Молекулярная систематика и филогения трибы Phalarideae семейства Poaceae флоры России
Диссертация
Представления о положении трибы в системе злаков неоднократно менялись. Как уже сказано, Кунт полагал, что Phalaris, Anthoxanthum, Hierochloe родственны не только Phleinae, Beckmanniinae, Allopecurinae, но и Andropogoneae (Kunth, 1835). Г. Бентам (G. Bentham) считал очевидной связь Phalarideae с Oryzeae и в еще большей степени с Ehrharteae, рода которой он включал в Phalarideae (Bentham, 1881… Читать ещё >
Содержание
- 1. Введение
- 2. Обзор литературы
- 2. 1. История развития представлений о систематике злаков
- 2. 2. Общая характеристика трибы Phalarideae Kunth, ее видовой состав и систематическое положение
- 2. 2. 1. Подтриба Anthoxanthinae
- 2. 2. 2. Подтриба Phalaridinae
- 2. 3. Филогенетические отношения Phalaris, Anthoxanthum и Hierochloe
- 3. Материалы и методы
- 4. Результаты
- 4. 1. Анализ внутренних транскрибируемых спейсеров ITS и ITS2 и района 5.8S рРНК ядерных генов 45S рРНК
- 4. 1. 1. Общая характеристика ITS1, ITS2 и 5,8S рРНК у представителей трибы Phalarideae
- 4. 1. 2. Внутривидовая и межвидовая изменчивость последовательностей района ITS1−5,8S rDNA-ITS2 в трибе Phalarideae
- 4. 1. 2. 1. Anthoxanthum
- 4. 1. 2. 2. Hierochloe
- 4. 1. 2. 3. Phalaris
- 4. 1. 3. Реконструкция филогенетического древа по данным
- 4. 1. Анализ внутренних транскрибируемых спейсеров ITS и ITS2 и района 5.8S рРНК ядерных генов 45S рРНК
- 4. 1. 4. Сравнительный анализ первичной последовательности и вторичной структуры 5.8 S рРНК
- 4. 1. 5. Вторичные структуры транскриптов ITS1 и ITS2 Anthoxanthum и Hierochloe
- 4. 2. Сравнительный анализ первичной и вторичной структуры гена trriL и спейсера trnL-trnF Пахучеколосниковых
- 4. 2. 1. Ген trriL
- 4. 2. 2. Изменения первичной последовательности ДНК в гене trriL и спейсере trnL-trnF и вторичной структуры РНК-продукта в ходе дивергенции таксонов у злаков
- 4. 2. 3. Реконструкция филогенетического древа по данным хлоропластного гена trriL и спейсера trnL-trnF
- 5. 1. Положение исследуемых видов относительно других представителей Aveneae и Роеае
- 5. 2. Филогенетический анализ рода Phalaris
- 5. 3. Филогенетический анализ родов Anthoxanthum и Hierochloe
Список литературы
- Авдулов Н.П. Карио-систематическое исследование семейства злаков // Труды по прикладной ботанике, генетики и селекции. 1931. Приложение 44. С. 1−352.
- Алешин В.В. Синапоморфные признаки в РНК малой субъединицы рибосом беспозвоночных. Автореф. дисс. док. биол. наук. М., 2005. 48 с.
- Антонов A.C. Основы геносистематики высших растений. М: МАИК Наука/Интерпериодика. 2000. 135 с.
- Ванюшин Б.Ф. Энзиматическое метилирование ДНК эпигенетический контроль за генетическими функциями клетки // Биохимия. 2005. Т. 70. № 5. С. 598−611.
- Ворошилов В.Н. Hierochloe R.Br. Зубровка. — кн.: Флора советского Дальнего Востока. М., «Наука», 1966, с. 47.
- Голубцова Е.В. Второй во флоре СССР вид Пахучеколосника (Anthoxanthum) и его систематическое положение // Ученые записки ЛГУ. Серия «Биол. науки». 1950. вып. 23. С. 92 96.
- Дмитриева Е.Ш. Агроэкологическая оценка' интродукции канареечника тростникового Phalaris arundinacea L. (Rausch.) на суходолах Приангарья Автореф. дисс. канд. биол. наук. Иркутск. 2005. 20 с.
- Ким Е.С. Молекулярно-филогенетическое исследование происхождения двухромосомных злаков. Автореф. дисс. канд. биол. наук. СПб, 2008.
- Колокольников Л.Б. К систематике Anthoxanhtum odoratum L.II Журнал РБО, 1931 т. 16 с. 191−196
- Крогулевич P.E. Роль полиплоидии в генезисе высокогорной флоры Станового нагорья // Экология флоры Забайкалья. Иркутск, 1971. с. 115 214.
- Лавренов В.К. Энциклопедия лекарственных растений народной медицины. СПб: Нева, 2004.272 с.
- Пименов М.Г., Борисова Л. Ф. Хемосистематика // Итоги науки и техники. 121 ВИНИТИ. Сер. Ботаника. М&bdquo- 1987.
- Пробатова Н.С. Хромосомные числа в семействе Роасеае и их значение для систематики, филогении и фитогеографии (на примере злаков Дальнего Востока России)// Комаровские Чтения. 2007. Вып. 55. С. 9−103.
- Рожевиц Р.Ю. Зубровка, лядник Hierochloe R.Br. II Флора СССР. Т.2. Л., 1946, с. 2540.
- Рожевиц Р. Ю., Злаки. Введение в изучение кормовых и хлебных злаков. М. — Л., 19 371 6. Рожевиц Р. Ю. Система злаков в связи с их эволюцией // Сб. науч. работ, выполненных затри года Великой Отечественной Войны 1941 1943. Л., 1946. С. 25 -40.
- Сергиевская Л.П. Флора Забайкалья. Томск, 1969. Вып. 2. Gramineae — Злаковые.
- Соколовская А.П., Пробатова Н. С. Числа хромосом некоторых видов Alopecurus L. флоры СССР // Вестн. Ленингр. ун-та. Сер. биол. 1974. Т. 21. № 4. с. 62 67.
- Стрелкова О. С К экологии и систематике Anthoxanthum odoratum L. // Труды Петергофского естественно-научного института. 1932. № 8. С. 203−223.
- Цвелев Н.Н. Poaies — Мятликоцветковые// Федоров А. А. (ред.) Флора Европейской части СССР. Т. 1. Л.: Наука. 1974. С. 117−368.N
- Цвелёв Н.Н. О происхождении арктических злаков (Роасеае) // Бот. журн. 1976а. Т. 61. № 10. С. 1354−1363.
- Цвелёв Н.Н. Злаки СССР. Л 19 766. 788 с.
- Цвелев Н.Н. Определитель сосудистых растений Северо-Западной России. СПб, 2000. 782 с
- Цвелев Н.Н. Проблемы теоретической эволюции и морфологии высших растений. М.: КМК, 2005. 407 с.
- Цвелёв Н.Н. Заметки о злаках флоры СССР, 7. В кн.: Новости систематики высших растений. Т. 10 Л., «Наука», 1973, с. 79−98.
- Шнеер B.C. О видоспецифичности ДНК: 50 лет спустя// Биохимия. 2007. Т.72. № 12. С. 1690- 1699.
- Шохина Н.К. Эколого-географический и систематический обзор рода Hierochloe R.Br. Растительные ресурсы Южной Сибири и пути их освоения. Новосибирск, 1977 с. 116 134
- Adanson, М. Families des Plantes. Paris, 1763. «Vincent».
- Altschul S.F., Madden T.L., Schaffer A.A., Zhang J., Zhang Z" Miller W., Lipman D.J. Gapped BLAST and PSI-BLAST: a new generation of protein database search programs // Nucleic Acids Res. 1997. 25: 3389−3402.
- Ambastha H. N. S. Cytological investigations in Phalaris // Genetica. Vol. 28. 1956. P. 6498.
- Bentham G. Notes on Gramineae // Journal of the Linnean Society of London, Botany Volume 19, Issue 115−116, pages 14−134, December 1881
- Borsch Т., Hilu K.W., Quandt D., Wilde V., Neinhuis C. and Barthlott W. Noncoding plastid trnT-trnF sequences reveal a well resolved phylogeny of basal angiosperms // J. Evol. Biol. 2003. Vol. 16. P. 558−576.
- Borrill M. Experimental studies of evolution in Anthoxanthum (Gramineae) II Genetica. 1963. Vol. 34. P. 183−210.
- Bocher T.W. and Larsen K. Chromosome numbers of some arctic or boreal plants // Meddelerser om Gronland. 1950. Vol. 147. P. 1 32.
- Bocher T.W. Experimental and cytological studies on plant species. VI. Dactylis glomerata and Anthoxanthum odoratum //Bot. Tidsskr. 1961. Vol. 56. P. 314 335.
- Caro, J.A. Sinopsis taxonomica de las gramineas argentinas // Dominguezia. 1982. Vol. 4: P. 1−51.
- Chrtek J, Jirasek V. Beitrag zur Kenntnis der Veranderlichkeit von Hierochloe odor ata (L.) Pal. -Beauv. in der Tschechoslowakei II Preslia. 1964. Vol.36, № 3, S. 245−50.
- Clark, L. G., Zhang, W. & Wendel, J. F. A phylogeny of the grass family (Poaceae) based on ndhF sequences // Syst. Bot. 1995. Vol. 20. P. 436 460.
- Clayton, W. D. and S. Renvoize. Genera Graminum: Grasses of the world // Kew Bulletin, Additional series 1986. Vol. 13. P. 1−389.
- Clifford, H. T. The classification of the Poaceae: a statistical study // Pap. Dept Bot. Univ. Qld. 1965. Vol. 4. P. 243 253.
- Clifford, H. T. and Goodall, D. W. A numerical contribution to the classification of the Poaceae // Aust. J. Bot. 1967. Vol. 15. P. 499 519.
- Coleman A.W. ITS2 is a double-edged tool for eukaryote evolutionary comparisons // TRENDS in Genetics 2003. Vol.19. P. 370−375.
- Coleman A.W. Pan-eukaryote ITS2 homologies revealed by RNA secondary structure.// Nucleic Acids Res. 2007. Vol. 35. № 10. Pp.3322−3329.
- Crick F. Codon-anticodon pairing: the wobble hypothesis // J Mol Biol. 1966. Vol. 19 (2). P. 548−55.
- Cummings M.P., King L.M., Kellogg E.A. Slipped-strand mispairing in a plastid gene: rpoC2 in grasses (Poaceae) // Mol Biol Evol. 1994. Vol. 11 (1). P. 1−8.
- Davis J.I., Soreng R.J. Phylogenetic structure in the grass family (Poaceae) as inferred from chloroplast DNA restriction site variation // Am. J. Bot. 1993. Vol. 80. P. 1444 1454.
- Doyle J.J., Doyle J.L. A rapid DNA isolation prosedure for small quantities of fresh leaf tissue// Phytochem. Bull. 1987. Vol. 19. P. 11 15.
- Endlicher S. Genera plantarum secundum ordines naturales disposita. T.l. Vindobonae, 1830−1840. P. 79−82.
- Finnegan E.J., Kovac K.A. Plant DNA methyltransferases // Plant Mol. Biol. 2000. Vol. 43. Pp. 189−201.
- Galatowitsch S., Budelsky R. Yetka L. Revegetation strategies for Northern temperature glacial marshes and meadows// Streaver W. (ed.) An International Perspectivs on Wetland Rehabilitation. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 1999. P. 225−242.
- Gottschling M., Plotner J. Secondary structure models of the nuclear internal transcribed spacer regions and 5.8S rRNA in Calciodinelloideae (Peridiniaceae) and other dinoflagellates //Nucleic Acids Res. 2004. Vol. 32. P. 307−315.
- Grass Phylogeny Working Group. Phylogeny and Subfamilial classification of the Grasses {Poaceae) II Annals of the Missouri Botanical Garden. 2001. Vol, 88. P. 373−430.
- Haugen P., Simona D., Bhattacharya D. The natural history of group I introns // Trends in Genetics. 2005. Vol. 21,1. 2. P. 111−119.
- Hedberg I. The genesis of tetraploid Anthoxanthum odoratum // Acta Univ. Ups., Symb. Bot. Ups. 1986. Vol. 26. P. 147 154.
- Hilu K., Wright K. Systematics of Poaceae: A Cluster Analysis Study // Taxon. 1982. Vol. 31. P. 9−36.
- Hilu K., Esen A. Prolamin size diversity in the Poaceae // Biochem. Syst. & Ecol. 1988. Vol. 16. P. 457−465.
- Hilu K, Alice L.A., Liang H. Phylogeny of Poaceae inferred from matK sequences*// Ann. Missouri Bot Gard. 1999. Vol. 86. P. 835 851.
- Hilu K, Alice L.A. Evolutionary implications of matK indels in Poaceae // Am. J. Bot. 1999. Vol. 86. P.1735- 1741.
- Hilu K, Alice L.A. A phylogeny of Chloridoideae (Poaceae) based on matK Sequences. // Syst. Bot. 2001. Vol. 26. P. 386 405.
- Hilu K. A century of progress in grass systematics // Kew Bulletin. 2007. Vol. 62. P. 355 373.
- Hitchcock A., Chase A. Manual of the Grasses of the United States. 2nd. Ed. U.S.D.A. Misc. Publ. 200. USA. 1950.
- Hitchcock A. Manual of the grasses of U.S.U.S.D.A. // Misc. Publ. 1951 V. 200. P. 1 1040.
- Honda M. Revisio Graminum Japonia X// Bot. Magazine (Tokyo). 1926. Vol.40, No.474. P. 317−329
- Horsfield T., Bennet J.J. and Brown R. Plantae Javanicae rariores, descriptae iconibusque illustratae, London: W. H. Allen, 1838−52.
- Inda L.A., Segarra-Moragues J.G., Muller J., Peterson P., Catalan P. Dated historical biogeography of the temperate Loliinae (Poaceae, Pooideae) grasses in the northern and southern hemispheres // Mol. Phylogenet. Evol. 2008. Vol. 46. P. 932−957.
- Jones K. Chromosomes and the nature and origin of Anthoxanthum odoratum L. // Chromosoma. 1964 Vol. 15. P. 248−274.
- Jones B.M.G., Melderis A. Anthoxanthum odoratum L. and Anthoxanthum alpinum A. and D. Love // Proc. Bot. Soc. Brit. Isles. 1964. Vol. 5. P. 375 377.
- Jorgensen C.A., Sorensen Th., Westergaard M. The flowering plants of Greenland. Taxonomical and Cytological Survey // Biol. Skr. Dan. Vid. Selsk. 1958. Vol. 9. P. 1 172.
- Joseph N., Krauskopf E., Vera M.I., Michot B. Ribosomal¦ internal transcribed spacer 2 (ITS2) exhibits a common core of secondary structure in vertebrates and yeast // NAR. 1999. Vol. 27. № 23. Pp. 4533−4540.
- Katterman G. Uber die Bildung polyvalenter Chromosomenverbande bei einigen Gramineen //Planta. 1931 Vol. 12. P. 732−774.
- Kunth C.S. Revision des Graminees publiees dans les Nova genera et Species Plantarum de Humboldt et Bonpland. Paris. 1829 — 1834. P. 1 — 168- -
- Kunth C.S. Enumeratio Plantarum Omnium Hucusque Cognitarum, Secundum Familias Naturales Disposita, Adjectis Characteribus, Differentus et Synonymis. Supplementum Tomi Primi. Stutgardiae et Tubingae, 1835. P. 14.
- Ledebour C.F. A. Flora Rossica- siye Enumeratio Plantarum inTotius Imperii Rossici Provinciis Europaeis, Asiaticis et Americanis Hucusque Observatum. T. 4. Stuttgartiae, 1853. P. 451−465.
- Love A. and Love D. Chromosome numbers of flower plant species // Univ. Inst. appl. Sei. Reykjavik, Ser. 13.1948
- Love A. and Love D. The diploid perennial Anthoxanthum // Scientia Islandica. Sc. in Island. Anniversary volume. 1968. p. 26 30.
- Mai J.C., Coleman A.W. The’Internal Transcribed Spacer 2 exhibits a common secondary structure in green algae and flowering plants // J. Mol. Evol. 1997. Vol. 44. P. 258−271.
- Miquel F.A.W. Flora van Nederlandsch Indie. Amsterdam, 1855. P. 362.
- Moerman D. Native American ethnobotany. Timber Press Inc., 1998, p.266
- Moritzi A. Flora der Schweiz, mit Besonderer Berucksichtigung ihrer Vertheilung nach Allgemein Physischen und Geologischen Zurich, 1844. P. 583−584.
- Mullis, K., Faloona, F., Scharf, S., Saiki, R., Horn, G., Erlich, H. 1986. Specific enzymatic amplification of DNA in vitro: The polymerase chain reaction // Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol. Vol. 51. P. 263−273.
- Musters W., Boon K., van der Sande C.A.F.M., van Heerikhuizen H., Planta RJ. Functional analysis of transcribed spacers of yeast ribosomal DNA // EMBO. 1990. Vol. 9. P. 3989 -3996.
- Nadot S., Bajon R. and Lejeune B. The chloroplast gene rps 4 as a tool for the study of Poaceae phylogeny // Plant Systematics and Evolution. 1994. Vol. 191. P. 27−38.
- Nakamura T., Ohta M., Sugiura M., Sugita M. Chloroplast ribonucleoproteins are associated with both mRNAs and intron-containing precursor tRNAs // FEBS Lett. 1999. Vol. 460. P. 437−441.
- Nazar N. R. Ribosomal RNA processing and ribosome biogenesis in Eukaryotes // IUBMB Life. 2004. Vol. 56. P. 457−465.
- Oram R.N. Phalaris canadensis is a domesticated form of P. brachystachys // Genetic Resources and Crop Evolution. 2004. Vol. 51. P. 259−267.87. Ostergren G. Chromosome numbers in Anthoxanthum // Hereditas. 1942. Vol. 33. P. 242 243.
- Patze C. A. Meyer E.H.F., Elkan L. Flora der Provinz Preussen. Konigsberg, 1850. P. 38−39.
- Peculis B.A., Greer C.L. The structure of the ITS2-proximal stem is required for pre-rRNA processing in yeast // RNA. 1998. Vol. 4. P. 1610−1622.
- Petersen A., Petersen W., Wacker G. Die Graser als Kulturpflanzen und Unkrauter auf Wiese, Weide und Acker. Stuttgard: Akademie-Verlag, 1988 — 275 p.
- Pimentel M and Sahuquillo E. Relationships between the close congencrs Anthoxanthum odoratum and A. alpinum (Poaceae, Pooideae) assessed by morphological and’molecular methods // Botanical Journal of the Linnean Society. 2008. Vol. 156. P. 237−252.
- Pohl R.W. New taxa of Hierochloe, Pariana, and Triplasis from Costa Rica // Iowa State Journal of Research. 1972. Vol. 47(1). P. 71−78.
- Posada D, Crondall K.A. Modeltest: testing the model of DNA substitution // Bioinformatics. 1998. Vol. 49. P. 817−818
- Quintanar A., Castroviejo S., Catalan P. Phylogeny of the tribe Avenea (Pooideae, Poaceae) inferred from plastid trnT-F and nuclear ITS sequences.// American journal of Botany. 2007. Vol. 94. № 9. Pp. 1554−1569.
- Ridgway K.P., Duck J.M., Young J.P.W. Identification of roots from grass swards using PCR-RFLP and FFLP of the plastid trnL (UAA) intron // BMC Ecology 2003, 3:8
- Ronquist F., Huelsenbeck J.P. MRBAYES 3: Bayesian phylogenetic inference under mixed models//Bioinformatics. 2003. Vol. 19. P. 1572−1574.
- Rozmus M. The taxonomical rank of Anthoxanthum alpinum L. et L. in the light of anatomical studies //Acta Biol. Crac. 1960. Vol. 3. P. 81−90.
- Ruiz E.P. Revision de las especies espanolas del genero Phalaris II Anales del Jardin Botanico de Madrid. 1948. P. 475−522
- Schouten Y., Veldkamp J. A' revision of Anthoxanthum including Hierochloe (Gramineae) in Malaisia and Thailand // Blumea. 1985. Vol. 30. P. 319−351.
- Schultz J., Maisel S., Gerlach D., Muller T., Wolf M. A common core of secondary structure of the internal transcribed spacer 2 (ITS2) throughout the Eukaryota // RNA. 2005. Vol. 11. P. 361−364.
- Soreng R.J. Anthoxanthum II In Catalogue of New World Grasses (Poaceae): IV. Subfamily Pooideae. Contr. U.S. Natl. Herb. 2003. Vol. 48. P. 111−1115.
- Soreng R.J., Davis J.I. Phylogenetics and character evolution in the grass family {Poaceae): simultaneous analysis of morphological and chloroplast DNA restriction site character sets // The Botanical Review. 1998. Vol. 64. P. 1−89.
- Stebbins G. Taxonomy and the Evolution of Genera, with Special Reference to the Family Gramineae II Evolution. 1956. Vol. 10. P. 235−245.
- Stebbins G. The Inviability, Weakness, and Sterility of Interspecific Hybrids // Advances in Genetics. 1958. Vol. 9. P. 147−215.
- Stebbins G. and Crampton B. A suggested revision of the grass genera of temperate North America // Recent Advances in Botany. 1961. Vol. 1. P. 133 145.
- Swofford D.L. PAUP*. Phylogenetic Analysis Using Parsimony (*and Other Methods). Version 4. Sinauer Associates, Sunderland, Massachusetts, 2003.
- Tamura K, Dudley J, Nei M, Kumar S. MEGA4: Molecular Evolutionary Genetics Analysis (MEGA) software version 4.0 II Molecular Biology and Evolution. 2007. Vol. 24. P. 1596−1599.
- Tateoka T. Miscellaneous papers on the phylogeny of Poaceae, X: Proposition of a new phylogenetic system of Poaceae // J. Jap. Bot. 1957. Vol. 32. P. 275−287.
- Tateoka T. Geographical distribution of the genus Hierochloe H J. Japan bot. 1965. Vol. 40. P. 220−224.
- Tateoka T. Notes on Anthoxanthum nipponicum Honda // Journ. Japan. Bot. 1966. Vol.41(3). P. 85−88.f
- Torres R.A., Ganal M., Hemleben V. GC balance in the internal transcribed spacers ITS 1 and ITS 2 of nuclear ribosomal RNA genes // J Mol Evol. 1990. Vol. 30. P. 170−181.
- Tutin T.G. A note on species pairs in the Gramineae II Watsonia. 1950. Vol. 1. P. 224 227.
- Tutin T.G., Heywood V.H., Burges N.A., Moore D.M., Valentine D.H., Walters S.M. and Webb D.A. Flora Europaea, vol. 5, Poaceae // Cambridge University Press, Cambridge, UK, 1980. 452 pp.
- Tzvelev N.N. The system of grasses (Poaceae) and their evolution // The Botanical Review. Vol. 55. P. 141−203.118. van der Hoeven J., de Vriese W.H. Tijdschrifit voor Natuurlijke Geschiedenis en Physiologic. Leiden, 1841. P. 49
- Varani G., McClain W. The GdotU wobble base pair. A fundamental building block of RNA structure crucial to RNA function in diverse biological systems // EMBO reports. 2000. Vol 1. P. 18−23.
- Watson L., Clifford, H. T., & Dallwitz, M. J. (1985). The classification of the Poaceae: subfamilies and supertribes. Aust. J. Bot. 33: 433 484.
- Watson L., Dallwitz M.J. The Grass genera of the wold // CAB International. Wallingford. UK. 1992.
- Weimarck G. Variation and taxonomy of Hierochloe (Gramineae) in the Northern Hemisphere//Bot. Notiser. 1971. Vol. 124. P. 129−175.
- Willis J.C. A dictionary of flowering plants and ferns, 7th edit. Kew: Royal Botanic Gardens, 1966.
- Wimmer F. Flora von Schlesien preussischen u. oesterreichischen Antheils vom oberen Oder- und Weichesel-Quellen-Gebiet. Breslau, 1841. P. 440−441.
- Bentham G. Notes on Gramineae// J. of the Linnean Soc. Botany. 1881. Vol. 19. № 115−116. P. 14−134.
- Winkworth R.C., Wagstaff S.J., Glenny D., Lockhart P.J. Evolution of the New Zealand mountain flora: origins, diversification and dispersal // Organisms, Diversity and Evolution. 2005. Vol. 5. P. 237−247.
- Xia X. Data analysis in molecular biology and evolution // Kluwer Academic publishers, Boston, 2000. P. 276.
- Xia X., Xie Z. DAMBE: Data analysis in molecular biology and evolution // J. Heredity. 2001. Vol. 92. P. 371−373.
- Zuker M. Mfold web server for nucleic acid folding and hybridization prediction. // Nucleic Acids Res. 2003 Vol. 31 (13), P. 3406 3615.8. Благодарности