Анализ белковых спектров ферментов метаболических путей и инвертированных повторов ДНК древесных растений дуба черешчатого, произрастающих в лесостепи европейской части Российской Федерации

• Автор: Карпеченко, Никита Александрович
• Шифр специальности: 03.01.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 137 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Характеристика дуба черешчатого ^иегсив гоЪиг Ь.)

1.2. Биологическое разнообразие дуба черешчатого

1.3. Метаболические пути растительной клетки

1.4. Биохимические методы в исследовании древесных пород

растений

1.5. Биохимико-генетические исследования рода Quercus

1.5.1. Изоферментный анализ древесных растений

1.5.2. Анализ структуры ДНК древесных растений
Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.2.1. Объекты исследования
2.2.2. Методы исследования
2.2.2.1. Определение изоферментного состава
2.2.2.2. Анализ нуклеотидной последовательности ДНК
2.2.2.2.1. Получение нуклеиновых кислот
2.2.2.22. Спсктрофотометрическое определение
концентрации ДНК
2.2.2.2.3. Полимеразно-цепная реакция
2.2.2.2.4. Электрофоретическое фракционирование продуктов

2.2.2.3. Математическая обработка полученных результатов
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Изучение полиморфизма изоферментного состава в
популяции дуба черешчатого
3.1.1 Алкогольдегидрогеназа

3.1.2 Аланинаминопептидаза
3.1.3 Изоцитратдегидрогеназа
3.1.4 Фосфоглюкомутаза
3.1.5 Глюкозофосфатизомераза
3.1.6 Шикиматдегидрогеназа
3.1.7 Лейцинаминопептидаза
3.1.8 Флюоресцентная эстераза
3.2. Определение характера изменения ДНК-маркеров в популяции дуба черешчатого различных мест
произрастания
3.3. Полиморфизм ДНК-маркеров дуба колоновидного
3.4. Анализ изменения биохимических показателей популяции дуба черешчатого в лесостепи европейской части Российской Федерации
3.5. Структура популяции дуба черешчатого в лесостепи европейской части Российской Федерации
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ
Приложение 1. Рецептура окрашивающих растворов и методика
окрашивания гелевых срезов
Приложение 2. Генотипы деревьев дуба черешчатого из лесостепи европейской части Российской Федерации по 12 изоферментным
локусам
Приложение 3. Электрофореграммы продуктов ПЦР дуба черешчатого формы колоновидной разных мест происхождения с использованием 9 ЯАРО- праймеров

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота
ГТЦР, PCR - полимеразная цепная реакция, polymerase chain reaction ПДРФ - полиморфизм длин рестрикционных фрагментов QTLs - quantitative trait locus
ГМИ - генетически модифицированные источники STSs - sequence tagged sites EST - expressed sequence tag
SINE, LINE - short and interspersed repetitive elements
РНК - рибонуклеиновая кислота
VNTR - variable number of tandem repeats
SSR - simple sequence repeat
STR - short tandem repeat
VNTRs - переменное число тандемных повторов
HVRs - гипервариабельное число тандемных повторов
RAPD - random amplified polymorphic DNA
SCAR - sequence characterized amplified region
AELP - amplified fragment length polymorphism
ISSR - inter-simple sequence repeats
IRAP - inter-retransposon amplified polymorphism
SNPs - single-nucleotide polymorphism
ЛСП - лесосеменные плантации
ММФФ - множественные молекулярные формы фермента
ATP -adenosinetriphosphate
ПВК - пировиноградная кислота
ЦТК — цикл трикарбоновых кислот, цикл Кребса
FADH2 — flavinadeninedinucleotide
ЭТЦ - электронтранспортная цепь
UCP -ultra corep rotector

дениями дуба таких стран как Германия, Франция, Италия, Испания, страны Балканского полуострова [50].
Исследования, проведенные в Швейцарии, установили наличие двух гаплотипов дуба черешчатого: западного, пришедшего из Италии, и восточного - из Балкан. Одновременно с анализом хлоропластных локусов был проведен изоферментный анализ исследуемых популяций с цслыо установления каких-либо закономерностей между историческим расселением дуба черешчатого и полиморфизмом локусов ядерпой ДНК. Низкий уровень генетической изменчивости изофермеитпых локусов между популяциями с разными гаплотипами хлоропластной ДНК (следовательно, и различной историей послеледникового расселения) указал на отсутствие влияния ледниковой и постледниковой истории популяций на строение и структуру локусов ядер-ной ДНК [126].
Изучение генетической дифференциации и популяционной структуры вида является основой для обоснования и оптимизации возможного перемещения семян и мероприятий по сохранению генетического потенциала вида. В настоящее время широкое распространение для изучения генетической изменчивости различных видов растений, прежде всего в Европе, получили ЯАРБ-маркеры [40]. Основное внимание было уделено изучению молекулярной дифференциации между двумя родственными видами - дубом скальным и дубом черешчатым. Несмотря на наличие существенной дифференциации между видами по фенотипическим признакам, молекулярные маркеры показывают очень невысокие различия между популяциями и даже видами. Из 45 испытанных праймеров только 7 дали профили, позволяющие выявить достоверные различия между двумя видами дуба по 14 фрагментам, полностью видоспецифических фрагментов установлено не было. Хотя и отмечена более высокая дифференцирующая способность БАРБ-праймеров по сравнению с изоферментами, большое значение при работе с БАРБ-маркерами имеет правильный выбор праймеров для решения поставленных задач [154]. Применение БАРБ-маркеров, обладающих значительно более