docNotatnik_4_2007_ver ostateczna.vp:CorelVentura 7.0
download 
Reklamacja Transkrypt
Notatnik_4_2007_ver ostateczna.vp:CorelVentura 7.0
Instytutu Badawczego Leœnictwa P r z e c z y ta j, w y k o r z y s ta j, z a c h o w a j dr Justyna A. Nowakowska Zak³ad Genetyki i Fizjologii Drzew Leœnych, Instytut Badawczy Leœnictwa, Sêkocin Stary, ul. Braci Leœnej 3, 05-090 Raszyn, [email protected] Zachowanie zasobów genowych sosny zwyczajnej zak³ada poznanie stopnia zró¿nicowania genetycznego w obrêbie gatunku oraz zbadanie podobieñstwa genetycznego populacji. W Lasach Pañstwowych od 1988 r. obowi¹zuje regionalizacja nasienna podstawowych gatunków drzew leœnych, która ma na celu zminimalizowanie strat spowodowanych hodowl¹ odmian nieprzystosowanych do warunków klimatycznych i siedliskowych danego terenu. Charakterystyka genetyczna zasobów genowych, okreœlona na podstawie zmiennoœci DNA daje pe³ny obraz poziomu zró¿nicowania genetycznego danych populacji. Badania DNA mitochondrialnego, które jest przekazywane 108 108 105 105 106a106a 107 107 305 305 303 303 104 104 401a401a 451 451 401b401b 402 402 352 352 453 453 601a601a 307 307 651 651 601b601b 504 504 501 501 208 208 404 404 602 602 601c601c 604 604 654 654 603 603 Haplotypy: 606a606a 606b606b Haplotypes: Haplotypy: a a b 207 207 403 403 306 306 b 204 204 251 251 206 205a205a 206 205b205b 205c205c 106b106b 302 302 101 101 ISSN 1509-7447 4(78)/2007(XV) Notatnik Naukowy Zmiennoœæ genetyczna sosny zwyczajnej na podstawie mitochondrialnych markerów DNA 607 607 a granice regionów pochodzenia granice regionów pochodzenia podstawowego les lesnego materialu lu podstawowego provenance-region borders of forest granice regionów pochodzenia forest -material plant-material plantlenego materia³u podstawowego 405 405 Ryc. 1. Frekwencja wystêpowania haplotypów (wariantów) „a” i „b” mitochondrialnego genu w populacjach sosny zwyczajnej. Badane populacje oznaczono numerami regionów pochodzenia leœnego materia³u podstawowego Instytut Badawczy Leœnictwa Sêkocin Stary, ul. Braci Leœnej 3, 05-090 Raszyn, e-mail: [email protected]; www.ibles.pl Ryc. 2. Schemat g³ównych dróg migracji Leœnego Materia³u Rozmno¿eniowego (LMR) sosny zwyczajnej z refugiów europejskich na teren Polski. Lini¹ pomarañczow¹ „pe³n¹” oznaczono migracjê z Pó³wyspu Iberyjskiego do Szkocji. Linia pomarañczowa „przerywana” oznacza hipotetyczn¹ drogê do Polski. Im wiêksza gama kolorów korony drzew na schemacie, tym wiêksze zró¿nicowanie genetyczne populacji w danym kraju potomstwu przez matkê u drzew iglastych, umo¿liwia analizê przep³ywu genów z pokolenia na pokolenie i okreœlenie pokrewieñstwa genetycznego gatunku. Zmiennoœæ DNA mitochondrialnego analizowano w 42 populacjach sosny zwyczajnej, zlokalizowanych w 38 regionach pochodzeñ, reprezentowanych przez jeden lub dwa drzewostany. Materia³ do analiz (ig³y) pozyskano poprzez zestrzeliwanie pêdów ze œrednio 33 drzew sosny w drzewostanie. Do analiz wybierano drzewa zdrowe, losowo po³o¿one w drzewostanach w œrednim przedziale wieku od 90 do 174 lat. Wybór ograniczono do drzewostanów rodzimych, stanowi¹cych rozmno¿eniow¹ bazê nasienn¹, na któr¹ sk³adaj¹ siê wy³¹czone drzewostany nasienne (WDN) lub gospodarcze drzewostany nasienne (GDN). Analizy zmiennoœci genetycznej sosny zwyczajnej przeprowadzono na podstawie markerów DNA mitochondrialnego – ang. STS, czyli polimorfizmu miejsc znaczonych sekwencyjnie, identyfikuj¹cych zmiennoœæ struktury badanego mitochondrialnego genu. Na podstawie otrzymanych wyników badañ uzyskano dla P. sylvestris dwa warianty mitochondrialnej sekwencji genu „a” i „b”, ró¿ni¹ce siê wielkoœci¹ fragmentu DNA (ryc. 1.). Najczêœciej spotykanym w badanych populacjach by³ haplotyp „a” (96,4 %), który wystêpowa³ na terenie ca³ego kraju, ze szczególnie wysok¹ frekwencj¹ w pó³nocno-wschodniej Polsce. Rzadki haplotyp „b” (3,6% w skali kraju) wystêpowa³ w zachodniej, œrodkowej i po³udniowo-wschodniej Polsce, a najwiêkszy jego udzia³ odnotowano w populacjach z Polski zachodniej. W porównaniu do wyników innych badañ zmiennoœci mitochondrialnego DNA u sosny w Europie, polskie drzewostany sosnowe charakteryzuje niski stopieñ zró¿nicowania genetycznego (ryc. 2). Jak wynika z danych literaturowych, najbardziej zró¿nicowane s¹ populacje sosny w Hiszpanii, potem w Szkocji, a nastêpnie w Polsce. Obecnoœæ w badanych drzewostanach P. sylvestris rzadkiego haplotypu „b”, wystêpuj¹cego przede wszystkim na Pó³wyspie Iberyjskim, wskazuje na pewne powinowactwo polskich populacji sosny z hiszpañskimi, prawdopodobnie powsta³e bardziej na skutek transferu nasion w przesz³oœci ni¿ na skutek migracji polodowcowej sosny z odleg³ego refugium z Hiszpanii. Dane te mog¹ byæ wykorzystane do identyfikacji osobniczej i populacyjnej drzewostanów sosnowych w naszych lasach, przydatne do okreœlenia podobieñstwa genetycznego drzew na poziomie wewn¹trz- i miêdzypopulacyjnym oraz do badañ przep³ywu genów w drzewostanach.
