Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия «Лес. Экология. Природопользование»
Генетическая изменчивость митохондриальной ДНК Дуба черешчатого (Quercus robur L.) на Южном Урале
Опубликована: 2024-03-20
Раздел
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
  • Р. Ю. Янбаев Башкирский государственный аграрный университет, Российская Федерация, 450001, Уфа, ул. 50-летия Октября, 34 http://orcid.org/0000-0002-4538-6643
  • С. Ю. Бахтина Башкирский государственный аграрный университет, Российская Федерация, 450001, Уфа, ул. 50-летия Октября, 34
  • А. Х. Садыков Башкирский государственный аграрный университет, Российская Федерация, 450001, Уфа, ул. 50-летия Октября, 34 http://orcid.org/0000-0001-5907-8361
  • Ю. А. Янбаев Башкирский государственный аграрный университет, Российская Федерация, 450001, Уфа, ул. 50-летия Октября, 34 http://orcid.org/0000-0003-1039-5344
  • Ю. А. Янбаев Башкирский государственный аграрный университет, Российская Федерация, 450001, Уфа, ул. 50-летия Октября, 34 http://orcid.org/0000-0003-1039-5344
  • Н. Н. Редькина Уфимский университет науки и технологий, Российская Федерация, 450076, Уфа, ул. Заки Валиди, 32 http://orcid.org/0000-0003-3428-2440

Аннотация

Введение. Актуальность исследования определяется необходимостью изучения генетической изменчивости популяций Дуба черешчатого (Quercus robur L.) на Южном Урале, где в течение длительного времени ухудшалось состояние насаждений. Несмотря на появление в последние годы работ, характеризующих полиморфизм популяций региона по ядерным и хлоропластным генам, генетические маркеры генома митохондрий для выявления изменчивости популяций ранее не использовались. Целью исследования является анализ генетической изменчивости митохондриальной ДНК дуба черешчатого на Южном Урале и выявление географического распределения популяций с разными гаплотипами на восточной границе ареала вида. Объекты и методы. Выборки дуба черешчатого отобраны в 23 естественных древостоях и одном искусственном насаждении Республики Башкортостан и в прилегающих территориях Пермского края и Свердловской области. Эти дубравы представляют основные физико-географические области региона, где произрастает дуб черешчатый. В качестве генетических маркеров были использованы пять однонуклеотидных полиморфизмов из набора генетических маркеров, ранее разработанного с применением технологии секвенирования ДНК нового поколения и генотипирования путём секвенирования. Результаты. Впервые установлено, что дубравы Южного Урала по изменчивости митохондриальной ДНК подразделяются на северную и южную группы. Насаждения дуба черешчатого Месягутовской лесостепи на северо-востоке Башкортостана, северных частей равнинного Предуралья и западного макросклона Уральского хребта, а также Уфимского плато (группа 1) отличались по гаплотипу от популяций, расположенных южнее в Башкирском Предуралье, в горно-лесной зоне Башкортостана, на Зилаирском плато и в Башкирском Зауралье (группа 2). В зоне контакта альтернативных митотипов обнаружена популяция, включающая деревья с обоими однонуклеотидными полиморфизмами генома митохондрий. Вывод. Полученные результаты о подразделении популяций дуба черешчатого Южного Урала на две географически чётко разделённые группы могут быть полезны для решения проблем ведения лесного хозяйства в дубравах региона, в том числе для оптимизации лесосеменного районирования вида в Республике Башкортостан и судебно-ботанической экспертизы с целью выявления источника происхождения древесины.

Биографии авторов

Р. Ю. Янбаев, Башкирский государственный аграрный университет, Российская Федерация, 450001, Уфа, ул. 50-летия Октября, 34

кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник лаборатории генетических ресурсов, Башкирский государственный аграрный университет. Область научных интересов – молекулярная генетика лесных древесных растений. Автор 52 научных публикаций.

С. Ю. Бахтина, Башкирский государственный аграрный университет, Российская Федерация, 450001, Уфа, ул. 50-летия Октября, 34

ведущий инженер научно-образовательного центра, Башкирский государственный аграрный университет. Область научных интересов – экология лесных древесных растений. Автор 35 научных публикаций.

А. Х. Садыков, Башкирский государственный аграрный университет, Российская Федерация, 450001, Уфа, ул. 50-летия Октября, 34

инженер научно-образовательного центра, Башкирский го­сударственный аграрный университет. Область научных интересов – экология лесных древесных растений. Автор пяти научных публикаций.

Ю. А. Янбаев, Башкирский государственный аграрный университет, Российская Федерация, 450001, Уфа, ул. 50-летия Октября, 34

доктор биологических наук, профессор кафедры лесоводства и ландшафтного дизайна, заведующий научно-образовательным центром, Башкирский государственный аграрный университет. Область научных интересов – лесоведение, молекулярная генетика. Автор 213 научных публикаций.

Ю. А. Янбаев, Башкирский государственный аграрный университет, Российская Федерация, 450001, Уфа, ул. 50-летия Октября, 34

доктор биологических наук, профессор кафедры лесоводства и ландшафтного дизайна, заведующий научно-образовательным центром, Башкирский государственный аграрный университет. Область научных интересов – лесоведение, молекулярная генетика. Автор 213 научных публикаций.

Н. Н. Редькина, Уфимский университет науки и технологий, Российская Федерация, 450076, Уфа, ул. Заки Валиди, 32

доктор биологических наук, профессор кафедры экологии и безопасности жизнедеятельности, Уфимский университет науки и технологий. Область научных интересов – растительные ресурсы. Автор 74 научных публикаций.