Влияние возраста листьев сахарной свеклы на ПЦР-профили ферментных генов
Aims. In the previous researches we showed that during a sprout growth process and a tissue differentiation there is a change of DNA structure of enzyme loci. These changes, however, do not concern primary structure of coding genes part. We were interested by a question, whether there is a change of...
Збережено в:
| Дата: | 2014 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
2014
|
| Назва видання: | Фактори експериментальної еволюції організмів |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/178053 |
| 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: | Влияние возраста листьев сахарной свеклы на ПЦР-профили ферментных генов / Н.А. Виниченко, С.С. Кирикович, Е.В. Левитес // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2014. — Т. 14. — С. 95-100. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-178053 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1780532021-02-18T01:25:53Z Влияние возраста листьев сахарной свеклы на ПЦР-профили ферментных генов Виниченко, Н.А. Кирикович, С.С. Левитес, Е.В. Епігенетика і генетика розвитку Aims. In the previous researches we showed that during a sprout growth process and a tissue differentiation there is a change of DNA structure of enzyme loci. These changes, however, do not concern primary structure of coding genes part. We were interested by a question, whether there is a change of DNA in adult plants. For this purpose we decided to use PCR-profiles of leaves of different age from one plant. Methods. For researches were taken two sugar beet agamospermous progenies. For receiving PCR-profiles we used the modified method of the ISSR analysis. The main peculiarity of this modification is those: together with a microsatellite primer for PCR we used the primer which was specific to the enzyme locus. DNA was extracted from the youngest, average and senior leaves. Results. PCR-profiles for Adh1, Me1, Gpi1, Got1 loci were received. A wide variety of PCR-profiles of Adh1 locus was revealed even in homozygous plants at all studied stages of growth. PCR-profiles of a Me1 locus did not show a wide variety, but showed gradual transition of one PCR-profile to another one during leaf growth. It was revealed complication of PCR-profiles of Gpi1 and Got1 loci during leaf development and growth. Conclusions. Obtained results point out that there are changes of DNA structure of enzyme loci the adult plant of sugar beet during development and growth of a leaf. At present there are no data which point that these changes connected with changes of the nucleotide sequences of studied genes. Key words: PCR-profiles, sugar beet, enzyme loci, ISSR analysis. 2014 Article Влияние возраста листьев сахарной свеклы на ПЦР-профили ферментных генов / Н.А. Виниченко, С.С. Кирикович, Е.В. Левитес // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2014. — Т. 14. — С. 95-100. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. 2219-3782 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/178053 575.1:581.163:577.151.64:633.413:577.213 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 |
Епігенетика і генетика розвитку Епігенетика і генетика розвитку |
| spellingShingle |
Епігенетика і генетика розвитку Епігенетика і генетика розвитку Виниченко, Н.А. Кирикович, С.С. Левитес, Е.В. Влияние возраста листьев сахарной свеклы на ПЦР-профили ферментных генов Фактори експериментальної еволюції організмів |
| description |
Aims. In the previous researches we showed that during a sprout growth process and a tissue differentiation there is a change of DNA structure of enzyme loci. These changes, however, do not concern primary structure of coding genes part. We were interested by a question, whether there is a change of DNA in adult plants. For this purpose we decided to use PCR-profiles of leaves of different age from one plant. Methods. For researches were taken two sugar beet agamospermous progenies. For receiving PCR-profiles we used the modified method of the ISSR analysis. The main peculiarity of this modification is those: together with a microsatellite primer for PCR we used the primer which was specific to the enzyme locus. DNA was extracted from the youngest, average and senior leaves. Results. PCR-profiles for Adh1, Me1, Gpi1, Got1 loci were received. A wide variety of PCR-profiles of Adh1 locus was revealed even in homozygous plants at all studied stages of growth. PCR-profiles of a Me1 locus did not show a wide variety, but showed gradual transition of one PCR-profile to another one during leaf growth. It was revealed complication of PCR-profiles of Gpi1 and Got1 loci during leaf development and growth. Conclusions. Obtained results point out that there are changes of DNA structure of enzyme loci the adult plant of sugar beet during development and growth of a leaf. At present there are no data which point that these changes connected with changes of the nucleotide sequences of studied genes.
Key words: PCR-profiles, sugar beet, enzyme loci, ISSR analysis. |
| format |
Article |
| author |
Виниченко, Н.А. Кирикович, С.С. Левитес, Е.В. |
| author_facet |
Виниченко, Н.А. Кирикович, С.С. Левитес, Е.В. |
| author_sort |
Виниченко, Н.А. |
| title |
Влияние возраста листьев сахарной свеклы на ПЦР-профили ферментных генов |
| title_short |
Влияние возраста листьев сахарной свеклы на ПЦР-профили ферментных генов |
| title_full |
Влияние возраста листьев сахарной свеклы на ПЦР-профили ферментных генов |
| title_fullStr |
Влияние возраста листьев сахарной свеклы на ПЦР-профили ферментных генов |
| title_full_unstemmed |
Влияние возраста листьев сахарной свеклы на ПЦР-профили ферментных генов |
| title_sort |
влияние возраста листьев сахарной свеклы на пцр-профили ферментных генов |
| publisher |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| publishDate |
2014 |
| topic_facet |
Епігенетика і генетика розвитку |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/178053 |
| citation_txt |
Влияние возраста листьев сахарной свеклы на ПЦР-профили ферментных генов / Н.А. Виниченко, С.С. Кирикович, Е.В. Левитес // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2014. — Т. 14. — С. 95-100. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
| series |
Фактори експериментальної еволюції організмів |
| work_keys_str_mv |
AT viničenkona vliânievozrastalistʹevsaharnojsveklynapcrprofilifermentnyhgenov AT kirikovičss vliânievozrastalistʹevsaharnojsveklynapcrprofilifermentnyhgenov AT levitesev vliânievozrastalistʹevsaharnojsveklynapcrprofilifermentnyhgenov |
| first_indexed |
2025-07-15T16:25:18Z |
| last_indexed |
2025-07-15T16:25:18Z |
| _version_ |
1837730857447587840 |
| fulltext |
95
10. Anan’ina T.V., Vedernikov A.E., Khodzhanov A.E., and Stegnii V.N. Development of ovarioles and nurse cell
cytoskeleton in Calliphora erythrocephala Mg (Diptera: Calliphoridae) // Cell and Tissue Biology. – 2010. – 4,
N 2. – Р. 192–198.
11. Anan’ina T.V., Kokhanenko A.A., Stegniy V.N. Cyst geometry in the egg chambers of Calliphora erythrocephala
Mg. (Diptera: Calliphoridae) ovaries [Электронный ресурс] // Protoplasma. – 2013. DOI 10.1007/s00709-013-
0593-9.
12. Robinson D.N., Cant K., Coole L. Morphogenesis of Drosophila ovarian ring canals // Development. – 1994. – 120.
– P. 2015–2025.
13. Guild G.M., Connelly P.S., Shaw M.K., Tilney L.G. Actin filament cables in Drosophila nurse cells are composed
of modules that slide passively past one another during dumping // J Cell Biol. – 1997. – 25, N 138 (4). – P. 783–
797.
14. Cell-cell channels. Edited by: Baluska F., Volkmann D., Barlow P. – Landes Bioscience & Shpringer Science,
2006. – 319 p.
15. Li M., Serr M., Edwards K., Ludmann S., Yamamoto D., Tilney L.G., Field Ch.M., Hays T.S. Filamin is required
for ring canal assembly and actin organization during Drosophila oogenesis // The Journal of Cell Biology. – 1999.
– 146, N 5. – P. 1061–1073.
ANAN’INA T.V., STEGNIY V.N.
Research Institute of Biology and Biophysics, Tomsk State University,
Russia, 634050, Tomsk, Lenin str., 36, е-mail: tany_a@list.ru
CHANGE OF THE ACTIN CYTOSKELETON AND RING CHANNELS IN THE NURSE CELLS
CALLIPHORA ERYTHROCEPHALA IN OOGENESIS
Aims. The purpose of this study was to investigate changes of the actin cytoskeleton syncytial clusters in
ovaries C. erythrocephala at different stages of oogenesis. Methods. Ovarioles were stained phalloidin-
FITC and DAPI. Series of optical sections were obtained using fluorescent microscope AxioImager Z.1 and
module ApoTome (Zeiss). In a software module In Side 4D doing graphic reconstruction of the optical
sections and analyzed by three-dimensional models of individual egg chambers, cells and nuclei. Results.
We studied the changes that occur in the actin cytoskeleton cysts in different stages of oogenesis. The
changes in the morphology of the ring channels which occur during normal oogenesis and violations in the
formation of ring canals in the wrong formation of cysts. Conclusions. Increasing amounts of F-actin in the
areas around the ring channels associated with an increase in synthetic activity of nurse cells and is aimed at
ensuring the smooth movement of the cytoplasm of the nurse cells into the oocyte. Changing the shape and
bandwidth ring channels may be a consequence of a breach of the formation of cysts in germarium.
Key words: Calliphora erythrocephala, oogenesis, ring channels, actin cytoskeleton.
УДК 575.1:581.163:577.151.64:633.413:577.213
ВИНИЧЕНКО Н.А., КИРИКОВИЧ С.С., ЛЕВИТЕС Е.В.
Институт цитологии и генетики СО РАН,
Россия, 630090, г. Новосибирск, пр-т Лаврентьева, 10, e-mail: levites@bionet.nsc.ru
ВЛИЯНИЕ ВОЗРАСТА ЛИСТЬЕВ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ НА ПЦР-ПРОФИЛИ
ФЕРМЕНТНЫХ ГЕНОВ
В настоящее время большое внимание
уделяется изучению молекулярных механизмов,
лежащих в основе наблюдаемых у растений
изменений экспрессии генов под действием
различных внутренних и внешних условий.
Удобными маркерными локусами для таких
исследований являются гены, контролирующие
ферменты. Для изучения полиморфизма ДНК
районов хромосом, содержащих маркерные
ферментные гены, нами был предложен
модифицированный метод ISSR-амплификации
(inter-simple sequence repeat, «между
повторяющихся простых последователь-
ностей»). В отличие от исходного
оригинального метода, мы использовали в паре
с микросателлитным праймером праймер,
специфичный к локусу ферментного гена. Это
упростило выявляемый на электрофореграмме
профиль ПЦР-продуктов и позволило нам
выявлять различия между ПЦР-профилями,
96
полученными от растений, гомозиготных по
одному и тому же аллелю ферментного локуса
[1–3]. Этот факт указывает на высокую
чувствительность примененной методики и на
возможность её использования для изучения
организации ферментного локуса при различных
внешних и внутренних условиях. При помощи
такой модификации ISSR-амплификации нам
удалось выявить тканевые различия ПЦР-
профилей ферментных локусов [4]. Этот факт
указывает на то, что в процессе
дифференцировки происходит некий процесс
изменения организации ДНК. Характерно, что
процесс этот различен в разных тканях. Эти
представления хорошо согласуются с
известными данными о влиянии типа ткани и её
возраста на содержание ДНК в соматических
клетках [5, 6]. В последующих исследованиях
мы рассмотрели динамику изменения ПЦР-
профилей ферментных генов в процессе
прорастания семян [7]. Было обнаружено, что по
мере того, как из зародыша развивается
растение, происходит изменение структуры
ДНК (дифференцировка) по совершенно четкой
программе. Эти изменения не затрагивают
первичную структуру гена, поскольку
изменений в электрофоретической подвижности
ферментов замечено не было. Сбой в программе
«дифференцировки» ДНК приводит к гибели
зародыша. Это можно было видеть на ДНК
непроросших семян, у которых ПЦР-профили
либо соответствовали профилям живых
зародышей самых первых суток проращивания,
либо качественно отличались от профилей
нормально развивающихся зародышей [5]. Это
говорит о том, что программа развития либо
останавливается на ранней стадии, либо
онтогенетическое изменение структуры ДНК
проходит неправильно и приводит к гибели
зародыша. Возникает вопрос: ограничивается ли
процесс «дифференцировки» ДНК только
начальными стадиями развития растения, или
подобные процессы происходят и во взрослом
растении? Для ответа на этот вопрос
представляет интерес исследование ПЦР
профилей листьев разного возраста одного и
того же взрослого растения.
Материалы и методы
Растительный материал. В исследование
были взяты растения двух разных
агамоспермных потомств сахарной свеклы,
обозначенных рабочими номерами как 11-2 и
12-2. Данные потомства были получены на
пыльцестерильных растениях под бязевыми
изоляторами в 2004 году. Для выделения ДНК с
индивидуального растения брали по три образца
из разных листьев: 1) самый молодой, еще не
раскрывшийся лист, обозначаемый нами как
лист первой пары, 2) третий по возрасту лист из
третьей пары, 3) самый старший на момент
взятия пробы лист. Были взяты растения с
разными фенотипами по ферментам.
Выделение ДНК, ПЦР-амплификация. Су-
ммарную ДНК растений выделяли из 200 мг све-
жих листьев стандартным СТАВ-методом [8].
Для проведения ПЦР-амплификации были
использованы следующие специфические
праймеры:
adh1r (5’-act(ct)a-cagca-ag(ct)cc-
(ct)ac(ct)g-ctcc-3’), специфичный к локусу Adh1,
кодирующему алкогольдегидрогеназу-1,
malic1 (5’-tgtac-ggtga-agata-ctgcc-ac-3’),
специфичный к локусу Me1, кодирующему
цитозольный малик-фермент-1,
gpi1 (5’-cttcg-acagt-aatcc-t-3’), специфич-
ный к локусу Gpi1, кодирующему глюко-
зофосфатизомеразу-1 (GPI1) свеклы,
got1 (5’-cagat-ggtgg-tgaat-g-3’), специфич-
ный к локусу Got1, контролирующему глутама-
токсалоацетаттрансаминазу-1.
В паре с каждым специфическим
праймером использовался микросателлитный
Mic2 (5’-gacag-acaga-cagac-a-3’).
ПЦР-реакцию проводили в 20 мкл
реакционной смеси, содержащей 10–200 нг
суммарной ДНК, 65 мМ трис-HCl (pH 8,0), 16
мМ (NH4)2SO4, 0,05% твин-20, 1,5 мМ MgCl2, 0,2
мМ каждого из dNTP, 1мкМ каждого праймера,
2,5 ед. акт. Taq-полимеразы. Был использован
следующий температурный режим:
Предварительная денатурация – 94 °С
(4 мин.). Далее 30 циклов – 94 °С (1 мин. ), 52 °С
(42 сек.), 72 °С (4 мин.). Последний цикл – 72 °С
(7 мин.)
Продукты амплификации разделяли в 5%
полиакриламидном геле (0,5 x TBE буфер) и
окрашивали бромистым этидием.
Результаты и обсуждение
Получены ПЦР-профили регуляторной
части локуса Adh1 у растений потомств 11-2 и
12-2. На рисунке 1 показаны профили двух
индивидуальных растений из потомства 12-2, и
трех индивидуальных растений из потомства 11-
2. Растения потомства 11-2, полученные
агамоспермным путем от одного растения и
гомозиготные по аллелю Adh1-F, имели фенотип
FF по алкогольдегидрогеназе. ПЦР-профили
локуса Adh1 у этих растений значительно
различались. Поскольку эти растения
представляют собой потомство от одного
97
растения, то выявленные различия, сле-
довательно, не связаны с различиями в
последовательности нуклеотидов в локусе Adh1.
Не исключено, что эти различия могут быть
обусловлены разной степенью политении аллеля
в том или ином растении. Характерно, что
наблюдаемые различия могут проявляться на
любой стадии: как в самом молодом, так и в
самом старшем по возрасту листе. Изменение
структуры ДНК по мере развития листа у
гомозигот FF происходит по-разному (рис. 1).
Это указывает на динамичность структурной
организации ферментного локуса, а также на то,
что эта динамика подвержена влиянию
различных внутренних и внешних факторов,
определяющих экспрессию данного гена у
конкретного растения.
Это подтверждает полученные ранее
данные, свидетельствующие о различии ПЦР-
профилей, полученных от растений, имеющих
один и тот же фенотип по
алкогольдегидрогеназе [1–3]. Отмечалось также,
что гомозиготы FF по локусу Adh1 в
агамоспермных потомствах демонстрируют
большее разнообразие ПЦР-профилей по
сравнению с гомозиготами SS. Эти различия
ПЦР-профилей у различающихся гомозигот
указывают на объективность получаемых
данных, а также на существование
специфических различий в организации F и S
аллелей локуса Adh1 у сахарной свеклы.
Полученные результаты хорошо согласуются с
известными данными, полученными при
изучении АДГ у кукурузы. Генетическими
методами было показано, что у кукурузы
существует 14 вариантов аллеля Adh1-F и 6
вариантов аллеля Adh1-S [9]. В потомстве 12-2 у
растений с разными фенотипами также
происходит изменение структуры ДНК по мере
взросления листа. Выявленные различия
профилей у двух представленных на рисунке 1
растений из потомства 12-2 могут быть
обусловлены различиями их генотипов: FF и FS.
Исследованные ПЦР-профили
структурной части локуса Me1 не давали
большого разнообразия (рис. 2), но
продемонстрировали характерную особенность.
В профиле самого младшего листа у гомозиготы
FF из потомства 11-2 имеется
высокомолекулярный банд, в среднем листе
появляется низкомолекулярная фракция, и в
самом старом листе выскомолекулярный банд
исчезает, зато усиливается низкомолекулярный.
Таким образом, в наблюдаемом постепенном
изменении профиля средний лист представляет
собой переходный этап. Постепенное изменение
ПЦР-профиля локуса Me1 с возрастом листа
хорошо согласуется с полученными нами ранее
данными о постепенной активации в растущем
листе фермента ME1 у гомозиготного по аллелю
Me1-F растения сахарной свеклы [10]. В
гомозиготах SS потомства 12-2 мы просто
наблюдаем появление низкомолекулярной
фракции у среднего и самого старшего листа, а у
самого молодого листа профиль пуст.
M │ FF │ FS │ FF │ FF │ FF │
Рис 1. ПЦР-профили локуса Adh1, полученные на матрице ДНК растений из агамоспермных
потомств 11-2 и 12-2. Каждое растение представлено тремя дорожками: слева самый молодой лист,
условно обозначаемый как первый, в середине – третий лист, справа – самый старший лист. М –
маркер pBluescript/MspI
98
ПЦР-профили структурной части локусов
Gpi1 и Got1 в растущих листьях сахарной
свеклы характеризуются постепенным
усложнением, связанным с появлением
дополнительных бандов и увеличением их
интенсивности (рис. 3, 4). Фенотипы
исследуемых растений по локусам Gpi1 и Got1
не идентифицировали.
Выводы
Полученные результаты свидетельствуют
о том, что у взрослого растения сахарной свеклы
в процессе развития листа происходят не
затрагивающие нуклеотидные последователь-
ности изменения структуры ДНК ферментных
локусов Adh1, Me1, Gpi1, Got1. На примере
одного ферментного аллеля локуса Adh1,
контролирующего алкогольдегидрогеназу,
показано, что эти изменения могут происходить
у разных растений по-разному и приводить к
различным результатам.
M │ FF │ FF │ SS │ SS │
Рис 2. ПЦР-профили локуса Me1, полученные на матрице ДНК растений из агамоспермных
потомств 11-2 и 12-2. Каждое растение представлено тремя дорожками: слева самый молодой лист,
условно обозначаемый как первый, в середине – третий лист, справа – самый старший лист. М –
маркер pBluescript/MspI
│ │ │ │ M │
Рис 3. ПЦР-профили локуса Gpi1, полученные на матрице ДНК растений из агамоспермных
потомств 11-2 и 12-2. Каждое растение представлено тремя дорожками: слева самый молодой лист,
условно обозначаемый как первый, в середине – третий лист, справа – самый старший лист. М –
маркер pBluescript/MspI
99
│M│ │ │ │ │ │ │
Рис 4. ПЦР-профили локуса Got1, полученные на матрице ДНК растений из агамоспермных
потомств 11-2 и 12-2. Каждое растение представлено тремя дорожками: слева самый молодой лист,
условно обозначаемый как первый, в середине – третий лист, справа – самый старший лист. М –
маркер pBluescript/MspI
Литература
1. Виниченко Н.А., Кирикович С.С., Левитес Е.В. Модификация метода ISSR-амплификации для изучения
изменчивости аллелей локуса Adh1 в агамоспермном потомстве сахарной свеклы // Фактори
експериментальної еволюцiї органiзмiв. – Київ: «Логос». – 2006. – 3. – С. 80–84.
2. Vinichenko N.A., Kirikovich S.S., Levites E.V. The genetic instability of the Adh1 locus alleles in sugar beet
agamospermous progeny // Sugar Tech. – 2006. – 8, N 4. – P. 288–291.
3. Виниченко Н.А., Кирикович С.С., Левитес Е.В. Полиморфизм ПЦР-профилей и экспрессии аллелей локуса
Adh1 в агамоспермных потомствах сахарной свеклы (Beta vulgaris L.) // Генетика. – 2008. – 44, № 9. –
С. 1252–1256.
4. Виниченко Н.А., Кирикович С.С., Левитес Е.В. Тканевые различия в организации локуса Adh1 сахарной
свеклы // Досягнення i проблеми генетики, селекції та біотехнологiї (Збiрник наукових праць). – Київ:
Логос, 2007. – 2. – С. 247–251.
5. Кунах В.А. Геномная изменчивость соматических клеток растений. 1. Изменчивость в онтогенезе //
Биополимеры и клетка. – 1994. – 10, № 6. – С. 5–35.
6. Кунах В.А. Онтогенетическая пластичность генома как основа адаптивности растений // Жебраковские
чтения. III. – Минск, 2011. – 56 с.
7. Виниченко Н.А. Влияние температурной обработки прорастающих семян пшеницы и сахарной свеклы на
ПЦР-профили ферментных локусов // Фактори експериментальної еволюцiї органiзмiв. – Київ: Логос, 2011.
– 11. – С. 131–136.
8. Doyle J.J., Doyle J.L. A rapid DNA isolation procedure for small quantities of fresh leaf tissue // Phytochem. Bull.
– 1987. – 19. – P. 11–15.
9. Woodman J.G., Freeling M. Identification of a genetic element that controls the organ-specific expression of Adh1
in maize // Genetics. – 1981. – 98, N 2. – P. 357–378.
10. Левитес Е.В. Генетика изоферментов у сахарной свеклы // Генетика сахарной свеклы. – Новосибирск:
Наука, Сибирское отделение, 1984. – С. 45–60.
VINICHENKO N.A., KIRIKOVICH S.S., LEVITES E.V.
Institute of Cytology and Genetics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences,
Russia, 630090, Novosibirsk, ave. Lavrent’eva, 10, e-mail: levites@bionet.nsc.ru
INFLUENCE AGE SUGAR BEET LEAVES ON PCR PROFILES OF ENZYME GENES
Aims. In the previous researches we showed that during a sprout growth process and a tissue differentiation
there is a change of DNA structure of enzyme loci. These changes, however, do not concern primary
structure of coding genes part. We were interested by a question, whether there is a change of DNA in adult
plants. For this purpose we decided to use PCR-profiles of leaves of different age from one plant. Methods.
For researches were taken two sugar beet agamospermous progenies. For receiving PCR-profiles we used the
100
modified method of the ISSR analysis. The main peculiarity of this modification is those: together with a
microsatellite primer for PCR we used the primer which was specific to the enzyme locus. DNA was
extracted from the youngest, average and senior leaves. Results. PCR-profiles for Adh1, Me1, Gpi1, Got1
loci were received. A wide variety of PCR-profiles of Adh1 locus was revealed even in homozygous plants
at all studied stages of growth. PCR-profiles of a Me1 locus did not show a wide variety, but showed gradual
transition of one PCR-profile to another one during leaf growth. It was revealed complication of PCR-
profiles of Gpi1 and Got1 loci during leaf development and growth. Conclusions. Obtained results point out
that there are changes of DNA structure of enzyme loci the adult plant of sugar beet during development and
growth of a leaf. At present there are no data which point that these changes connected with changes of the
nucleotide sequences of studied genes.
Key words: PCR-profiles, sugar beet, enzyme loci, ISSR analysis.
УДК 575.113. + 581.162
ГЕРАЩЕНКОВ Г.А., РОЖНОВА Н.А.
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биохимии и генетики
Уфимского научного центра Российской академии наук,
Россия, 450054, г. Уфа, проспект Октября, 71, е-mail: apomixis@anrb.ru
ДЕТЕКЦИЯ ГЕМИЗИГОТНОГО ГЕНОМНОГО ФРАГМЕНТА У ФОРМ BOECHERA
HOLBOELLII (СЕМЕЙСТВО BRASSICACEAE)
С БЕСПОЛОСЕМЕННЫМ РАЗМНОЖЕНИЕМ
Апомиксис – это бесполосеменное
размножение цветковых растений, при котором
зародыши в семенах возникают из клеток
материнского генотипа без мейоза и
фертилизации [1, 2]. Ключевыми событиями при
апомиксисе являются (1) замена мейоза
апомейозом, (2) партеногенетическое развитие
яйцеклетки и (3) существование механизмов
развития эндосперма, без которых невозможно
формирование семени. Такая специфическая
трансформация полового размножения
(амфимиксиса) в бесполосеменное (в связи с
полным или частичным отсутствием мейоза и
оплодотворения) дает их обладателям
несомненные преимущества: апомикты имеют
превосходную семенную продуктивность вне
зависимости от нарушений мейоза, слабую
зависимость от опыления, позволяют
фиксировать эффект гетерозиса в ряду
поколений.
С теоретической точки апомиксис
интересен эволюционистам, так как не
согласуется с принципами синтетической
теории эволюции в связи с отсутствием
комбинативной изменчивости. Генотипы видов
с бесполосеменным способом репродукции не
только не выявляют инбредного вырождения, но
и удерживают самые экстремальные ареалы в
конкуренции с формами, размножающимися
половым способом Понимание молекулярных
механизмов наследования апомиксиса является
важной предпосылкой для успешного
использования его потенциала у
сельскохозяйственных растений. Прикладное
использование апомиксиса обещает
экономические и социальные выгоды,
превышающие выигрыш от «зеленой
революции» Нормана Борлауга, решившей
проблему голода во многих развивающихся
странах. Так, только прибыль от мирового
производства апомиктичного риса оценивается
более чем в 2,5 млрд. $ в год [2, 3].
В настоящее время ведется активный
поиск биохимических и молекулярно-
генетических маркеров апомиксиса у различных
видов цветковых растений, и в том числе у
Boechera [3, 4]. Исследования в области
генетики апомиксиса у цветковых растений
обоснованно относят к числу прорывных
исследований [2, 3]. Тем не менее, успехи в
понимании молекулярной природы апомиксиса
и его практическом использовании не так
впечатляющи. Многолетние попытки многие
лабораторий выделить гены апомиксиса пока не
привели к успеху. Цель работы – детектировать
геномных локусов, ассоциированных с
апомиксисом.
Материалы и методы
При исследовании систем размножения
цветковых растений вообще и апомиксиса в
частности принципиально важным является
подбор модельных объектов [1, 4]. В работе был
|