Влияние факторов окружающей среды на популяционно-генетическую структуру дуба черешчатого (Quercus robur L.) в Беларуси

Владимир Евгеньевич Падутов

Владимир Евгеньевич Падутов Институт леса Национальной академии наук Беларуси

Аннотация

Дуб черешчатый (Quercus robur L.) является одним из основных лесообразующих видов Республики Беларусь. Анализ микросателлитных локусов хлоропластной ДНК выявил 18 аллельных вариантов, образующих 17 различных сочетаний (гаплотипов). Двенадцать из них являются редкими (общая доля встречаемости составляет 15 %), а пять -широко распространенными (доля встречаемости варьирует от 7 до 48 %): гаплотип № 1 (pdt1⁸⁹, pdt3¹²³, pdt4¹⁴², pcd4⁹⁴, pcd5⁷⁴, pkk4¹⁰⁹), гаплотип № 2 (pdt1⁹⁰, pdt3¹²⁰, pdt4¹⁴¹, pcd4⁹⁵, pcd5⁷⁴, pkk4¹⁰⁹), гаплотип № 3 (pdt1⁸⁹, pdt3¹²⁰, pdt4¹⁴¹, pcd4⁹⁴, pcd5⁷⁵, pkk4¹⁰⁹), гаплотип № 7 (pdt1⁸⁹, pdt3¹²², pdt4¹⁴², pcd4⁹⁴, pcd5⁷⁴, pkk4¹⁰⁹) и гаплотип № 8 (pdt1⁸⁹, pdt3¹²¹, pdt4¹⁴², pcd4⁹⁴, pcd5⁷⁴, pkk4¹⁰⁹). Установлено, что географическое распространение доминирующих гаплотипов с запада на восток (по градиенту усиления континентальности климата) имеет следующий порядок: № 8 - № 7 - № 3 - № 1 -№ 2. Выявлено, что гаплотип № 3 преимущественно встречается в дубравах, произрастающих на возвышенностях, гаплотип № 8 - в понижениях, гаплотипы № 1, № 2 и № 7 - на средних элементах рельефа. Только для гаплотипа № 2 фактически наблюдаемые и теоретически ожидаемые частоты встречаемости в различных типах дубрав близки между собой. Для гаплотипов № 1 и № 8 установлены разнонаправленные тенденции: в тех типах леса, где для гаплотипа № 1 выявлено увеличение фактической частоты встречаемости по сравнению с ожидаемой, для гаплотипа № 8 наблюдается снижение, а где для гаплотипа № 1 - снижение, то для гаплотипа № 8 - увеличение. Второй парой, для которых также выявлены разнонаправленные тенденции, являются гаплотипы № 3 и № 7.

Биография автора

Владимир Евгеньевич Падутов, Институт леса Национальной академии наук Беларуси

доктор биологических наук; член-корреспондент Национальной академии наук Беларуси; заведующий научно-исследовательским отделом генетики, селекции и биотехнологии

Литература

1. Багинский ВФ, Есимчик ЛД. Лесопользование в Беларуси: История, современное состояние, проблемы и перспективы. Минск: Беларуская навука; 1996. 367 с.
2. Лазарева МС, Барсукова ТЛ. Особенности распространения и типологическая структура дубовых насаждений Беларуси в разрезе лесорастительных районов. В: Труды БГТУ. Серия 1. Лесное хозяйство. Выпуск 17. Минск: [б. н.]; 2009. с. 130-133.
3. Алтухов ЮП. Генетика популяций и сохранение биоразнообразия. Соросовский образовательныйжурнал. 1995;1:32-43.
4. Ковалевич АИ. Селекционное семеноводство в воспроизводстве лесов: состояние, проблемы и пути решения. В: Современное состояние, проблемы и перспективы лесовосстановления и лесоразведения на генетико-селекционной основе. Международная научно-практическая конференция, 8-10 сентября 2009 г., Гомель, Беларусь. Гомель: [б. н.]; 2009. с. 13-18.
5. Падутов ВЕ. Генетические ресурсы сосны и ели в Беларуси. Гомель: ИЛ НАНБ; 2001. 144 с.
6. Petit RJ, Csaikl UM, Bordacs S, Burg K, et al. Chloroplast DNA variation in European white oaks: Phylogeography and patterns of diversity based on data from over 2600 populations. Forest Ecology and Management. 2002;156(1-3):5-26.
7. Dering M, Lewandowski A, Ufnalski K, Kedzierska A. How far to the east was the migration of white oaks from the Iberian refugium? Silva Fennica. 2008;42(№ 3):327-335.
8. Падутов ВЕ, Баранов ОЮ, Воропаев ЕВ. Методы молекулярно-генетического анализа. Минск: Юнипол; 2007. 176 с.
9. Deguilloux M-F, Pemonge M-H, Bertel L, Kremer А, Petit RJ. Checking the geographical origin of oak wood: molecular and statistical tools. Molecular Ecology. 2003;12(6):1629-1636.
10. Парфенов ВИ. Обусловленность распространения и адаптация видов растений на границах ареалов. Минск: Наука и техника; 1980. 208 с.
11. Глазко ВИ, Глазко ГВ. Русско-англо-украинский толковый словарь по прикладной генетике, ДНК-технологии и биоинформатике. Киев: КВ1Ц; 2001. 588 с.
12. Алтухов ЮП. Генетические процессы в популяциях. Москва: Академкнига; 2003. 431 с.
13. Тиходеева МЮ, Лебедева ВХ. Практическая геоботаника (анализ состава растительных сообществ). Санкт-Петербург: Издательство Санкт-Петербургского университета; 2015. 166 с.
14. Алтухов ЮП, редактор. Динамика популяционных генофондов при антропогенных воздействиях. М.: Наука; 2004. 619 с.
15. Сулей М, редактор. Жизнеспособность популяций: Природоохранные аспекты. Москва: Мир; 1989. 224 с.
16. Давыденко ОВ. Агроклиматическое районирование Беларуси в условиях изменения климата. Вестник БГУ. Серия 2. Химия. Биология. География. 2009;1:106-111.
17. Падутов ВЕ, Баранов ОЮ, Каган ДИ, Ковалевич ОА, Вейнберга ИГ, Бауманис И, Рунгис ДЕ. Анализ генетической структуры и происхождения дуба черешчатого (Quercus robur L.) в Беларуси и Латвии (с целью уточнения лесосеменного районирования). В: Беларусь - Европейский союз, Белорусская инновационная неделя. Минск: [б. н.]; 2011. с. 17-18.
18. Мельник В, Яцухно В, Денисов Н, Николаева Л, Фалолеева М. Агроклиматическое зонирование территории Беларуси с учетом изменения климата в рамках разработки национальной стратегии адаптации сельского хозяйства к изменению климата в Республике Беларусь. Результат 1 по проекту CEEF2016-071-BL. Минск-Женева: [б. н.]; 2017. 83 с.
19. Еловичева ЯК. Палинология Беларуси (к 100-летию Белорусского государственного университета). В 4 частях. Минск: БГУ; 2018. 831 с.
20. Юркевич ИД, Ловчий НФ, Гельтман ВС. Леса Белорусского Полесья (геоботанические исследования). Минск: Наука и техника; 1977. 288 с.