Использование молекулярных маркеров для установления филогенетических взаимоотношений видов в родах Triticum L. и Iris L.

• Автор: Головнина, Ксения Александровна
• Шифр специальности: 03.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 153 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. ИСТОРИЯ, РАЗВИТИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКА МОЛЕКУЛЯРНЫХ МАРКЕРОВ

1.1.2. Появление ДЕI маркеров

1.1.2.1 ii i полиморфизм длины рестрикционных

фрагментов

1.1.2.2. Минисателлиты iii.

1.1.3. Молекулярные маркеры, основанные на методе Г1ЦР

1.1.3.1. Микросателлиты ii.

1.1.3.2. и производные методы
1.1.4. Полиморфизм последовательносгей ДНК
1.1.4.1. Полиморфизм единичных нуклеотидов i i i.
1.1.4.2. Секвенирование ДНК.
1.1.4.3. Маркеры на основе последовательностей транскриптонов .
1.2. ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ МОЛЕКУЛЯРНОГЕНЕТИЧЕСКИХ МАРКЕРОВ.
1.2.1 Геномный анализ и селекция растений.
1.2.2. Поиск гсиовкандидатов с использованием генетической карты.
1.2.3. Геномика и x.
1.2.4. Изучение генетических перестроек, произошедших в процессе эволюции.
1.2.5. Филогенетические исследования
1.3. ФИЛОГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ, ОСНОВАННЫЙ НА АНАЛИЗЕ НУКЛЕОТИДНЫХ
ПОС ЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ДНК.
1.3.1. Методы дифференциального гельэлектрофореза
1.3.2. Свойства молекулярногенетического маркера.
1.3.3. Последовательности хлоропластом ДНК в качестве молекулярногенетических маркеров.
1.3.3.1. Хлороиластный геном
1.3.3.2. Скорость эволюции хлоронластной ДНК
1.3.3.3. Использование хлоропластной ДНК в филогении растений.
1.3.4. Молекулярногенетические маркеры, основанные на ядериых последовательностях
1.5. ФИЛОГЕНИЯ ВИДОВ РОДА II .
1.6. ФИЛОГЕНИЯ ВИДОВ РОДА IIV 1.
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ.
2.1. РАСТИТЕЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ.
2.2. ВЫДЕЛЕНИЕ И ОЧИСТКА СУММАРНОЙ ДНК ИЗ РАСТЕНИЙ.
2.3. АНАЛИЗ.
2.4. АМПЛИФИКАЦИЯ ОПРЕДЕЛЕННЫХ ФРАГМЕНТОВ ДНК МЕТОДОМ ПОЛИМЕРАЗНОЙ ЦЕПНОЙ РЕАКЦИИ ПЦР
2.5. ЭЛЕКТРОФОРЕЗ ПРОДУКТОВ ПЦР В АГАРОЗНОМ ГЕЛЕ, ИХ ВЫДЕЛЕНИЕ И ОЧИСТКА
2.6. КЛОНИРОВАНИЕ ФРАГМЕНТОВ ДНК, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ ПЦР
2.7. ВЫДЕЛЕНИЕ ПЛАЗМИДНОЙ ДНК.
2.8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НУКЛЕОТИДНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ КЛОНИРОВАННЫХ ФРАГМЕНТОВ
2.9. ФИЛОГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ.
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕПРЯМЫХ МОЛЕКУЛЯРНОГЕНЕТИЧЕСКИХ МАРКЕРОВ ДЛЯ РЕКОНСТРУКЦИИ ФИЛОГЕНИИ.
3.1.1. анализ сибирских видов рода Ii
3.2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В КАЧЕСТВЕ МОЛЕКУЛЯРНЫХ МАРКЕРОВ НУКЛЕОТИДНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ХЛОРОПЛАСТНОЙ ДНК.
3.2.1. Поиск ДНК маркера для реконструкции филогении рода Ii
3.2.2. i район хпДНК как маркер для реконструкции филогении.
3.2.2.1. Филогения рода Ii
3.2.2.2. Филогения рода ii
3.2.3. интрон с внутренним тшК геном хпДНК как маркер для реконструкции филогении.
3.2.3.1 Построение филогении рода ii анализ нуклеотидных последовательностей.
3.2.3.2. Анализ топологии филогенетического древа.
3.3 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЯДЕРНОЙ ДНК КАК МОЛЕКУЛЯРНОГО МАРКЕРА.
3.3.1. Специфическая амплификация В генома пшениц.
3.3.2. Происхождение А генома пшениц.
3.3.3. Основные дополнения в эволюционном сценарии и происхождении видов рода ii
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


И. Вавилова на современном этапе развития генетики, селекции и семеноводства сельскохозяйственных культур Новосибирск, Россия, , на международной научной конференции Современные эволюционные подходы в биологии, медицине и социологии, посвященной летию со дня рождения акад. Д.К. Беляева Новосибирск, Россия, , на ом конгрессе европейского общества эволюционных биологов Упсала, Швеция, . Публикации. По материалам диссертации опубликовано работ. I., vi К i . Ii i i i I. Головнина. Молекулярная филогения сибирских видов рода Ii , основанная на анализе нуклеотидных последовательностей некодирующих участков хлоропластной ДИК Н Материалы VIII Молодежной Конференции Ботаников в СанктПетербурге, мая, , с. К., v . IIX ii i i i, , , . Гончаров Н. П., Кондратенко Б. А., Храброва М. А., Коновалов А. А., Лайкова Л. И., Блинов А. Г., Головнина К. А Глушков С. А. Рукотворные виды источник биоразнообразия пшениц. Агромеридиан, , Т. К v . V., i . V. 3, . В ii . Vi, I, , , . V.I. К I i i i i , Vi, I, , , . Н.П. Гончаров, Е. Я. Кондратенко, Банникова, Коновалов, Головнина. Сравни гельногенетический анализ голозерной диплоидной пшеницы ii i и се исходной формы Т. Генетика, , Т. С. . К. . V. 1. I. . V.4, . V . I. . VI,i . I . В ii i XI i vi i , , , , , . ГЛАВА 1. Одной из ключевых целей генетики является способность различать генотипы, несущие информацию об определенных особенностях организма. Зачастую эти различия устанавливаются с помощью информативной системы маркеров. Использование таких генетических маркеров позволяет исследовать аллельные варианты в данном локусе. В году А. Стртевантом была построена первая генетическая карта дрозофилы на основе фенотипических маркеров 8шпеагЦ, . Начиная с того времени, и с появлением молекулярной биологии удалось разработать целый ряд различных генетических и молекулярных маркеров рис. Рисунок 1. Изменение относительной популярности различных молекулярных маркеров во времени согласно , . В настоящее время молекулярные маркеры используются для решения многих биологических задач, начиная с картирования генов и заканчивая популяционной генетикой, филогенетическими построениями, установлением отцовства, включая и применение в судебной медицине. В течении многих лет успехи в молекулярной биологии приводили к появлению новых типов маркеров. Однако все молекулярные методы, разработанные для установления вариабельности, используют один из трех принципиально различных классов молекулярных маркеров изоформы ферментов аллозимы, полиморфизм последовательности ДНК и вариабельность ДИК повторов БсЫдКегег, . В таблице 1 представлены основные классы молекулярных маркеров со своими преимуществами и недостатками. Таблица 1. Преимущества и недостатки основных классов молекулярных маркеров. Первыми настоящими молекулярными маркерами были аллозимы слово происходит от сокращения английскою фразы аллельные варианты ферментов i vi . В основе этого метода лежит различие белковых вариантов ферментов в условиях гель электрофореза на основе различий длины и заряда, что обусловлено аминокислотными заменами в последовательности белка I i, . Для визуализации бэндов электрофорезные гели подвергаются фермент специфичному окрашиванию. Окрашивающая смесь, как правило, содержит субстрат к ферменту, кофакторы и окисленную соль например, нитротетразолевый голубой. Но, несмотря на использование аллозимов в популяционных исследованиях, их применение для картирования или оценки взаимосвязи между генетическим маркером и фенотипом заболеванием сильно ограниченно недостаточным количеством информативных маркерных локусов i . Метод изофермен гного анализа критиковали как не прямой и не чувствительный метод для определения вариабельности ДНК. Наиболее прямым подходом было определение полиморфизма самой Д I. I реимуществом ДНК маркеров над белковыми вариантами являлась также возможность определить количество вариабельных сайтов между различными аллелями. Дальнейшее развитие методов манипулирования ДНК повлияло на уменьшение исследований аллозимов и их замену ДНК маркерами. Легкий обмен информацией между группами исследователей.