ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2021, № 3, С. 250–260


ИЗМЕНЧИВОСТЬ МЕТРИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ ЛИСТА ТОПОЛЯ ЧЕРНОГО И ЛАВРОЛИСТНОГО В ЗОНЕ ЕСТЕСТВЕННОЙ ГИБРИДИЗАЦИИ
Б. В. Прошкин1, В. В. Тараканов2, 3, А. В. Климов3, 4
1ФКОУ ВО Кузбасский институт ФСИН России, пр. Октябрьский, 49, Новокузнецк,
654066 Россия
E-mail: boris.vladimirovich.93@mail.ru
2 Новосибирский государственный аграрный университет, ул. Добролюбова, 160, Новосибирск, 630039 Россия
3Западно-Сибирское отделение Института леса им. В.Н. Сукачева СО РАН - филиал Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр СО РАН», ул. Жуковского, 100/1, Новосибирск, 630082 Россия
4ООО ИнЭкА-консалтинг, ул. Лазо, 4, Новокузнецк, 654027 Россия


Поступила в редакцию 21.03.2020 г.
Анализ иерархической структуры изменчивости количественных признаков листа является одним из обязательных этапов оценки генетической гетерогенности природных популяций в масштабе ареала вида. В зонах естественного скрещивания таксонов он позволяет не только оценить вклад различных эколого-генетических факторов в изменчивость количественных признаков этих видов, но и пролить дополнительный свет на особенности процессов гибридизации и интрогрессии. Поэтому цель настоящих исследований заключалась в изучении изменчивости метрических признаков листа и ее иерархической структуры в популяциях Populus nigra L., P. laurifolia Ledeb. и их естественного гибрида P. jrtyschensis Ch. Y. Yang в бассейне р. Томь. По результатам изучения морфометрических признаков и их индексов гибридный таксон P. jrtyschensis, как и следовало ожидать, занимает промежуточное положение между родительскими видами P. nigra и P. laurifolia, но отличается от них определёнными особенностями структуры изменчивости. Все это в совокупности свидетельствует о преобладании в популяциях P. jrtyschensis гибридов F1, что, возможно, сочетается с действием стабилизирующего отбора. Несмотря на преобладание в составе P. jrtyschensis гибридов F1, для него, в сравнении с родительскими видами, характерен более высокий уровень общей изменчивости, возникающий за счёт большого вклада индивидуального (внутрипопуляционного) компонента дисперсии. Это свидетельствует о генетической неоднородности гибридного таксона, которая может создаваться появлением рекомбинантных генотипов от скрещивания гибридов 1-го поколения друг с другом и с родительскими видами. Наряду с этим в очагах гибридизации у P. nigra наблюдается достоверное увеличение размеров листа в сравнении с его популяциями вне очагов. Наиболее простым объяснением этого феномена является интрогрессивная аккумуляция этим видом генов «крупнолистности» от донора P. laurifolia.
Ключевые слова: Populus, гибриды, гибридизация, морфометрические признаки, изменчивость.
Исследования проведены в рамках базовых проектов ФИЦ КНЦ СО РАН (№АААА-А17-117101820003-0) и Новосибирского ГАУ (№АААА-А17-117112470021-9).
DOI: 10.31857/S0024114821030086


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ



  • Бакулин В.Т. Тополь черный в Западной Сибири. Новосибирск: Гео, 2007. 121 с.

  • Гласс Д., Стэнли Д. Статистические методы в педагогике и психологии. М.: Прогресс, 1976. 496 с.

  • Глотов Н.В. Оценка генетической гетерогенности природных популяций: количественные признаки // Экология. 1983. № 1. С. 3−10.

  • Драгавцев В.А., Драгавцева Е.В. Механизмы сдвигов доминирования количественных признаков яровой пшеницы в разных географических точках // Генетика. 2011. Т. 47. № 5. С. 691–696.

  • Климов А.В., Прошкин Б.В. Морфологическая идентификация естественных гибридов P. nigra × P. laurifolia в пойме р. Томи // Сибирский лесной журнал. 2016. № 5. С. 55−62. DOI: 10.15372/SJFS20160506.

  • Климов А.В., Прошкин Б.В. Фенотипическое разнообразие качественных признаков Populus nigra L., P. laurifolia Ledeb. и P. × jrtyschensis Ch. Y. Yang. в зоне естественной гибридизации // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2018. Т. 22. № 4. С. 468−475. DOI: 10.18699/VJ18.384.

  • Климов А.В., Прошкин Б.В. Использование морфо-анатомических признаков для выявления гибридных растений в зоне естественной гибридизации Populus laurifolia и P. nigra в Сибири, Россия // Вестник томского государственного университета. Биология. 2019. № 46. С. 64−81. DOI: 10.17223/19988591/46/4.

  • Коропачинский И.Ю., Милютин Л.И. Естественная гибридизация древесных растений. Новосибирск: Гео, 2006. 223 с.

  • Коросов А.В. Принцип эмерджентности в экологии // Принципы экологии. 2012. № 3. С. 48–66. DOI: 10.15393/j1.art.2012.1481

  • Левонтин Р. Генетические основы эволюции. М.: Мир. 1978. 352 с.

  • Рокицкий П.Ф. Введение в статистическую генетику: Учеб. пособие. И.: Высш. шко.1978. 448 c.

  • Семериков Л.Ф. Популяционная структура древесных растений. М.: Наука, 1986. 140 с.

  • Efimov V.M., Tarakanov V.V., Naumova N.B., Kovaleva V.Y., Kutsenogiy K.P. Highly inheritable variables-components in the clonal plantation of Scots pine // Sibirskij Lesnoj Zurnal. 2019. V. 6. P. 82−88. DOI: 10.15372/SJFS20190609.

  • Glotov N.V. Аnа1уsis of the genotype-environment interaction in natural populations // Асtа Zoo1ogy Fеnniса. 1992. V. 5. P. 45−53.

  • Guet J., Fabbrini F., Fichot R., Sabatti M., Bastien C., Brignolas F., Thomas S. Genetic variation for leaf morphology, leaf structure and leaf carbon isotope discrimination: European populations of black poplar (Populus nigra L.) // Tree Physiology. 2015. V. 35. N. 8. P. 850−863. DOI: 10.1093/treephys/tpv056.

  • IBM SPSS Statistics 23. 2018. http://www-01.ibm.com/support/ docview.wss?uid=swg24038592.

  • Jiang D., Feng J., Dong M., Wu G., Mao K., Liu J. Genetic origin and composition of a natural hybrid poplar Populus × jrtyschensis from two distantly related species // Plant Biology. 2016. V. 16(1). P. 88−99. DOI: 10.1186/s12870-016-0776-6.

  • Klimov A.V., Proshkin B.V. Identification of Populus nigra, P. laurifolia and P. × jrtyschensis by leaf petiole anatomy // Sibirskij Lesnoj Zurnal. 2019. V. 6. P. 89−99. DOI: 10.15372/SJFS20190610.

  • Yang C.Y., Shen K.M., Mao Z.M. Flora Xinjianggensis. Populus L. Urumqi: Technology & Hygiene Publishing House, 1992. T. 1. V. 2. P. 122−158.

  • ZEISS AxioVision – Microscope software for materials microscopy & industrial applications. Carl Zeiss Microscopy. Jena, Germany: Zeiss Int. TM, 2018. https://www.zeiss.com/ microscopy/int/products/ microscope-software/axiovision.html

  • Zeng Y.F., Zhang J.G., Duan A.G., Abuduhamiti B. Genetic structure of Populus hybrid zone along the Irtysh River provides insight into plastid-nuclear incompatibility // Scientific Reports. 2016. V. 6. P. 377−389. DOI: 10.1038/srep28043