Молекулярно-генетический анализ и оценка состояния генофондов популяций Populus tremula L. в Пермском крае

• Автор: Светлакова, Татьяна Николаевна
• Шифр специальности: 03.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 145 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЭКОЛОГО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВИДОВ РОДА

РОРиЬШЪ

1Л. Изучение генетической компоненты биологического разнообразия

1.2. Биологические и экологические особенности видов рода Рори1ш Ь

1.3. Популяционно-генетические исследования Р. Рети1а в Российской

Федерации

1.4. Применение и перспективы использования Р. Рети1а

1.5. Рори1т Ь. - модельный род для генетики древесных растений

1.6. Исследований тополей с применением молекулярно-генетических

маркеров
1.7. Изучение генов Р. Рети1а, вовлеченных в процессы биосинтеза
лигнина
ГЛАВА 2. РЕГИОН, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Регион исследований
2.2. Объекты исследований
2.3. Методы исследований
2.3.1. Выделение ДНК
2.3.2. 1ББЯ-анализ полиморфизма ДНК
2.3.3. Компьютерный анализ данных
2.3.4. Определение нуклеотидной последовательности
генов В. и-ети1а
2.3.5. Детекция БИР
2.3.6. Определение и оценка состояния генофондов популяций
ГЛАВА 3. АНАЛИЗ ГЕНЕТИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ РОРШШ ТЯЕМША Ь. С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ 1ББЯ-РСЯ МАРКЕРОВ
3.1. Анализ полиморфизма 1ББЯ-РСЯ маркеров в популяциях Р. 1гети1а
3.2. Оценка генетического разнообразия популяций Р. ЕгетЫа

3.3. Генетическая структура и межпопуляционная дифференциация
P. tremula в Пермском крае
ГЛАВА 4. АНАЛИЗ ОДНОНУКЛЕОТИДНЫХ ЗАМЕН В СЕКВЕНИРОВАННЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЯХ ДНК POPULUS TREMULA L
4.1. Анализ эффективности праймеров
4.2. Идентификация секвенированных последовательностей
ДНК P. tremula
4.3. Анализ SNP в изученных генах P. tremula
ГЛАВА 5. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ГЕНОФОНДОВ ПОПУЛЯЦИЙ POPULUS TREMULA L
5.1. Характеристика генофондов популяций P. tremula на основании полиморфизма ISSR-PCR маркеров и однонуклеотидных замен
5.2. Молекулярно-генетическая идентификация популяций P. tremula в Пермском крае
5.3. Оценка состояния генофондов популяций P. tremula
в Пермском крае
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Исследования, выполняемые в целях оптимизации природопользования и охраны биоразнообразия на популяционном уровне, относятся к наиболее приоритетным направлениям развития науки (Комплексная программа развития биотехнологий

промышленности. Пути биосинтеза лигнина у покрытосеменных растений изучены сравнительно подробно (Boerjan et al., 2003).
Подробное изучение путей биосинтеза лигнина привело к классификации генов, вовлеченных в биосинтез лигнина, в три группы. Первая группа включает такие гены как 4CL, CCR, СОМТ и CAD, которые могут конвертировать разнообразные вещества в различные продукты. Вторая группа включает такие гены как PAL, С4Н, СЗН, НСТ, и ССоАМТ, которые контролируют специфическое преобразование одного или двух веществ. Третья группа недавно выделена, это семейство F5H, которое контролирует два или три вещества. Между разнообразием веществ и экспрессией семейства генов может быть найдена четкая корреляция (Xu et al., 2009).
Генетическая инженерия растений путем подавления экспрессии генов на посттранскрипционном уровне у растений (стратегия антисмысловых РНК) позволяет модифицировать пути биосинтеза лигнина, что приводит к получению трансгенных деревьев с целенаправленно измененным составом древесины (Рукавцова, 2009). Такие деревья планируют в ближайшем будущем культивировать на искусственных лесных плантациях. Основные испытания сделаны исследователями из Франции, Бельгии, Великобритании и Швеции (Pilate et al., 2002).
Методом антисмысловых мРНК воздействовали на несколько ферментов в клетках тополей. Среди них дегидрогеназа коричного спирта (в транслитерации с английского - циннамил-алкоголь дегидрогеназа, сокращенно CAD). Она проводит один из ключевых этапов, конечную реакцию образования мономеров - восстановление альдегидов до спиртов. Генетики работали и с другими ферментами. СОМТ (Катехол-О-метилтрансфераза) переносит на мономеры метальные остатки; 4CL (4-кумарат- КоА лигаза) связывает кумаровую кислоту с донором энергии — ацетил-КоА; CCR (циннамоил-КоА редуктаза) превращает КоА-производные кофейной, кумаровой и других кислот в соответствующие альдегиды