Привалихин С.Н.   Коршиков И.И.   Макогон И.В.  

Генетическая изменчивость ели европейской (Picea abies (L.) Karst. в Украинских Карпатах и Полесье

Докладчик: Привалихин С.Н.

Сохранение биологического разнообразия лесных древесных растений, в частности их внутривидового полиморфизма в связи с усиливающимся антропогенным воздействием на лесные экосистемы, является необходимым условием их устойчивости и выживания. Особенно это важно для видов - эдификаторов, так как от состояния их популяций зависит выживаемость многих видов животных и растений. К таким видам относится ель европейская (Picea abies (L.) Karst.) – основная лесообразующая порода Украинских Карпатах. В Украинском Полесье P. abies представлена небольшими изолированными популяциями, которые являются уникальными темнохвойными сообществами, распространенными за пределами южной границы сплошного распространения. Сведения о нативной популяционно-генетической структуре видов-эдификаторов лесных экосистем, системный мониторинг ее изменений, прогнозирование ее нарушений и стабильности воспроизводства в поколениях – определяющие этапы по формированию концепции неистощительного хозяйственного использования лесов.
Целью нашей работы было определение популяционно-генетического разнообразия P. abies в природных популяциях Украинских Карпат и Полесья. Объектом исследований послужили 9 природных популяций (5 низинных и 4 высокогорных) на территориях природно-заповедного фонда в Украинских Карпатах и три “островные” популяции в Украинском Полесье. Общая выборка карпатских популяций составила 346 деревьев, возраст 80–150 лет. Выборка полеских популяций насчитывала 109 растений, возраст 65–80 лет.
На основании анализа изменчивости 20 локусов девяти ферментных систем в изученных популяциях рассчитаны основные показатели генетического полиморфизма. Отметим, что генетическая структура всех исследуемых популяций близка к равновесной, так как только по отдельным локусам фактическое распределение генотипов существенно отличалось от теоретически ожидаемого, согласно закону Харди-Вайнберга. Доля полиморфных локусов по 99 %-ному критерию в карпатских и полеских популяциях составила 80 %. Однако, в природных популяциях Карпатского региона установлено большее аллельное разнообразие, чем в популяциях Украинского Полесья. Так, среднее число аллелей на локус в карпатских популяциях составило 3.55, в полеских – 2.90. Средняя наблюдаемая (НО) и ожидаемая (НЕ) гетерозиготности в популяциях P. abies обоих регионов составили близкие значения (НО = 0.160, НЕ = 0.158 в карпатских; НО = 0.167, НЕ = 0.156 в полеских). При этом в карпатских популяциях, согласно индексу фиксации Райта, установлен небольшой недостаток гетерозигот (1.3 %), а в полеских популяциях – 7 %-ый избыток гетерозигот.
Значения коэффициента инбридинга популяции относительно вида (FST) в карпатских и полеских популяциях составили близкие и невысокие значения – 0.017 и 0.018 соответственно. Это свидетельствует о том, что ~ 98 % генетической изменчивости приходится на внутрипопуляционную изменчивость и только ~ 2 % – на межпопуляционную компоненту. Установлены очень низкие значения и генетической дистанции Нея, как между карпатскими, так и между полескими популяциями – 0.005 и 0.006 соответственно, что указывает на значительное сходство генетических структур популяций в пределах исследуемых регионов.
Таким образом, гетерогенность эколого-фитоценотических условий произрастания и географическая изоляция популяций P. abies в Украинских Карпатах и “островных” популяций Украинского Полесья не приводят к очевидной их генетической дифференциации в пределах исследуемых регионов. Вместе с тем в малочисленных и изолированных полеских популяциях сохраняется уровень генетической изменчивости, свойственный популяциям Украинских Карпат.
 

Файл тезисов: Привалихин_Макогон_Коршиков.doc


К списку докладов