vestibИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия биологических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Biological Series1029-89402524-230XThe Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1029-8940-2025-70-3-207-215vestib-977Research ArticleСтатьиГенетическая структура популяций прогрессирующего в Беларуси аборигенного вида Salvinia natans L.Genetic structure of populations of the native species Salvinia natans L. progressing in BelarusГуднаяН. В.HudnayaN. U.

Гудная Наталья Владимировна – науч. сотрудник

ул. Сурганова, 2в, 220012, г. Минск

Natallia U. Hudnaya – Researcher

2v, Surganov Str., 220012, Minsk

N.Samakhvalava@cbg.org.byМяликА. Н.MialikA. M.

Мялик Александр Николаевич – канд. биол. наук, доцент, заведующий сектором

ул. Сурганова, 2в, 220012, г. Минск

Aliaksandr M. Mialik – Ph. D. (Biol.), Assistant Professor, Head of the Sector

2v, Surganov Str., 220012, Minsk

aleksandr-myalik@yandex.ruКулагинаТ. Г.KulahinaT. G.

Кулагина Татьяна Геннадьевна – научный сотрудник

ул. Сурганова, 2в, 220012, г. Минск

Tatsiana G. Kulahina – Researcher

2v, Surganov Str., 220012, Minsk

T.Shlapakova@cbg.org.byЛууД. Н. А.LuuD. N. A.

Луу Дам Нгок Ань – доктор философии, заведующий отделом

18, Hoang Quoc Viet Str., Cau Giay, Hano

Dam Ngọc Anh Luu – D. Sc. (Philos.), Head of the Department

18, Hoang Quoc Viet Str., Cau Giay, Hano

ngocanh@vnmn.vast.vnТитокВ. В.TitokV. V.

Титок Владимир Владимирович – член-корреспон- дент, д-р биол. наук, доцент, гл. науч. сотрудник

ул. Сурганова, 2в, 220012, г. Минск

Vladimir V. Titok – Corresponding Member, D. Sc. (Biol.), Assistant Professor, Chief Researcher

2v, Surganov Str., 220012, Minsk

V.Titok@cbg.org.byЦентральный ботанический сад НАН БеларусиCentral Botanical Garden of the National Academy of Sciences of BelarusВьетнамский национальный музей природы Вьет намской академии наук и технологийVietnam National Museum of Nature of the Viet- nam Academy of Science and Technology202504082025703207215Copyright © Гудная Н.В., Мялик А.Н., Кулагина Т.Г., Луу Д., Титок В.В., 20252025Гудная Н.В., Мялик А.Н., Кулагина Т.Г., Луу Д., Титок В.В.Hudnaya N.U., Mialik A.M., Kulahina T.G., Luu D., Titok V.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestibio.belnauka.by/jour/article/view/977

В статье представлены результаты изучения генетического разнообразия и структуры 7 популяций Salvinia natans L. на территории Беларуси в естественной (Пинск, Рогачёв, Мухавец, Стрельск) и прогрессирующей (Каменец, Кривошин, Щара) частях ареала. Благодаря использованию молекулярных iPBS маркеров было установлено, что естественные популяции Пинск и Мухавец обладают наивысшим уровнем генетического разнообразия, а островная популяция Каменец характеризуется генетической обедненностью. Достаточно низкие показатели генетического разнообразия свойственны и другим популяциям, расположенным в островных локалитетах (Кривошин, Щара) и на северной (Рогачёв) границе ареала Salvinia natans L. Установлено, что уровень межпопуляционной изменчивости оказался ниже, чем внутрипопуляционной (22 и 78 % соответственно). Значение PhiPT = 0,22 указывает на то, что генетически популяции различаются значительно. Для исследуемого вида уровень потока генов равен 0,80, что является средним показателем и обусловлено, вероятно, спецификой размножения данного вида как спорового растения. Анализ генетических расстояний показал, что наименьшее значение расстояния Нея (0,11) наблюдалось между популяциями Пинск и Щара, а наибольшее (0,21) – между популяциями Стрельск и Кривошин, что в целом согласуется с их географическим положением. Результаты анализа ward.D2, основанного на данных матрицы расстояния Нея, также подтверждают эти данные и демонстрируют подразделение изученных популяций на два основных кластера, соответствующих их расположению в бассейнах рек Припять и Западный Буг. Полученные экспери- ментальные данные показывают, что с учетом потепления климата продолжится расширение ареала Salvinia natans L. 

The article presents the results of a study on the genetic diversity and structure of seven populations of Salvinia natans L. in Belarus, in both the natural (Pinsk, Mukhavets, Strelsk, and Rogachev) and progressing (Kamenets, Krivoshin, and Shchara) parts of the range. Using molecular iPBS markers, the study found that the natural populations of Pinsk and Mukhavets populations have the highest level of genetic diversity, and the island population of Kamenets is characterized by genetic impoverishment. Low rates of genetic diversity are also characteristic of other populations located in island localities (Krivoshin, Shchara) and on the northern (Rogachev) border of the Salvinia natans L. range. The study revealed that the level of interpopulation variability was lower than intrapopulation variability (22 and 78 %, respectively). The PhiPT value of 0.22 indicates significant genetic differences among the populations. For the studied species, the gene flow level is 0.80, which is an average value and is probably due to the specificity of reproduction of this species as a spore plant. Analysis of genetic distances showed that the lowest Nei distance (0.11) was observed between the Pinsk and Shchara populations, and the highest (0.21) between the Strelsk and Krivoshin populations. This is generally consistent with their geographic location. The ward.D2 analysis, based on Nei’s distance matrix, confirms these results and demonstrates that the studied populations are divided into two main clusters, corresponding to their location in the Pripyat and Zapadnyj Bug river basins. The obtained experimental data show that, given global warming, the range of Salvinia natans L. will continue to expand northward. However, the probability of expansive properties of this species in newly developed territories remains low due to the insignificant genetic diversity of border populations and a fairly low level of gene flow between them.

охраняемые растенияводные макрофитыiPBS маркерыгенетическое разнообразие популяцийprotected plantsaquatic macrophytesmolecular iPBS markersgenetic diversity of populationsThe work was carried out with the financial support of the Belarusian Republican Foundation for Fundamental research (grant BRFFI-VANT 2023, No. B23V-005, QTBY01.03/23-24).ReferencesKozlovskaya, N. V. Flora of Belarus, patterns of its formation, scientific basis for use and protection. Minsk, Nauka i tekhnika Publ., 1978. 128 p. (in Russian).Kozlovskaya, N. V. Flora of Belarus, patterns of its formation, scientific basis for use and protection. Minsk, Nauka i tekhnika Publ., 1978. 128 p. (in Russian).Agafonova L. A. Progressive species and their position in the structure of the adventive element of flora. Voprosy obshchei botaniki: traditsii i perspektivy: materialy Mezhdunarodnoi nauchnoi konferentsii, posvyashchennoi 200-letiyu Kazanskoi botanicheskoi shkoly (23–27 yanvarya 2006 goda) [General Botany Issues: Traditions and Prospects: Proceedings of the International Scientific Conference Dedicated to the 200th Anniversary of the Kazan Botanical School (January 23–27, 2006)]. Kazan, 2006, pt. 2, pp. 134–136 (in Russian).Agafonova L. A. Progressive species and their position in the structure of the adventive element of flora. Voprosy obshchei botaniki: traditsii i perspektivy: materialy Mezhdunarodnoi nauchnoi konferentsii, posvyashchennoi 200-letiyu Kazanskoi botanicheskoi shkoly (23–27 yanvarya 2006 goda) [General Botany Issues: Traditions and Prospects: Proceedings of the International Scientific Conference Dedicated to the 200th Anniversary of the Kazan Botanical School (January 23–27, 2006)]. Kazan, 2006, pt. 2, pp. 134–136 (in Russian).Myalik A. N., Kruchonok A. V., Gulis A. L. New floristic finding of rare and protected native species in Belarus. Izvestiya Gomel’skogo gosudarstvennogo universiteta imeni F. Skoriny [News of the Gomel State University named after F. Skorina]. Natural sciences, 2021, vol. 126, no. 3, pp. 48–54 (in Russian).Myalik A. N., Kruchonok A. V., Gulis A. L. New floristic finding of rare and protected native species in Belarus. Izvestiya Gomel’skogo gosudarstvennogo universiteta imeni F. Skoriny [News of the Gomel State University named after F. Skorina]. Natural sciences, 2021, vol. 126, no. 3, pp. 48–54 (in Russian).Savitskaya, K. L. Flora structure of the Pukhovichy plain waterbodies and waterflows. Botanika (issledovaniya) [Botany (research)], 2024, no. 53. pp. 28–37 (in Russian).Savitskaya, K. L. Flora structure of the Pukhovichy plain waterbodies and waterflows. Botanika (issledovaniya) [Botany (research)], 2024, no. 53. pp. 28–37 (in Russian).Kalendar R., Antonius K., Smýkal P., Schulman A. H. IPBS: a universal method for DNA fingerprinting and retrotransposon isolation. Theoretical and Applied Genetics, 2010, vol. 121, no. 8, pp. 1419–1430. https://doi.org/10.1007/s00122010-1398-2Kalendar R., Antonius K., Smýkal P., Schulman A. H. IPBS: a universal method for DNA fingerprinting and retrotransposon isolation. Theoretical and Applied Genetics, 2010, vol. 121, no. 8, pp. 1419–1430. https://doi.org/10.1007/s00122010-1398-2Wright S. Evolution and the genetic of population, variability within and among natural populations. Vol. 4. Chicago, University of Chicago Press, 1978. 580 p.Wright S. Evolution and the genetic of population, variability within and among natural populations. Vol. 4. Chicago, University of Chicago Press, 1978. 580 p.Wright, S. Random Drift and Shifting Balance Theory of Evolution. Mathematical topics in population genetics. Vol. 1. Berlin, 1970, pp. 1–31. https://doi.org/10.1007/978-3-642-46244-3_1Wright, S. Random Drift and Shifting Balance Theory of Evolution. Mathematical topics in population genetics. Vol. 1. Berlin, 1970, pp. 1–31. https://doi.org/10.1007/978-3-642-46244-3_1Resmi L., Nair A. R., Nair A. S. Population genetic structure and diversity analysis of South Indian banana cultivars. Journal of Plant Breeding and Crop Science, 2016, vol. 8, no. 1, pp. 1–12. https://doi.org/10.5897/JPBCS2015.0519Resmi L., Nair A. R., Nair A. S. Population genetic structure and diversity analysis of South Indian banana cultivars. Journal of Plant Breeding and Crop Science, 2016, vol. 8, no. 1, pp. 1–12. https://doi.org/10.5897/JPBCS2015.0519Yukhimuk A. N., Dzhus M. A., Vlasov B. P., Vlasova A. B. Population genetic resource of a rare species of aquaflora of Belarus Salvinia natans L. Manіtoryng і atsenka stanu raslіnnaga svetu: materyyaly IV Mіzhnarodnai navukovai kanferentsyі (Mіnsk – Braslaў, 30 verasnya–4 kastrychnіka 2013 goda) [Monitoring and assessment of the state of the flora: materials of the IV International Scientific Conference (Minsk – Braslav, September 30–October 4, 2013)]. Minsk, 2013, pp. 353–355 (in Russian).Yukhimuk A. N., Dzhus M. A., Vlasov B. P., Vlasova A. B. Population genetic resource of a rare species of aquaflora of Belarus Salvinia natans L. Manіtoryng і atsenka stanu raslіnnaga svetu: materyyaly IV Mіzhnarodnai navukovai kanferentsyі (Mіnsk – Braslaў, 30 verasnya–4 kastrychnіka 2013 goda) [Monitoring and assessment of the state of the flora: materials of the IV International Scientific Conference (Minsk – Braslav, September 30–October 4, 2013)]. Minsk, 2013, pp. 353–355 (in Russian).Rove C. A., Hauber D. P., Wolf P. G. Genomic Variation of Introduced Salvinia minima in Southeastern United States. Aquatic Botany, 2018, vol. 151, pp. 38–42. https://doi.org/10.1016/j.aquabot.2018.07.011Rove C. A., Hauber D. P., Wolf P. G. Genomic Variation of Introduced Salvinia minima in Southeastern United States. Aquatic Botany, 2018, vol. 151, pp. 38–42. https://doi.org/10.1016/j.aquabot.2018.07.011

The authors declare that there are no conflicts of interest present.