Условные мутации: получение методом морфозов
Условные мутации — класс мутаций, проявляющихся только при определенных генетических условиях. Условная мутация проявляется в одном генотипе, но не проявляется — в других. Условные мутации обладают свойством давать потомков с уродствами (морфозами). На основе этой особенности разработан метод выделе...
Збережено в:
| Дата: | 2010 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
2010
|
| Назва видання: | Фактори експериментальної еволюції організмів |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/177453 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Условные мутации: получение методом морфозов / Н.Б. Федорова, Е.В. Чадова Е.А. Хоцкина Б.Ф. Чадов // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2010. — Т. 8. — С. 78-83. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-177453 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1774532021-02-16T01:25:57Z Условные мутации: получение методом морфозов Федорова, Н.Б. Чадова, Е.В. Хоцкина, Е.А. Чадов, Б.Ф. Еволюція геномів у природі та експерименті Условные мутации — класс мутаций, проявляющихся только при определенных генетических условиях. Условная мутация проявляется в одном генотипе, но не проявляется — в других. Условные мутации обладают свойством давать потомков с уродствами (морфозами). На основе этой особенности разработан метод выделения условных мутаций. С его помощью получена серия “морфозных” мутаций. В статье описываются некоторые необычные свойства выделенных мутаций 2010 Article Условные мутации: получение методом морфозов / Н.Б. Федорова, Е.В. Чадова Е.А. Хоцкина Б.Ф. Чадов // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2010. — Т. 8. — С. 78-83. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. 2219-3782 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/177453 ru Фактори експериментальної еволюції організмів Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Еволюція геномів у природі та експерименті Еволюція геномів у природі та експерименті |
| spellingShingle |
Еволюція геномів у природі та експерименті Еволюція геномів у природі та експерименті Федорова, Н.Б. Чадова, Е.В. Хоцкина, Е.А. Чадов, Б.Ф. Условные мутации: получение методом морфозов Фактори експериментальної еволюції організмів |
| description |
Условные мутации — класс мутаций, проявляющихся только при определенных генетических условиях. Условная мутация проявляется в одном генотипе, но не проявляется — в других. Условные мутации обладают свойством давать потомков с уродствами (морфозами). На основе этой особенности разработан метод выделения условных мутаций. С его помощью получена серия “морфозных” мутаций. В статье описываются некоторые необычные свойства выделенных мутаций |
| format |
Article |
| author |
Федорова, Н.Б. Чадова, Е.В. Хоцкина, Е.А. Чадов, Б.Ф. |
| author_facet |
Федорова, Н.Б. Чадова, Е.В. Хоцкина, Е.А. Чадов, Б.Ф. |
| author_sort |
Федорова, Н.Б. |
| title |
Условные мутации: получение методом морфозов |
| title_short |
Условные мутации: получение методом морфозов |
| title_full |
Условные мутации: получение методом морфозов |
| title_fullStr |
Условные мутации: получение методом морфозов |
| title_full_unstemmed |
Условные мутации: получение методом морфозов |
| title_sort |
условные мутации: получение методом морфозов |
| publisher |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| publishDate |
2010 |
| topic_facet |
Еволюція геномів у природі та експерименті |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/177453 |
| citation_txt |
Условные мутации: получение методом морфозов / Н.Б. Федорова, Е.В. Чадова Е.А. Хоцкина Б.Ф. Чадов // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2010. — Т. 8. — С. 78-83. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
| series |
Фактори експериментальної еволюції організмів |
| work_keys_str_mv |
AT fedorovanb uslovnyemutaciipolučeniemetodommorfozov AT čadovaev uslovnyemutaciipolučeniemetodommorfozov AT hockinaea uslovnyemutaciipolučeniemetodommorfozov AT čadovbf uslovnyemutaciipolučeniemetodommorfozov |
| first_indexed |
2025-07-15T15:36:49Z |
| last_indexed |
2025-07-15T15:36:49Z |
| _version_ |
1837727807257444352 |
| fulltext |
78
Литература
1. Юрчишин В. Аграрні революції в Україні у контексті зламів політичних
епох: витоки і сутність // Економіка України, 2009.— №3.— С. 45–50.
2. Юсуфов А.Г. История и методология биологии: учебное пособие / А.Г. Юсу-
фов, М.А. Магомедова.— М.: Высшая школа, 2003.— 238 с.
3. Гумилев Л.Н. Этногенез и биосфера Земли.— М.: Астрель, 2006.— С. 326.
4. Развитие эволюционной теории в СССР (1917–1970-е годы). Отв. ред.
С.Р. Микулинский, Ю.И. Полянский.— Л.: Наука, 1983.— С. 46.
5. Бурень В. М. Возникновение организмов и происхождение их видов.— СПб.:
“Профи-Информ”, 2005.— С. 68–75.
6. Яблоков А.В., Юсупов А.Г. Эволюционное учение.— М.: Высш. шк., 1998.—
313 с.
7. Воронцов Н.Н., Коробицина К.В., Надлер Ч.Ф., Хофман Р.А., Сапожни-
ков Г.Н., Горелов Ю.К. Цитогенетическая дифференциация и границы видов у
настоящих баранов (Ovis s. str.) Палеарктики // Зоол. журн., 1972.— Т.51, в.8.—
С. 1109–1121.
8. Орлов В.Н., Булатова Н.Ш. Сравнительная цитогенетика и кариосистема
млекопитающих.— М.: Наука, 1983.— 404 с.
9. Минасян Л.Г. Современные воззрения на происхождение и эволюцию до-
машних овец // Овцеводство, 1986.— №1.— С. 33–35.
10. Марзанов Н.С. и др. Генетические маркеры коз / Н.С. Марзанов, С.Г. Ка-
натбаев, Л.К. Марзанова.— Уральск: ЗКФ АО “НЦНТИ”, 2008.— С. 61.
11. Шайдуллин И.Н. Биологические особенности акклиматизации овец и
гибридизации их со снежным бараном ovis nivicola nivicola в условиях Камчатки:
дис. ... докт. биол. наук: 03.00.13 / Шайдуллин Ильяс Нургалиевич, пос. Дубровицы
Московской области, 1994.— С. 240–243.
12. Громова В. Краткий обзор млекопитающих Европы.— М., 1965.— С. 28.
Резюме
Приведена новая гипотеза о генетической взаимосвязи овец, регионах их
возникновения, одомашнения и распространения.
New hypothesis about genetic interconnection of sheep species, regions of their
origin, domestication and distribution has been presented in the article.
ФЕДОРОВА Н.Б., ЧАДОВА Е.В., ХОЦКИНА Е.А., ЧАДОВ Б.Ф.
Институт цитологии и генетики СО РАН,Россия, 630090, г. Новосибирск,
ул. акад. Лаврентьева, 10, e-mail:bonife@bionet.nsc.ru
УСЛОВНЫЕ МУТАЦИИ: ПОЛУЧЕНИЕ МЕТОДОМ МОРФОЗОВ
Начиная с 2000 г., разработаны несколько методов получения нового
класса мутаций у Drosophila melanogaster, названных условными [1]. В отли-
чие от известных в генетике мутаций, проявление которых зависит от усло-
вий среды: температуры, стрессорных воздействий, составам корма и т.д.,
проявление условных мутаций происходит только при определенных гене-
тических условиях. Например, если условная мутация является леталью,
79
Рис. 1. Схема получения УДЛ
в Х-хромосоме Drosophila melanogaster
Рис. 2. Схема получения УДЛ во
2 хромосоме Drosophila melanogaster
то она оказывает летальное действие на особей одного генотипа, а на особей
другого — не оказывает. Условные мутации могут быть как рецессивными,
так и доминантными, могут иметь фенотипическое проявление, могут и не
иметь.
Линии дрозофилы с условными мутациями получали тремя основными
методами. Первые два основаны на предварительном γ-облучении самцов
и последующем получении условных доминантных леталей (УДЛ) в Х-хро-
мосоме и второй хромосоме соответственно. Проявление мутаций при
первом способе получения зависит от пола обладателя: у самки она является
доминантной леталью, у самца не проявляется (рис. 1). При втором способе
получения доминантному действию летали препятствует наличие в геноме
обладателя инверсии Curly (рис. 2). Без Curly — аутосомы погибают и му-
тантные дочери, и сыновья. Третий способ получения состоял в выделении
классических рецессивных леталей методом Меллер-5. Из них затем были
выделены мутации, утрачивающие летальное действие при скрещивании с
самцами других (не Меллер-5) линий. Таким образом, мутации, полученные
третьим методом, являются рецессивными леталями, условными в отноше-
нии наличия инверсии Меллер-5 в Х-хромосоме [2].
Одним из примечательных свойств условных мутаций является обра-
зование в каждом их поколении особей с нарушениями развития — морфо-
зами. Это свойство легло в основу получения серии мутаций методом морфо-
зов. Основателями мутантных линий являются сыновья с морфологическими
нарушениями, полученные в F1 от скрещивания облученных самцов. Исполь-
30 Gr
30 Gr
80
зуя тестерные линии (yellow, Muller-5, Cy/Pm; D/Sb), у самцов с морфозами
были выделены и локализованы до группы сцепления рецессивные аутосом-
ные летали. Некоторые из них имеют фенотипическое проявление условного
характера. Мутации обладают рядом необычных генетических свойств.
Методом делеционного картирования выявили точки локализации трех мута-
ций из этой серии.
Материалы и методы
Линии Drosophila melanogaster. Для получения мутаций была исполь-
зованы линии дикого типа — Berlin wild. Для ведения в культурах и выяв-
ления свойств мутаций использовали линии: 1) yellow (y); 2) C(1)DX, ywf/Y;
3) Muller-5 и 4) Cy/Pm; D/Sb. Для делеционного картирования мутаций
использовался набор из 109 делеционных линий, любезно предоставленных
Блумингтон сток-центром университета шт. Индиана, США.
Получение мутаций. Для получения мутаций в Х-хромосоме самцов
дрозофилы Berlin wild облучали γ-лучами в дозе 30 Gr (рис. 1). Через три
часа их скрещивали с самками C(1)DX, y wf/Y, несущими сцепленные Х-хро-
мосомы, свободную Y-хромосому и цепочку маркеров. Среди потомства от
этого скрещивания выбирали самцов с морфологическими нарушениями:
уменьшенными размерами тела, нарушениями в строении тергитов или
стернитов, крыльев, измененными щетинками, вырезкой на крыльях. Всего
было отобрано 86 таких самцов. Всех отобранных самцов протестировали
на наличие УДЛ в Х-хромосоме путем скрещивания с самками yellow, а не-
которую часть (25 самцов) дополнительно протестировали на наличие УДЛ
в Х-хромосоме с линией Muller-5. Ни в одном, ни в другом варианте у отобран-
ных самцов УДЛ в Х-хромосоме обнаружено не было. Провели поиск УДЛ
в аутосомах 2 и 3, используя линию Cy/Pm; D/Sb. Рецессивные летали во вто-
рой или третьей паре аутосом были выявлены у всех взятых в опыт самцов.
Результаты и обсуждение
Одним из первых обнаруженных свойств условности выделенных
мутаций оказалась их локализация в группе сцепления. Две полученные
рецессивные летальные мутации (№34 и №36) детектировались необычно:
как располагающиеся во второй, в третьей и в обеих хромосомах одновре-
менно (“транслокация”). Проведенный в линии 36 генетический анализ
показывает, что мутация в хромосомах 2 и 3 наследуется независимо, что
свидетельствует, с одной стороны, о многоточковом характере повреждений.
С другой стороны, возможность поддержания мутации как транслокации
говорит о зависимости (сцепленности) повреждений во 2 и 3 хромосомах
между собой. Поскольку цитологический анализ не выявил в линии 36 транс-
локации как таковой, данный феномен может быть охарактеризован как явле-
ние квазисцепления [3].
Условность была выявлена в отношении проявления мутаций: оно
оказалось зависимым от пола родителя — донора мутации. В скрещиваниях
четырех морфозных рецессивных летальных мутаций 3-ей хромосомы была
выявлена разница в результатах прямых и обратных скрещиваний (табл. 1).
81
Если в прямом скрещивании 55 × 46 потомства вообще не возникает, то
в реципрокном возникают все классы F1 в ожидаемой пропорции. Разница
в реципрокных скрещиваниях может быть существенной, но не настолько
фатальной: при скрещивании 27 и 46 мутаций число потомков Dichaete в
прямом направлении оказалось в 3,4 раза меньше (18,9%), чем в обратном
скрещивании (64,4%). Поскольку и набор классов, и вероятности образова-
ния этих классов одни и те же, разница между прямым и обратным скрещива-
ниями не может быть обусловлена жизнеспособностью потомков. Соответ-
ственно, в данной ситуации мы имеем дело с материнским эффектом.
Одна из полученных мутаций, №14, обладает фенотипическим проявле-
нием: самки и самцы имеют укороченное и слегка утолщенное тело (рис. 3).
Мутация получила название “бочонок” (Small barrel, Smba). Укорочение тела
мух линии Cy/14 отображают замеры средних величин соотношения длины
к ширине куколок (l/w). Если у куколок нормальных линий и линии Pm/14
такое соотношение составляет l/w=14,0/4,0 =3,5, то у Cy/14 l/w=6,7/3,1=2,2.
При изучении наследования фенотипа Smba было установлено, что
видимое проявление носит условный доминантный характер. Мутация явля-
ется условной, поскольку фенотип “бочонок” возникает только при наличии
доминантной инверсии Curly. Перевод на инвертированную хромосому Plum
приводит к исчезновению фенотипа. Доминантный характер мутации
выражается в том, что фенотип “бочонок” возникает у гетерозигот по мута-
Таблица 1
Доля потомков, содержащих инверсию Dichaete, в реципрокных скрещиваниях
четырех морфозных рецессивных летальных культур
Реципрокные
скрещивания
Классы потомства
Всего
потомства
Доля
потомков
Dichaete
(%)
Норма Dichaete
самки самцы всего самки самцы всего
27 х 34 49 47 96 20 13 33 129 25,58
34 х 27 56 41 97 114 67 181 278 65,11
27 х 46 132 147 279 34 31 65 344 18,90
46 х 27 63 68 131 102 135 237 368 64,40
27 х 55 88 158 246 29 28 57 303 18,81
55 х 27 37 30 67 97 59 156 223 70,00
34 х 46 0 0 0 0 0 0 0 0
46 х 34 73 95 168 109 95 204 372 54,80
46 х 55 145 166 311 264 279 543 854 63,60
55 х 46 0 0 0 0 0 0 0 0
55 х 34 0 0 0 81 65 146 146 100
34 х 55 0 0 0 114 91 205 205 100
82
ции. Проявление — непроявление Smba в зависимости от типа инверсий
происходит не у самого обладателя мутации (особи Smba/In(2LR)Сy и Smba/
In(2LR)Pm), а у его потомков, т.е. имеет место типичный генетический им-
принтинг [4]. В отличие от классического импринтинга, в данном случае
импринтирующим фактором является структура гомолога, а не половая при-
надлежность особи.
При делеционном картировании 104 делециями мутаций 14 и 36 для
мутации 36 было найдено 2, а для мутации 14 — 9 точек летального взаимо-
действия (табл. 2).
Девять точек летального взаимодействия мутации 14 образуют три
района, а две точки мутации 36 — один общий район взаимодействия —
Рис. 3. Внешний вид имаго и куколок мутации 14:
а) разница в размерах и форме тела самок и самцов Pm/14 (слева) и Cy/14 (справа);
б) бочонкообразные куколки Cy/14
Таблица 2
Районы летального взаимодействия мутаций 14 и 36 с делециями хромосомы 2
№ мутации № делеций Точки разрыва делеций
Районы летального
взаимодействия
In(2LR) Сy /14
Df 3138 34B12-C1; 35B10-C1 35B4-6; 35B10-C1
Df 3588 35B4-6; 35F1-7
Df 7445 53D9-E1; 54B5-10
54B10-17
Df 7414 54B1-2; 54B7-10
Df 9596 54B2; 54B17
Df 5574 54B16;54B16
Df 5680 54B17-C4; 54C1-4
Df 6780 54E5-7; 55B5-7 55A-55B5-7
Df 1547 55A; 55F
In(2LR) Сy /36 Df 1007 42A1-2; 42E6-F1 42В3-5; 42Е6-F1
Df 1888 42B3-5; 43E15-18
83
42В3-5; 42Е6-F1. Летальная реакция всех точек была получена и в прямых,
и в обратных скрещиваниях. При тестировании мутации 14 в гетерозиготе
с In(2LR)Pm с 9 районами летального взаимодействия еще раз проявился
условный характер этой рецессивной летали. В прямом и обратном
скрещиваниях летальность наблюдалась только в 4 точках, сводящихся к
районам 35 и 55. Летальность в районе 54 (5 точек) исчезла (табл. 3).
Литература
1. Чадов Б.Ф., Чадова Е.В., Копыл С.А., Федорова Н.Б. Новый класс мутаций
у Drosophila melanogaster // Докл. РАН. 2000. Т.373. №5. С. 714–717.
2. Чадов Б.Ф., Чадова Е.В., Копыл С.А., Артемова Е.В., Хоцкина Е.А., Федоро-
ва Н.Б. От генетики внутривидовых отличий к генетике внутривидового сходства //
Генетика. 2004. Т.40. №9. С. 1157–1172.
3. Жученко А.А., Король А.Б. Рекомбинация в эволюции и селекции М.: Наука,
1985. 400 с.
4. Lloyd V.K. Parental imprinting in Drosophila // Genetica. 2000. V.109. P. 35–44.
Резюме
Условные мутации — класс мутаций, проявляющихся только при определен-
ных генетических условиях. Условная мутация проявляется в одном генотипе, но
не проявляется — в других. Условные мутации обладают свойством давать потомков
с уродствами (морфозами). На основе этой особенности разработан метод выделения
условных мутаций. С его помощью получена серия “морфозных” мутаций. В статье
описываются некоторые необычные свойства выделенных мутаций.
Таблица 3
Летальное взаимодействие мутантной хромосомы 14 с делециями хромосомы 2
(прямое и обратное скрещивания: In(2LR)Pm/14 x Df(2)/ In(2LR)Cy)
Делеции хромосомы 2
Фенотипы потомства
прямого скрещивания
(делеция у самца)
Фенотипы потомства
обратного скрещивания
(делеция у самки)
Cy, Pm,
Cy/Pm
+,
(Df(2)/14)
Cy, Pm,
Cy/Pm
+,
(Df(2)/14)
Df (2)
35D4-
6;35B10-C1
Df 3138 97 — 171 —
Df 3588 121 — 162 —
Df (2)
54B2;
54B17-C4
Df 5574 81 37 216 28
Df 5680 83 40 461 33
Df 7414 82 21 104 35
Df 7445 150 50 147 48
Df 9596 77 49 114 93
Df (2)
55A; 55F
Df 1547 90 — 205 —
Df 6780 153 — 116 —
84
АНАЛІЗ І ОЦІНКА ГЕНЕТИЧНИХ РЕСУРСІВ
АНОХИНА Н.Л., МАРТЫНЕНКО Е.В., ВАСИНСКАЯ А.Н.,
АРХИПОВА Т.Н.
Учреждение РАН Институт биологии Уфимского НЦ РАН
Россия, 450054, Уфа, пр.Октября, 69, email: arkhipova@anrb.ru
ВЛИЯНИЕ ЦИТОКИНИНПРОДУЦИРУЮЩИХ БАКТЕРИЙ
РОДА BACILLUS COHN. НА РОСТ И УРОЖАЙНОСТЬ
РАСТЕНИЙ ПШЕНИЦЫ
В последнее время при возделывании различных сельскохозяйственных
культур все большее внимание уделяется приемам, с помощью которых
можно воздействовать непосредственно на растительный организм. К таким
приемам относится обработка растений или их семян различными вещества-
ми, в частности регуляторами роста. Несмотря на то, что растение обладает
способностью синтезировать гормоны, во многих случаях добавление их
извне оказывает на растение положительное действие. Влияние экзогенных
гормонов или их синтетических аналогов проявляется особенно эффективно
тогда, когда уровень содержания их в растении невысок, что наблюдается
при различных стрессах. В настоящее время арсенал используемых фитогор-
монов ограничен, так как природные фитогормоны, отличающиеся морфо-
генетическим эффектом, труднодоступны, дороги, а эффективность их
синтетических аналогов невысока, и применение последних не окупает
затрат на их производство. Наиболее выгодным в этом отношении являются
микроорганизмы, способные их синтезировать. По мнению М. Аршад
и В. Франкенбергера, инокуляты могли бы отбираться исключительно по
их способности синтезировать рострегулирующие вещества [1].
В Институте биологии Уфимского НЦ РАН из коллекции почвенных
микроорганизмов был отобран штамм B. subtilis ИБ-22 — продуцент цито-
кининов [2]. В проведенных нами ранее исследованиях введение суспензии
штамма в прикорневую среду растений салата ускоряло их рост и повышало
устойчивость к засухе [3]. Целью данной работы являлась оценка эффектив-
ности применения цитокининпродуцирующих бактерий для повышения
урожайности растений пшеницы в лабораторных и полевых условиях.
Материалы и методы
Объектами исследований служили растения твердой яровой пшеницы
(Triticum durum Desf., сорт Безенчукская 139). В лабораторных условиях
семена пшеницы стерилизовали смесью 96% этанола и 3% раствора пере-
киси водорода в соотношении 1:1 в течение 5 минут. Вегетационные сосуды
наполняли 0,7 кг стерильного песка и растения пшеницы (по 15 семян/сосуд)
росли при освещенности 90 вт/м2 и 14-часовой продолжительности светово-
го дня. Температура воздуха в течение светового периода была в переделах
22–25 °С. Растения ежедневно поливали 100% раствором Хогланда —
Арнона и дистиллированной водой до достижения уровня 60% от полной
|