Территориальное распределение аллелей SSR-локусов хлоропластной ДНК сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в Беларуси

Cосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.) является одним из основных лесообразующих видов Беларуси, древостои которой занимают 49,2 % лесопокрытой площади страны. Целью исследования являлось выявление на основе изучения территориального распределения аллелей микросателлитных (SSR) локусов хлоропластной ДНК особенностей генетической структуры и геногеографической дифференциации популяций P. sylvestris в Беларуси. Проведен молекулярно-генетический анализ шести SSR-локусов хпДНК сосны обыкновенной в 73 древостоях естественного происхождения. Выявлено 35 аллельных вариантов локусов PCP1289, PCP4507, PCP83314, PCP71987, PCP26106, PCP30277. Анализ географического распространения аллельных вариантов показал, что по доминирующим вариантам популяционная структура сосновой формации достаточно однородна. Определенные региональные отличия в ряде случаев обнаружены по менее встречающимся, но также широко распространенным вариантам. Одна группа аллелей характеризуется увеличением или уменьшением частоты встречаемости в направлении с юго-запада на северо-восток. Другая группа включает аллельные варианты, долевое участие которых максимально в зоне, охватывающей Гродненскую область, юго-западную часть Минской области и Гомельскую область, в то время как юго-западнее или северо-восточнее от этой зоны отмечается снижение их частоты встречаемости или отсутствие. Ряд аллелей встречался только в одном из проанализированных древостоев или же на ограниченной территории, что может свидетельствовать об их местном происхождении в результате спонтанных мутаций. Полученные результаты важны как с общебиологической точки зрения при изучении эволюции и процессов формирования генетической структуры P. sylvestris в Беларуси, так и с практической, поскольку позволяют совершенствовать лесосеменное районирование вида.

сосна обыкновенная, Pinus sylvestris, Pinetum, SSR-локус, микросателлитный анализ, хлоропластная ДНК

1. Нейштадт, М. И. История лесов и палеогеография СССР в голоцене / М. И. Нейштадт. – М., 1957. – 404 с.

2. Кинд, Н. В. Палеоклиматы и природная среда голоцена / Н. В. Кинд // История биогеоценозов СССР в голоцене. – М., 1976. – С. 5–14.

3. Зубаков, В. А. Глобальные климатические события плейстоцена / В. А. Зубаков. – Л., 1986. – 288 с.

4. Зерницкая, В. П. Реконструкция хозяйственной деятельности человека в голоцене / В. П. Зерницкая // Наука и инновации. – 2011. – № 9 (103). – С. 16–19.

5. Хотинский, Н. А. Голоцен Северной Евразии / Н. А. Хотинский. – М., 1977. – 200 с.

6. Абрамсон, Н. И. Филогеография: итоги, проблемы, перспективы / Н. И. Абрамсон // Информ. вестн. ВОГиС. – 2007. – Т. 11, № 2. – С. 307–331.

7. Sinclair, W. T. Multiple origins for Scots pine (Pinus sylvestris L.) in Scot-land: evidence from mitochondrial DNA variation / W. T. Sinclair, J. D. Morman, R. A. Ennos // Heredity. – 1998. – Vol. 809, N 2. – P. 233–240. https://doi.org/10.1046/ j.1365-2540.1998.00287.x

8. Patterns of variation at a mitochondrial sequence-tagged site locus provides new insights into the postglacial history of European Pinus sylvestris populations / N. Soranzo [et al.] // Mol. Ecol. – 2000. – Vol. 9, N 9. – P. 1205–1211. https://doi. org/10.1046/j.1365-294x.2000.00994.x

9. Phylogeny and classification of Pinus / D. S. Gernandt [et al.] // Taxon. – 2005. – Vol. 54, N 1. – P. 29–42. https://doi. org/10.2307/25065300

10. Imprints of Glacial Refugia in the Modern Genetic Diversity of Pinus sylvestris / R. Cheddadi [et al.] // Global Ecol. Biogeogr. – 2006. – Vol. 15, N 3. – P. 271–282. https://doi.org/10.1111/j.1466-822x.2006.00226.x

11. Pyhäjärvi, T. Colonization Routes of Pinus sylvestris Inferred from Distribution of Mitochondrial DNA Variation / T. Pyhäjärvi, M. J. Salmela, O. Savolainen // Tree Genet. Genomes. – 2008. – Vol. 4, N 2. – P. 247–254. https://doi.org/10.1007/ s11295-007-0105-1

12. Phylogenetic Relationships and Species Delimitation in Pinus Section Trifoliae Inferrred from Plastid DNA / S. Hernandez-Leon [et al.] // PLOS ONE. – 2013. – Vol. 8, N 7. – Art. e70501. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0070501

13. Genetic Diversity and Population Structure of Natural Pinus koraiensis Populations / Y. W. Tong [et al.] // Forests. – 2020. – Vol. 11, N 1. – P. 39. https://doi.org/10.3390/f11010039

14. Maniatis, T. Molecular Cloning: A Laboratory Manual / T. Maniatis, J. Sambrook, E. F. Fritsch. – Cold Spring Harbor: Laboratory Press, 1989. – 324 p.

15. Падутов, В. Е. Методы молекулярно-генетического анализа / В. Е. Падутов, О. Ю. Баранов, Е. В. Воропаев. – Минск, 2007. – 176 с.