Известия Саратовского университета. Новая серия.

Серия Химия. Биология. Экология

ISSN 1816-9775 (Print)
ISSN 2541-8971 (Online)

Для цитирования:

Кашин А. С. ЭВОЛЮЦИЯ АГАМНЫХ КОМПЛЕКСОВ У ЦВЕТКОВЫХ // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2009. Т. 9, вып. 1. С. 41-50. DOI: 10.18500/1816-9775-2009-9-1-41-50

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Полный текст в формате PDF(Ru):
скачать
(загрузок: 26)
Язык публикации: 
русский
Рубрика: 
Биология
Тип статьи: 
Научная статья
УДК: 
582.5 : 581.163 : 575.8
DOI: 
10.18500/1816-9775-2009-9-1-41-50

ЭВОЛЮЦИЯ АГАМНЫХ КОМПЛЕКСОВ У ЦВЕТКОВЫХ

Авторы: 
Кашин Александр Степанович, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Аннотация: 

Рассматриваются возможные пути эволюции агамных комплексов у цветковых растений. Приводятся аргументы в пользу того, что гаметофитный апомиксис как способ размножения встречался у цветковых во все времена их эволюции, а агамные комплексы эволюционировали, в конце концов, в сторону трансформации их в половые полиплоидные комплексы. Утверждается, что гибридогенез, полиплоидия и гаметофитный апомиксис как дестабилизированная система семенного размножения настолько взаимосвязаны и взаимообусловлены, что эволюцию агамных комплексов нельзя рассматривать в отрыве от характера кариотипической изменчивости в них. Предлагается ряд стадий эволюции агамного комплекса, выражающейся, прежде всего, в последовательной стабилизации хромосомно несбалансированных геномов, возврате к облигатно амфимиктичному размножению. 

Ключевые слова: 
апомиксис
агамный комплекс
эволюция
цветковые растения
Список источников: 
  1. Carman J.G. Gametophytic angiosperm apomicts and the occurrence of polyspory and polyembryony among their relatives // Apomixis Newsletter. 1995. №8. P.39−53.
  2. Carman J.G. Asynchronous expression of duplicate genes in angiosperms may cause apomixes, bispory, tetraspory and polyembryony // Biol. J. Linn. Soc. 1997. Vol.61. P.51−94.
  3. Carman J.G. The evolution of gametophytic apomixis // Эмбриология цветковых растений: терминология и концепции: В 3 т. Т.3: Системы репродукции. СПб., 2000. С.218−245.
  4. Кашин А.С., Юдакова О.И., Кочанова И.С. и др. Распространение гаметофитного апомиксиса в семействах Asteraceae и Poaceae (на примере видов флоры Саратовской области) // Ботан. журн. 2008 (в печати).
  5. Grant V. Plant speciation. N.Y.: Columbia Univ. Press, 1981. 563 p.
  6. Darlington C.D. Apomixis: the escape // The evolution of genetic systems. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1939. P.108−113.
  7. Gustafsson A. Apomixis in higher plants. Pt. I−III // Lunds. univ. Arsskrift. 1946. Bd.42. S.1−68; 1947. Bd.43. S.69−370.
  8. Завадский К.М. Вид и видообразование. Л.: Наука, 1968. 404 с.
  9. Рубцова З.М. Эволюционное значение апомиксиса. Л.: Наука, 1989. 154 с.
  10. Петров Д.Ф. Апомиксис в природе и опыте. Новосибирск: Наука, 1988. 214 с.
  11. Clausen J., Keck D.D., Hiesey W.M. Experimental studies on the nature of species. I. Effect of varied environments on western American plants // Carnegia Inst. Wash. Publ. 1940. Vol.520. Р.1−452.
  12. Babcock E.B., Stebbins G.L. The American species of Crepis. Their interrelationships and distribution as affected by polyploidy and apomixis. Washington, 1938. Carnegie Inst. Publ. №504. 199 p.
  13. Леонова Т.Г. Род Хондрила – Chondrilla L. // Флора СССР. М.; Л.: Наука, 1964. С.560−586.
  14. Леонова Т.Г. Хондрила – Chondrilla L. // Флора Европейской части СССР. Л.: Наука, 1989. Т.8. С.57–61.
  15. Dijk P.J. van. Ecological and evolutionary opportunities of apomixes: insights from Taraxacum and Chondrilla // Phil. R. Soc. Lond. B. 2003. Vol.358. P.1113−1121.
  16. Ильин М.М. Chondrilla L. // Бюл. отделения каучуконосов. 1930. №3. С.1−61.
  17. Bergman B. Chondrilla chondrilloides, a new sexual Chondrilla species // Hereditas. 1952. Vol.38, №3. P.367−369.
  18. Поддубная-Арнольди В.А. Цитоэмбриология покрытосеменных растений. М.: Наука, 1976. 507 с.
  19. Poddubnaja-Arnoldy W.A. Geschlechtliche und ungeschlechtliche Fortpflanzung bei einigen Chondrilla-Arten // Planta. 1933. Bd.19, h.1. S.46−86.
  20. Хромосомные числа цветковых растений. Л.: Наука, 1969. 926 с.
  21. Числа хромосом цветковых растений флоры СССР. Семейства Aceraceae – Menyanthaceae. Л.: Наука, 1990. 509 с.
  22. Талиев В.И. Определитель высших растений Европейской части СССР. М.; Л.: Госиздат, 1928. 630 с.
  23. Поддубная-Арнольди В.А. Общая эмбриология покрытосеменных растений. М.: Наука, 1964. 482 с.
  24. Хохлов С.С., Зайцева М.И., Куприянов П.Г. Выявление апомиктичных растений во флоре цветковых растений СССР. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1978. 224 с.
  25. Nogler G.A. Gametophytic apomixis // Embryology of Angiosperms. Berlin, 1984. P.475−518.
  26. Bremer K. Asteraceae cladistics and classification. Portland: Timber Press, 1994. 112 с.
  27. Кашин А.С. Геномная изменчивость, гибридогенез и возможности хромосомного видообразования при гаметофитном апомиксисе // Успехи соврем. биол. 2000. Т.120, №5. С.501−511.
  28. Nelson-Jones B., Briggs D., Smith G. The origin of intermediate species of the genus Sorbus // Theor. Appl. Genet. 2002. Vol.105. P.953−963.
  29. Gadella T.W.J. Variation, hybridization and reproductive biology of Hieraci-um pilozela L. // Proc. Kon. Ned. Akad. v. Wetensch. 1991. Vol.94, №4. P.455−488.
  30. Кашин А.С. Гаметофитный апомиксис как неустойчивая система семенного размножения у цветковых. Саратов: Научная книга, 2006. 310 с.
  31. Цвелёв Н.Н. Гибридизация как один из факторов увеличения биологического разнообразия и геномный критерий родов у высших растений // Биологическое разнообразие: подходы к изучению и сохранению. СПб.: Наука, 1992. С.193−201.
  32. Цвелёв Н.Н. О значении гибридизации в эволюции высших растений // Эмбриология цветковых растений (терминология и концепции). СПб.: Мир и семья, 2000. Т.3. С.137−141.
  33. Камелин Р.В. Биологическое разнообразие и интродукция растений // Растительные ресурсы. 1997. Т.33, вып.3. С.1−10.
  34. Аnderson E. Origin of the Angiosperms // Nature. 1934. Vol.139. P.462.
  35. Stebbins G.L. Variation and evolution in plants. N.Y., 1950. 643 p.
  36. Stebbins G.L. The role of hybriization in evolution. Proc. Amer. Phil. Soc. 1959. Vol.103. P.231−251.
  37. Попов М.Г. Филогения, флорогенетика, флорография, систематика: Избр. тр.: В 2 ч. Киев: Наук. думка, 1983. Ч. 1, 2. 478 с.
  38. Ramsey Ju., Schemske D.W. Pathweys, mechanisms, and rates of polyploid formation in flowering plants // Ann. Rev. Ecol. Syst. 1998. Vol.29, №1. P.467−501.
  39. Soltis D.E., Soltis P.S. Polyploidy: recurrent formation and genome evolution // Trends Ecol. Evol. 1999. Vol.14, №9. P.348−352.
  40. Soltis P.S., Soltis D.E. The role of genetic and genomic attributes in the success of polyploids // PNAS. 2000. Vol.97, №13. P.7051−7057.
  41. Harlan J.R., de Wet J.M.J. On O. Winge and a prayer: the origins of polyploidy // Bot. Rev. 1975. Vol.41. P.361−390.
  42. Кашин А.С. Половое размножение, агамоспермия и видообразование у цветковых // Журн. общ. биол. 1998. Т.59, №2. С.171−191.
  43. Roche D., Hanna W.W., Ozias-Akins P. Is supernumerary chromatin involved in gametophytic apomixes of polyploid plants? // Sex Plant Reprod. 2001. Vol.13. P.343−349.
  44. Боркин Л.Я., Даревский И.С. Сетчатое (гибридогенное) видообразование у позвоночных // Журн. общ. биол. 1980. Т.41, №4. C.485−506.
  45. Comai L. Genetic and epigenetic interactions in allopolyploid plants // Plant Mol. Biol. 2000. Vol.43. P.387−399.
  46. Wendel J.F. Genome evolution in polyploids // Plant Mol. Biol. 2000. Vol.42. P.225−249.
  47. Leitch I.J., Bennet M.D. Polyploidy in angiosperms // Trends Plant Sci. 1997. Vol.2. P.270−476.
  48. Otto S. P., Whitton J. Polyploid incidence and evolution // Annu. Rev. Genet. 2000. Vol.34. P.401−437.
  49. Стеббинс Дж.Л., Айала Ф.Х. Эволюция дарвинизма // В мире науки. 1985. №9. С.13−39.
  50. Голубовский М.Д. Век генетики: эволюция идей и понятий. СПб.: Борей арт, 2000. 156 с.
  51. Averett J.E. Polyploidy in Plant taxa: Summary // Polyploidy in Plant, biological relevance. N.Y., 1980. P.269−273.
  52. Готшлак В. Полиплоидия в эволюции высших растений // Современные достижения молекулярной биологии хромосом и клеток. Алма-Ата: Наука КазССР, 1989. С.7−45.
  53. Masterson J. Stomatal sice in fossil plants: evidence for polyploidy in majority of angiosperms // Science. 1994. Vol.264. P.421−423.
  54. Кашин А.С. Проблема вида и видообразования при гаметофитном апомиксисе как неустойчивой системе семенного размножения // Ботан. журн. 2004. Т.89, №4. С.521−542.
  55. Grossniclaus U., Nogler A.G., van Dijk P.J. How to avoid sex. The Genetic Control of Gametophytic Apomixis // The Plant Cell. 2001. Vol.13. P.1491−1498.
  56. Clausen J. Partial apomixis as an equilibrium system in evolution // Caryologia. 1954. Vol.6, №1−3. P.469−479.
  57. Skalinska M. Experimental and embryological studies in Hieracium aurantiacum L. // Acta biol. crac. Ser. bot. 1971. Vol.14, №2. P.139−152.
  58. Asker S. Progress in apomixis research // Hereditas. 1979. Bd.66, h.2. S.231−240.
  59. Asker S.E., Jerling L. Apomixis in Plants. Boca Raton: CRC Press, 1992. 298 p.
  60. Mazzucato A., Falcinelli M., Veronesi F. Evolution and adaptedness in a facultatively apomictic grass, Poa pratensis L. // Euphytica. 1996. Vol.92. P.13–19.
  61. Кашин А.С. Генетический контроль гаметофитного апомиксиса и проблема хромосомной нестабильности геномов у покрытосеменных // Генетика. 1999. Т.35, №8. P.1041−1053.
  62. Ellestrum S., Zagorcheva L. Sterility and apomictic embryo sac formation in Raphanobrassica // Hereditas. 1977. Vol.87. P.107.
  63. Kashin A.S. Discussing the role of determination of apomixis monogenic heredity // Apomixis Newsletter. 1992. №6. P.27−29.
  64. Willemse M.T.M., Naumova T. Apomictic genes and seed plant reproduction // Apomixis Newsletter. 1992. №5. P.19−32.
  65. Кашин А.С., Куприянов П.Г. Апомиксис в эволюции цветковых растений. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1993. 196 с.
  66. Dickinson H.G. The regulation of alternation of generation in flovering plants // Biol. Rev. Cambridge Phil. Soc. 1994. Vol.69, №3. P.419−442.
  67. Grimanelli D., Leblanc O., Perotti E., Grossniclaus U. Developmental genetics of gametophytic apomixes // Trends in genetics. 2001. Vol.17, №10. P.597−604.
  68. Koltunow A.M., Grossniklaus U. Apomixis: A Developmental Perspective // Annual Review of Plant Biology. 2003. Vol.54. P.547−574.
  69. Rosenzweig M.L. Species Diversity in Space and Time. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1995.
  70. Stebbins G.L. Chromosomal Evolution in Higher Plants. L.: Arnold Press, 1971. 216 p.
  71. Bayer R.J. Evolution of polyploid agamic complexes with examples from Antennaria (Asteraceae) // Opera Bot. 1996. Vol.132. P.53−65.
  72. Nygren A. The genesis of some Scandinavian species of Calamagrostis // Hereditas. 1946. Vol.32. P.131−262.
  73. Richards A. The origin of Taraxacum agamospecies // Bot. J. Linn. Soc. 1973. Vol.66. P.189−211.
  74. Kellogg E.A. Variation and species limits in agamospermous grasses // Syst. Bot. 1990. Vol.15, №1. P.112−123.
  75. Cambbel C.S., Dickinson T.A. Apomixis, patterns of morphological variation, and specien concepts in subfam. Maloideae (Rosaceae) // Syst. Bot. 1990. Vol.15, №1. P.124−135.
  76. Bierzychudek P. Patterns in plant parthenogenesis // Experientia. 1985. Vol.41. P.1255−1264.
  77. Dynesius M., Jansson R. Evolutionary consequences of changes in species geographical distributions driven by Milankovitch climate oscillations // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2000. Vol.97, №16. P.9115−9120.
  78. Taylor D.W., Hickey L.J. Flowering plant origin, evolution and phylogeny. N.Y.: Chapman, Hall, 1996. 403 p.
  79. Красилов В.А. Происхождение и ранняя эволюция цветковых растений. M.: Наука, 1989. 263 с.
  80. Тахтаджян А.Л. Система магнолиофитов. Л.: Наука, 1987. 439 с.
  81. Raven P.H., Axelrod D.I. Angiosperm biogeography and past continental movements // Ann. Missuori Bot. Gard. 1974. Vol.61. P.539−673.
  82. Frakes L.A., Francis J.E., Syktus J.I. Climate Modes of the phanerozoic. Cambridge: Cambridge Univ. press, 1992. 274 p.
  83. Webb T. Eastern Nort America // Vegetation history. T.III. Kluwer Acad. Publ., 1988. P.385−414.
  84. Кашин А.С., Демочко Ю.А., Мартынова В.С. Кариотипическая изменчивость в популяциях апомиктичных и половых видов агамных комплексов Asteraceae // Ботан. журн. 2003. Т.88, №9. С.35−54.
  85. Кашин А.С., Березуцкий М.А., Кочанова И.С. и др. Основные параметры системы семенного размножения в популяциях некоторых видов Asteraceae в связи с действием антропогенных факторов // Ботан. журн. 2007. Т.92, №9. С.1408−1427.
Поступила в редакцию: 
20.10.2008
Принята к публикации: 
20.03.2009
Опубликована: 
20.04.2009
Краткое содержание:
скачать
(загрузок: 16)