Phylogenetic position of Phlojodicarpus villosus (Apiaceae) based on ITS and trnH-psbA nucleotide sequences

Olga E Valuyskikh,Dmitry M Shadrin

doi:10.14258/turczaninowia.24.4.2

Abstract

The aim of our work was to obtain chloroplast (trnH-psbA) and nuclear (ITS1-ITS2) DNA nucleotide sequences and identify the phylogenetic position of Phlojodicarpus villosus (Apiaceae). This species of vascular plants is represented in the Urals by isolated relic populations and is included in the regional Red Data Books. There is no data on P. villosus nucleotide sequences in the international open genetic databases. We studied two herbarium specimens of P. villosus, one collected from the Ural part of its range in the Komi Republic (Northern Urals) and the second collected from the main part of its range in the Magadan Region (Kolyma Highlands). Combining nuclear and chloroplast markers made it possible to reliably determine phylogenetic position of P. villosus within the tribe Selineae (subfamily Apioideae, family Apiaceae). We found ITS1-ITS2 and trnH-psbA nucleotide sequences to be sufficiently informative to identify specimens of this genus. High polymorphism of P. villosus sequences obtained from different parts of its range (Northern Urals and Kolyma Highlands) and the presence of evolutionary events (deletions) require more detail study of P. villosus and other Phlojodicarpus taxa by DNA barcoding methods.

Highlights

C развитием молекулярно-генетических методов стала возможна таксономическая идентификация организмов с использованием различных молекулярных маркеров, в том числе применяемых в ДНК-штрихкодировании (DNA-barcoding)
The aim of our work was to obtain chloroplast and nuclear (ITS1-ITS2) DNA nucleotide sequences and identify the phylogenetic position of Phlojodicarpus villosus (Apiaceae). This species of vascular plants is represented in the Urals by isolated relic populations and is included in the regional Red Data Books
There is no data on P. villosus nucleotide sequences in the international open genetic databases

Summary

Материалы и методы

Материалом для исследования служили два гербарных образца P. villosus, собранные на территории уральского фрагмента ареала в Республике Коми Использованных для получения ДНК, для сравнительно-морфологического анализа привлечены другие экземпляры P. villosus, хранящиеся в фондах гербария Института биологии Коми НЦ УрО РАН, а также живые растения, собранные авторами в 2017 г. При температуре 95 °C, отжиг праймеров в течение 30 сек. При температуре 60 °C (для trnH-psbA) и 55 °C (для ITS1-ITS2) и элонгацию в течение 40 сек. Выделение ДНК, ПЦР и секвенирование проводили с использованием оборудования ЦКП «Молекулярная биология» Института биологии ФИЦ Коми НЦ УрО РАН, г. При построении деревьев использованы нуклеотидные последовательности, полученные нами для P. villosus, а также данные других авторов для представителей Apiaceae, доступные в базах данных Genbank (NCBI, 2021) и BOLD Systems (BOLD Systems, 2021). Новые последовательности для P. villosus депонированы в GenBank (MW082633, MW829533 – номера последовательностей для P. villosus с Северного Урала, Республика Коми); MW082634, MW829534 – номера последовательностей для P. villosus с Колымского нагорья, Магаданская область)

Результаты и их обсуждение

TTTA AT