Наукові публікації університету

Differences of Atocion lithuanicum from A. armeria and their hybrid (Sileneae, Caryophyllaceae) by ITS1-ITS2 sequences and secondary structure of their transcripts

Many plant species have controversial taxonomical status, and clarification of that status is extremely important in cases of rare taxa when the need for their conservation is discussed. One of them is Atocion lithuanicum – an endemic taxon, treated either as separate species or synonym of A. armeria. The aim of the present study is to infer the taxonomic status of A. lithuanicum, using molecular phylogenetic analysis as well as ITS1 and ITS2 secondary structures comparison of those two taxa and their putative hybrid. The results of our phylogenetic analysis using Bayesian inference reveal that A. lithuanicum is not closely related to A. armeria, but instead is sister to A. compactum. However, phylogenetic relationships on the tree, which includes hybrids and taxa with SNPs, are not resolved well. In contrast, ITS1 secondary structure analysis allows us to distinguish clearly A. lithuanicum from A. armeria. The artificial F1 hybrid between these species has SNPs in all sites that differentiate parental forms and, by secondary structure, are located in the intermediate position between them. Thus, SNPs do not seem to be useful in phylogenetic analysis in this case. At the same time, ITS1 and ITS2 secondary structure reconstruction with SNP sites could be used as markers of hybridization events. Atocion lithuanicum is considered as separate species and could not be
treated as synonym or variety of A. armeria.

Багато видів рослин мають спірний таксономічний статус, уточнення якого є особливо важливим у випадку рідкісних таксонів, коли дискутується питання необхідності їхнього збереження. Одним із таких видів є Atocion lithuanicum – ендемічний таксон, який розглядають як самостійний вид або синонім A. armeria. Мета нашого дослідження полягала в уточненні таксономічного статусу A. lithuanicum з використанням молекулярно-філогенетичного аналізу та порівнянні моделей вторинних структур ITS1- та ITS2-послідовностей цих таксонів, а також їхнього гібриду. Результати філогенетичного аналізу з використанням Байєсівського підходу показали, що A. lithuanicum віддалений від A. armeria та є сестринським
до A. compactum. При цьому філогенетичні взаємозв'язки на іншому дендриті, що включає гібриди та таксони з SNP, ще до кінця не з'ясовані. Натомість аналіз вторинних структур ITS1-послідовностей дозволив чітко розмежувати A. lithuanicum та A. armeria. Штучно створені
гібриди F1 цих видів мають SNP у всіх сайтах, що розрізняють батьківські форми, і на реконструкціях моделей вторинних структур займають проміжне положення між ними. У подібних випадках SNP не можуть бути використані у філогенетичному аналізі. В той же час, у реконструкціях вторинних структур ITS1 та ITS2 SNP можуть бути використані як маркери гібридизаційних подій. За результатами проведених досліджень A. lithuanicum є самостійним видом і не може розглядатися як синонім чи різновид A. armeria.

ID: 211268
Кількість показів: 34
дата змінення: 01.11.2018 10:24:01
Ким змінено (ім'я): (bai) Анастасія Буніна
Вид роботи:  Наукова публікація
Тип роботи:  Наукова стаття
Кількість сторінок:  13
Рік видання:  2018
Звітний рік:  2018
Видання:  Український ботанічний журнал
Том:  75
Випуск, частина:  4
Номери сторінок:  322-334
Галузь науки:  Науки про рослини та тварин
Автори,співробітники Університету:  Карпенко Наталія Іванівна / Костіков Ігор Юрійович
Автори зовнішні:  Тарєєв Андрій Сергійович
Автори,студенти та аспіранти Університету: 
Кафедра / Відділ:  Ботаніки
№ теми:  16КФ036-07
Ключові слова:  Atocion lithuanicum, endemism, hybridization, single nucleotide polymorphism, phylogeny
Інститут/Факультет:  ННЦ "Інститут біології та медицини"

Повернення до списку

Вгору