РЕЗЮМЕ. Ідентифікація видів є надзвичайно важливою для таких сфер, як біологія, біогеографія, екологія і захист навколишнього середовища 75 видів Erodium Aiton (Geraniaceae) розповсюджені на всіх континентах, окрім Антарктики. Основним центром диверсифікації рослин є Середземноморський регіон, у якому виявлено 62 види. В Ірані було виявлено 15 однорічних і багаторічних видів Erodium. Незважаючи на широке розповсюдження багатьох видів Erodium в Ірані, наразі немає повідомлень про їхнє генетичне різноманіття, режим дивергенції і схеми розсіювання. Отже, нами було проведено молекулярні (маркери SCoT) і морфологічні дослідження 154 зразків, отриманих від 10 видів Erodium, зібраних з різних регіонів Ірану. Тест AMOVA визначив важливу генетичну мінливість серед досліджених популяцій і продемонстрував, що 65 % загальної генетичної відмінності було спричинено внутрішньопопуляційним різноманіттям, а 35 % – генетичною мінливістю популяції. Наше дослідження намагалось дати відповіді на наступні питання: 1) чи можна ідентифікувати види Erodium за допомогою маркерів SCoT, 2) яка генетична структура цих таксонів в Ірані, та 3) як можна дослідити взаємовідносини між видами? Результати дослідження показали можливість ідентифікації видів рослин за допомогою поєднання морфологічних маркерів і маркерів SCoT.
Ключові слова: Іран, морфологія, ідентифікація видів, структура
Повний текст та додаткові матеріали
Цитована література
1. Alarcón, M., Vargas, P., Sáez, L., Molero, J., and Aldasoro, J.J., Genetic diversity of mountain plants: two migration episodes of Mediterranean Erodium (Geraniaceae), Mol. Phylogenet. Evol., 2012, vol 63, no. 1, pp. 866–876. https://doi.org/10.3372/wi.45.45301
2. Aldasoro, J.J., Aedo, C., and Navarro, C., Insect attracting structures on Erodium petals (Geraniaceae), Plant Biol., 2000, vol. 2, no. 2, pp.471–481. https://doi.org/10.3372/wi.45.45301
3. Baker, H.G., Self-compatibility and establishment after “long-distance” dispersal, Evolution, 1955, vol. 9, no.2, pp. 347–349.
4. Esfandani-Bozchaloyi, S., Sheidai, M., Keshavarzi, M., and Noormohammadi, Z., Analysis of genetic diversity in Geranium robertianum by ISSR markers, Phytol. Balcan., 2017, vol. 23, no. 2, pp.157–166.
5. Esfandani–Bozchaloyi, S., Keshavarzi, M., and Noormohammadi, M., Species relationship and population structure analysis in Geranium subg. Robertium (Picard) Rouy with the use of ISSR molecular markers, Acta Bot. Hung., 2018a, vol. 60, nos. 1–2, pp. 47–65.
6. Esfandani –Bozchaloyi, S., M. Sheidai. Molecular diversity and genetic relationships among Geranium pusillum and G. pyrenaicum with inter simple sequence repeat (ISSR) regions, Caryologia, 2018d., vol 71no. 1, pp. 1–14. https://doi.org/10.1080/00087114.2018.1503500
7. Hammer, O., Harper, D.A., and Ryan, P.D., PAS: Paleontological Statistics software package for education and data analysis, Palaeontol. Electron., 2012, vol. 34, no.3, pp. 4–9.
8. Jost, L, GST and its relatives do not measure differentiation, Mol. Ecol., 2008, vol. 17, pp.4015–4026.
9. Fiz, O., Vargas, P., Alarcon, M.L., and Aldasoro, J.J., Phylogenetic relationships and evolution in Erodium (Geraniaceae) based on trnL–trnF sequences, Syst. Bot., 2006, vol. 31, pp. 739–763 https://doi.org/10.1086/675977
10. Frichot, E., Schoville, S.D., Bouchard, G., and Francois, O., Testing for associations between loci and environmental gradients using latent factor mixed models, Mol. Biol. Evol., 2013, vol. 30, pp. 1687–1699.
11. Peakall, R. and Smouse, P.E., GENALEX 6: genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research, Mol. Ecol. Notes, 2006, vol. 6, pp. 288–295.
12. Meirmans, P.G., AMOVA-based clustering of population genetic data, J. Hered., 2012, vol. 103, pp. 744–750. https://doi.org/10.1086/675977
13. Schönbeck-Temesy, E., Geraniaceae, in Flora Iranica, Rechinger, K.H., Ed., Graz, Austria: Akademische Druck, 1970, vol. 69, pp. 30–58. https://doi.org/10.1086/675977
14. Richardson, J.E., Weitz, F.M., Fay, F., Cronk, Q.C.B., Linder, H.P., Reeves, G., and Chase, M.W., Rapid and recent origin of species richness in the Cape flora of South Africa, Nature, 2000, vol. 412, pp. 181–183. https://doi.org/10.1086/675977
15. Podani, J., Introduction to the Exploration of Multivariate Data, Leide: Backhuyes Publ., 2000, vol. 2, pp. 23–34. https://doi.org/10.1086/675977
16. Pritchard, J.K., Stephens, M., and Donnelly, P., Inference of population structure using multilocus genotype data, Genetics, 2000, vol. 155, pp. 945–959. https://doi.org/10.1086/675977
17. Stebbins, G.L., Self-fertilization and population variability in the higher plants, Am. Nat., 1957, vol. 91, pp. 337–354. https://doi.org/10.1080/10635150701748506
18. Zohary, M., Flora Palaestina. Platanaceae to Umbelliferae, Jerusalem, Israel: The Israel Academy of Sciences and Humanities, 1972, vol. 4, pp. 1–656. https://doi.org/10.1080/10635150701748506
19. Bakker, F.T., Culham, A., Pankhurst, C.E., and Gibby, M., Mitochondrial and chloroplast DNA-based phylogeny of Pelargonium (Geraniaceae), Am. J. Bot., 2000, vol. 87, pp. 727–734.
20. Evanno, G, Regnaut, S., and Goudet, J., Detecting the number of clusters of individuals using the software STRUCTURE: a simulation study, Mol. Ecol., 2005, vol. 14, pp. 2611–2620. https://doi.org/10.3372/wi.45.45301
21. Esfandani-Bozchaloyi, S., Sheidai, M., Keshavarzi, M., and Noormohammadi, Z., Genetic diversity and morphological variability in Geranium Purpureum Vill. (Geraniaceae) of Iran, Genetika, 2017a, vol. 49, pp. 543–557. https://doi.org/10.2298/GENSR1702543B
22. Esfandani-Bozchaloyi, S., Sheidai, M., Keshavarzi, M., and Noormohammadi, Z., Species delimitation in Geranium Sect. Batrachioidea: morphological and molecular, Acta Bot. Hung., 2017b, vol. 59, no. 3–4, pp. 319–334. https://doi.org/10.1556/034.59.2017.3-4.3
23. Esfandani-Bozchaloyi, S., Sheidai, M., Keshavarzi, M., and Noormohammadi, Z., Genetic and morphological diversity in Geranium dissectum (Sec. Dissecta, Geraniaceae) populations, Biologia, 2017c, vol. 72, no. 10, pp. 1121–1130. https://doi.org/10.1515/biolog-2017-0124
24. Esfandani-Bozchaloyi, S., Keshavarzi, M., and Noormohammadi, M., Species identification and population structure analysis in Geranium subg. Geranium (Geraniaceae), Hacquetia, 2018b, vol. 17/2, pp. 235–246. https://doi.org/10.1515/hacq-2018-0007
25. Esfandani-Bozchaloyi, S., Keshavarzi, M., and Noormohammadi, M., Morphometric and ISSR- analysis of local populations of Geranium molle L. from the southern coast of the Caspian Sea, Cytol. Genet., 2018c, vol. 52, pp. 309–321.
26. Hedrick, P.W., A standardized genetic differentiation measure, Evolution, 2005, vol. 59, pp. 1633–1638.
27. Knowles, L.L. and Carstens, B., Delimiting species without monophyletic gene trees, Syst. Biol., 2007, vol. 56, pp. 887–895. https://doi.org/10.1080/10635150701701091
28. Knuth, R., Geraniaceae, in Das Pflanzenreich, Engler, A., Ed., Leizpig: Verlag, 1912, IV, 129 (heft 53), pp. 1–640.
29. Lis-Balchina, M.T. and Hartb, S.L., A pharmacological appraisal of the folk medicinal usage of Pelargonium grossularioides and Erodium cicutarium, J. Herbs, Spices Med. Plants, 1994, vol. 2, no. 3, pp. 41–48. https://doi.org/10.3372/wi.45.45301
30. Medrano, M., Lopez-Perea, E., and Herrera, C.M., Population genetics methods applied to a species delimitation problem: endemic trumpet daffodils (Narcissus section Pseudonarcissi) from the Southern Iberian Peninsula, Int. J. Plant Sci., 2014, vol. 175, pp. 501–517. https://doi.org/10.1086/675977
31. Mayr, E., The Growth of Biological Thought: Diversity, Evolution, and Inheritance, Cambridge, MA: Harvard Univ. Press, 1982, pp. 1–992. https://doi.org/10.2298/GENSR1702543B
32. Meirmans, P.G. and Van Tienderen, P.H., GENOTYPE and GENODIVE: two programs for the analysis of genetic diversity of asexual organisms, Mol. Ecol. Notes, 2004, vol. 4, pp. 792–794.