Библиографическое описание:Дендрогеномное изучение адаптации кедра сибирского в Западном Саяне к экстремальным средовым факторам : отчет о НИР / К. В. Крутовский. - , 2022. - (Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами ; 22-14-00083). - Б. ц. - Текст : непосредственный.
Аннотация:За полевой сезон 2022 года экспедиции и собраны образцы (керны и хвоя) сосны кедровой сибирской из разных районов Западного Саяна (Природный парк «Ергаки», Саянский перевал (граница Хакасии и Тывы), Ермаковский район Красноярского края Саяно-Шушенский биосферный заповедник). Всего было собрано более 200 образцов.??Проведена камеральная обработка (подготовка к измерению) полученных образцов древесины по стандартным методикам дендрохронологии (Cook and Kairiukstis, 1990). В связи с низкой контрастностью годичных колец кедра сибирского (слабым различием окраски ранней и поздней древесины), проводилось контрастирование поверхности окрашиванием цветными маркерами.??Перед измерениями радиального прироста на кернах проводилась предварительная датировка и маркировка колец. Подсчет колец производился под бинокулярным микроскопом STEMI 2000-C при увеличении в 20-80 раз. Измерения ширины годичных колец (TRW) производились на полуавтоматической измерительной установке LINTAB 5 при помощи специализированного программного пакета TSAP Win (Rinn, 2003) под бинокулярным микроскопом STEMI 2000-C. Перекрестная датировка рядов TRW производилась при помощи кросс-корреляционного анализа, выполняемого с помощью программ TSAP Win (визуальным сравнением наложенных графиков хронологий и индивидуальных рядов измерений) и COFECHA (Holmes, 1983; Grissino-Mayer, 2001). Получены индивидуальные и локальные стандартизованные хронологии. Поскольку в рядах изменчивости абсолютных величин прироста деревьев содержатся и неклиматические сигналы (например, возрастные изменения, конкурентные взаимоотношения, воздействие экологически значимых событий и пр.), то для выделения климатического отклика разработана специальная методика (Fritts, 1976) индексирования измерений (Cook, 1985; Ваганов и др., 1996). Процедура стандартизации состоит из трех стадий: подбор индивидуальной аппроксимирующей кривой к ряду измеренных значений параметра годичных колец, получение индивидуальной индексированной серии и получение обобщенной (локальной) индексированной хронологии (Briffa et al., 1986). В данном исследовании для описания длительных трендов использовали разные методы: 67% кубический сглаживающий сплайн, экспоненциальные и/или линейные функции. В итоге выбирали тот или те методы стандартизации, который в максимальной степени сохраняет дендроклиматические взаимосвязи, в том числе долгосрочные. Обобщенные хронологии для участков получали усреднением биномиально взвешенной средней. Процедура стандартизации выполнялась с помощью программы ARSTAN (Cook and Krusic, 2005). Кроме стандартных хронологий, также путем удаления автокорреляционной компоненты из индивидуальных стандартный индексированных рядов и усреднения по участку были получены остаточные хронологии прироста.??Для проведения дендроклиматического анализа были использованы следующие исходные данные по средней температуре воздуха и количеству осадков: ежемесячные ряды пространственно распределенного поля, суточные ряды пространственно распределенного поля и ежемесячные и суточные ряды метеостанций.??На основе суточных данных рассчитывали скользящие ряды с шириной внутрисезонного окна 21 день и шагом 1 день. Для сезонных интервалов различной длительности также рассчитывали средние температуры и суммы осадков, суммы активных температур (суммы всех среднесуточных температур, превышающих заранее заданный порог, например, 0, 5 или 10 °С, за вычетом этого же порогового значения). Климатический отклик выражали парными коэффициентами корреляции Пирсона между хронологиями параметров годичных колец и климатическими рядами, уровень значимости корреляций определяли с помощью t-теста Стьюдента. При определении сезонности воздействия климатических факторов на прирост кедра с суточным разрешением начало и окончание воздействия примерно определяли по корреляциям TRW с 21-дневными скользящими рядами, затем рассчитывали сезонные ряды для этого интервала и сдвигали границы посуточно так, чтобы перебором найти максимум коэффициента дендроклиматической корреляции. Это позволяет выявить даже относительно слабый климатический отклик.??Помимо использования хронологий и климатических переменных «как есть», проводили их разделение на низко- и высокочастотные компоненты применением сглаживающего фильтра (скользящая средняя с шириной окна 5-11 лет) и вычитанием сглаженной кривой из исходного ряда соответственно.??Для анализа временной стабильности климатического отклика использовали графики скользящих коэффициентов корреляции с окном 30-40 лет и шагом 1 год. Для анализа пространственной стабильности отклика использовали классификацию хронологий TRW методом иерархического кластерного анализа, где в качестве входных характеристик используются коэффициенты корреляции TRW с сезонными климатическими факторами, даты начала и окончания воздействия этих сезонных факторов.??Для выявления наиболее стрессовых для прироста кедра климатических факторов и событий для периода покрытия климатических рядов находили реперные годы (годы с максимумами и минимумами индексов TRW) и анализировали отклонения погодных условий этих лет от среднемноголетней климатической характеристики.??Для проведения геномных исследований коллективом была выделена ДНК из хвои сосны кедровой сибирской и отработана методика приготовления библиотек методом ddRADseq.??Проведено массовое секвенирование полученных библиотек с использованием платформы NovaSeq 6000 Illimina на 4-х дорожках с обеих (парных) сторон, длина прочтений 2 х 150 п.о. В настоящее время начался этап первичной биоинформатической обработки, включающий разработку и внедрение пайплайнов для биоинформатический обработки результатов секвенирования.
