Molecular-phylogenetic study of the Cystopteridaceae family in South Siberia
УДК 582.394
DOI:
https://doi.org/10.14258/pbssm.2019003Keywords:
Cystopteridaceae, Cystopteris, Gymnocarpium, chloroplast DNA, matK, systematics, phylogenyAbstract
The results of molecular-phylogenetic study based on sequencing of the maturase K (matK) locus of chloroplastDNA of the Cystopteridaceae family occurred in South Siberia are given. These results confirmed the view of the taxonomiccomplexity of Cystopteris and Gymnocarpium, especially of the subgenus Cystopteris and Gymnocarpium species withglandular pubescent fronds. Within the genus Gymnocarpium, the species with glandular pubescent fronds separated fromthe species with glabrous fronds. Gymnocarpium robertianum from the Altai and G. fedtschenkoanum from Pamir areseparated as the sister to other species with glandular fronds. It is failed to separate species with glandular pubescent frondsfrom each other. The Cystopteris species described from Siberia – C. altajensis and C. gureeva – failed to separate with С.fragilis and С. dickieana. This may be evidence of their modern speciation by hybridization in combination with polyploidyand the formation of a large number of allopolyploid taxa that cannot be separated by the matK locus of the chloroplast DNA.Nevertheless, this analysis once again confirmed the isolation of Cystopteris montana from other Cystopteris species, and C.sudetica from other members of subgenus Cystopteris. This allows to recognize both the monotypic genus Rhizomatopteris(including Rh. montana) and the section Khokhrjakovia (including Cystopteris sudetica) within the genus Cystopteris.
Downloads
References
Гуреева И. И. Равноспоровые папоротники Южной Сибири. Систематика, происхождение, биоморфология, популяционная биология. – Томск: Изд-во Том. ун-та, 2001. – 158 с
Гуреева И. И., Кузнецов А. А., Улько Д. О. Находки Cystopteris almaatensis Kotukhov (Cystopteridaceae) на Алтае // Систематические заметки по материалам Гербария им. П. Н. Крылова Томского государственного университета, 2015. – № 112. – С. 62–65. DOI:10.17223/20764103.112.7.
Гуреева И. И., Улько Д. О., Кузнецов А. А. Биоморфологические и морфометрические признаки спорофитов в систематике папоротников семейства Cystopteridaceae // Бюллетень Ботанического сада-института ДВО РАН, 2018. – Вып. 19. – С. 1–12. DOI: 10.17581/bbgi1901
Котухов Ю. А. Новый вид рода Cystopteris Bernh. из Юго-Восточного Казахстана // Ботанические материалы Гербария института ботаники АН КазССР. – Алма-Ата: Наука, 1966. – Вып. 4. – С. 27–30.
Петров В. А. Флора Якутии. – Л.: Изд-во АН СССР, 1930. – Вып. 1. – 221 с. Сипливинский В. Н. Заметки о байкальской флоре, 1 // Новости систематики высших растений. – Л.: Наука, 1973. – С. 345–365.
Степанов Н. В. О трех новых видах сосудистых растений из Западного Саяна // Систематические заметки по материалам Гербария им. П. Н. Крылова Томского государственного университета, 2015. – № 111. – С. 3–15.
Улько Д. О., Гуреева И. И., Шмаков А. И., Романец Р. С. Морфология спор видов подрода Cystopteris(Cystopteris Bernh., Cystopteridaceae) // Turczaninowia, 2017. – Т. 20, № 2. – С. 5–15. doi: 10.14258/turczaninowia.20.2.1
Хохряков А. П. Дополнение (Описания новых растений) // Флора Магаданской области. – М.: Наука, 1985. –С. 347–348.
Цвелев Н. Н. Краткий конспект сосудистых споровых растений Восточной Европы // Новости систематики высших растений. – Санкт-Петербург: Изд-во Бот. ин-та им. В.Л. Комарова, 2005. – Т. 37 – С. 7–32.
Шмаков А. И. Конспект папоротников Алтая, Тянь-Шаня и Семиречья // Флора и растительность Алтая,1995. – T. 1. – С. 35–53.
Шмаков А. И. Конспект папоротников России // Turczaninowia, 2001. – Т. 4, № 1–2. – С. 36–72.
Blasdell R. F. A monographic study of the fern genus Cystopteris // Mem. Torrey Bot. Club., 1963. – Vol. 21. – P. 1–102.
Christenhusz M. J. M., Zhang X.-C., Schneider H. A linear sequence of extant families and genera of lycophytes and ferns // Phytotaxa, 2011. –Vol. 19. – P. 7–54.
Gureyeva I. I., Kuznetsov A. A. Spore morphology of the north Asian members of Cystopteridaceae // Grana, 2015. –Vol. 54, № 3. – P. 213–235. DOI: 10.1080/00173134.2015.1048824.
Gureeva I. I. Mitrenina E. Yu., Ulko D. O. Cystopteridaceae. IAPT/IOPB chromosome data 26 // Taxon, 2017. – Vol.66, № 6. – P. 1489–1490 [print version]; P. E9–E10 [online version]. DOI: https://doi.org/10.12705/666.30.
Kumar S., Stecher G., Li M., Knyaz C., Tamura K. MEGA X: Molecular Evolutionary Genetics Analysis across computing platforms // Molecular Biology and Evolution, 2018. – Vol. 35. – P. 1547–1549.
Lovis J. Evolutionary patterns and processes in ferns // Advances in Botanical Research, 1978. – Vol. 4. – P. 229–415.
Rogers S. O., Bendich A. J. Extraction of DNA from plant tissues // Plant Molecular Biollogy Manual, 1989. – P. 73–83.
Rothfels C. J., Sundue M. A., Kuo L.-Y., Larsson A., Kato M., Schuettpelz E., Pryer K. M. A revised family-level classification for eupolypod II ferns (Polypodiidae: Polypodiales) // Taxon, 2012. – Vol. 61, № 3. – P. 515–533.
Rothfels C. J., Windham M. D., Pryer K. M. A plastid phylogeny of the cosmopolitan fern family Cystopteridaceae(Polypodiopsida) // Systematic Botany, 2013. – Vol. 38, № 2. – P. 295–306.
Rothfels C. J., Johnson A. K., Windham M. D., Pryer K. M. Low-copy nuclear data confirm rampant allopolyploidy in the Cystopteridaceae (Polypodiales) // Taxon, 2014. – Vol. 63, № 5. – P. 1026–1036.
Shmakov A. I., Batkin A. A., Vaganov A. V. Synopsis of the genus Cystopteris Bernh. (Cystopteridaceae) // Ukrainian Journal of Ecology, 2018. – Vol. 8, № 4. – P. 290–297.
Tamura K., Nei M. Estimation of the number of nucleotide substitutions in the control region of mitochondrial DNA in humans and chimpanzees // Molecular Biology and Evolution, 1993. – Vol. 10. – P. 512–526.
