BioScience Blog – Научный Биологический блог

Степанова Е.М.

Одними из главных параметров, характеризующих генетические процессы в популяциях, являются показатели подразделенности (Fst) и генного потока (Nem), величины которых зависят от сложного взаимодействия микроэволюционных сил и могут серьезно различаться в изолированных или непрерывных популяциях одного вида. Целью нашей работы было определить уровень подразделенности и величину генного потока в 6 белорусских и 2 приграничных (латвийской и украинской) популяциях сосны обыкновенной (PinussylvestrisL.) на основе анализа 22 локусов, кодирующих изоферменты.

Для вычисления генного потока был проведен генетический анализ 315 деревьев. Каждое дерево P. sylvestrisбыло проанализировано по 22 генам посредством метода электрофореза в крахмальном геле. Показатель Nein рассчитывался двумя методами: 1) на основании коэффициента подразделенности популяций Fst, 2) исходя из частот уникальных аллелей. Определенные величины генного потока (Nem(F), Nein(p)), подразделенности (Fst), а также частот уникальных аллелей (р(1)) в белорусском и в объединенном белорусско-латвийско-украинском массивах представлены в таблице.

Таблица. Показатели подразделенности и генного потока у P. sylvestrisв белорусских и в объединенных белорусско-латвийско-украинских популяциях.

Как видно из таблицы, для 6 белорусских популяций коэффициент Fst составил 0.015. Для объединенного массива он возрос до 0.016. Полученные данные по Fst позволили определить показатель Nein(F), который для белорусских популяций составил 16.42 (в среднем белорусские популяции обмениваются генетическим материалом с интенсивностью 16 мигрантов за поколение). При добавлении к ним латвийской и украинской популяций величина Nein(F) незначительно снижается и составляет 15 мигрантов за поколение. Значение Nein(p), рассчитанное по уникальным аллелям для объединенного массива составило 12.4 мигранта и существенно не отличается от данных, полученных на основе Fst. В белорусских популяциях величина Nein(p), равная 7.6 мигрантам за поколение, оказалась значительно ниже величины Nein(F). Высокие значения частот некоторых уникальных аллелей, найденных только в белорусских популяциях, определили более высокое среднее значение р(1), используемое для расчета Nein(p). В этом смысле величины Nein, определенные по коэффициенту Fst, представляются более точными.

Полученные результаты по генному потоку соответствуют характеру распределения и взаимосвязи популяций в исследуемой части ареала P.sylvestrisи подтверждают существование интенсивного обмена генетическим материалом между белорусскими и приграничными насаждениями. Интенсивный генный поток способствует сглаживанию различий в генетической структуре близкорасположенных популяций. Это отражает показатель подразделенности Fst, значение которого при подсоединении к белорусским популяциям латвийской и украинской увеличивается лишь незначительно.

Литература

l.Slatkin M. Gene flow in natural populations // Ann. Rev. Ecol. Syst. 1985a. V. 16. P. 393-430. 2.Wright S. The interpretation of population structure by F-statistics with special regards to sys­tems of mating // Evolution. 1965. V. 19. P. 395-420. 3.Slatkin M. Rare alleles as indicators of gene flow // Evolution. 1985b. V. 39. P. 53-65.