Статья

Название статьи ГЕНЕТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ПОПУЛЯЦИИ SOLIDAGO × NIEDEREDERI (ASTERACEAE) В ПАМЯТНИКЕ ПРИРОДЫ «АЛЕКСИН БОР» (ЕВРОПЕЙСКАЯ РОССИЯ)
Авторы

Сергей Николаевич Лысенков, к.б.н., с.н.с. биологического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова, (119234, Россия, Москва, Ленинские горы, 1-12); iD ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5791-7712; e-mail: s_lysenkov@mail.ru
Мария Андреевна Галкина, к.б.н., н.с. Главного ботанического сада имени Н.В. Цицина РАН (127276, Россия, г. Москва, ул. Ботаническая, 4); iD ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3707-1473; e-mail: mawa.galkina@gmail.com

Библиографическое описание статьи

Lysenkov S.N., Galkina M.A. 2023. Genetic structure of Solidago × niederederi (Asteraceae) population in the «Aleksin Bor» Natural Monument (European Russia) // Nature Conservation Research. Vol. 8(4). P. 1–8. https://dx.doi.org/10.24189/ncr.2023.027

Electronic Supplement. Examples of genetic analysis results of the studied specimens of Solidago spp. (Ссылка)

Рубрика Оригинальные статьи
DOI https://dx.doi.org/10.24189/ncr.2023.027
Аннотация

Solidago × niederederi – возникший в Европе гибрид между аборигенным S. virgaurea и инвазионным S. canadensis. Его способность к натурализации остается дискуссионной. Одна из самых больших известных популяций этого нотовида (более 20 кластеров рамет, рассматриваемых как особи) расположена в памятнике природы «Алексин Бор» (г. Алексин, Тульская область, Россия) в пойме р. Оки. Генетическая структура этой популяции была изучена с помощью хлоропластных и ядерных маркеров. Анализ последовательности ядерного рибосомального внутреннего транскрибируемого спейсера ITS 1–2 показал, что все особи с промежуточной морфологией действительно являются гибридами. Данные по межгенному хлоропластному некодирующему спейсеру rpl32–trnL показали, что S. canadensis является материнским видом для 60% изученных особей. Показано, что даже близко расположенные особи не являются клонами, т.е. они возникли в результате полового, а не вегетативного размножения. Анализ маркеров ISSR показал, что изученные особи S. × niederederi в этой популяции – это не только гибриды F1, но и их потомки (гибриды F2 и/или бэккроссы, преимущественно с S. canadensis). Мы пришли к выводу, что S. × niederederi успешно натурализуется в изучаемом сообществе и, возможно, вытесняется его аборигенный родительский вид S. virgaurea за счет интрогрессии.

Ключевые слова

ISSR, ITS 1–2, rpl32–trnL, биологические инвазии, гибридизация, нотовид, чужеродный вид

Информация о статье

Поступила: 01.06.2023. Исправлена: 27.07.2023. Принята к опубликованию: 12.08.2023.

Полный текст статьи
Список цитируемой литературы

Abbott R.J., James J.K., Milne R.I., Giles A.C.M. 2003. Plant introductions, hybridization and gene flow. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences 358(1434): 1123–1132. DOI: 10.1098/rstb.2003.1289
Anderson E.C., Thompson E.A. 2002. A model-based method for identifying species hybrids using multilocus genetic data. Genetics 160(3): 1217–1229. DOI: 10.1093/genetics/160.3.1217
Bleeker W., Schmitz U., Ristow M. 2007. Interspecific hybridisation between alien and native plant species in Germany and its consequences for native biodiversity. Biological Conservation 137(2): 248–253. DOI: 10.1016/j.biocon.2007.02.004
Buntjer J.B. 2000. Cross Checker: computer assisted scoring of genetic AFLP data. In: Plant, Animal Genome 8th Conference. S. Diego. P. 9–12.
Gudžinskas Z., Žalneravičius E. 2016. Solidago ×snarskisii nothosp. nov. (Asteraceae) from Lithuania and its position in the infrageneric classification of the genus. Phytotaxa 253(2): 147–155. DOI: 10.11646/phytotaxa.253.2.4
Hall T.A. 1999. BioEdit: A User-Friendly Biological Sequence Alignment Editor and Analysis Program for Windows 95/98/NT. Nucleic Acids Symposium Series 41: 95–98.
Hammer Ø., Harper D.A.T., Ryan P.D. 2001. PAST: Paleontological Statistics Software Package for Education and Data Analysis. Palaeontologia Electronica 4(1): 9.
Jaźwa M., Jędrzejczak E., Klichowska E., Pliszko A. 2018. Predicting the potential distribution area of Solidago ×niederederi (Asteraceae). Turkish Journal of Botany 42(1): 51–56. DOI: 10.3906/bot-1703-17
Khek E. 1905. Floristisches aus Ober-Oesterreich. Allgemeine botanische Zeitschrift für Systematik, Floristik, Pflanzengeographie 11(2): 21–23.
Kudo G. 2022. Outcrossing syndrome in alpine plants: implications for flowering phenology and pollination success. Ecological Research 37(3): 288–300. DOI: 10.1111/1440-1703.12314
Lysenkov S.N. 2022. Effect of Solidago canadensis invasion on the structure of interactions of native entomophilous plants and anthophilous insects. In: Modern Problems of Biological Evolution. Moscow: State Darwin Museum. P. 124–125. [In Russian]
Lysenkov S.N., Galkina M.A. 2022. First Finding of Solidago × niederederi Khek. (Asteraceae) in Tula Region (European Part of Russia). Russian Journal of Biological Invasions 13(1): 81–86. DOI: 10.1134/S2075111722010106
Lysenkov S.N., Galkina M.A. 2021. First found of Solidago × niederederi (Asteraceae) in Tula Oblast: What can Aleksin population of this species tell about its distribution and ecology?. In: Study and conservation of biodiversity of Tula Region and other regions of Russia. Tula: Tula State University. P. 89–95. [In Russian]
Migdałek G., Kolczyk J., Pliszko A., Kościńska-Pajak M., Słomka A. 2014. Reduced pollen viability and achene development in Solidago ×niederederi Khek from Poland. Acta Societatis Botanicorum Poloniae 83(3): 251–255. DOI: 10.5586/asbp.2014.025
NCBI. 2022. Nucleotide database. Available from www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore
Nilsson A. 1976. Spontana gullrishybrider (Solidago canadensis × virgaurea) i Sverige och Danmark. Svensk Botanisk Tidskrift 70: 7–16.
Pliszko A., Kostrakiewicz-Gierałt K. 2017. Resolving the naturalization strategy of Solidago × niederederi (Asteraceae) by the production of sexual ramets and seedlings. Plant Ecology 218(11–12): 1243–1253. DOI: 10.1007/s11258-017-0762-6
Pliszko A., Kostrakiewicz-Gierałt K. 2019. The importance of sexual, asexual and mixed ramet clusters in production of descendant ramets in populations of Solidago ×niederederi (Asteraceae). Biologia 74(8): 953–960. DOI: 10.2478/s11756-019-00233-y
Pliszko A., Kostrakiewicz-Gierałt K., Makuch-Pietraś I. 2023. The effect of site conditions and type of ramet clusters on sexual and asexual ramets of Solidago × niederederi (Asteraceae). NeoBiota 85: 125–143. DOI: 10.3897/neobiota.85.98796
Pliszko A., Zalewska-Gałosz J. 2016. Molecular evidence for hybridization between invasive Solidago canadensis and native S. virgaurea. Biological Invasions 18(11): 3103–3108. DOI: 10.1007/s10530-016-1213-3
Pyšek P., Richardson D.M., Rejmánek M., Webster G.L., Williamson M., Kirschner J. 2004. Alien plants in checklists and floras: towards better communication between taxonomists and ecologists. Taxon 53(1): 131–143. DOI: 10.2307/4135498
Repplinger M., Johannesen J., Seitz A., Comes H.P. 2007. Morphological and molecular evidence for hybridization and introgression in Central European Arctium (Asteraceae). Plant Systematics and Evolution 268(1–4): 75–95. DOI: 10.1007/s00606-007-0547-9
Skokanová K., Mereďa P., Šingliarová B., Španiel S. 2020a. Lectotype of Solidago ×niederederi (Asteraceae) selected from a recently rediscovered original material. Phytotaxa 438(1): 62–64. DOI: 10.11646/phytotaxa.438.1.8
Skokanová K., Šingliarová B., Španiel S., Hodálová I., Mereďa P. 2020b. Tracking the expanding distribution of Solidago ×niederederi (Asteraceae) in Europe and first records from three countries within the Carpathian region. BioInvasions Records 9(4): 670–684. DOI: 10.3391/bir.2020.9.4.02
Skokanová K., Šingliarová B., Španiel S., Mereďa P., Mártonfiová L., Zozomová-Lihová J. 2022. Relative DNA content differences reliably identify Solidago ×niederederi, a hybrid between native and invasive alien species. Preslia 94: 183–213. DOI: 10.23855/preslia.2022.183
Turland N.J., Wiersma J.H., Barrie F.R., Greuter W., Hawksworth D.L., Herendeen P.S., Knapp S., Kusber W.-H., Li D.-Z., Marhold K., May T.W., McNeill J., Monro A.M., Prado J., Price M.J., Smith G.F. (Eds.). 2018. International Code of Nomenclature for algae, fungi, and plants (Shenzhen Code) adopted by the Nineteenth International Botanical Congress Shenzhen, China, July 2017. In: Regnum Vegetabile. Vol. 159. Glashütten: Koeltz Botanical Books. 254 p. DOI: 10.12705/Code.2018
Vinogradova Y.K., Galkina M.A. 2020. Hybridization as a factor of invasive activity of alien goldenrod species (Solidago). Biology Bulletin Reviews 10(1): 57–70. DOI: 10.1134/S2079086420010090
Werner P.A., Bradbury I.K., Gross R.S. 1980. The Biology of Canadian Weeds. 45. Solidago canadensis L. Canadian Journal of Plant Science 60(4): 1393–1409. DOI: 10.4141/cjps80-194
Wen J., Zimmer E.A. 1996. Phylogeny and biogeography of Panax L. (the ginseng genus, Araliaceae): inferences from ITS sequences of nuclear ribosomal DNA. Molecular Phylogenetics and Evolution 6(2): 167–177. DOI: 10.1006/mpev.1996.0069
Zalapa J.E., Brunet J., Guries R.P. 2009. Patterns of hybridization and introgression between invasive Ulmus pumila (Ulmaceae) and native U. rubra. American Journal of Botany 96(6): 1116–1128. DOI: 10.3732/ajb.0800334