CC BY
64
2015 ВЕСТНИК САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО УНИВЕРСИТЕТА Сер. 3 Вып. 4
БОТАНИКА, МИКОЛОГИЯ, ЗООЛОГИЯ, МИКРОБИОЛОГИЯ
УДК 575.17:582.52
К. С. Добрякова, Н. Н. Носов
ИЗМЕНЧИВОСТЬ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ^ЬГЕНОВ 5.8S pРНК-ITS2 И trnL-trnF В ХОДЕ ДИВЕРГЕНЦИИ ВИДОВ РОДА ELYMUS L. ФЛОРЫ СИБИРИ И ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА*
Филогения видов Elymus была проанализирована с помощью молекулярно-филогенети-ческих методов. Сравнительный анализ последовательностей ITS1-генов 5.8S рРНК-ITS2 видов Elymus и группы родства выявил 3 гаплотипа видов Elymus. Гаплотипы группы A найдены у видов Elymus секций Turczaninovia, Goulardia и Elymus и вида Elytrigia geniculata; гаплотипы группы B характерны для видов Elymus секций Goulardia и Turczaninovia; гаплотипы группы C — для видов секций Goulardia и Clinelymopsis и вида E. repens. Сравнительный анализ последовательностей trnL-trnF видов Elymus и родственных видов показал, что виды данного рода образуют одну высоко поддержанную кладу. Библиогр. 22 назв. Ил. 2. Табл. 3. Ключевые слова: Elymus, молекулярная филогения, гибридизация.
K. S. Dobryakova, N. N. Nosov
ITS1-GENE 5.8S rRNA-ITS2 AND trnL-trnF SEQUENCE VARIABILITY DURING THE DIVERGENCE OF ELYMUS L. SPECIES OF THE FLORA OF SIBERIA AND RUSSIAN FAR EAST
V. L. Komarov Botanical Institute of the RAS, 2, ul. Professora Popova, St. Petersburg, 197376, Russian Federation; [email protected], [email protected]
The phylogenetic relationship of Elymus species were analyzed by molecular phylogenetic methods. Comparative analysis of the sequences ITS1-5.8S rRNA gene-ITS2 of the nuclear genome species of genus Elymus and kinship group showed that the species of the genus Elymus have 3 haplotypes. ^plot^e A was found in Elymus species (sections: Turczaninovia, Goulardia и Elymus) and Elytrigia geniculata; haplotype B was found in Elymus species (sections: Turczaninovia, Goulardia); haplotype C (sections: Goulardia и Clinelymopsis) and E. repens. Comparative analysis of the sequences trnL-trnF of the chloroplast genome of genus Elymus related species showed that the species of the genus Elymus form strongly supported clade. The phylogenetic trees were constructed using Bayesian method. Refs 22. Figs 2. Tables 3.
Keywords: Elymus, molecular phylogeny, hybridization.
Введение
Род Elymus s.l. состоит из полиплоидных видов многолетних трав трибы Tri-ticeae Dum. семейства Poaceae Barnh. По современным представлениям род включает в себя около 150 видов, родственные отношения между которыми остаются предметом дискуссий [1, 2]. В России 34 вида рода Elymus произрастают в Сибири
К. С. Добрякова ([email protected]), Н. Н. Носов ([email protected]): Ботанический институт им. В. Л. Комарова РАН, Российская Федерация, 197376, Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, 2.
* Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ 12-04-31524 мол_а, 14-04-01416, 15-04-06438.
и на Дальнем Востоке [1]. Объем и границы ареала рода Elymus s.l. неоднократно пересматривались [1, 3]. Некоторые виды рода Elymus (например, E. sibiricus L., E. trachycaulus Tzvel.) являются кормовыми и пастбищными злаками, а также потенциальными донорами признаков для улучшения хлебных злаков из трибы Triticeae (пшеница, рожь, ячмень). Все виды Elymus являются аллополиплоидами, т. е. возникли в результате объединения различных наборов хромосом. Геном рода Elymus в различных сочетаниях представлен следующими субгеномами: St, H, P, W и Y. Предполагаемыми донорами субгеномов являются соответственно: Pseu-doroegneria (Elytrigia), Hordeum, Agropyron, Australopyrum и неизвестный донор [2, 4]. Субгеном St входит в состав генома всех представителей родов Elymus, а также Elytrigia. Согласно данным по трем малокопийным ядерным генам [4], а также по ITS и trnL-trnF последовательностям [5], разделение последовательностей Elymus на клады на филогенетическом дереве происходит в соответствии с субгеномами, к которым относятся данные последовательности.
Отметим, что наши исследования Пырейников находятся в русле мировых, исследования других агростологов касаются западных — американских и европейских — видов, и лишь небольшого количества азиатских — сибирских и дальневосточных видов. Филогенетическая картина родов и триб будет неполной без восточноазиатских представителей. Полученные данные могут быть использованы для выяснения молекуляро-филогенетических отношений внутри рода Elymus s.l. флоры России, а также между другими родами трибы Пщеницевые.
В настоящее время для изучений филогении покрытосеменных и других растений широко используются последовательности ядерной и хлоропластной ДНК, особенно интроны trnL и trnL-trnF [5]. ITS-последовательности — это популярный маркер при проведении молекулярно-филогенетических исследований растений [4, 7]. В большинстве исследований филогении растений используются маркеры только одного типа, обычно последовательности ITS или пластидные последовательности, в то время как одновременное использование нескольких маркеров отражает современную тенденцию [6].
Цель нашей работы состояла в выяснении родственных связей между видами Elymus L. sensu lato флоры России с применением молекулярно-филогенетических методов.
Материал и методы
В работу были включены 38 последовательностей ITS видов Elymus и 5 последовательностей ITS других родов трибы Triticeae (Elyhordeum, Elytrigia, Psathyrostachys и Agropyron), полученные нами (табл. 1), а также ряд ITS-последовательностей, которые были депонированы из базы данных GenBank (табл. 3).
Мы секвенировали 16 последовательностей trnL-trnF видов Elymus и 2 последовательности trnL-trnF представителей рода Agropyron (табл. 2), 13 последовательностей trnL-trnF также были взяты из GenBank (табл. 3).
Для проведения молекулярно-филогенетического исследования мы также депонировали ITS-последовательности ядерного генома (рис. 1) и trnL-trnF последовательности генома хлоропластов из базы данных GenBank (рис. 2). Образцы растений были собраны в Алтайском крае и республике Алтай, Хакасии, Кемеровской области, Якутии, на Кавказе в 2004-2013 гг. Гербарные образцы хранятся в гербарии
Таблица 1. Секвенированные и проанализированные последовательности ITS1-генов 5.8S рРНК-ITS2
Номер в GenBank Вид Местонахождение ваучера, место и дата сбора и информация об определении образца
KM871828 E. amurensis (Drob.) Œer. LE. Ворошиловский р-н, 18.07.1952. Собр.: С. К. Черепанов. Опр.: Н. Н. Цвелев. — наши данные.
KJ561233 E. caninus (L.) L. РА. Чарышский р-н., 51°12' с.ш., 83°51' в.д., 25.08.2007. Собр.: А. В. Родионов (АР), Е. О. Пунина (ЕП), Н. Н. Носов (НН). Опр.: Н. Н. Носов (НН), Н. Н. Цвелев (НЦ). Alt 1031.
KJ561234 E. caninus (L.) L. Сев. Кавказ, сев. склон г. Оштен. Собр.: АР, ЕП. Опр.: Н Н, Н Ц К 26.
KM871829 E. ciliaris (Trin.) Tzvel. LE. Приморский кр., пос. Шкотова, 29.09.1984. Собр., опр.: Н Ц
KJ540222 E. dahuricus Turcz. ex Griseb. Респ. Хакасия, Орджоникидзевский р-н, 54°47' с.ш., 89°45' в.д. 22.08.2009. Собр.: АР, НН. Опр.: K. С. Добрякова (КД), НЦ. Xa 09-157.
KJ540223 E. dahuricus Turcz. ex Griseb. Респ. Алтай (РА), Онгудайский р-н. 50°59' с.ш., 88°44' в.д. 13.08.2011. Собр.: АР, ЕП, НН. Опр.: КД, НЦ. Alt 11-39.
KM363383 E. fibrosus (Schrenk) Tzvel. РА. Кош-Агачский р-н, 07.09.2008. Собр.: АР, ЕП, НН. Опр.: Н Н, Н Ц Alt 1491.
KM871830 E. fibrosus (Schrenk) Tzvel. LE. Ex herbario universitatis ouluensis. Finland. 29.07.1978. Leg.: T. Ulvinen, A. Ylimartimo & Со.
KJ540225 E. gmelinii (Ledeb.) Tzvel. Алтайский край, на границе Змеиногорского и Курьинского р-нов, 51°10' с.ш., 82°49' в.д., 22.08.2007. Собр.: АР, ЕП, НН. Опр.: Н Н, Н Ц Alt 971.
KM363382 E. gmelinii (Ledeb.) Tzvel. РА, Улаганский р-н, 50°35' с.ш., 88°02' в.д., 23.08.2012. Собр.: АР, ЕП, НН. Опр.: КД. Alt 12-193.
KM363384 E. gmelinii (Ledeb.) Tzvel. Кемеровская обл., Тисульский р-н, 55°46' с.ш., 88°22' в.д., 24.08.2009. Собр.: АР. Опр.: КД, НЦ. Ke 09-15.
KM871831 E. hyperarcticus (Polun.) Tzvel. LE. Западная Чукотка, 07.08.1976. Собр., опр.: В. В. Петровский, Т. М. Королева.
KM363381 E. jacutensis (Drob.) Tzvel. Якутия, Булунский р-н. 24.07.2007. Собр., опр.: Е. Г. Николин. JaK 5.
KM575844 E. jacutensis (Drob.) Tzvel. РА, Шебалинский р-н, 51°07' с.ш., 85°36' в.д., 11.08.2006. Собр.: АР, ЕП. Опр.: НН. Alt 239.
KM871826 E. karakabinicus Kotuch. РА. Улаганский р-н. 21.08.2012. Собр.: АР, ЕП, НН. Опр.: КД. Alt 12-137.
KJ561236 E. komarovii (Nevski) Tzvel. РА. Кош-Агачский р-н. 49°46' с.ш., 89°28' в.д., 16.08.2011. Собр.: АР, ЕП, НН. Опр.: КД, НН. Alt 11101.
KJ561237 E. kronokensis (Кот.) Tzvel. РА. Онгудайский р-н, 50°39' с.ш., 86°19' 31.08.2006. Собр.: АР, ЕП, НН. Опр.: Н Н, Н Ц Alt 660.
KM502299 E. macrourus (Turcz.) Tzvel. Якутия, Кобяйский р-н., 10.07.1986. Собр.: Е. Г. Николин. Опр.: Г. А. Пешкова. JaK38.
KM871827 E. mutabilis (Drob.) Tzvel. РА, Усть-Коксинский р-н, 50°17' с.ш., 85°22' в.д., 26.07.13. Собр.: АР, ЕП, НН. Опр.: ЕП, КД.
KJ540224 E. nevskii Tzvel. Алтайский край, Чарышский р-н, 51°02' с.ш., 83°39' в.д. 29.08.2007. Собр.: АР, ЕП, НН. Опр.: НН, НЦ. Alt 1124.
KM871821 E. pendulinus (Nevski) Tzvel. РА, Онгудайский р-н. 50°21' с.ш., 87°03' в.д., 30.08.2010. Собр.: АР, ЕП, НН. Опр.: КД. Alt 10-629.
Окончание табл. 1
Номер в GenBank Вид Местонахождение ваучера, место и дата сбора и информация об определении образца
KM871824 E. peschkovae Tzvel. LE. Якутия, Сусуманский р-н, около пос. Тангора, 03.07.1957. &бр.: П. П. Реутт. Опр.: НЦ.
KM502300 E. sajanensis (Nevski) Tzvel. РА. Кош-Агачский р-н, 50°04' с.ш., 87°46' в.д., 20.08.2010. &бр.: АР, ЕП, НН. Опр.: ЕП. Alt 10-131.
KM871825 E. sajanensis (Nevski) Tzvel. Респ. Тыва, берег р. Моген-Бурен, 50°10' с.ш., 89°45' в.д., 2200 м над ур. м. Собр.: АР. Опр.: НН, НЦ. Tuva 49.
KP325389 E. scandicus (Nevski) Tzvel. LE. Чукотский АО, Анадырский район, 7.08.1978. Собр., опр.: О. М. Афонина, A. A. Коробков, Н. А. Се-кретарева, Б. А. Юрцева.
KM502297 E. schrenkianus (Fisch. et C. A. Mey.) Tzvel. РА. Кош-Агачский р-н, 49°18' с.ш., 87°45' в.д., 22.08.2006. Собр.: АР, ЕП.
KM502301 E. schrenkianus (Fisch. et C. A. Mey.) Tzvel. РА. Кош-Агачский р-н, 49°84' с.ш., 89°21' в.д., 20.08.2010. &бр.: АР, ЕП, НН. Опр.: КД. Alt 11-653.
KJ540220 E. sibiricus L. РА, Кош-Агачский р-н, 50°02' с.ш., 88°16' в.д., 25.08.2010. &бр.: АР, ЕП, НН. Опр.: КД, НЦ. Alt 10-409
KM975705 E. subfibrosus (Tzvel.) Tzvel. LE. Якутия, 200 км южнее от г. Якутска, 03.07.1969. Собр.: Т. Г. Леонова. Опр.: Т. Г. Леонова, НЦ.
KM975706 E. trachycaulus (Link) Gould et Shinners LE. Приморский кр., Шкотовский р-н, 12.07.1973. Собр., опр.: Н. С. Пробатова.
KM575845 E. transbaicalensis (Nevski) Tzvel. РА, Кош-Агачский р-н, 50°09' с.ш., 88°18' в.д., 29.08.2006. &бр.: АР, ЕП, НН. Опр.: НН, НЦ. Alt 544.
KM363385 E. transbaicalensis (Nevski) Tzvel. РА. Улаганский р-н, 50°19' с.ш., 87°43' в.д. 30.08.2010. &бр.: АР, ЕП, НН. Опр.: КД, НЦ. Alt 10-545.
KJ561235 E. transbaicalensis (Nevski) Tzvel. РА. Кош-Агачский р-н. 49°46' с.ш., 89°28' в.д. 16.08.2011. еобр.: АР, ЕП, НН. Опр.: КД, НЦ. Alt 11-109.
KM379150 E. turuchanensis (Reverd.) Czer. РА, Усть-Коксинский р-н, пер. Ажу. 27.08.2012. &бр.: АР, ЕП. Опр.: КД. Alt 12-374.
KJ540221 E. vernicosus (Nevski ex Grub.) Tzvel РА, Улаганский р-н. &бр.: АР, ЕП, НН. Опр.: КД, НЦ. Alt 12-142.
KM871833 E. uralensis (Nevski) Tzvel. Ямало-Ненецкий АО, Полярный Урал. Собр.: Э. М. Мачс (ЭМ). Опр.: КД. P2.
KJ561238 Elymus ircutensis x Agropyron x Elytrigia РА. Кош-Агачский р-н, Курайская степь, 50°15' с.ш., 87°53' в.д. &бр.: АР, ЕП, НН. Опр.: КД, НЦ. Alt 10278.
KJ561239 Elymus sp.x РА. Чемальский р-н. 51°38' с.ш., 85°46' в.д., 386 м над ур. м. &бр.: АР, ЕП, НН. Опр.: КД, НЦ. Alt 11-60.
KJ561241 Agropyron cristatum (L.) Beauv. РА. Кош-Агачский р-н, 49°48' с.ш., 89°22' в.д., 20.08.2011. еобр.: АР, ЕП, НН. Опр.: КД, НЦ. Alt 11-377.
KJ561240 A. krylovianum Schischk. РА. Улаганский р-н. 50°54' с.ш., 88°12' в.д., 23.08.2012. &бр.: АР, ЕП, НН. Опр.: КД, НЦ. Alt 12-264.
KJ755830 x Elyhordeum schmidii (Melderis) Melderis РА. Шебалинский р-н. Чуйский тракт, окр. пос. Черга, берег р. Сема. 51°35' с.ш., 85°35' в.д., 450 м над ур. м. 28.08.2004. Собр.: АР, ЕП, С. А. Дьяченко. Опр.: НЦ. Alt 053
KJ561242 Elytrigia geniculata (Trin.) Nevski Респ. Хакасия, Орджоникидзевский р-н, 54°41' с.ш., 89°42' в.д., 23.08.2009. &бр.: АР, НН. Опр.: КД, НЦ. Xa 09-180.
KJ561243 Psathyrostachys desertorum (Fisch.) Nevski (P. juncea) РА. Кош-Агачский р-н, 50°09' с.ш., 88°18' в.д., 21.08.2010. еобр.: АР, ЕП, НН. Опр.: ЕП, НЦ. Alt 10-261.
Таблица 2. Секвенированные и проанализированные последовательности trnL-trnF
Номер в GenBank Вид Местонахождение ваучера, место и дата сбора и информация об определении образца
KJ744041 E. caninus (L.) L. РА. Чарышский р-н., 51°12' с.ш., 83°51' в.д., 25.08.2007. Собр.: АР, ЕП, НН. Опр.: НН, НЦ. Alt 1031.
KP325390 E. charkeviczii Prob. LE. Чукотский НО, 30.07.1970. Собр.: Е. В. Дорогостайская. Опр.: НЦ.
KJ744040 E. dahuricus Turcz. ex Griseb. Респ. Хакасия, Орджоникидзевский р-н, 54°47' с.ш., 89°45' в.д. 22.08.2009. Собр.: АР, НН. Опр.: НН, НЦ. Xa 09-157.
KP325398 E. exselsus Griseb. LE. Читинская область. Кыринский район, 49°24' с.ш., 111°59' в.д., № 265. Собр., опр.: E. O. Головина.
KP325395 E. exselsus Griseb. LE. Зап. Саяны, устье р. Ус, 20.08.1932. Собр.: Г. А. Балабаева. Опр.: НЦ.
KJ755833 E. fedtschenkoi Tzvel. РА, Улаганский р-н, 21.08.2012. Собр.: АР, ЕП, НН. Опр.: КД. Alt 12-133.
KP325396 E. franchetii Kitag. LE. Окр. г. Никольск, 08.08.1931. Собр.: И. К. Шишкин. Опр.: НЦ.
KP325393 E. ircutensis Peschkova РА. Кош-Агачский р-н, 21.08.2010. Собр.: АР, ЕП, НН. Опр.: ЕП, НЦ.
KJ744043 E. nevskii Tzvel. Алтайский край, Чарышский р-н, 51°02' с.ш., 83°39' в.д. 29.08.2007. Собр.: АР, ЕП, НН. Опр.: НН, НЦ. Alt 1124.
KP325397 E. pendulinus (Nevski) Tzvel. LE. Дальневосточная чайная экспедиция 1952 г. Шкотовский район. 28.07.1952. Собр.: В. Н. Васильев, М. В. Горелкина. Опр.: НЦ.
KP325400 E. peschkovae Tzvel. LE. Якутия, Сусуманский р-н, 03.07.1957. Собр.: П. П. Реутт. Опр.: НЦ.
KP325391 E. peschkovae Tzvel. LE. Амурская обл., 02.07.1956. Собр.: В. Б. Сочава, В. В. Липатова. Опр.: НЦ.
KP325394 E. probatovae Tzvel. LE. Камчатка, с. Еловка, 13.04.1929. Собр.: П. Т. Новограбленов. Опр.: НЦ.
KP325399 E. scandicus (Nevski) Khokhr. LE. Чукотский АО, Анадырский район, 07.08.1978. Собр., опр.: О. М. Афонина, A. A. Коробков, Н. А. Секретарева, Б. А. Юрцева.
KP257587 E. subfibrosus (Tzvel.) Tzvel. LE. Якутия, 200 км южнее от г. Якутска, 03.07.1969. Собр.: Т. Г. Леонова. Опр.: Т. Г. Леонова, НЦ.
KP325392 E. vassiljevii Czerep. LE. Восточная Чукотка, трасса Эгвекинот-Иультин, 62 км, 16.07.1973.
KJ744042 Agropyron cristatum (L.) Beauv. РА. Кош-Агачский р-н, 49°48' с.ш., 89°22' в.д., Собр.: АР, ЕП, НН. Опр.: КД, НЦ. Alt 11-377.
KJ755832 A. krylovianum Schischk. РА. Улаганский р-н. 50°54' с.ш., 88°12' в.д., 23.08.2012. Собр.: АР, ЕП, НН. Опр.: КД, НЦ. Alt 12-264.
лаборатории Биосистематики и цитологии БИН РАН. Растительный материал для исследования был также взят из гербарных коллекций БИН РАН (LE). ДНК из листового материала выделена CTAB-методом [15]. ПЦР была проведена на амплифи-каторе "Techne TC412" (BarloworldScientific, Великобритания). Амплификация района ITS проведена с использованием праймеров ITS 1P [16] и ITS 4 [17]. Параметры циклов амплификации следующие: 1 цикл — 5 мин, 95°С; 30 циклов — 1 мин, 94°С; 1 мин, 52°С; 1 мин, 72°С; 1 цикл — 10 мин, 72°С и цикл — 3 мин, 94°С; 34 цикла — 30 с, 94°С; 30 с, 54°С; 50 с, 72°С. Для амлификации последовательности trnL-trnF
Таблица 3. Последовательности ITSl-генов 5.8S pPHK-ITS2 и trnL-trnF международной базы данных GenBank, используемые в нашей работе
Номер в GenBank Вид Происхождение образца Авторы
trnL-trnF ITS1-5.8S рДНК-Ш2
KF600688 E. caninus (L.) L. USA Mason-Gamer [4]
AY740808 E. caucasicus (K. Koch) Tzvelev China Liu с соавторами [5]
DQ159289 E. caucasicus (K. Koch) Tzvelev Mason-Gamer, неопубл.
FJ040160 E. confusus (Roshev.) Tzvelev China Wang X., Zhou Y., неопубл.
AB732930 E. dahuricus Turcz. ex Griseb. Japan Matsushima с соавторами [8]
KF905146 E. dahuricus var. cylindricus Franch. China Song, Nan, неопубл.
KF905222 E. dahuricus var. cylindricus Franch. China Song, Nan, неопубл.
KF905219 E. dahuricus var. tangutorum Roshev. China Song, Nan, неопубл.
KF905212 E. dahuricus var. tangutorum Roshev. China Song, Nan, неопубл.
KF600692 E. gmelinii (Ledeb.) Tzvel. USA Mason-Gamer [4]
AY740883 E. himalayanus (Nevski) Tzvelev China Liu с соавторами [5]
KF600694 E. mutabilis (Drob.) Tzvel. USA Mason-Gamer [4]
KF600695 E. nevskii Tzvel. USA Mason-Gamer [4]
KF600696 E. pendulinus (Nevski) Tzvel. USA Mason-Gamer [4]
AY362786 E. repens (L.) Gould USA Mason-Gamer [4]
KF713228 E. repens (L.) Gould Republic of Korea Lee J., Kim C.-S., Lee I. Y., неопубл.
GQ373268 E. repens (L.) Gould Turkey Dizkirici с соавторами [2]
EF396962 E. sibiricus L. China Zhang C., Fan X., Yu H., Zhang L., Ding C., Zhou Y., неопубл.
KF600698 E. sibiricus L. USA Mason-Gamer [4]
KF905225 E. sibiricus L. China Song, Nan, неопубл.
GQ373309 Agropyron cristatum (L.) Beauv. Turkey Dizkirici с соавторами [2]
AF519116 A. cristatum (L.) Beauv. USA Mason-Gamer с соавторами [9]
AF519156 Pseudoroegneria libonotica (Hack.) D. R. Dewey USA Mason-Gamer с соавторами [9]
KF624612 P. strigosa (Schult.) Â.Lôve USA Mason-Gamer, неопубл.
AF519159 P. spicata (Pursh) Â.Lôve USA Mason-Gamer с соавторами [9]
KF600704 P. tauri (Boiss. & Bal.) Â.Lôve USA Mason-Gamer [4]
EF581974 Leymus secalinus (Georgi) Tzvelev China Liu с соавторами [10]
Окончание табл. 3
EF581970 L. salinus (M. E. Jones) Ä.Löve China Liu с соавторами [10]
AY740877 Hordeum brevisubulatum (Trin.) Link China Liu с соавторами [10]
AF519121 H. brevisubulatum (Trin.) Link Mason-Gamer с соавторами [9]
KC193786 H. murinum L. Saudi Arabia Rabey [11]
KF600708 H. vulgare L. USA Mason-Gamer [4]
AF519123 H. jubatum L. USA Mason-Gamer с соавторами [9]
GQ373320 Hordelymus europaeus (L.) Jess. ex Harz Turkey Dizkirici с соавторами [2]
AF519169 Psathyrostachys fragilis (Boiss.) Nevski USA Mason-Gamer с соавторами [9]
AF519170 P. juncea (Fisch.) Nevski USA Mason-Gamer с соавторами [9]
KM077302 Bromus lanceolatus Roth Spain Alonso с соавторами [12]
AY367949 B. korotkiji Drob. Canada Saarela с соавторами [13]
KF600709 Bromus tectorum L. USA Mason-Gamer [4]
JF786330 Poa alpigena Lindm. Россия Родионов и др. [14]
KJ539162 Poa khokhrjakovii Prob. Россия Носов, неопубл.
использовали праймеры c, d, e, f [18]. Параметры амплификации: цикл — 3 мин, 94°С; 30 циклов — 30 с, 94°С; 40 с, 55°С; 1 мин, 72°С; цикл — 10 мин, 72°С. Препаративная ПЦР была проведена с использованием различных вариантов ДНК-полимераз в амплификационой смеси объемом 50 мкл: Taq-полимеразы («Сиб-Энзим», Россия), Thermo Scientific Maxima Hot Start Green PCR Master Mix (2X) (Thermo Scientific, США), Maxima Hot Start Taq-полимеразы (Thermo scientific, Швеция), Phire Hot Start II ДНК-полимеразы (Thermo scientific, Швеция), а также соответствующих буферов для полимераз; кроме конкретного вида полимеразы и буфера в реакционную смесь были добавлены по 2 мМ каждого дезоксирибону-клеотида dATP, dTTP, dCTP, dGTP (Helicon, Россия), по 10 пмоль прямого и обратного праймера (Beagle, Россия), 2,5 мМ Mg2+ («СибЭнзим», Россия), 1-2 мкл препарата тотальной ДНК. Для определения размера амплифицированных фрагментов геномной ДНК методом электрофореза в 1%-ном агарозном геле применяли маркер Gene Ruler 100 bp DNA Ladder (MBI Fermentas, Литва). Полученные в ходе амплификации фрагменты выделяли из 1%-ного агарозного геля с помощью набора QiaGen Extraction Kit (Qiagen, Inc., Германия).
Для установления 5'-3'-последовательности нуклеотидов молекулы ДНК интересующих участков применяли технику секвенирования с использованием флуоресцентно меченных терменирующих реакцию аналогов нуклеотидов в Центре коллективного пользования БИН РАН. Секвенирование проводили на автоматическом секвенаторе ABI Prism 3130 (Applied Biosystems, США), для работы
99
82
70
99 L
ЮОг
94
100
99
80
99
//
78
98
92L 97 г
64
100 г
94
Elymus caninus KJ561233 StStHH sect. Goulardia
E. caninus KJ561234 StStHH sect. Goulardia
E.flbrosus KM871830 StStHH sect. Goulardia
E.flbrosus KM363383 StStHH sect. Goulardia
E. nevskii KJ540224 StStYY sect. Goulardia
E. gmelinii KM363382 StStYY sect. Goulardia
E. gmelinii KM363384 StStYY sect. Goulardia
E. gmelinii KJ540225 StStYY sect. Goulardia
E. hyperarcticus KM871831 sect. Goulardia
E.jacutensis KM363381 StStHH sect. Goulardia
E.jacutensis KM575844 StStHH sect. Goulardia
E. kronokensis KJ561237 StStHH
Elytrigia geniculata (E. bungeanus) KJ561242 StStStSt
E. komarovii KJ561236 sect. Goulardia
E. macrourus KM502299 SttHH sect. Goulardia
E. pendulinus KM871821 StStYY sect. Goulardia
E. dahuricus var. cylindricus KF905146 sect. Turczaninovia
E. schrenkianus KM502297 StStHHYY sect. Elymus
E. schrenkianus KM502301 StStHHYY sect. Elymus
E. sajanensis KM502300 StStHH sect. Goulardia
E. sajanensis KM871825 StStHH sect. Goulardia
E. scandicus KP325389 sect. Goulardia
E. sibiricus KJ540220 StStHH sect. Elymus
E. subflbrosus KM975705 sect. Goulardia
E. trachycaulus KM975706 sect. Goulardia
E. transbaicalensis KJ561235 StStHH
E. transbaicalensis KM363385 StStHH
E. transbaicalensis KM575845 StStHH
E. turuchanensis KM379150 sect. Goulardia
E. vernicosus KJ540221 sect. Goulardia
E. uralensis KM871833 sect. Goulardia
E. peschkovae KM871824 sect. Elymus
E. ircutensis x Agropyron x Elytrigia KJ561238
E. sp. x KJ561239
E. sibiricus EF396962 StStHH sect. Elymus E. confuses FJ040160 StStHH sect. Elymus Agropyron cristatum KJ561241 Ag. Ktylovianum KJ561240 Ag. cristatum GQ373309
x Elyhordeum schmidii (Elymus x Hordeum) KJ755830 E. himalayanus AY740883 StStHHYY E. karakabinicus KM871826 sect. Goulardia E. dahuricus KJ540223 StStHHYY sect. Turczaninovia E. dahuricus KJ540222 StStHHYY sect. Turczaninovia E. amurensis KM871828 sect. Goulardia -
E. caucasicus AY740808 sect. Clinelymopsis E. repens KF713228 StStStStHH E. repens GQ373268 StStStStHH E. ciliaris KM871829 sect. Goulardia Psathyrostachys desertorum KJ 561243 Leymus secalinus EF581974 L. salinus EF581970 Hordeum brevisubulatum AY740877 H. murinum subsp. murinum KC193786 Hordelymus europaeus GQ373320 Bromus lanceolatus KM077302 Br. korotkiji AY367949 Poapratensis subsp. alpigena JF786330
Рис. 1. Филогенетическое дерево, построенное по результатам анализа участка ITS1-5.8S рРНК-ITS2 методом Байеса, Mr. Bayes 3.2.2, модели GTR+I+G, в течение 1 000 000 репликаций до достижения значения показателя standard deviation ниже 0,01
Elymus sibiricus KF905225 StStHH sect. Elymus E. repens AY362786 StStStStHH E. gmelinii KF600692 StStYY sect. Goulardia E. mutabilis KF600694 StStHH sect. Goulardia E. nevskii KF600695 StStYY sect. Goulardia Pseudoroegneria spicata AF519159 StSt Elymus pendulinus KF600696 StStYY sect. Goulardia Pseudoroegneria libanotica AF519159 StSt P. tauri KF600704 StSt P. strigosa KF624612 StSt Elymus sibiricus KF600698 StStHH sect. Elymus E. caninus KF600688 StStHH sect. Goulardia E. pendulinus KP325397 StStYY sect. Goulardia E. scandicus KP325399 sect. Goulardia E. vassiljevii KP325392 sect. Goulardia E. probatovae KP325394 sect. Goulardia E. ireutensis KP325393 sect. Goulardia
100- E. nevskii KJ744043 StStYY sect. Goulardia
- E. subflbrosus KP257587 sect. Goulardia
97,- E.peschkovae KP325391 I sect Elvmus
I- E. peschkovae KP325400 I
E. caucasicus DQ159289 StStYY sect. Clinelymopsis
- E. exsetsus KP325398 sect. Turczaninovia
- E.jranchetii KP325396 sect. Turczaninovia
- E. excelsus KP325395 sect. Turczaninovia
J9,- E.fedtschenkoiKJ755833 I sect. Goulardia
1- E. charkeviczii KP325390 I
- E. caninus KJ744041 StStHH sect. Goulardia
Agropyron cristatum AF519116 A. krylovianum KJ755832 Agropyron
A. cristatum KJ744042 Elymus dahuricus var. tangutorum KF905212 E. dahuricus var. tangutorum KF905219 E. dahuricus var. cylindricus KF905222 sect. Turczaninovia E. dahuricus AB732930 StStHHYY sect. Turczaninovia E. dahuricus KJ744040 StStHHYY sect. Turczaninovia Bromus tectorum KF600709 Psathyrostachys fragilis AF519169 P. juncea AF519170 Hordeum brevisubulatum AF519121 H. vulgare KF600708 H. jubatum AF519123 Poa khokhrjakovii KJ539162
Рис. 2. Филогенетическое дерево, построенное по результатам анализа участка trnL-trnF методом Байеса, Mr. Bayes 3.2.2, модели GTR+I+G, в течение 1 000 000 репликаций до достижения значения показателя standard deviation ниже 0,01
100
100,-
100 1
65 I
100'-
использовали флуоресцентно меченные 2', 3'-дидезоксинуклеозидтрифосфаты набора BigDye 3.1 (Applied Biosystems, США). Последовательности были выровнены с помощью пакета программ MEGA6 с последующей визуальной проверкой. Мо-лекулярно-филогенетический анализ проводился по методу Байеса с помощью программы Mr. Bayes 3.2.2 с использованием модели GTR+I+G (для ITS и trnL-trnF последовательностей), в течение 1 000 000 репликаций до достижения значения показателя standard deviation ниже 0,01.
Результаты и обсуждение
Длина последовательностей ITS1-5.8S рРНК-ITS2 видов Elymus составила от 599 до 602 позиций, из них вариабельных позиций — 62. Длина ITS1 от мотива TCGT до TTAATC у изученных нами видов Elymus L. варьировала от 219 до 221 пар нуклеотидов (в связи с наличием в нуклеотидных последовательностях делеций). Длина ITS2 от мотива CAAAACA до мотива TTCGACC варьировала от 216 до 217 п.н. Длина 5.8S рДНК от мотива CACACGAC до мотива CGTCACGC у изученных нами видов Elymus L. составляла в среднем 164 п.н. Длина проанализированных последовательностей trnL-trnF включает 1091 выровненную позицию, вариабельных — 109.
На примере высших растений было показано, что возможна полная гомогенизация ITS-последовательностей у гибридов [19]. Межвидовая гибридизация среди таксонов трибы Triticeae является причиной возникновения аллополиплоидных видов. В своей работе Рэдинбаух с соавт. [20] исследовали хлоропластный ген ndhF у 29 представителей трибы Triticeae, в состав генома которых входил субгеном St в комбинации с одним или несколькими субгеномами: H, I, Ns, P, W, Y, Xm. Изученные последовательности ndhF сравнили с хлоропластными последовательностями диплоидных и аллотетраплоидных видов Triticeae, также содержащих H, I, Ns, P, W, St, Xm геномы. Neighbor-joining анализ последовательностей выявил, что ndhF ДНК-последовательности видов, содержащих субгеном St, формируют кладу с высоким уровнем поддержки. Полученные данные говорят о преимущественном наследовании последовательностей хлоропластной ДНК от родителя с субгеномом St при гибридизации между видами трибы Пшеницевые [20]. Для родов Zingeria, Hordeum и Avena было показано присутствие в полиплоидных геномах генов рРНК преимущественно одного из субгеномов, в то время как гены рРНК другого субгенома утрачены полностью или частично [19, 21, 22].
При тотальном секвенировании ITS1-5.8S рРНК-ITS2 Elymus преимущественно амплифицируются последовательности из субгенома St (Pseudoroegneria или Elytrigia). По топологии деревья, построенные методами NJ и Байеса для последовательностей ITS1-5.8S рРНК-ITS2 ядерного генома, почти полностью совпадают. На представленном филогенетическом дереве (метод Байеса, рис. 1.) ITS-последовательности 4 родов трибы Triticeae: Elymus, Elytrigia, Agropyron и Ely-hordeum, образуют общую группу, во внешней группе находятся представители родов Psathyrostachys, Leymus и Hordeum трибы Triticeae, а также представители родов Bromus и Poa. Клада A (bootstrap=99%) образована ITS-последовательностями видов Elymus, принадлежащих к 3 секциям: Turczaninovia, Goulardia (подсекции Curvati, Subsecundi, Canini, Trachycauli, Boreales — [1]) и Elymus, а также ITS-последовательностью Elytrigia geniculata. Образцы Elymus nevskii (подсекция Curvati) и Elymus fibrosus (подсекция Fibrosi) образуют умеренно поддержанную субкладу (bootstrap=70%). Интересно отметить, что Elymus kronokensis образует субкладу (bootstrap=99%) с тетраплоидом Elytrigia geniculata (секция Pseudoroegneria). Также в состав клады A входит субклада (bootstrap=94%), представленная ITS-последовательностями следующих видов: E.pendulinus, E. dahuricus var. cylindricus, E. schrenkianus. 3 вида рода Agropyron образуют кладу с индексом будстреп-под-держки 100. Последовательность вида x Elyhordeum schmidii вместе с последова-
тельностями Elymus karakabinicus, Elymus amurensis (секция Goulardia), Elymus da-huricus (секция Turczaninovia) и Elymus himalayanus (Китай, [5]) образуют кладу B (bootstrap=99%). Кладу C (bootstrap=80%) образуют последовательности следующих видов: Elymus caucasicus (секция Clinelymopsis), Elymus ciliaris (секция Goulardia) и Elymus repens.
На представленном филогенетическом дереве (метод Байеса, рис. 2) последовательности trnL-trnF 3 родов трибы Triticeae: Elymus, Elytrigia, Agropyron, образуют общую группу с бутстреп-индексом 100, во внешней группе находятся представители родов Psathyrostachys, Hordeum трибы Triticeae, а также представители родов Brachypodium и Poa. Клада A (bootstrap=100%) образована последовательностями trnL-trnF видов Elymus, принадлежащих к 4 секциям: Turczaninovia, Goulardia, Clinelymopsis, Elymus, а также последовательностями Elytrigia tauri, Agropyron cris-tatum, Agropyron krylovianum.
Разделение секции Goulardia рода Elymus на подсекции согласно новой обработке данного рода [1] по результатам анализа ITS-последовательностей ядерного генома и последовательностей trnL-trnF генома хлоропластов не выявлено. В первой системе рода Elymus [3] секция Goulardia не была разделена на подсекции, что согласуется с данными, полученными нами по ITS и trnL-trnF маркерам.
Некоторые западноевропейские авторы объединяют роды Elytrigia и Elymus, но более близкий к роду Elytrigia, чем к Elymus, род Agropyron признают самостоятельным. Действительно, согласно нашим данным, последовательности ITS и trnL-trnF видов Elymus и Elytrigia на молекулярно-филогенетических деревьях входят в общие клады. Наши данные, основанные на изучении изменчивости последовательностей ITS, говорят о том, что ITS-последовательности видов секций Elymus, Goulardia и Turczaninovia образуют общую кладу (клада A, рис 1.), также показано родство нуклеотидных последовательностей, относящихся к секциям Goulardia и Clinelymopsis. Наши данные подтверждают данные, полученные по низкокопий-ным ядерным генам [4]. Молекулярно-филогенетические деревья, реконструированные на основе последовательностей генов trnT/L/F и спейсеров и гена rpoA генома хлоропластов видов рода Elymus и трех низкокопийных ядерных генов (PEPC, бета-амилазы, GBSSI) в работе Мэйсон-Геймер [4], разделены на клады согласно субгеномам последовательностей. Отметим, что субгеномы разных Пырейников, согласно деревьям, полученным на основе хлоропластных и трех ядерных генов [4], происходят от разных видов Pseudoroegneria (=Elytrigia sect. Pesudoroegneria), что соответствует нашим данным, хотя в нашей работе были использованы сиквенсы других видов Pseudoroegneria (возможно, сибирские полиплоиды происходят от сибирских диплоидов). Мы предполагаем, что разные секции Elymus происходят от разных диплоидов Elytrigia.
В работе китайских авторов [5] молекулярно-филогенетические деревья на основе последовательностей ITS и trnL-trnF также разделены на клады согласно субгеномам последовательностей. На молекулярно-филогенетическом дереве на основе ITS-последовательностей ядерного генома и последовательностей trnL-trnF генома хлоропластов было показано родство секций Goulardia и Clinelymopsis, также отметим, что последовательности видов рода Pseudoroegneria образуют общие клады с видами Elymus [5].
Выводы
Секвенирование и сравнительный анализ 38 последовательностей ITS1-5.8S рРНК-1Т82 ядерного генома видов рода Elymus, 1 вида Elytrigia, 1 вида Psathyrosta-chys, 1 вида Elyhordeum и 3 последовательностей ITS видов рода Agropyron показал, что виды рода Elymus имеют 3 гаплотипа: 1) гаплотипы группы A найдены у видов Elymus секций Turczaninovia, Goulardia и Elymus и вида Elytrigia geniculata; 2) гаплотипы группы B характерны для видов Elymus секций Goulardia и Turczaninovia, вида х Elyhordeum schmidii и Elymus himalayanus; 3) гаплотипы группы C — для видов секций Goulardia и Clinelymopsis и вида E. repens. Секвенирование и сравнительный анализ 16 последовательностей trnL-trnF генома хлоропластов видов Elymus и 2 видов рода Agropyron выявил, что виды Elymus секций Turczaninovia, Goulardia, Clinelymopsis и Elymus имеют 1 гаплотип на молекулярно-филогенетическом дереве, построенном методом Байеса. Виды Elymus секций Turczaninovia, Goulardia, Clinelymopsis и Elymus, E. tuari (Elytrigia tauri) и виды Agropyron образуют общую кладу на молекулярно-филогенетическом дереве, метод Баейса. ITS и trnL-trnF деревья показали особенно близкое родство видов Elytrigia и Elymus.
Благодарности
Авторы выражают глубокую признательность члену-корреспонденту РАН, д-ру биол. наук, проф. Н. Н. Цвелёву^), за неоценимые консультации и помощь в определении образцов, коллективу Лаборатории Биосистематики и цитологии: д-ру биол. наук А. В. Родионову, д-ру биол. наук В. С. Чупову, д-ру биол. наук
B. С. Шнеер, канд. биол. наук Э. М. Мачсу, инженеру Е. Е. Крапивской, а также К. Г. Петровой за помощь в работе.
Литература
1. Цвелёв Н. Н. О роде Elymus L. (Poaceae) в России // Бот. журн. 2008. Т. 93, № 10. С. 1587-1596.
2. Dizkirici A., Kaya Z, Cabi E., Dogan M. Phylogenetic relationships of Elymus L. and related genera (Poaceae: Triticeae Dumort.) based on the nuclear ribosomal internal transcribed spacer sequences // Turk. J. of Botany. 2010. Vol. 3, N 6. P. 467-478.
3. Цвелёв Н. Н. Злаки СССР. Л.: Наука, 1976. 788 с.
4. Mason-Gamer R. J. Phylogeny of a Genomically Diverse Group of Elymus (Poaceae) Allopolyploids Reveals Multiple Levels of Reticulation // PLoS_ONE. 2013. 8:e78449.
5. Liu Q., Ge S., Tang H., ZhangX., Zhu G., Lu B. R. Phylogenetic relationships in Elymus (Poaceae: Triticeae) based on the nuclear ribosomal internal transcribed spacer and chloroplast trnL-F sequences // New Phytol. 2006. Vol. 170, N 2. P. 411-420.
6. Матвеева Т. В., Павлова О. А., Богомаз Д. И., Демкович А. Е., Лутова Л. А. Молекулярные маркеры для видоидентификации и филогенетики растений // Экологическая генетика. 2011. Т. 9, № 1.
C. 32-43.
7. Alvarez E., Wendel J. F. Ribosomal ITS sequences and plant phylogenetic inference // Molecular Phy-logenetics and Evolution. 2003. Vol. 29. P. 417-434.
8. Matsushima R., Yamashita J., Kariyama S., Enomoto T., Sakamoto W. A Phylogenetic revaluation of morphological variations of starch grains among Poaceae species // J. Appl. Glycosci. 2013. Vol. 60. P. 37-44.
9. Mason-Gamer R. J., Orme N. L., Anderson C. M. Phylogenetic analysis of North American Elymus and the monogenomic Triticeae (Poaceae) using three chloroplast DNA data sets // Genome. 2002. Vol. 45, N 6. P. 991-1002.
10. Liu Z., Chen Z., Pan J., Li X., Su M., Wang L., Li H., Liu G. Phylogenetic relationships in Leymus (Poaceae: Triticeae) revealed by the nuclear ribosomal internal transcribed spacer and chloroplast trnL-F sequences // Mol. Phylogenet. Evol. 2008. Vol. 46, N 1. P. 278-289.
11. Rabey H. E. Comparison of the internal transcribed spacer region (ITS) of the ribosomal RNA genes in wild and cultivated two and six-rowed barleys (Hordeum vulgare L.) // Mol. Biol. Rep. 2014. Vol. 41, N 2. P. 849-854.
12. Alonso A., Bull R. D., Acedo C., Gillespie L. J. Design of plant-specific PCR primers for the ETS region with enhanced specificity for tribe Bromeae and their application to other grasses (Poaceae) // Botany. 2014. Vol. 92, N 10. P. 693-699.
13. Saarela J. M., Peterson P. M., Keane R. M., Cayouette J., Graham S. W. Molecular phylogenetics of the genus Bromus (Poaceae: Pooideae) based on nuclear and chloroplast DNA sequence data // Aliso. 2007. Vol. 23. P. 450-467.
14. Родионов А. В., Носов Н. Н., Ким Е. С., Мачс Э. М., Пунина Е. О., Пробатова Н. С. Происхождение полиплоидных геномов мятликов (Poa L.) и феномен потока генов между Северной Пацификой и суб-антарктическими островами // Генетика. 2010. Т. 46, № 12. С. 1598-1608.
15. Doyle J. J., Doyle J. L. A rapid DNA isolation procedure for small quantities of fresh leaf tissue // Phy-tochemical Bulletin. 1987. Vol. 19. P. 11-15.
16. Ridgway K. P., Duck J. M., Young J. P. W. Identification of roots from grass swards using PCR-RFLP and FFLP of the plastid trnL (UAA) intron // BMC Ecology. 2003. Vol. 3(8е).
17. White T. J., Bruns T., Lee S., Taylor J. W. Amplification and direct sequencing of fungal ribosomal RNA genes for phylogenetics // PCR protocols: a guide to methods and applications / Eds M. A. Innis, D. H. Gelfand, J. J. Sninsky, T. J. White. New York: Academic Press, Inc., 1990. P. 315-322.
18. Taberlet P., Gielly L., Pautou G., Bouvet J. Universal primers for amplification of three non-coding regions of chloroplast DNA // Plant Molec. Biology. 1991. Vol. 17. P. 1105-1109.
19. Родионов А. В., Тюпа Н. Б., Ким Е. С., Мачс Э. М., Лоскутов И. Г. Геномная конституция автоте-траплоидного овса Avena macrostachya, выявленная путем сравнительного анализа последовательностей ITS1 и ITS2: к вопросу об эволюции кариотипов овсов и овсюгов на ранних этапах дивергенции видов рода Avena // Генетика. 2005. Т. 41, № 5. C. 646-656.
20. Redinbaugh M. G., Jones T. A., Zhang Y. T. Ubiquity of the St chloroplast genome in St containing Triticeae polyploids // Genome. 2000. Vol. 43. P. 846-852.
21. Kotseruba V., Gernand D, Meister A., Houben A. Uniparental loss of ribosomal DNA in the allotet-raploid grass Zingeria trichopoda (2n=8) // Genome. 2003. Vol. 46. P. 156-163.
22. Blattner P. R. Phylogenetic analysis of Hordeum (Poaceae) as inferred by nuclear rDNA ITS sequences // Molec. Phylogenet. and Evolut. 2004. Vol. 33. P. 289-299.
References
1. Tsvelev N. N. O rode Elymus L. (Poaceae) v Rossii [On the genus Elymus L. (Poaceae) in Russia]. Bot. zhurn. [Bot. Zhurn.], 2008, vol. 93, no. 10, pp. 1587-1596. (In Russian)
2. Dizkirici A., Kaya Z., Cabi E., Dogan M. Phylogenetic relationships of Elymus L. and related genera (Poaceae: Triticeae Dumort.) based on the nuclear ribosomal internal transcribed spacer sequences. Turk. J. of Botany, 2010, vol. 3, no. 6, pp. 467-478.
3. Tsvelev N. N. Zlaki SSSR [Grasses of the USSR]. Leningrad, Nauka Publ., 1976. 788 p. (In Russian)
4. Mason-Gamer R. J. Phylogeny of a Genomically Diverse Group of Elymus (Poaceae) Allopolyploids Reveals Multiple Levels of Reticulation. PLoS_ONE. 2013. 8:e78449.
5. Liu Q., Ge S., Tang H., Zhang X., Zhu G., Lu B. R. Phylogenetic relationships in Elymus (Poaceae: Triticeae) based on the nuclear ribosomal internal transcribed spacer and chloroplast trnL-F sequences. New Phytol., 2006, vol. 170, no. 2, pp. 411-420.
6. Matveeva T. V., Pavlova O. A., Bogomaz D. I., Demkovich A. E., Lutova L. A. Molekuliarnye markery dlia vidoidentifikatsii i filogenetiki rastenii [Molecular markers for plant species identification and phylogenetics]. Ekologicheskaiagenetika [Ecologicalgenetics], 2011, vol. 9, no. 1, pp. 32-43. (In Russian)
7. Alvarez E., Wendel J. F. Ribosomal ITS sequences and plant phylogenetic inference. Molecular Phylogenetics and Evolution, 2003, vol. 29, pp. 417-434.
8. Matsushima R., Yamashita J., Kariyama S., Enomoto T., Sakamoto W. A Phylogenetic revaluation of morphological variations of starch grains among Poaceae species. J. Appl. Glycosci., 2013, vol. 60, pp. 37-44.
9. Mason-Gamer R. J., Orme N. L., Anderson C. M. Phylogenetic analysis of North American Elymus and the monogenomic Triticeae (Poaceae) using three chloroplast DNA data sets. Genome, 2002, vol. 45, no. 6, pp. 991-1002.
10. Liu Z., Chen Z., Pan J., Li X., Su M., Wang L., Li H., Liu G. Phylogenetic relationships in Leymus (Poaceae: Triticeae) revealed by the nuclear ribosomal internal transcribed spacer and chloroplast trnL-F sequences. Mol. Phylogenet. Evol., 2008, vol. 46, no. 1, pp. 278-289.
11. Rabey H. E. Comparison of the internal transcribed spacer region (ITS) of the ribosomal RNA genes in wild and cultivated two and six-rowed barleys (Hordeum vulgare L.). Mol. Biol. Rep., 2014, vol. 41, no. 2, pp. 849-854.
12. Alonso A., Bull R. D., Acedo C., Gillespie L. J. Design of plant-specific PCR primers for the ETS region with enhanced specificity for tribe Bromeae and their application to other grasses (Poaceae). Botany, 2014, vol. 92, no. 10, pp. 693-699.
13. Saarela J. M., Peterson P. M., Keane R. M., Cayouette J., Graham S. W. Molecular phylogenetics of the genus Bromus (Poaceae: Pooideae) based on nuclear and chloroplast DNA sequence data. Aliso, 2007, vol. 23, pp. 450-467.
14. Rodionov A. V., Nosov N. N., Kim E. S., Machs E. M., Punina E. O., Probatova N. S. Proiskhozhdenie poliploidnykh genomov miatlikov (Poa L.) i fenomen potoka genov mezhdu Severnoi Patsifikoi i sub-antarkticheskimi ostrovami [The origin of polyploid genomes of bluegrasses Poa L. and gene flow between northern pacific and sub-antarctic islands]. Genetika [Russ. J. Genet.], 2010, vol. 46, no. 12, pp. 1598-1608. (In Russian)
15. Doyle J. J., Doyle J. L. A rapid DNA isolation procedure for small quantities of fresh leaf tissue. Phytochemical Bulletin, 1987, vol. 19, pp. 11-15.
16. Ridgway K. P., Duck J. M., Young J. P. W. Identification of roots from grass swards using PCR-RFLP and FFLP of the plastid trnL (UAA) intron. BMC Ecology, 2003, vol. 3(8e).
17. White T. J., Bruns T., Lee S., Taylor J. W. Amplification and direct sequencing of fungal ribosomal RNA genes for phylogenetics. PCR protocols: a guide to methods and applications. Eds M. A. Innis, D. H. Gelfand, J. J. Sninsky, T. J. White. New York, Academic Press, Inc., 1990, pp. 315-322.
18. Taberlet P., Gielly L., Pautou G., Bouvet J. Universal primers for amplification of three non-coding regions of chloroplast DNA. Plant Molec. Biology, 1991, vol. 17, pp. 1105-1109.
19. Rodionov A. V., Tiupa N. B., Kim E. S., Machs E. M., Loskutov I. G. Genomnaia konstitutsiia avtotetraploidnogo ovsa Avena macrostachya, vyiavlennaia putem sravnitel'nogo analiza posledovatel'nostei ITS1 i ITS2: k voprosu ob evoliutsii kariotipov ovsov i ovsiugov na rannikh etapakh divergentsii vidov roda Avena [Genomic configuration of the autotetraploid oat species Avena macrostachya inferred from comparative analysis of ITS1 and ITS2 sequences: on the oat caryotype evolution during the early events of the Avena species divergence]. Genetika [Russ. J. Genet.], 2005, vol. 41, no. 5, pp. 646-656. (In Russian)
20. Redinbaugh M. G., Jones T. A., Zhang Y. T. Ubiquity of the St chloroplast genome in St containing Triticeae polyploids. Genome, 2000, vol. 43, pp. 846-852.
21. Kotseruba V., Gernand D., Meister A., Houben A. Uniparental loss of ribosomal DNA in the allotetraploid grass Zingeria trichopoda (2n=8). Genome, 2003, vol. 46, pp. 156-163.
22. Blattner P. R. Phylogenetic analysis of Hordeum (Poaceae) as inferred by nuclear rDNA ITS sequences. Molec. Phylogenet. and Evolut., 2004, vol. 33, pp. 289-299.
Статья поступила в редакцию 5 октября, принята 26 октября 2015 г.
Сведения об авторах:
Добрякова Ксения Сергеевна — младший научный сотрудник
Носов Николай Николаевич — кандидат биологических наук, научный сотрудник
Dobryakova Kseniya S. — Researcher Nosov Nikolay N. — PhD, Researcher
