. Высокие значения генетического расстояния позволяют отнести северотаежные и среднетаежные популяции к разным группам популяций Р. х/ептса.
ВЫВОДЫ
1. Анализ фенотипической изменчивости карельских малонарушенных популяций ели финской подтвердил выявленную ранее тенденцию усиления влияния ели европейской от северотаежных ельников к среднетаежным.
2. Исследованные популяции ели представлены, главным образом, гибридными формами, причем при переходе от северных к южным популяциям доминирование переходит от уаг. оЬоуа(а к уаг. еигореа.
3. Для карельских ельников не выявлено какой-либо закономерности в варьировании уровня внут-рипопуляционного фенотипического разнообразия в зависимости от географического положения места произрастания популяций.
4. Обнаруженные особенности фенотипического разнообразия ели указывают на существенную роль процессов интрогрессивной гибридизации в дифференциации на фенотипическом уровне исследованных популяций ели финской
5. Анализ генетической структуры карельских популяций Р. х /ептса обнаружил, что все использованные микросателлитные локусы оказались полиморфными. Всего выявлено 43 аллеля. Исследованные популяции различаются как по аллельному составу, так и по соотношению аллелей. Северотаежные популяции характеризует меньший уровень аллельного разнообразия по сравнению со среднетаежными популяциями.
6. Популяции ели финской характеризовались довольно высоким уровнем генетического разнообразия по микросателлитным локусам, особенно по сравнению с данными, полученными ранее с помощью анализа изоферментов.
7. Выявленный с помощью АМОVA-анализа высокий уровень дифференциации карельских популяций подтверждается высокими значениями генети-
ческих дистанций Неи. Высокие значения генетического расстояния между северотаежными и среднетаежными популяциями позволяют отнести их к разным группам популяций.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Животовский, Л.А. Меры популяционной изменчивости комплекса количественных признаков / Л.А. Животовский // Журнал общей биологии. - 1980. - Т. XLI.
- № 2. - С. 177-191.
Ильинов, А.А. Внутривидовая изменчивость и популяционная структура ели финской Picea. x fennica (Regel) Kom. в Карелии Автореф. дисс.... канд. с.-х. наук: 06.03.01. / А.А. Ильинов. - Петрозаводск, 1998.- 25 с. Ильинов, А.А. Фенотипическая и генетическая структура популяций ели финской в условиях промышленного загрязнения в Мурманской обл. / А.А. Ильинов,
Д.В. Политов, Л.В. Исаева // Современные экологические проблемы Севера: матер. конф. с междунар. уч. - Апатиты, 2006. - С. 123-128.
Кравченко, А. В. Состояние и распространение в Карелии видов высших сосудистых растений, включенных в Красную книгу России / А.В. Кравченко, О.Л. Кузнецов // Флористические исследования в Карелии. -Петрозаводск, 1995. Вып. 2. - С. 20-42.
Мудрик, Е. А. Применение микросателлитных маркеров в геногеографических исследованиях хвойных // Е.А. Мудрик, М. М. Белоконь, Ю. С. Белоконь, Д. В. Политов // Водные и наземные экосистемы: проблемы и перспективы исследований. Организмы, популяции, экосистемы: проблемы и пути сохранения биоразнообразия: мат. Всерос. конф. с междунар. уч. - Вологда, 2008. С. 78-81.
Правдин, Л.Ф. Ель европейская и ель сибирская в СССР / Л.Ф. Правдин - М.: Наука, 1975. - 180 с.
Путенихин, В.П. Лиственница Сукачева на Южном Урале (изменчивость, популяционная структура и сохранение генофонда) / В.П. Путенихин - Уфа: УНЦ РАН, 1993. - 195 с.
Hodgetts, R.B. Development of microsatellite markers for white spruce (Picea glauca) and related species / R.B. Hodgetts, M.A. Aleksiuk, A. Brown, C. Clarke, E. Macdonald, S. Nadeem, D. Khasa // Theoretical and Applied Genetics. - 2001. - V. 102. - P. 1252-1258. Kravchenko, A. Bakalin V., Fadeeva M. Biodiversity of vascular plant. Lichen and hepatic flora of the old-growth forests in the Green belt of Russian Karelia / A. Kravchenko, V. Bakalin, M. Fadeeva // Biodiversity of old-growth forests and its conservatiuon in northwestern Russia. Regional Environmental Publications - 2000. - V. 158. - P. 7-64.
Nei, M. Estimation of average heterozygosity and genetic distance from a small number of individuals / M. Nei // Genetics. - 1978. - V. 89. - P. 583-590.
Peakall, R. GENALEX 6: genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research / R. Pea-kall, P.E. Smouse // Molecular Ecology Notes. - 2006. -№ 6. - P. 288-295.
Trinucleotide microsatellites in Norway spruce (Picea abies): their features and development of molecular markers / I. Scotti, F. Magni, G.P. Pagila, M. Morgante // Theoretical and Applied Genetics. - 2002. - V. 106. - P. 40-50.
Поступила в редакцию 30 декабря 2011 г. Принята к печати 1 марта 2012 г.
