ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ БОЛОТНЫХ И СУХОДОЛЬНЫХ ПОПУЛЯЦИЙ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ ( PINUS SYLVESTRIS L.) НА РУССКОЙ РАВНИНЕ

• Main Authors: Петрова, И., Санников, С., Черепанова, О., Санникова, Н.
• Format: Text
• Language: unknown
• Published: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова» 2013
• Subjects: ПОПУЛЯЦИЯ; ПОЛИМОРФИЗМ; РЕПРОДУКТИВНАЯ ИЗОЛЯЦИЯ; ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ; taiga; Siberia
• Online Access: http://cyberleninka.ru/article/n/geneticheskaya-differentsiatsiya-bolotnyh-i-suhodolnyh-populyatsiy-sosny-obyknovennoy-pinus-sylvestris-l-na-russkoy-ravnine; http://cyberleninka.ru/article_covers/15180657.png

Сосновые леса с доминированием сосны обыкновенной, произрастающие на олиготрофных и мезотрофоных болотах, занимают значительную часть лесопокрытой площади Русской равнины. Популяции древесных растений, в голоцене расселившихся с суходолов на болота, были вынуждены адаптироваться к качественно иному комплексу факторов среды. В ходе приспособления к условиям среды различных типов болот сформировались многообразные морфоэкотипы сосны обыкновенной. По всем главнейшим факторам почвенной среды (избыточно влажный, кислый, токсичный торфяной субстрат и др.), а также по структуре и продуктивности всего биогеоценоза заболоченные леса, особенно, на верховых болотах почти диаметрально противоположны соснякам на смежных суходолах. Целью настоящего исследования было обобщение основных результатов зонально-географического изучения аллозимно-генетического полиморфизма и дифференциации поселений сосны обыкновенной на суходолах и смежных верховых болотах лесной зоны Русской равнины. Основные результаты (полиморфизм и генетическая подразделенность популяций) были получены с применением электрофореза нативных белковых систем. Разносторонние стационарные эколого-генетические исследования, проведенные нами в Западной Сибири, показали, что, вероятно, вследствие длительной фенологической репродуктивной изоляции, дизруптивного отбора и других факторов микроэволюции произошла более или менее значительная генетическая дивергенция болотных популяций от смежных суходольных. Сравнительное зонально-географи-ческое изучение аллозимной структуры, полиморфизма и дифференциации проведено в четырех подзонах (северная, средняя, южная тайга и хвойно-широколиственные леса) лесной зоны Русской равнины. Доля полиморфных локусов, среднее число аллелей несколько уменьшается в направлении от северной тайги к подзоне хвойно-широколиственных лесов. Анализ зонально-географических различий генетических дистанций Неи показал, что дифференциация в среднем клинально возрастает в направлении от северной к средней, южной тайге и предлесостепи. Аналогичная закономерность установлена ранее в Западной Сибири. Предположительно генетическая дифференциация связана с влиянием комплекса факторов. Результаты проведенного исследования вполне подтверждают теорию генетической дивергенции болотных популяций Pinus sylvestris L. от суходольных в голоцене. Pine forests dominated by Scots pine ( Pinus sylvestris L.) and growing on bogs occupy a considerable part of the forested area of the East European Plain. Those populations of woody plants that moved from the uplands to bogs during the Holocene had to adapt to entirely different environmental factors. As a result, there appeared a range of diverse Scots pine morphotypes. In terms of major factors of their soil environment, such as toxic acid peat substrate with excess moisture content, and in terms of their structure and efficiency of the entire biogeocenosis, bog forests (especially those on raised bogs) are almost “diametrically opposite” to the pine forests of the adjacent uplands. The research aimed to summarize the main results of the zonal-geographical study of allozyme-genetic polymorphism and differentiation of Scots pine colonies on uplands and adjacent bogs of the forested area of the East European Plain. The main results (polymorphism and genetic subdivision of populations) were obtained using native protein systems electrophoresis. Our many-sided ecological and genetic researches in Western Siberia indicate that long-term phenological reproductive isolation, disruptive selection and other microevolution factors could have caused more or less significant genetic divergence of bog and adjacent upland populations of Scots pine. The comparative zonal-geographical research of alloziyme structure, polymorphism and differentiation was carried out in four subzones (northern, middle, southern taiga and mixed coniferous-deciduous forests) of the forested area of the East European Plain. The quantity of polymorphous loci and the average number of alleles slightly decreases in the direction from the northern taiga to the subzone of mixed coniferous-deciduous forests. The analysis of the zonal-geographical differences of Nei's genetic distance indicates that, on the average, the differentiation is increasing wedge-like from the northern to the middle and southern taiga and to forest-steppe. A similar regularity had earlier been detected in Western Siberia. Genetic differentiation is perceived to be connected with a set of influencing factors. The results of our research fully support the theory of genetic divergence of bog populations of Pinus sylvestris L. from the upland ones in the Holocene.