The influence of environmental factors on the population genetic structure of the pedunculate oak (Quercus robur L.) in Belarus
Abstract
Pedunculate oak (Quercus robur L.) is one of the main forest forming species in the Republic of Belarus. 18 allelic variants were identified by means of microsatellite loci analysis, which are grouped into 17 different combinations (haplotypes). Twelve of them are rare (the total frequency of occurrence is 15 %) and five are widespread (the proportion of occurrence varies from 7 to 48 %). The last of the named groups includes haplotypes No. 1 (gdt189, gdt3123, gdt4142, gcd494, gcd574, gkk4109), No. 2 (gdt190, gdt3120, gdt4141, gcd495, gcd574, gkk4109), No. 3 (gdt189, gdt3120, gdt4141, gcd494, gcd575, gkk4109), No. 8 (gdt189, gdt3121, gdt4142, gcd494, gcd574, gkk4109). It was found that the geographical distribution of the dominant haplotypes from west to east (along the gradient of climate continentality increasing) has the following order No. 8 - No. 7 - No. 3 - No. 1 - No. 2. It was revealed that haplotype No. 3 is predominantly found in oak forests growing on hills. Haplotype No. 8 prones to form forest stands in depressions, while haplotypes No. 1, No. 2 and No. 7 mainly occupied middle relief elements. The actually observed and theoretically expected frequencies of occurrence in different types of oak forests are close to each other only in the case of haplotype No. 2. For haplotypes No. 1 and No. 8 opposite tendencies of distribution were revealed. In those forest types where for haplotype No. 1 there was an increase in the actual frequency of occurrence compared to the expected one, for haplotype No. 8 there was opposite situation. The reverse trend was also true for this pare of haplotypes. The second pair for which opposite tendencies of distribution were also revealed is haplotypes No. 3 and No. 7.
References
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.
