Вы здесь

ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРОГРАММЫ MorphoJ ДЛЯ ТЕСТИРОВАНИЯ ФЕНОТИПИЧЕСКОЙ И ГЕНОТИПИЧЕСКОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ (НА ПРИМЕРЕ ПОПУЛЯЦИЙ ДУБА ЧЕРЕШЧАТОГО)

Баранов С.Г.

Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых, г. Владимир, РФ

Ключевые слова
дуб черешчатый, Прокрустов анализ, стабильность развития, ФЛУКТУИРУЮЩАЯ АСИММЕТРИЯ, фенотип, ГЕНОТИП,

Резюме

Были изучены особенности асимметрии формы листовой пластины дуба черешчатого(Quercus robur). В 6-ти рандомно выбранных популяциях обобщенный Прокрустов анализ показал присутствие смеси флуктуирующей асимметрии(ФА) и направленной асимметрии(НА). Лишь одна популяция из 6-ти обладала флуктуирующей асимметрией без примеси направленной асимметрии. Ковариационная матрица симметрии показала большую дисперсию меток вдоль оси симметрии, чем матрица асимметрии, которая объясняла вариацию меток по обеим сторонам оси асимметрии. Получена слабая корреляционная связь между величинами прокрустовых координат ковариационных матриц симметрии и асимметрии (r = 0.25; p <0.01). Коэффициенты вариации факторов "сторона" и "сторона × популяция" в изученных популяциях были равны соответственно 48,24% и 44,93%. Отмечается, что кластерный анализ принципиальных компонентов матрицы асимметрии может служить для анализа генотипической изменчивости.

Ссылки

  1. Большаков В.Н., Васильев А.Г., Васильева И.А и др. Сопряженная биотопическая изменчивость ценопопуляций симпатрических видов грызунов на южном Урале // Экология. – 2015. Т.4. – С. 265–271. [V. N. Bol’shakov, A. G. Vasil’ev, I. A. Vasil’eva, Yu. V. Gorodilova, M. V. Chibiryak. Coupled Biotopic Variation In Populations Of Sympatric Rodent Species In The Southern Urals. Russian Journal of Ecology volume 46 issue 4: N.p., 2015. Print].

  2. Васильев А.Г., Васильева И.А. Феногенетический мониторинг импактных популяций растений и животных в условиях антропогенного пресса // Научные ведомости БелГУ. – Серия: Естественные науки. – Т.8.– 2009 URL: http://cyberleninka.ru/article/n/fenogeneticheskiy-monitoring-impaktnyh-... (дата обращения: 24.02.2016).[ Vasil'ev A.G., Vasil'eva I.A. Fenogeneticheskii monitoring impaktnykh populyatsii rastenii i zhivotnykh v usloviyakh antropogennogo pressa. Nauchnye vedomosti BelGU. Seriya: Estestvennye nauki 8]

  3. Васильев А.Г., Васильева И.А., Большаков В.Н. Эволюционно-экологический анализ закономерностей феногенетической изменчивости гомологичных морфоструктур: от популяций до экологических рядов видов // Экология. – 2010.­ – Т. 5. – С. 1–8. [Vasilyev, A. G., I. A. Vasilyeva, and V. N. Bol’shakov. «Evolutionary-Ecological Analysis Of Trends In Phenogenetic Variation Of Homologous Morphological Structures: From Populations To Ecological Series Of Species». Russ J Ecol 41.5 (2010): 365-371. Web. 23 May 2016].

  4. Войта Л.Л., Омелько В.Е., Петрова Е.А. Анализ морфометрической изменчивости и внутривидовой структуры крошечной бурозубки Sorex minutissimus Zimmermann, 1780 (lipotyphla: soricidae) на территории России // Труды Зоологического института РАН. – 2013. Т.317. – Вып. 3. – С. 332–351.[ Voita L.L. Voyta, V.E. Omelko and E.A. Petroava . Analysis of the morphometrics variability and intraspecific structure of Sorex Minutissimus Zimmermann, 1780 (Lipotyphla: Soricidae) In Russia. Acta Theriol. 2013;8:167-179, p. 11-13. doi:10.4098/at.arch.64-10].

  5. Захаров В.М., Чубинишвилли А.Т. Мониторинг здоровья среды на охраняемых природных территориях. – М.: Центр экологической политики России, 2001. – 148с. [Zakharov V.M., Chubinishvilli A.T. Monitoring zdorov'ya sredy na okhranyaemykh prirodnykh territoriyakh. M.: Tsentr ekologicheskoi politiki Rossii, 2001, 148s.]

  6. Луговская Л.А. Биоиндикация геоэкологических условий с использованием дуба черешчатого (Quercus robur L.) для мониторинга среды /Л.А. Луговская, Л.А. Межова //Проблемы региональной экологии. - №2. – 2012. – С. 65-68.

  7. Павлинов И. Я., Микешина Н. Г. Принципы и методы геометрической морфометрии // Журнал общей биологии. – 2002. – Т. 63. – № 6. –. С.473 – 493. [L Ya. Pavlinov, N. G. Mikeshina. Principles and Methods of Geometric Morphometrics. Russian Journal of Ecology. 2002; 3(, No 6):473-493.]

  8. Струнников В.А., Вышинский И.М. Реализационная изменчивость у тyтoвoгo шелкопряда // Проблемы генетики и теории эволюции. Новосибирск: Наука, 1991. С. 99-114

  9. Тиходеев О.Н. Классификация изменчивости по факторам, определяющим фенотип: традиционные взгляды и их современная ревизия // Экол. генетика. 2013. Т. 11. Вып. 3. С. 79-92)

  10. Baranov Sergey Gennadevich, Zykov Igor Evgenievich, Fedorova Liubov Valerievna. Developmental Stability Study of Quercus Robur: Industrial and Abiotic Factors Influence //Adv Environ Biol, 8(17), 102-109, 2014.

  11. Baranov SG. Use of Morphogeometric Method for Study Fluctuating Asymmetry in Leaves Tilia cordata under Industrial Pollution // Adv Environ Biol, 8(7), 2391-2398, 2014.

  12. Costa M, Mateus R, Moura M. 2015. Constant fluctuating asymmetry but not directional asymmetry along the geographic distribution of Drosophila antonietae (Diptera, Drosophilidae) // Revista Brasileira de Entomologia. 59: 337–342. dx.doi.org/10.1016/j.rbe.2015.09.004

  13. Fair JM, Breshears DD. Drought stress and fluctuating asymmetry in Quercus undulata leaves: confounding effects of absolute and relative amounts of stress? // J Arid Environ. – 2005. – V. 62. – №. 2. – P. 235-249.

  14. Fei Xu, Weihua Guo, Weihong Xu And Renqing Wang. Habitat effects on leaf morphological plasticity in Quercus acutissima //Acta Biologica Cracoviensia Series Botanica. 2008; 50/2: 19–26.

  15. Graham John H, Whitesell Mattie J, Fleming Mark II, et al. Fluctuating Asymmetry of Plant Leaves: Batch Processing with LAMINA and Continuous Symmetry Measures // Symmetry. 2015, 7, 255-268; doi:10.3390/sym7010255.

  16. Hodar Jose A. Leaf fluctuating asymmetry of Holm oak in response to drought under contrasting climatic conditions //J Arid Environ. 2002; 52: 233–243.

  17. Klingenberg CP, Duttke S, Whelan S. and Kim M. Developmental plasticity, morphological variation and evolvability: a multilevel analysis of morphometric integration in the shape of compound leaves // J Evol Biol. 2012; V. 25. P.115 – 129.

  18. Klingenberg CP. Analyzing Fluctuating Asymmetry with Geometric Morphometrics: Concepts, Methods, and Applications // Symmetry.2015; 7843-934; doi:10.3390/sym7020843.

  19. Klingenberg CP. MorphoJ: an integrated software package for geometric morphometrics // Mol. Ecol. Res. 2011;11: 353-357. DOI:10.1111/j.1755-0998.2010.02924.x

  20. Klingenberg СР, Barluenga M, Meyer A. Shape analysis of symmetric structures: quantifying variation among individuals and asymmetry // Evol. 2002; V. 56. P. 1909 – 1920. doi.org/10.1554/0014-3820

  21. Nuche P, Komac B, Camarer JJ, et al. Developmental instability as an index of adaptation to drought stress in a Mediterranean oak // Ecol Indic. V. 40, May 2014, P. 68–75.

  22. Oksanen L. The devil lies in details: reply to Stuart Hurlbert //Oikos. 2004; 104: 598-605.

  23. Palmer AR, Strobeck C. Fluctuating asymmetry as a measure of developmental stability: Implications of non-normal distributions and power of statistical tests// Acta Zool Fennica. 191:57 – 72 Helsinki 30 June 1992.

  24. Parsons PA. Fluctuating asymmetry: an epigenetic measure of stress // Biol. rev, 1990; 65(2), 131-145.

  25. Raj A., Van Oudenaarden A. Nature, nurture, or chance: stochastic gene expression and its consequences // Cell. 2008. V. 135. P. 216–226

  26. Rohlf FJ. Shape statistics: Procrustes superimpositions and tangent spaces // J Classif. 1999; 16: P.197 – 223.

  27. Stige LC, David B, Alibert P. On hidden heterogeneity in directional asymmetry – can systematic bias be avoided? // J Evol Biol. 2006;19: 492–499. doi: 10.1111/j.1420-9101.2005.01011.x

  28. Van Valen L. A study of fluctuating asymmetry // Evol. 1962; V. 16. № 2. P. 125–142.

  29. Viscosi V, Cardini A. Leaf Morphology, Taxonomy and Geometric Morphometrics: A Simplified Protocol for Beginners // PLoSONE.2011; 6(10): 25630.doi:10.1371/journal.pone.0025630.

© Экологическая генетика 2003-2015