Сравнительное изучение геномов видов льна секций Linum, Adenolinum, Stellerolinum рода Linum с использованием C/DAPI-бэндинга и флуоресцентной гибридизации in situ (FISH)

• Автор: Юркевич, Ольга Юрьевна
• Шифр специальности: 03.00.03, 03.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 130 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1. Цитогенетические п молекулярные методы исследования хромосом растений.

1.1. Методы окрашивания хромосом растений.

1.1.1. Монохромное окрашивание.

1.1.2. Методы дифференциального окрашивания в кариотипировании мелкохромосомных растений.

1.1.2.1. С дифференциальное окрашивание

1. 1.2.2. Окрашивание флуорохромами

1.1.3. окрашивание

1.2. Флуоресцентная гибридизация i i I.

1.2.1. I с отдельными классами повторяющихся последовательностей ДНК и семействами мультикопийных генов
1.2.2. I с уникальными генами из геномных библиотек и с крупными геномными клонами космидами, ВАС ,
1.2.3. Изучение мелкохромосомных растений с применением комплексных методов
2. Характеристика льна культурного . iiii . и его дикорастущих сородичей
2.1. Видовой состав рода i
2.1.1. Использование дополнительных диагностических признаков в систематике рода i .
2.2. Систематическое положение и классификация культурного льна i iii .
2.3. Происхождение культурного льна . iii
2.4. Доместикация и применение культурного льна . iii
2.5. Геном . iii.
2.5.1. Структура генома.
2.5.2. Гены рРНК в геноме льна
2.5.2.1. рРНК гены.
2.5.2.2. 5 рРНК гены
2.6. Структура кариотипов льна культурного и дикорастущих
II. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.
1.Материалы для исследования
2. Методы исследования
2.1. Приготовление хромосомных препаратов.
2.1.1 Проращивание семян и предобработка корневой меристемы .
2.1.2. Приготовление хромосомных препаратов для I.
2.1.3. Приготовление хромосомных препаратов для С
дифференциального окрашивания
2.2. Методы окрашивания хромосом
2.2.1. Сдифференциальное окрашивание
2.2.2. Iбэндинг
2.2.3. окрашивание ядрышкообразующих районов
хромосом.
2.3. Флуоресцентная гибридизация i i I.
2.3.1. Получение проб для I.
2.3.1.1. Клонирование и секвенирование ПЦРфрагментов
2.3.1.2. Поиск гомологичных последовательностей в компьютерных базах данных
2.3.1.3. Мочение проб
2.3.2. Гибридизация
2.3.3. Детекция сайтов гибридизации
2.4. Хромосомный анализ.
III. РЕЗУЛЬТАТЫ.
1. Число и размеры хромосом видов льна секций i и i, i.
2. Iбэндинг хромосом видов льна секций i и i по i , го i
3. Результаты исследования видов секции i.
3.1.Результаты исследования видов секции i с 2п.
3.1.1. Iбэндинг кариотипов видов секции i с 2п.
3.1.2 I с рибосомными генами на хромосомах видов секции i
3.1.3. окрашивание видов секции i с 2п
3.2 Результаты исследования видов секции i с
3.2.1.Iбэндинг кариотипов видов секции i с 2п
3.2.2. I с рибосомными генами на хромосомах видов секции i с 2п
3.2.3. окрашивание видов секции i с 2п
3.3 Результаты исследования вида секции i с 2п.
3.3.1. Iбэндинг на хромосомах вида секции i с 2п
3.3.2. I с рибосомными генами на хромосомах вида секции i с 2п
4. Результаты исследования видов секций i i.
4.1. Iбэндинг на хромосомах видов секций i, i
4.2. I с рибосомными генами на хромосомах видов секций i, i.
4.3. окрашивание видов секций i, i
5. Сравнительный анализ кариотипов видов льна секций i, ii , i .
VI. ОБСУЖДЕНИЕ.
1. Хромосомные числа видов секций i, i, i
2. бэндинг
3. Сравнение трех хромосомных видов секции i по данным Iбэндинга и I с рибосомными РНК генами
4. Сравнение двух хромосомных видов секции i по данным
Iбэндинга и I с рибосомными РНК генами
5.Особое положение . в секции i
6. Сравнительный анализ хромосом ных видов секции i по данным Iбэндинга и I с рибосомными РНК генами.
7. Монотипная секция i
8. Расположение на хромосомах и функциональная активность рибосомных генов у изученных видов льна.
9. Возможные пути эволюции видов секций i, i, i.
. Эволюционные взаимоотношения хромосомных видов и
возможное происхождение культурного льна
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ .
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Изучение особенностей хромосомной организации генома льна и его родственных дикорастущих видов дадут возможность для лучшего понимания их филогенеза и генетических особенностей, что, в свою очередь, откроет новые возможности для целенаправленного ведения селекционного процесса получения новых высокопродуктивных сортов. Таким образом, работа по получению такой информации сегодня является актуальной и востребованной. Целью данной работы было сравнительное исследование хромосом по молекулярноцитогенетическим маркерам в кариотипах культурного вида льна i iii . Определение хромосомных чисел и формул кариотипа у видов секций i, i, i с помощью метода Iокрашивания и морфометрического анализа. Идентификация хромосом по рисунку Iбэндинга в кариотипах изученных видов, построение кариограмм и обобщенных видовых идиограмм. Картирование рибосомных генов и определение их функциональной активности в кариотипах исследуемых видов секций i, i, i с помощью метода флуоресцентной гибридизации i i и окрашивания. Сравнительный анализ геномов по рисункам СЯАР1бэндинга и локализации 5 и рДНК у видов, объединяемых в одну секцию. Сравнение полученных результатов исследования у видов, которые по морфологоанатомическим признакам распределены в разные секции и подсекции с целью установления особенностей их геномов и подтверждения секционной самостоятельности. Реконструкция возможных филогенетических взаимосвязей культурного и дикорастущих видов льна и путей эволюции их геномов от предкового вида. Хромосомные цитогенетические исследования геномов растений и животных имеют длинную историю. Термин геном был предложен Винклером в начале XX века для обозначения гаплоидного набора хромосом с содержащимися в них генами i, . Описание генома организма, начинают с исследования и описания полного набора его хромосом кариотипа. В е годы века бурный прогресс хромосомного анализа с применением монохромного окрашивания был связан в основном с растительными объектами. Развитие сравнительной кариологии растений связано с трудами С. Г. Навашина, Агара, Сакамуры Зощук и др. Открытие Каспсрссоном дифференциального окрашивания на хромосомах млекопитающих и некоторых растений стимулировало создание новых протоколов для хромосомной предобработки и окрашивания. Появились наиболее распространенные методы бэндинга с использованием флуоресцентных красителей квенокрена бэндинг, 8 Нбэндинг, акридинового оранжевого АОбэндинг и на основе красителя Гимза Сбэндинг, бэндинг окрашивание после предобработки трипсином, бэндинг окрашивание после предобработки фосфатным буфером , . С бэндинг играет большую роль в кариотипировании растений. Технические и молекулярные инновации в биологии усовершенствовали возможности хромосомного анализа. Все эти достижения привели к развитию метода флуоресцентной гибридизации i i I. В настоящее время I широко используется для физической локализации фрагментов ДНК внутри
генома, совмещения хромосомных и генетических карт сцепления, для понимания геномной организации и изучения трехмерного пространственного распределения последовательностей ДНК в интерфазном ядре , . Для характеристики геномов сейчас также успешно используют методы биохимического исследования клеточных белков, молекулярные маркеры на основе анализа рестрикционного полиморфизма , методы и на основе полимеразной цепной реакции ДНК , I, I методы Зеленин, . Методы окрашивания хромосом растений. Монохромное окрашивание. Классический цитологический анализ заключается в микроскопическом анализе морфологии распластанной на стекле хромосомы с помощью монохромного рутинного окрашивания. В этих целях используется достаточно большое количество красителей ацетоорсеин, гематоксилин, Гимза, реактив Шиффа и многие другие. Монохромное окрашивание позволяет провести определение общего числа и анализ общей морфологии хромосом, при котором выявляются первичные и вторичные перетяжки, размер хромосомных плеч, центромерный индекс, степень асспметрии кариотипа Абрамова, . Этот метод не потерял актуальности и в настоящее время. В основном неизученными остаются растения, произрастающие в труднодоступных тропических районах Южной Америки, Азии, Африки и т. Простой и доступный метод монохромного окрашивания и сейчас используется для быстрого подсчета числа хромосом и вполне успешного кариотипирования.