Биологические особенности природных популяций Arabidopsis в условиях Карелии

• Автор: Грицких, Марина Витальевна
• Шифр специальности: 03.01.04, 03.01.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Петрозаводск
• Количество страниц: 152 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Обзор литературы.

1.1. Генетический полиморфизм как основа формирования приспособленности природных популяций

1.2. Методы выявления полиморфизма.

1.3. АгаЫорзЬ как модельный объект для изучения полиморфизма и приспособленности природных популяций растений

1.3.1. Популяционногенетические исследования ЛгаЫс1ор8.

1.3.2. Генетические основы адаптации популяций АгаЫряк

Глава 2. Объекты и методы исследования

2.1. Объекты исследования

2.2. Характеристика мест произрастания.

. 2.3. Выращивание растений в лабораторных условиях.
2.4. Методы выявления полиморфизма.
2.5. Статистическая обработка данных.
Глава 3. Результаты и обсуждение
3.1. Фенотипическое разнообразие растений природных
популяций ЛгаЫс1орьля
3.1.1. Морфологические особенности растений северных
популяций А. ЖаИапа и популяции А. . реЬаеа
3.1.2. Полиморфизм А. втИапа по времени зацветания
3.2. Генетическая изменчивость северных популяций А. ИаИапа.
3.2.1. Биохимический полиморфизм природных популяций
А. i изоферментный анализ
3.2.2. Генетическая структура островных и континентальных популяций А. ЖаНапа ИЛРОанализ.
3.2.3. Сравнительный анализ уровня генетического разнообразия
популяций А. ИаПапа и А. I. ре1гаеа.
3.3. Оценка приспособленности природных популяций А. IИаПапа
Заключение
Выводы
Литература


Болес того, при детальном анализе состава популяции и наследственности, как правило, обнаруживается высокая степень генетического разнообразия Айала, Смиряев, . Первичный источник этого разнообразия мутационная изменчивость, которая подхватывается и усиливается за счет комбинативной изменчивости, основанной на рекомбинации генов. Однако генетическая структура вида не сводится к одной лишь изменчивости, и при использовании биохимических методов в популяциях всегда обнаруживаются мономорфпые, инвариантные белки Алтухов, . В результате проведенного более лет тому назад анализа геномов разных видов в них была обнаружена инвариантная часть и сформулирована гипотеза, повидимому, удовлетворительно объясняющая генетическое разнообразие природных популяций по различным белкам как ферментной, так и неферментной природы Алтухов, Алтухов, Рычков, Омельченко, . Как установлено, для жизнеспособности популяции важное значение имеет уровень генного разнообразия i, i, i . vi . Высокая гетерозиготность, определяющая наибольшую жизнеспособность отдельной особи, может оказаться в определенных случаях неблагоприятной для ее потомства и, следовательно, для приспособленности популяции в целом. Высокие уровни полиморфизма и гетерозиготности способны привести к резкому возрастанию частоты генетической рекомбинации, в связи с чем, гармоничные межлокусные взаимодействия станут невозможными, и это может привести к выщеплению летальных мутаций i, Алтухов, . Уровень генетической изменчивости отдельных локусов связан с их функциональной нагруженностью. Согласно теории нейтральности, локусы, кодирующие белки, на которые налагаются функциональные ограничения, должны иметь низкий уровень гетерозиготности Кимура, Алтухов, Рычков, , . Для нскодирующих участков, а также интронов, наоборот, характерен высокий уровень полиморфизма. Таким образом, устойчивость популяций связана с их способностью поддерживать оптимальную величину генного разнообразия, унаследованную от предкового генофонда. Как показывают исследования, генетический полиморфизм популяций в значительной степени связан с системой размножения вида i, , , vi . . Артюкова и др. Существуют большие различия в организации генетической структуры у перекрестнооиыляемых и самоопыляющихся видов растений. Большинство полиморфных локусов в популяциях перекрестноопыляемых растений содержат одни и те же высокочастотные аллели. По низкочастотным аллелям между популяциями часто наблюдается очевидная дифференциация. У инбредных видов уровень панмиксии напротив значительно снижен, а популяции таких видов уступают панмиктичным в генетическом разнообразии. Для популяций самоопыляющихся видов характерным является то, что они состоят из набора в разной мере гомозиготных линий. В этом случае популяции различаются, как по высокочастотным, так и по низкочастотным аллелям i, Дубинин, i, , . Считается, что тип размножения вида является главной детерминантой в распределении генетической изменчивости внутри и между популяциями . , , ii . . ii . Большую часть генетического разнообразия у перекрестников составляет внутрипопуляционная компонента. Различия между популяциями этих видов не столь велики. В отличие от этого у самоопыляющихся видов межпопуляционнос разнообразие составляет значительную величину i, , . Эволюционно сложившееся соотношение внутри и межпопуляционной компонент генетическогоразнообразия, как правило, является оптимальным. Перераспределение внутри и межпопуляционной компонент генного разнообразия, также как снижение гетерозиготности, или ее чрезмерное возрастание неблагоприятны для нормального функционирования популяции и приводят к нарушению генетической структуры, следствием чего может стать низкая выживаемость потомков, уменьшение численности и деградация популяции Левонтин, Хедрик, Алтухов, .