Учёные изучили генетические особенности ветреницы енисейской

Группа исследователей Сибирского федерального университета и Алтайского государственного университета изучила морфологическую и генетическую изменчивость 10 природных популяций редкого сибирского растения ветреницы енисейской (Anemone jenisseensis), включенного в «Красную книгу Иркутской области» в качестве уязвимого вида. Учёные установили, что растение относительно неприхотливо к условиям произрастания и встречается как в лиственных (березовых и осиновых), так и в светлохвойных и смешанных лесах, а также на вырубках. Однако лучше всего сибирский эндемик чувствует себя в подтаёжных лесах Западного Саяна и в Красноярской лесостепи.

Ветреница енисейская — многолетнее травянистое цветковое растение семейства лютиковых. Считается, что её родовое название образовано от греческого слова « Άνεμος» — «ветер». Растение действительно реагирует даже на небольшие порывы ветра раскачиванием длинных стеблей.

«Ветреница енисейская характеризуется узким ареалом и распространена в основном в Красноярском крае и Хакасии. В окрестностях Красноярска — это вполне обычное лесное растение, зацветающее в начале мая. Однако за пределами края (в Томской, Кемеровской, Иркутской областях) ветреница встречается редко. Мы хотели узнать, насколько велико морфологическое и генетическое разнообразие внутри популяций ветреницы, а также, в каких условиях она чувствует себя максимально комфортно. Работы по изучению генетического разнообразия представителей рода Аnemone проводились преимущественно за рубежом, а Anemone jenisseensis среди сибирских видов ветрениц изучена менее всего.

Генетическую изменчивость популяций ветреницы енисейской выявляли с помощью метода ISSR-PCR (Inter Simple Sequence Repeats). В ходе этого анализа синтезируются фрагменты уникальной ДНК, находящиеся между близко расположенными микросателлитными (повторяющимися) последовательностями. Анализ набора таких фрагментов дает информацию об уровне генетического сходства популяций одного вида, выявляет родство между близкородственными таксонами, позволяет определить генетический потенциал популяций. Ведь чем выше уровень морфологической и генетической изменчивости внутри популяции, тем она устойчивее, тем легче ей выжить в меняющихся условиях среды. Об оптимальных для растения условиях также можно судить по размерам вегетативных органов (корней, стеблей и листьев) и семенной продуктивности, численности, плотности популяций, и эти параметры мы тоже сравнивали», — сообщила заведующая кафедрой геномики и биоинформатики СФУ Ирина Ямских.

Учёные установили, что ветреница енисейская встречается в берёзовых, осиновых, светлохвойных (сосновых) и смешанных лесах, в пойменных ивняках и даже на вырубках. Максимальные показатели семенной продуктивности и генетического разнообразия вида наблюдаются в подтаёжных лесах Западного Саяна и в Красноярской лесостепи.

На вырубках ветренице енисейской живётся сложнее: в этих не слишком комфортных условиях у растений отмечается достоверное снижение морфологических показателей — стебли менее рослые, листья и цветки мельче, чем у более удачливых «собратьев». Однако же уровень внутрипопуляционной модификационной изменчивости и показатели семенной продуктивности у «жителей пустошей» варьируют в пределах средних значений.

«В ходе исследований обнаружены две формы ветреницы с различным «рисунком» центрального и боковых сегментов листа: от цельных до глубоко «разрезанных». Причем растения с разными типами расчленения листьев могут встречаться в пределах одной популяции. Выявлено, что этот признак закреплен генетически. Видимо степень рассечения листа является адаптацией к различным условиям освещения. В эволюционном аспекте мы видим начало процесса дивергенции, которая может привести к формированию новых видов», — продолжила учёный.

Биологи отметили, что изучение морфологического и генетического разнообразия популяций ветреницы енисейской поможет лучше понять, от чего зависит благополучие растения, каковы его перспективы в ближайшем будущем, и что можно предпринять, чтобы сохранить этот ставший редким эндемичный вид от уничтожения.