Journal of Bioinformatics and Genomics (May 2023)
СООТНОШЕНИЕ ГЕНОТИП-ФЕНОТИП, ОПРЕДЕЛЯЕМОЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ МОРФОМЕТРИЕЙ
Abstract
Фенотипическая изменчивость и генотипическая изменчивость проявляются в форме, величине и асимметричности листовых пластин. Для описания реакции растений на географическое местоположение было проведено линейное моделирование формы и асимметрии листовых пластин двух видов деревьев: светолюбивого (Черемуха обыкновенная, Prunus padus) и теневыносливого (Липа мелколистная, Tilia cordata Mull). Были выбраны 8 ценопопуляций, располагавшихся с севера на юг (от г. Мурманск до Московской области). У липы измерялось расстояние между основаниями жилок, а у черемухи – ширина листа. Линейные признаки R (правый) L (левый) не показали корреляционной связи (Spearman’s r >0.05) с индексом флуктуирующей асимметрии |R – L|/(R + L). По контуру листа выставлялось 100 меток и проводился морфогеометрический 2-х факторный дисперсионный анализ (MorphoJ). Индекс флуктуирующей асимметрии ФА18 рассчитывался с учетом ошибки троекратного нанесения меток, а р-уровень с учетом поправки α = 0.05 на весь ряд значений ФА для семи популяций. Направленная асимметрия определялась по критерию F фактора «сторона». Находился коэффициент корреляции r между диагональными значениями матриц фенотипа и генотипа. Полученные значения флуктуирующей асимметрии, направленной асимметрии и корреляции фенотип/генотип размножались до n =50 с учётом нормального распределения, и выполнялась линейная аппроксимация (R2= 0.97-0.99). Линии трендов располагались по нисходящему значению. Оценка регрессионных коэффициентов проводилась по F-критерию различия дисперсии остатков. Листовые пластины липы мелколистной показали более высокую флуктуационную асимметричность, листья черемухи – большую направленную асимметрию. Коэффициент фенотип/генотип также различался у двух видов (p <0.05). Северные популяции липы (гг. Петрозаводск и Апатиты) показали больший индекс по сравнению с южными популяциями из Московской области (Можайск), соответственно, FA18 = 0.0002; p = 0.01 и FA18 = 0.0001; p = 0.02. Высокая доля изменчивости направленной асимметрии как генотипического проявления проявился у черемухи, как местного вида. Липа мелколистная как вид-интродуцент проявлял фенотипическую изменчивость с высокой долей флуктуирующей асимметрии. Полученные данные свидетельствовали о различной реакции генотипа и фенотипа двух видов в зависимости от географического расположения ценопопуляций.
Keywords
