Features of the genotypic structure of Scots pine glutamate dehydrogenase depending on the vital state of the tree

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

In the context of global warming, an important task is to find mechanisms for forest woody plants adaptation to changing environmental conditions. In steppe regions, this issue is particularly acute due to frequent droughts during the growing season. Scots pine is one of the main forest-forming species in Russia and is of great importance. The paper deals with the vital state of Scots pine plantations growing in the pessimal zone of the range in the steppe region, as well as the genotypic structure of the glutamate dehydrogenase locus. The allelic form of Gdh-1¹ of this enzyme is an embryonic semi-lethal for Scots pine and can act as a molecular marker of adaptation of this species to negative environmental conditions. It is known that organisms with semi-lethal genes in their genotype have a complex of compensatory mechanisms, which causes their increased resistance to adverse factors. The study sample was divided into two groups according to the level of living conditions: strong and weak. It was found that in the group of trees in the best vital condition, the proportion of genotypes containing embryonic half-life (Gdh-1¹) of scots pine prevails. Also, in the group of strong trees, the allele, which is an embryonic half-fly, is 79%, and in the group of weak trees – 39%, which is 1,9 times less.

About the authors

Alina Petrovna Degtyareva

All-Russian Research Institute of Forest Genetics, Breeding and Biotechnology

Email: ali.serdyukova@yandex.ru

junior researcher of Ecological Genetics Laboratory

Russian Federation, Voronezh

Natalya Ivanovna Vnukova

All-Russian Research Institute of Forest Genetics, Breeding and Biotechnology

Email: natalya.vnuckova@yandex.ru

researcher of Biotechnology Laboratory

Russian Federation, Voronezh

Irina Ivanovna Kamalova

All-Russian Research Institute of Forest Genetics, Breeding and Biotechnology

Author for correspondence.
Email: kamairi@yandex.ru

candidate of biological sciences, leading researcher, head of Biochemistry, Molecular Genetics and Plant Physiology Laboratory

Russian Federation, Voronezh

References

  1. Мохов И.И., Семёнов В.А. Погодно-климатические аномалии в российских регионах и их связь с глобальными изменениями климата // Метеорология и гидрология. 2016. № 2. С. 16-28.
  2. Кузнецова Н.Ф. Засухи в лесостепной зоне Центрально-Черноземного региона и критерии оценки их интенсивности // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия Науки о Земле. 2019. Т. 19, № 3. С. 142-148.
  3. Паршутина Л.П. О южной границе лесостепи в пределах Воронежской области // Известия Самарского научного центра РАН. 2012. Т. 14, № 1 (6). С. 1634-1637.
  4. Дегтярева А.П. Изменение климата в районе степей Центрального Черноземья в весенне-летний период // Global and Regional Research. 2021. Т. 3, № 4. С. 268-273.
  5. Кузмичев А.М., Овчаренко А.А. Оценка засухоустойчивости древесных насаждений в среднем Прихоперье // Известия Самарского научного центра РАН. 2012. Т. 14, № 1 (8). С. 1971-1974.
  6. Свинцова В.С., Кузнецова Н.Ф., Пардаева Е.Ю. Влияние засухи на генеративную сферу и жизнеспособность пыльцы сосны обыкновенной // Лесоведение. 2014. № 3. С. 49-57.
  7. Янбаев Ю.А., Музафарова А.А., Габитова А.А. Изоферментные маркеры и полиакриламидный диск-электрофорез в решении фундаментальных и прикладных задач лесной генетики и селекции: учеб. пособие. Уфа, 2011. 16 с.
  8. Струнников В.А. Новая гипотеза гетерозиса и ее научное и практическое значение // Вестник сельскохозяйственной науки. 1983. № 1 (316). С. 34-40.
  9. Камалова И.И., Камалов Р.М. Динамика генетической структуры локуса глутаматдегидрогеназы как маркер состояния насаждений сосны обыкновенной // Мониторинг и оценка состояния растительного мира: мат-лы междунар. науч. конф. Института экспериментальной ботаники им. В.Ф. Купревича НАН Беларуси (22-26 сентября 2008 г., г. Минск). Минск: Право и экономика, 2008. С. 167-168.
  10. Serdyukova A.P. The state of Scots pine plantations in the steppe Voronezh Region in drought conditions and under anthropogenic influence // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. Orenburg, 2021. doi: 10.1088/1755-1315/817/1/012098.
  11. Боголюбов А.С., Буйволов Ю.А., Кравченко М.В. Оценка жизненного состояния леса по сосне. М.: Экосистема, 1999. 25 с.
  12. Гончаренко Г.Г., Падутов В.Е., Потенко В.В. Руководство по исследованию хвойных видов методом электрофоретического анализа изоферментов. Изд. 2-е перераб. и доп. Гомель: БелНИИЛХ, 1989. 163 с.
  13. Сердюкова А.П. Сравнительный анализ признаков жизненного состояния Pinus sylvestris L. в условиях антропогенной нагрузки и на экологически благоприятной территории // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. 2020. № 8 (47). С. 10-13.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Figure 1 – Frequency of glutamate dehydrogenase genotypes of scots pine by groups of OGS: A – weak trees, B – strong trees

Download (45KB)
3. Figure 2 – Frequencies of alleles of the glutamate dehydrogenase locus of scots pine by groups of OGS: A – weak trees, B – strong trees

Download (38KB)

Copyright (c) 2022 Degtyareva A.P., Vnukova N.I., Kamalova I.I.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».