Молекулярно-генетический анализ генофондов редких и исчезающих видов растений Пермского края

• Автор: Боронникова, Светлана Витальевна
• Шифр специальности: 03.00.15
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 356 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ОХРАНЫ ГЕНОФОНДОВ РЕДКИХ И ИСЧЕЗАЮЩИХ ВИДОВ РАСТЕНИЙ

1.1 .Г енетическая компонента биологического

разнообразия.

1.2.Использование молекулярных маркеров для анализа полиморфизма ДНК растений.

1.3.Характеристика генофондов редких и исчезающих видов растений на основании анализа полиморфизма молекулярных маркеров

1.4.Проблемы молекулярногенетической идентификации и паспортизации растений.

1.5.Популяционногенетические исследования редких и исчезающих травянистых видов растений Урала.

1.6.Проблема выявления объектов сохранения генофондов.

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ, РЕГИОН И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Характеристика региона исследований

2.2. Объекты исследований.
2.3. Методы исследований
ГЛАВА 3. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РЕДКИХ РЕЛИКТОВЫХ ВИДОВ РАСТЕНИЙ И ХАРАКТЕРИСТИКА ИЗБРАННЫХ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ПОПУЛЯЦИЙ
3.1 i vi .
3.2i iii i x .I
3.3.i
3.4. i iii
3.5.iii i i.
ГЛАВА 4. АНАЛИЗ ГЕНОФОНДОВ РЕДКИХ ВИДОВ РАСТЕНИЙ НА ОСНОВАНИИ ОЦЕНОК ПОЛИМОРФИЗМА ФРАГМЕНТОВ ДНК, ФЛАНКИРОВАННЫХ ИНВЕРТИРОВАННЫМИ
МИКРОСАТБЛЛИТНЫМИ ПОВТОРАМИ I МАРКЕРЫ
4.1. Анализ генетического разнообразия популяций двух видов рода i
4.2. Анализ генетической изменчивости iii
4.3. Анализ полиморфизма Iмаркеров iii i i.
4.4. Применение Iмаркеров для молекулярногенетического анализа генофондов растений.
ГЛАВА 5. АНАЛИЗ ГЕНЕТИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ РЕДКИХ ВИДОВ РАСТЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОЦЕНКИ ПОЛИМОРФИЗМА ИНВЕРТИРОВАННЫХ ПОВТОРОВ РЕТРОТРАНСПОЗОНОВ ЖАРРСЯ МАРКЕРЫ
5.1. Использование ДНКмаркеров на основе ретротранспозонов для анализа полиморфизма ДНК редких видов растений
5.2. Анализ полиморфизма ШАРмаркеров А. чегпаИь.
5.3. Анализ генетической изменчивости1. йЬгса
ГЛАВА 6. МОЛЕКУЛЯРНОГЕНЕТИЧЕСКАЯ ПАСПОРТИЗАЦИЯ РЕДКИХ И ИСЧЕЗАЮЩИХ ВИДОВ РАСТЕНИЙ
6.1. Методика молекулярногенетической паспортизации.
6.2. Молекулярногенетическая паспортизация видов рода iii
6.3. Молекулярногенетическая паспортизация видов рода ЛсепорИога.
ГЛАВА 7. КОНЦЕПЦИЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ И ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ ГЕНОФОНДОВ РЕДКИХ И ИСЧЕЗАЮЩИХ ВИДОВ РАСТЕНИЙ
7.1. Характеристика генофондов на основании анализа полиморфизма ББЯ и ШАР маркеров.
7.2. Принципы множественного молекулярногенетического геномного маркирования
7.3. Показатели генетической дифференциации популяций
7.4. Оценка состояния генофондов редких видов растений на основании молекулярногенетического анализа.
7.5. Отбор объектов для сохранения и меры охраны генофондов редких реликтовых видов растений.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Приложение 1. Объекты исследований
Приложение 2. Данные статистического анализа
Приложение 3. Нуклеотидные последовательности ЬТИ ретротранспозонов, молекулярногенетические формулы, штрихкоды и генетические паспорта
популяций редких видов растений.
Приложение 4. Акты внедрения
Список использованных сокращений
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


В дальнейшем электрофорезом в ПААТполиакриламидном геле определяют размер его аллелей, сравнивая их со стандартными фрагментами ДНК известной длины. Ряд перечисленных ниже свойств, по мнению Ю. Метод ПНР с фланкирующими праймерами к короткому мини или микросателлитному повтору позволяет выявлять маркеры с кодоминангным наследованием и, соответственно, удобен для выявления гетерозигот по данному локусу. Однако одна пара праймеров для флангов в ПЦР позволяет рассматривать полиморфизм только одного локуса. Для многих микросателлитных локусов не удается выявить полиморфизм. Как правило, фланкирующие последовательности для данного микросателлитного локуса оказываются видоспецифичными. Вместе с тем, природа фрагмента, полиморфизм которого изучается, известна, то есть нет неопределенности, характерной для фрагментов, выявляемых ЯАРО и АРЬРметодами, или для случайных проб ПДРФ. К основным свойствам микросателлитных локусов можно отнести сложный характер распределения по генам. Так, имеются таксономические предпочтения в распространении разных повторов, в частности для растений типично преобладание АТповтора, для млекопитающих САповтора, у человека предположительно тыс. Для их выявления необходимы праймеры к флангам микросателлитного локуса. Аллельные варианты микросателлитного локуса оцениваются как. Для таких локусов типичен высокий уровень полиморфизма мутируют в тысячу раз чаще, чем структурные гены и наличие специфических механизмов возникновения аллельных вариантов ошибки репликации, ошибки кроссинговера. По микросателлитным локусам обнаруживается высокий уровень гетерозиготности. Обнаружено, например, что микросателлитные локусы у пшениц существенно отличаются друг от друга по частоте спонтанного мутирования, и, в среднем, по ти динуклеотидным микросателлитным локусам, она достигает значений 2. ТЬшНсг а1. Прямые исследования по ти тринуклеотидиым микросателлитным локусам у асег апеНпит Ь. Шира, Вайт, . Более того, анализ коллекций образцов одних и тех же сортов пшениц, собранных повторно через лет в одних и тех же 4х географических областях Европы и Азии по ми микросателлитным локусам показал, что в общем, за это время существенно не изменилось количество аллелей и полиморфное информационное содержание исследованных локусов, остались неизменными около аллелей, однако аллелей оказалась изменены на новые КЫез1кта е1 а. Таким образом, по микросателлитным локусам у растений, в частности, у пшениц, наблюдается высокая частота спонтанного локусспецифичного мутирования. Кроме того, ряд вновь возникающих аллелей микросателлитных локусов у пшениц вовлекаются в процессы адаптации к меняющимся условиям окружающей среды. То есть, имеющиеся преимущества в высоком уровне полиморфизма микросателлитных локусов, по сравнению с классическими молекулярногенетическими маркерами, могут приводить и к появлению ошибок при оценке сортспецифичности генотипов по этим локусам, или генеалогических взаимоотношений между сортами. В настоящее время для молекулярногенетического анализа генома растений используются около различных типов маркеров Салина, Хлесткина, . Большой интерес представляет разработка молекулярных маркеров с использованием мобильных генетических элементов, так они широко представлены в геномах эукариот и являются обязательными их компонентами. Барбара Мак Клинтон установила, что в геноме кукурузы имеются множество перемещающихся элементов i, . ДНК мобильных элементов у дрозофилы была выделена и клонирована группами Г. П. Георгиева и В. А. Гвоздева в СССР и Д. Хогнесса в США. В русскоязычной литературе мобильные элементы были названы МДГ мобильные диспергированные гены, а в англоязычной соэяподобные элементы. В настоящее время элементы такого типа принято называть ретротранспозонами Ii . Любомирская, Ильин, . За открытие подвижных генетических элементов большая группа наших соотечественников в г. Государственной премии СССР. Данная работа не ставит своей целью обзор всех мобильных элементов и их роли в геномах организмов. Это, естественно, увлекательная тема, но требующая отдельного обзора.