Специалисты МГУ имени М.В. Ломоносова совместно с учеными РАН исследовали межвидовые связи и восстановили эволюционный путь видового комплекса Лядвенец рогатый (Lotus corniculatus). Ранние гипотезы предполагали, что формы с двойным и четверным наборами хромосом внутри комплекса могли происходить от одного или нескольких предков, однако их история оставалась спорной. Ученые определили один из вероятных регионов происхождения всех видов комплекса и выявили пути их дальнейшего распространения. Работа выполнена в рамках проекта "Ноев ковчег" при поддержке Российского научного фонда (РНФ), ее итоги опубликованы в Botanical Journal of the Linnean Society.
Лядвенец рогатый — это видовой комплекс из семейства бобовых (Fabaceae). На огромной территории от Атлантического побережья Европы до Центральной и частично Восточной Азии внешние признаки представителей комплекса сильно варьируют. Одни ученые рассматривали все вариации как единый вид, другие выделяли множество отдельных. Применив современные молекулярно-генетические методы, исследователи заключили, что все формы Lotus corniculatus представляют собой сложный видовой комплекс, ведущий начало от единого общего предка. Тем не менее, область обитания древнейших линий оставалась неясной.
Исследование было посвящено анализу межвидовых связей и эволюции полиплоидного комплекса Lotus corniculatus в Восточной Европе и Северной Азии. Генетическая изменчивость шести видов комплекса изучена в 51 локальной популяции и соотнесена с характером морфологических вариаций. Ученые продемонстрировали различия в генетической структуре популяций изученных видов в европейской и азиатской частях ареала, связанные с системой скрещивания, и предложили филогеографический сценарий расселения группы от Средиземноморья до Центральной и Восточной Азии.
Филогенетический анализ подтвердил, что все виды комплекса Lotus corniculatus происходят от общего предка, обитавшего в Средиземноморье в ледниковый период. После отступления ледника произошло расхождение линий, сопровождавшееся гибридизацией и расширением ареала. Один пик разнообразия пришелся на Восточную Европу, другой (менее выраженный) — на Центральную Азию. Азиатские популяции Lotus corniculatus отличаются от европейских сниженным генетическим разнообразием, что, вероятно, связано с переходом растений от перекрестного опыления к самоопылению.
Лядвенец рогатый признан ценным хозяйственным растением по нескольким причинам. Во-первых, из-за симбиоза с азотфиксирующими бактериями все бобовые обогащают почву азотом, их активно применяют в сельском хозяйстве при севообороте. Во-вторых, высокое содержание белка в тканях делает этот вид ценным кормовым и сенокосным растением. В-третьих, пчелы охотно собирают нектар Lotus corniculatus, несмотря на его относительно скромную медоносную продуктивность (около 15 кг с гектара сплошных посевов).
В исследовании участвовали сотрудники Института проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН, Института общей генетики имени Н.И. Вавилова РАН и Главного ботанического сада имени Н.В. Цицина РАН.
Источник: scientificrussia.ru
