CC BY
60
ISSN 1998-4812
Вестник Башкирского университета. 2013. Т. 18. №4
1037
УДК 575.17: 582.632.2
ПОЛИМОРФИЗМ МИКРОСАТЕЛЛИТНЫХ ЛОКУСОВ У ДУБА ЧЕРЕШЧАТОГО
© B. Degen1, Р. Ю. Янбаев2'3*, Р. Ю. Муллагулов2, Н. Н. Редькина3
1 Institute of Forest Genetics, Johann Heinrich von Thünen Institute Sieker Landstraße 2, Großhansdorf, Deutschland.
Phone: +49 (4102) 69 61 01, fax: +49 (4102) 69 62 00.
2Башкирский государственный аграрный университет Россия, Республика Башкортостан, 450001 г. Уфа, ул. 50-летия Октября, 34.
Тел.: +7 (347) 228 91 77, факс: +7 (347) 228 08 98.
E-mail: [email protected] 3Башкирский государственный университет Россия, Республика Башкортостан, 450076 г. Уфа, ул. Заки Валиди, 32.
Тел.: +7 (34 7) 273 6 7 74, факс: +7 (347) 229 96 62.
С использованием растительного материала из насаждений дуба черешчатого Южного Урала (Республика Башкортостан, Пермский край и Оренбургская область) исследован полиморфизм 6 микросателлитных локусов, выявлен уровень межпопуляционной дифференциации. Все локусы оказались высоко полиморфными с числом аллелей по популяциям от 5.89±0.51 до 10.67±1,11. Показатель межпопуляционной дифференциации Fst изменялся от 0.045 до 0.096 (в среднем по всем локусам 0.081). Доказательством высокой разрешающей способности использованного метода явилось то, что все изученные деревья имели уникальные аллельные профили. Вопреки ожидаемой картине, в малых изолированных популяциях снижения генетического разнообразия не отмечено. В целом, обнаруженному ограничению генетического потока между популяциями и поддержанию их относительно большого полиморфизма может способствовать комплекс исторических, популяционно-генетических и экологических факторов. Вероятно, что южно-уральские популяции дуба черешчатого дифференцированы генетически в большей степени, чем в центра ареала вида. Показана информативность использованных генетических маркеров не только в фундаментальных исследованиях, но и для решения широкого круга задач лесной генетики и селекции.
Ключевые слова: дуб черешчатый, Южный Урал, полиморфизм, микросателлитные локусы.
Изучение генетической структуры популяций дуба черешчатого ^иегсш гоЬиг Lv) на восточной части ареала на Южном Урале является актуальным по той причине, что в последние десятилетия в регионе наблюдается сильная деградация дубрав, вызванная комплексом климатических и антропогенных факторов. Успех в исследовании генетических причин и последствий этого явления возможен при использовании современных методов молекулярной биологии и эффективных генетических маркеров, среди которых в последние годы наиболее популярны микросателлиты [1].
Целью сообщения является анализ степени информативности разных микросателлитных локу-сов для описания параметров генофонда популяций дуба черешчатого.
Растительный материал (листья 30 деревьев на одно насаждение) собран в Республике Башкортостан (на территории 6 административных районов), в Оренбургской области (1 район) и Пермского края (2 района). Для генотипирования особей использованы праймеры локусов QrZAG112, QrZAG96, QpZAG110, QrZAG1, QrZAG5b и QrZAG65 [2]. Детальное описание протокола выделения ДНК и условий проведения полимеразной цепной реакции приведено в публикации [1]. Из существующего большого перечня показателей генетического разнообразия и межпопуляционной дифференциации выбраны
наиболее часто применяемые — среднее число аллелей на локус А и величина межпопуляционной компоненты общей генетической изменчивости Fst [3].
Полученные результаты приведены в табл. Большинство микросателлитных локусов выявляют близкие значения числа аллелей на локус, параметра межвыборочной подразделенности и коэффициентов вариаций по всем 6 генетическим маркерам, что доказывает эффективность локусов в оценке показателей генетической структуры популяций. Дополнительным аргументом высокой разрешающей способности микросателлитного анализа выступает то, что для всех изученных особей с применением 6 локусов удалось показать уникальность их многолокусных генотипов (то есть каждая из них имела собственный набор аллелей).
При сравнении общего полиморфизма популяций установлено варьирование среднего числа аллелей на локус от 4.50±0.52 до 11.00±1.69. Не обнаружено, вопреки теоретическими представлениям [1], снижения параметра у малых популяций на границе ареала или вне ее (А = 5.83 ± 1.08 -10.67 ± 1.50 против А = 4.50 ± 0.52 - 11.0 ± 1.69 в зоне обширных дубовых лесов). В целом южноуральские популяции генетически дифференцированы в большей степени, чем в центре ареала [1] -среднее значение Fst 0.081 (коэффициент вариации параметра по локусам 24.7%).
* автор, ответственный за переписку
1038
БИОЛОГИЯ
Таблица
Генетические параметры изученных локусов
Локусы А Fst
В среднем Изменения по популяциям Коэффициент вариации, %
QpZAGl 12 9.89 ± 1.16 4-14 35.0 0.082
QrZAG96 4.67 ± 0.55 2-7 35.0 0.045
QpZAG110 5.89 ± 0.51 3-8 26.0 0.096
QrZAGl 1 10.67 ± 1.08 5-15 30.0 0.094
QrZAG5b 10.67 ± 1.11 6-16 31.0 0.074
QrZAG65 9.00 ± 0.93 4-13 31.0 0.098
Таким образом, использованные микросател-литные локусы являются информативными генетическими маркерами для характеристики генофонда популяций дуба черешчатого. По этой причине они могут быть рекомендованы не только для проведения дальнейших фундаментальных исследований, но и для решения широкого круга задач лесной генетики и селекции.
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 1204-97047 и гранта DE 1172/3-1 (ФРГ).
ЛИТЕРАТУРА
Bushbom J., Yanbaev Y., Degen B. Efficient Long-Distance Gene Flow into an Isolated Relict Oak Stand // Journal of Heredity. 2011. V. 102. №4. P. 464-472. Lepais O., Leger V., Gerber S. High throughput microsatellite genotyping in oak species // Silvae Genetica. 2006. V. 55. P. 238-240.
Wright S. Evolution and genetics of populations. V. 4. Variability within and among populations. Chikago: Univ. press, 1969. 580 p.
Поступила в редакцию 07.12.2013 г.
