Genome variability of some Gentiana L. species in nature and in culture in vitro: RAPD-analysis
Aim. Investigation of intraspecies and somaclonal variability of G. acaulis, G. cruciata and G. punctata. Methods. Random amplified polymorphic DNA-polymerase chain reaction (RAPD-PCR), gel-electrophoresis. Results. It was established a species specificity for indicators of gentians genetic heteroge...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Вiopolymers and Cell |
|---|---|
| Datum: | 2010 |
| Hauptverfasser: | , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | English |
| Veröffentlicht: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
2010
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/154214 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Genome variability of some Gentiana L. species in nature and in culture in vitro: RAPD-analysis / M.O. Twardovska, N.M. Drobyk, V.M. Mel'nyk, I.I. Konvalyuk, V.A. Kunakh // Вiopolymers and Cell. — 2010. — Т. 26, № 6. — С. 499-507. — Бібліогр.: 29 назв. — англ, укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-154214 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Twardovska, M.O. Drobyk, N.M. Mel'nyk, V.M. Konvalyuk, I.I. Kunakh, V.A. 2019-06-15T10:06:24Z 2019-06-15T10:06:24Z 2010 Genome variability of some Gentiana L. species in nature and in culture in vitro: RAPD-analysis / M.O. Twardovska, N.M. Drobyk, V.M. Mel'nyk, I.I. Konvalyuk, V.A. Kunakh // Вiopolymers and Cell. — 2010. — Т. 26, № 6. — С. 499-507. — Бібліогр.: 29 назв. — англ, укр. 0233-7657 DOI: http://dx.doi.org/10.7124/bc.00017A https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/154214 575.22: 582.923.1 + 576.5 Aim. Investigation of intraspecies and somaclonal variability of G. acaulis, G. cruciata and G. punctata. Methods. Random amplified polymorphic DNA-polymerase chain reaction (RAPD-PCR), gel-electrophoresis. Results. It was established a species specificity for indicators of gentians genetic heterogeneity – the proportion of polymorphic amplicons and genetic distances. A level of intraspecies variation decreased in the direction of G. acaulis > G. punctata > G. cruciata. Changes in gentians tissue culture by the proportion of polymorphic amplicons were shown to vary within the range of 10–15 % and failed to extend beyond the intraspecies variation. Conclusions. Genome variation of G. acaulis, G. cruciata and G. punctata was studied through the use of RAPD-PCR. The gentians were found to be characterized by different variability in both nature and culture in vitro. In the tissue culture there were discovered considerably smaller number changes as compared to intraspecies variation. Мета. Дослідити внутрішньовидову та сомаклональну мінливість Gentiana acaulis, G. cruciata та G. punctata. Методи. Полімеразна ланцюгова реакція з праймерами довільної послідовності (RAPD- ПЛР), гель-електрофорез. Результати. Виявлено видоспецифічність показників генетичної гетерогенності тирличів – відсотка поліморфних ампліконів і генетичних відстаней. Рівень внутрішньовидової мінливості зменшується у напрямку G. acaulis > G. punctata > G. cruciata. Показано, що зміни в культурі тканин тирличів за вмістом поліморфних ампліконів лежать у діапазоні 10– 15 % і не виходять за межі внутрішньовидової варіабельності. Висновки. Методом RAPD-ПЛР досліджено геномну мінливість G. acaulis, G. cruciata та G. punctata. Встановлено, що тирличі характеризуються різною варіабельністю як у природі, так і в культурі in vitro. У культурі тканин виявлено зміни, які значно менші порівняно з внутрішньовидовою мінливістю. Цель. Исследовать внутривидовую и сомаклональную изменчивость Gentiana acaulis, G. cruciata и G. punctata. Методы. Полимеразная цепная реакция с праймерами произвольной последовательности (RAPD-ПЦР), гель-электрофорез. Результаты. Обнаружена видоспецифичность показателей генетической гетерогенности горечавок – процента полиморфных ампликонов и генетических расстояний. Уровень внутривидовой изменчивости уменьшается в ряду G. acaulis > G. punctata > G. cruciata. Показано, что изменения в культуре тканей горечавок по содержанию полиморфных ампликонов лежат в диапазоне 10– 15 % и не выходят за границы внутривидовой вариабельности. Выводы. Методом RAPD-ПЦР исследована геномная изменчивость G. acaulis, G. cruciata и G. punctata. Установлено, что горечавки характеризуются различной вариабельностью как в природе, так и в культуре in vitro. В культуре тканей обнаружены значительно меньшие изменения по сравнению с внутривидовой изменчивостью. en Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Вiopolymers and Cell Genomics, Transcriptomics and Proteomics Genome variability of some Gentiana L. species in nature and in culture in vitro: RAPD-analysis Геномна мінливість деяких видів роду Gentiana L. у природі та в культурі in vitro: RAPD-аналіз Геномная изменчивость некоторых видов рода Gentiana L. в природе и в культуре in vitro: RAPD-анализ Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Genome variability of some Gentiana L. species in nature and in culture in vitro: RAPD-analysis |
| spellingShingle |
Genome variability of some Gentiana L. species in nature and in culture in vitro: RAPD-analysis Twardovska, M.O. Drobyk, N.M. Mel'nyk, V.M. Konvalyuk, I.I. Kunakh, V.A. Genomics, Transcriptomics and Proteomics |
| title_short |
Genome variability of some Gentiana L. species in nature and in culture in vitro: RAPD-analysis |
| title_full |
Genome variability of some Gentiana L. species in nature and in culture in vitro: RAPD-analysis |
| title_fullStr |
Genome variability of some Gentiana L. species in nature and in culture in vitro: RAPD-analysis |
| title_full_unstemmed |
Genome variability of some Gentiana L. species in nature and in culture in vitro: RAPD-analysis |
| title_sort |
genome variability of some gentiana l. species in nature and in culture in vitro: rapd-analysis |
| author |
Twardovska, M.O. Drobyk, N.M. Mel'nyk, V.M. Konvalyuk, I.I. Kunakh, V.A. |
| author_facet |
Twardovska, M.O. Drobyk, N.M. Mel'nyk, V.M. Konvalyuk, I.I. Kunakh, V.A. |
| topic |
Genomics, Transcriptomics and Proteomics |
| topic_facet |
Genomics, Transcriptomics and Proteomics |
| publishDate |
2010 |
| language |
English |
| container_title |
Вiopolymers and Cell |
| publisher |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Геномна мінливість деяких видів роду Gentiana L. у природі та в культурі in vitro: RAPD-аналіз Геномная изменчивость некоторых видов рода Gentiana L. в природе и в культуре in vitro: RAPD-анализ |
| description |
Aim. Investigation of intraspecies and somaclonal variability of G. acaulis, G. cruciata and G. punctata. Methods. Random amplified polymorphic DNA-polymerase chain reaction (RAPD-PCR), gel-electrophoresis. Results. It was established a species specificity for indicators of gentians genetic heterogeneity – the proportion of polymorphic amplicons and genetic distances. A level of intraspecies variation decreased in the direction of G. acaulis > G. punctata > G. cruciata. Changes in gentians tissue culture by the proportion of polymorphic amplicons were shown to vary within the range of 10–15 % and failed to extend beyond the intraspecies variation. Conclusions. Genome variation of G. acaulis, G. cruciata and G. punctata was studied through the use of RAPD-PCR. The gentians were found to be characterized by different variability in both nature and culture in vitro. In the tissue culture there were discovered considerably smaller number changes as compared to intraspecies variation.
Мета. Дослідити внутрішньовидову та сомаклональну мінливість Gentiana acaulis, G. cruciata та G. punctata. Методи. Полімеразна ланцюгова реакція з праймерами довільної послідовності (RAPD- ПЛР), гель-електрофорез. Результати. Виявлено видоспецифічність показників генетичної гетерогенності тирличів – відсотка поліморфних ампліконів і генетичних відстаней. Рівень внутрішньовидової мінливості зменшується у напрямку G. acaulis > G. punctata > G. cruciata. Показано, що зміни в культурі тканин тирличів за вмістом поліморфних ампліконів лежать у діапазоні 10– 15 % і не виходять за межі внутрішньовидової варіабельності. Висновки. Методом RAPD-ПЛР досліджено геномну мінливість G. acaulis, G. cruciata та G. punctata. Встановлено, що тирличі характеризуються різною варіабельністю як у природі, так і в культурі in vitro. У культурі тканин виявлено зміни, які значно менші порівняно з внутрішньовидовою мінливістю.
Цель. Исследовать внутривидовую и сомаклональную изменчивость Gentiana acaulis, G. cruciata и G. punctata. Методы. Полимеразная цепная реакция с праймерами произвольной последовательности (RAPD-ПЦР), гель-электрофорез. Результаты. Обнаружена видоспецифичность показателей генетической гетерогенности горечавок – процента полиморфных ампликонов и генетических расстояний. Уровень внутривидовой изменчивости уменьшается в ряду G. acaulis > G. punctata > G. cruciata. Показано, что изменения в культуре тканей горечавок по содержанию полиморфных ампликонов лежат в диапазоне 10– 15 % и не выходят за границы внутривидовой вариабельности. Выводы. Методом RAPD-ПЦР исследована геномная изменчивость G. acaulis, G. cruciata и G. punctata. Установлено, что горечавки характеризуются различной вариабельностью как в природе, так и в культуре in vitro. В культуре тканей обнаружены значительно меньшие изменения по сравнению с внутривидовой изменчивостью.
|
| issn |
0233-7657 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/154214 |
| citation_txt |
Genome variability of some Gentiana L. species in nature and in culture in vitro: RAPD-analysis / M.O. Twardovska, N.M. Drobyk, V.M. Mel'nyk, I.I. Konvalyuk, V.A. Kunakh // Вiopolymers and Cell. — 2010. — Т. 26, № 6. — С. 499-507. — Бібліогр.: 29 назв. — англ, укр. |
| work_keys_str_mv |
AT twardovskamo genomevariabilityofsomegentianalspeciesinnatureandincultureinvitrorapdanalysis AT drobyknm genomevariabilityofsomegentianalspeciesinnatureandincultureinvitrorapdanalysis AT melnykvm genomevariabilityofsomegentianalspeciesinnatureandincultureinvitrorapdanalysis AT konvalyukii genomevariabilityofsomegentianalspeciesinnatureandincultureinvitrorapdanalysis AT kunakhva genomevariabilityofsomegentianalspeciesinnatureandincultureinvitrorapdanalysis AT twardovskamo genomnamínlivístʹdeâkihvidívrodugentianaluprirodítavkulʹturíinvitrorapdanalíz AT drobyknm genomnamínlivístʹdeâkihvidívrodugentianaluprirodítavkulʹturíinvitrorapdanalíz AT melnykvm genomnamínlivístʹdeâkihvidívrodugentianaluprirodítavkulʹturíinvitrorapdanalíz AT konvalyukii genomnamínlivístʹdeâkihvidívrodugentianaluprirodítavkulʹturíinvitrorapdanalíz AT kunakhva genomnamínlivístʹdeâkihvidívrodugentianaluprirodítavkulʹturíinvitrorapdanalíz AT twardovskamo genomnaâizmenčivostʹnekotoryhvidovrodagentianalvprirodeivkulʹtureinvitrorapdanaliz AT drobyknm genomnaâizmenčivostʹnekotoryhvidovrodagentianalvprirodeivkulʹtureinvitrorapdanaliz AT melnykvm genomnaâizmenčivostʹnekotoryhvidovrodagentianalvprirodeivkulʹtureinvitrorapdanaliz AT konvalyukii genomnaâizmenčivostʹnekotoryhvidovrodagentianalvprirodeivkulʹtureinvitrorapdanaliz AT kunakhva genomnaâizmenčivostʹnekotoryhvidovrodagentianalvprirodeivkulʹtureinvitrorapdanaliz |
| first_indexed |
2025-11-26T01:39:41Z |
| last_indexed |
2025-11-26T01:39:41Z |
| _version_ |
1850603528262778880 |
| fulltext |
GENOMICS, TRANSCRIPTOMICS, PROTEOMICS
Ге ном на мінливість де я ких видів ро ду Gentiana L.
у при роді та в куль турі in vitro: RAPD-аналіз
М. О. Твар до вська, Н. М. Дро бик1, В. М. Мель ник, І. І. Кон ва люк, В. А. Ку нах
Інсти тут мо ле ку ляр ної біології і ге не ти ки НАН Украї ни
Вул. Академіка За бо лот но го, 150, Київ, Украї на, 03680
1Тер нопільський національ ний пе да гогічний універ си тет імені Во ло ди ми ра Гна тю ка
Вул. М. Кри во но са, 2, Тер нопіль, Украї на, 46027
kunakh@imbg.org.ua
Мета. Дослідити внутрішньо ви до ву та со мак ло наль ну мінливість Gentiana acaulis, G. cruciata та
G. punctata. Ме то ди. Поліме раз на лан цю го ва ре акція з прай ме ра ми довільної послідов ності (RAPD-
ПЛР), гель-елек тро фо рез. Ре зуль та ти. Ви яв ле но ви дос пе цифічність по каз ників ге не тич ної ге те -
ро ген ності тир личів – відсот ка полімор фних ампліконів і ге не тич них відста ней. Рівень внут-
рішньо ви до вої мінли вості змен шується у на прям ку G. acaulis > G. punctata > G. cruciata. По ка за но,
що зміни в куль турі тка нин тир личів за вмістом полімор фних ампліконів ле жать у діапа зоні 10–
15 % і не ви хо дять за межі внутрішньо ви до вої варіабель ності. Вис нов ки. Ме то дом RAPD-ПЛР
дослідже но ге ном ну мінливість G. acaulis, G. cruciata та G. punctata. Вста нов ле но, що тир личі ха -
рак те ри зу ють ся різною варіабельністю як у при роді, так і в куль турі in vitro. У куль турі тка нин ви -
яв ле но зміни, які знач но менші порівня но з внутрішньо ви до вою мінливістю.
Клю чові сло ва: ге ном на мінливість, види роду Тир лич (Gentiana L.), куль ту ра тка нин рос лин, внут-
рішньо ви до ва і со мак ло наль на варіабельність, RAPD-ПЛР.
Вступ. Види роду Тир лич (Gentiana L.) – цінні лі-
карські та де ко ра тивні рос ли ни, які на те ри торії
Украї ни зрос та ють пе ре важ но в Кар па тах. Ско ро -
чен ня аре алів цих видів, змен шен ня чи сель ності та
по ру шен ня струк ту ри їхніх при род них по пу ляцій
внаслідок ан тро по ген но го впли ву зу мо ви ло за не -
сення ба гать ох з них до Чер во ної кни ги Украї ни [1].
Це, в свою чер гу, об ме жує їхнє ви ко рис тан ня як си -
ро ви ни для по треб фар ма цев ти ки. Для за без пе чен -
ня ефек тив них за ходів охо ро ни тир личів не обхід-
ним є не лише всебічне вив чен ня цих видів (у тому
числі і ге но фон ду), а й ви ко рис тан ня новітніх біо-
тех но логій, зок ре ма, от ри ман ня їхніх куль тур клі-
тин, тка нин, органів in vitro [2–4].
У рам ках ком плек сно го ге не тич но го дослід-
жен ня тир личів ми вста но ви ли їхній міжви до вий
поліморфізм за хро мо сом ни ми чис ла ми, розміра ми
по вторів ри бо сом ної ДНК, RAPD-спек тра ми [5–8].
По ка за но внутрішньо ви до ву варіабельність генів
45S рРНК у G. lutea [9].
Окрім цьо го, про ве де но аналіз со мак ло наль ної
мінли вості куль ту ри тка нин різних видів Gentiana
за до по мо гою ци то ге не тич но го ме то ду та блот-гіб-
ри ди зації [9–12]. Ре зуль та ти мо ле ку ляр но-ге не тич -
них досліджень ви я ви ли, що ге ном тир личів за
умов in vitro за знає змін, які, однак, не ви хо дять за
межі внутрішньо ви до вої ге те ро ген ності [9]. У ба -
гать ох ви пад ках мінливість in vitro не ви яв ляється
на рівні ДНК, але де тек тується при дослідженні ка-
ріот и пу [6, 10–12].
499
ISSN 0233-7657. Biopolymers and Cell. 2010. Vol. 26. N 6. P. 499–507
Institute of Molecular Biology and Genetics NAS of Ukraine, 2010
По даль ше вивчен ня внутрішньо ви до вої та со -
мак ло наль ної мінли вості G. acaulis, G. cruciata та
G. punctata ме то дом RAPD-ПЛР доз волить по гли -
би ти ро зуміння особ ли вос тей ге ном ної мінли вості
тир личів як у при роді, так і в куль турі in vitro, у чо-
му й по ля гає мета представленої роботи.
Ма теріали і ме то ди. Ма теріалом для дослід-
жен ня слу гу ва ли рос ли ни з при род них по пу ляцій:
G. acaulis (гори Тур кул, Реб ра, Бре бе нес кул, усі –
хре бет Чор но го ра Укр аїнських Кар пат), G. cruciata
(с. Кре ничі Київської обл. та за повідник «Ме до бо -
ри» Тер нопільської обл.), G. punctata (го ри По жи -
же вська і Брес кул, хребет Чор но го ра; гора Тро яс ка,
хребет Сви до вець Укр аїнських Кар пат), а та кож
рос ли ни цих видів, ви ро щені з насіння за сте риль -
них умов (асеп тичні рос ли ни). Ге не тич ну варіа-
бельність тир личів у при роді оціню ва ли на основі
аналізу вось ми зразків G. acaulis із трьох по пу ляцій
(чо ти ри рос ли ни – ре бе рської, по дві – тур куль-
ської і бре бе нес к ульської), шість зразків G. cruciata
(по три рос ли ни з двох по пу ляцій – ме до бо рської і
кре ни чської) та шість зразків G. punctata з трьох по -
пу ляцій (три рос ли ни – брес к ульської, дві – тро ясь -
кої та одна – по жи же вської). Окрім рос лин, ми ви -
ко рис та ли куль ту ру тка нин ко ре не во го по ход жен -
ня: G. acaulis (гора Тур кул) на 7-, 30- та 72-му
пасажах, G. cruciata (с. Кре ничі) на 9-му, G. cru-
ciata (за повідник «Ме до бо ри») на 8-му, G. punctata
(гора Тро яс ка) на 10-му та G. punctata (гора По жи -
же вська) на 15-му па са жах ви ро щу ван ня, от ри мані
з асеп тич них рос лин. Три валість од но го па са жу
усіх ка люсів ста но ви ла 4 тижні. Умо ви от ри ман ня
та ви ро щу ван ня ка люсів дослідже них тир личів
опи са но в ро бо тах [2, 3]. Мінливість куль ту ри тка -
нин цих видів вив ча ли, порівню ю чи із рос ли ною-
до но ром, яку ви ко рис тано і для аналізу внутріш-
ньо ви до во го поліморфізму.
Виділен ня ДНК та гель-елек тро фо рез про дуктів
ампліфікації здійсню ва ли за підібра ни ми раніше
ме то ди ка ми [10]. Умо ви про ве ден ня поліме раз ної
лан цю го вої ре акції з прай ме ра ми довільної по слідов -
ності (RAPD-ПЛР) та нук ле о тидні по слідов ності
ви ко рис та них прай мерів на ве де но у ро боті [8].
Ре зуль та ти об роб ки елек то ро фо рег рам RAPD-
про дуктів пред став лено у виг ляді біна рної мат риці,
у якій на явність чи відсутність одна ко вих за роз-
міром ампліконів по зна че но відповідно «1» або «0».
На основі скла де них мат риць за до по мо гою ком п’ю -
тер ної про гра ми POPGENE 1.31 [13] роз ра хо вано ге -
не тичні відстані за Неєм, Лі [14]. Ме то дом не зва же -
ної по пар но-гру по вої клас те ри зації (UPGMA) по -
бу до ва но ден дрог ра му взаємоз в’язків між дослід-
же ни ми об’єкта ми. При цьому ви ко рис та но про -
гра му MEGA 3.1 [15].
Відсо ток полімор фних ампліконів (Р) виз на ча -
ли за фор му лою
Р = Кількість поліморфних ампліконів
Загальна кількість ампліконів
%.⋅100
Ре зуль та ти і об го во рен ня. За ре зуль татами
RAPD-аналізу зразків тир личів з ви ко рис тан ням 21
ви пад ко во го прай мера от ри ма но 957 фраг ментів
розміром 250–3000 п. н. Оскільки не всі прай ме ри
дава ли чіткі про дук ти ампліфікації, то об ра хун ки у
разі G. cruciata про во ди ли за 21 прай ме ром,
G. punctata – за 19, G. acaulis – за 17. За галь на
кількість чітких відтво рю ва них ампліконів для
G. acaulis ста но ви ла 313 (у се ред ньо му 18,4 на
прай мер), G. cruciata – 315 (15 на прай мер),
G. punctata – 329 (17,3 на прай мер).
Де які ти пові RAPD-спек три рос лин G. acaulis
пред став ле но на рис. 1, а. Для всієї вибірки прай ме-
рів вміст полімор фних ампліконів (Р) у дослідже-
них зразках ста но вив 63 %. RAPD-спек три рос ли -
ни-до но ра (гора Тур кул) та от ри ма ної від неї ку-
льту ри тка нин виявилися подібни ми, але не іден -
тич ни ми (рис. 1, б). Рівень ге не тич но го поліморфіз-
му за Р між ци ми зраз ка ми віднос но не ви со кий і
дорівнює 12 %. Най подібнішими у за гальній вибір-
ці є RAPD-спек три зразків од но го й то го ж ка лю су,
відібра них на 30-му і 72-му па са жах (рис. 1, б).
На основі ре зуль татів про ве де но го RAPD-
аналізу по бу до ва но ден дрог ра му ге не тич ної подіб-
ності зразків G. acaulis (рис. 2). З на ве де ної ден -
дрог ра ми вид но, що досліджені об’єкти фор му ють
два клас те ри. До пер шо го на ле жать зраз ки G. acau-
lis, які по хо дять з по пу ляції, ло калізо ва ної на горі
Реб ра, до дру го го – об’єкти з двох інших по пу ляцій
цьо го ви ду – тур к ульської та бре бе нес к ульської. У
меж ах пер шо го клас те ру мож на виділи ти суб клас -
тер, сфор мо ва ний ди ко рос ли ми рос ли на ми з ре бер-
ської по пу ляції, та дві окремі гілки, пред став лені
500
ТВАР ДО ВСЬКА М. О. ТА ІН.
асеп тич ни ми рос ли на ми з тієї ж по пу ляції. Все ре -
дині дру го го клас те ру спос терігається чіткий роз -
поділ на два суб клас те ри: один – зраз ки з го ри Тур -
кул, інший – рос ли ни з го ри Бре бе нес кул. Зна чен ня
ге не тич них відста ней між окре ми ми ге но ти па ми
цих по пу ляцій при близ но одна кові. Із зразків тур-
кульської по пу ляції, у свою чер гу, ви ок ре ми ли ся
одна гілка, пред став ле на ди ко рос лою рос ли ною, та
два підклас те ри, пер ший з яких фор му ва ли рос ли -
на-до нор та от ри ма на від неї куль ту ра тка нин 7-го
па са жу, дру гий – ка люс 30-го та 72-го па сажів від
іншої рос ли ни, яку в даній ро боті не вив ча ли. Як
вид но з ден дрог ра ми (рис. 2), са ме зраз ки ка лю су,
куль ти во ва но го протягом три ва ло го ча су, ви я ви ли -
ся ге не тич но на й ближ чи ми. Пред став лені ре зуль -
та ти по ка зу ють більшу ге не тич ну спорідненість
зразків G. acaulis з тур к ульської та бре бе нес куль-
ської по пу ляцій, які на ден дрог рамі фор му ють
один клас тер, та відда леність від них зразків ре бер-
ської, що утво рю ють окре мий клас тер.
Ге не тич на відстань за Неєм, Лі між рос ли на ми
G. acaulis ле жить у діапа зоні 0,170–0,438 (табл. 1).
Ці по каз ни ки не ви хо дять за межі от ри ма но го на ми
раніше зна чен ня міжви до вої варіабель ності (се ред -
ня ве ли чи на ге не тич них відста ней між сімо ма ви -
да ми ста но вить 0,54) та ге не тич ної відстані між
G. acaulis та на й ближ чим до ньо го за то по логією
на ден дрог рамі G. verna (0,532) [8]. Ступінь ге не -
тич них відміннос тей між ка лю сом G. acaulis (го ра
Тур кул) 7-го па са жу та рос ли ною-до но ром дорів-
нює 0,122, що не ви хо дить за межі по каз ників ге не -
тич них відста ней між рос ли на ми цьо го виду.
Для всієї вибірки прай мерів величина Р у до-
слідже них рос лин G. cruciata ста но вить 30 %. По-
рівнян ня RAPD-спектрів рос лин-до норів та от ри -
ма них від них куль тур тка нин (рис. 3) виявило, що
рівень ге не тич но го поліморфізму між ни ми дорів-
нює 10 % для ме до бо рської і 12 % – для кре нич-
ської по пу ляцій.
501
ГЕ НОМ НА МІНЛИВІСТЬ ДЕ Я КИХ ВИДІВ РО ДУ GENTIANA L.
a M 1 2 3 4 5 6 7 8 M 1 2 3 4 5 6 7 8
б
1 2 М 3 4 1 2 М 3 4 1 2 М 3 4
А07 А18
А07 А18 В08
1,5
1,0
0,8
0,5
тис. п. н.
1,5
1,0
0,8
0,5
тис. п. н.
тис. п. н. тис. п. н. тис. п. н.
1,5
1,0
0,8
0,5
1,5
1,0
0,8
0,5
1,5
1,0
0,8
0,5
Рис. 1. RAPD-профілі різних ге но типів G. acaulis: а –
внутрішньо ви до вий поліморфізм (1–4 – рос ли ни ре бе рської по -
пу ляції; 5–6 – рос ли ни тур к ульської по пу ляції; 7–8 – рос ли ни
бре бе нес к ульської по пу ляції); б – мінливість у куль турі in vitro
зразків ДНК рос лин тур к ульської по пу ляції (1 – рос ли на-до -
нор; 2 – куль ту ра тка нин 7-го па са жу, от ри ма на від рос ли ни 1;
3, 4 – куль ту ра тка нин 30-го і 72-го па сажів відповідно). М –
мар кер мо ле ку ляр них мас. Стрілка ми по зна че но поліморфні
амплікони для всіх доріжок (а) або для доріжок 1, 2 та 3, 4
відповідно (б). Наз ви ви ко рис та них прай мерів за зна че но під
елек тро фо рег ра ма ми
Рис. 2. Ден дрог ра ма ге не тич ної подібності зразків G. acaulis,
побу до ва на UPGMA-ме то дом за ге не тич ни ми відста ня ми Нея,
Лі [14]: 1, 2 – ди ко рослі та 3, 4 – асеп тичні рос ли ни; 5 – дико -
рос ла рос ли на; 6 – асеп тич на рос ли на-до нор; 7 – куль ту ра тка -
нин 7-го па са жу, одер жа на з рос ли ни 6; 8, 9 – куль ту ра тка нин
30-го і 72-го па сажів відповідно; 10, 11 – ди ко рослі рос ли ни
гора Ребра
гора Туркул
гора
Бребенескул
3
1
2
4
3
5
6
7
8
9
10
11
На основі да них RAPD-аналізу по бу до вано ден -
дрог раму ге не тич ної подібності зразків G. cruciata
(рис. 4), які роз поділи ли ся на два клас те ри, від-
повідно до по пу ляційної при на леж ності. У меж ах
пер шо го клас теру, пред став ле но го зраз ка ми з кре -
ни чської по пу ляції, виокремлюють ся два суб клас -
те ри, сфор мо вані відповідно ди ко рос лою і асеп тич -
ною рос ли на ми та ще однією рос ли ною з при ро ди і
куль ту рою тка нин від асеп тич ної рос ли ни. У дру -
го му клас тері зраз ки з ме до бо рської по пу ляції роз -
поділяються де що по-іншо му: дві рос ли ни входять
до од но го суб клас теру, окремі гілки фор мують
асеп тич на рос ли на та от ри ма на з неї куль ту ра тка -
нин. Як вид но з ден дрог ра ми, в об ох ви пад ках рос -
ли ни-до но ри та їхні ка лю си не по трап ляють до од -
но го суб клас те ру, що мо же свідчи ти про зміни ге -
но му в куль турі тка нин G. cruciata. Найближчими
ге не тич но у дослідженій вибірці виявилися дві рос-
ли ни з медоборської популяції.
Зна чен ня ге не тич них відста ней за Неєм, Лі між
рос ли на ми G. cruciata (табл. 2) ле жать у діапа зоні
від 0,046 до 0,215 і не ви хо дять за межі вста нов ле -
но го раніше по каз ни ка міжви до вої варіабель ності
тир личів (0,54), а та кож ге не тич ної дис танції до
найближ чо го на ден дрог рамі ви ду – G. pneumonan-
the (0,498) [8]. При порівнянні куль ту ри тка нин і
вихідної рос ли ни з кре ни чської по пу ляції вста нов -
ле но, що ге не тич на відстань між ни ми дорівнює
0,132; з ме до бо рської по пу ляції – 0,1.
Де які ти пові RAPD-спек три G. punctata на ве де -
но на рис. 5. Відсо ток полімор фних ампліконів у
дослідже них рос лин G. punctata ста но вить 39 %. Рі-
вень ге не тич но го поліморфізму за цим по каз ни ком
між вихідною рос ли ною по жи же вської і тро ясь кої
попу ляцій та їхньою куль ту рою тка нин віднос но
не ви со кий і дорівнює 11 і 15 % відповідно.
На основі ре зуль татів про ве де но го RAPD-
аналізу по бу до ва но ден дрог ра му ге не тич ної подіб-
ності дослідже них зразків G. punctata (рис. 6), які
фор му ють два клас те ри. До пер шо го з них на ле -
жать об’єкти G. punctata (гора Тро яс ка), до дру го -
го – пред став ни ки двох інших по пу ляцій цьо го ви -
ду – брес к ульської та по жи же вської. У меж ах дру -
го го клас теру мож на виділи ти два суб клас тери:
один фор му ють три рос ли ни з гори Брес кула, а
інший – зраз ки з гори По жи жевської. Тоб то на ден -
дрог рамі ге не тич ної подібності роз поділ об’єктів
G. punctata відповідає їхній по пу ляційній при на -
502
ТВАР ДО ВСЬКА М. О. ТА ІН.
Зра зок
Гора Реб ра Гора Тур кул Гора Бре бе нес кул
Ди ко рос ла рос ли на Асептична рос ли на Ди ко рос ла
рос ли на
Асептична
рос ли на-
до нор
Куль ту ра тка -
нин 7-го па са жу
від рос ли ни 6
Куль ту ра
тка нин 30-го
па са жу
Куль ту ра
тка нин 72-го
па са жу
Ди ко рос ла
рос ли на
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
1 –
2 0,205 –
3 0,274 0,249 –
4 0,217 0,209 0,229 –
5 0,308 0,282 0,376 0,287 –
6 0,291 0,308 0,357 0,295 0,182 –
7 0,326 0,335 0,366 0,321 0,205 0,122 –
8 0,295 0,253 0,344 0,274 0,163 0,170 0,148 –
9 0,308 0,300 0,376 0,295 0,182 0,174 0,174 0,083 –
10 0,300 0,326 0,404 0,313 0,174 0,205 0,229 0,186 0,229 –
11 0,376 0,330 0,438 0,308 0,225 0,266 0,282 0,229 0,241 0,170 –
Таб ли ця 1
Ге не тичні відстані за Неєм, Лі [14] між зраз ка ми G. acaulis за ре зуль та та ми RAPD-аналізу
леж ності. Найближчими ге не тич но є дві рослини з
брескульської популяції.
Ге не тич на відстань за Неєм, Лі між рос ли на ми
G. punctata ле жить у діапа зоні від 0,063 до 0,255
(табл. 3). Ці зна чен ня не пе ре ви щують от ри ма но го
на ми раніше се ред ньо го по каз ни ка міжви до вої
варіабель ності (0,54) та відстані між G. punctata і
ге не тич но на й ближ чим до ньо го ви дом G. lutea
(0,351) [8]. Ге не тич на дис танція між рос ли ною-до -
но ром і куль ту рою тка нин G. punctata (гора Тро яс -
ка) ста но вить 0,158. Де що мен шим (0,113) цей по-
каз ник є для зразків пожижевської популяції.
З порівнян ня ре зуль татів RAPD-аналізу зразків
G. acaulis, G.cruciata і G. punctata вип ли ває, що во -
ни ха рак те ри зу ють ся різним рівнем мінли вості як у
при роді, так і в куль турі in vitro. Вміст поліморф-
них ампліконів для трьох видів був віднос но ви со -
ким: G. acaulis – 63 %, G. punctata – 39 % та
G. cruciata – 30 %. Вва жається, що рівень ге не тич -
но го поліморфізму ви ду за ле жить від низ ки чин -
503
ГЕ НОМ НА МІНЛИВІСТЬ ДЕ Я КИХ ВИДІВ РО ДУ GENTIANA L.
Зра зок
Село Кре ничі За повідник «Ме до бо ри»
Ди ко рос ла рос ли на Асептична
рос ли на-до нор
Куль ту ра тка нин 9-го
па са жу від рос ли ни 3 Ди ко рос ла рос ли на Асептична
рос ли на-до нор
Куль ту ра тка нин 8-го
па са жу від рос ли ни 7
1 2 3 4 5 6 7 8
1 –
2 0,125 –
3 0,147 0,066 –
4 0,129 0,132 0,132 –
5 0,177 0,204 0,204 0,132 –
6 0,184 0,196 0,204 0,147 0,046 –
7 0,188 0,215 0,215 0,151 0,076 0,076 –
8 0,204 0,264 0,272 0,173 0,111 0,118 0,100 –
Таб ли ця 2
Ге не тичні відстані за Неєм, Лі [14] між зраз ка ми G. cruciata за ре зуль та та ми RAPD-аналізу
1 2 3 4 5 6 7 8 M 1 2 3 4 5 6 7 8 M
тис. п. н.
– 1,5
– 1,0
– 0,8
– 1,5
– 1,0
– 0,8
A01 В10
тис. п. н.
Рис. 3. RAPD-спек три ДНК дослідже них зразків G. cruciata із
села Кре ничів (1, 2 – ди ко рослі рос ли ни; 3 – асеп тич на рос ли -
на-до нор; 4 – куль ту ра тка нин 8-го па са жу, от ри ма на з рос ли ни
3) та із за повідни ка «Ме до бо ри» (5, 6 – ди ко рослі рос ли ни; 7 –
асеп тич на рос ли на-до нор; 8 – куль ту ра тка нин 9-го па са жу, от -
ри ма на з рос ли ни 7); М – мар кер мо ле ку ляр них мас. Стрілка ми
по зна че но поліморфні амплікони. Наз ви ви ко рис та них прай -
мерів за зна че но під елек тро фо рег ра ма ми
3
1
4
2
3
5
6
7
8
с. Креничі
заповідник
«Медобори»
Рис. 4. Ден дрог ра ма ге не тич ної подібності зразків G. cruciata,
по бу до ва на UPGMA-ме то дом за ге не тич ни ми відста ня ми Нея,
Лі [14]: 1, 2 – ди ко рослі рос ли ни; 3 – асеп тич на рос ли на-до нор;
4 – куль ту ра тка нин 8-го па са жу, от ри ма на з рос ли ни 3; 5, 6 –
ди ко рослі рос ли ни; 7 – асеп тич на рос ли на-до нор; 8 – куль ту ра
тка нин 9-го па са жу, от ри ма на з рос ли ни 7
ників, виз на чаль ни ми се ред яких є біологічні особ -
ли вості ви ду (на прик лад, еко логічна плас тичність,
спосіб роз мно жен ня та ін.), розміри по пу ляцій, гео-
графічне по ши рен ня то що [16–18]. Досліджен ня
ме то дом RAPD-ПЛР ге не тич ної варіабель ності у
різних за розміром по пу ляціях рідкісно го ви ду
Gentianella germanica L. – пред став ни ка ро ду Gen-
tianella Moench, близь ко го до Gentiana, ви я ви ло по -
зи тив ну ко ре ляцію між ге ном ною мінливістю і
розміра ми по пу ляцій [19]. Існує дум ка про те, що
зрос тан ня за екстре маль них умов мо же при звести
до підви щен ня ге не тич ної ге те ро ген ності, яка й за -
без пе чує ви жи ван ня ви ду [16]. Зок ре ма, ви со кий
рівень ге ном но го поліморфізму Ungernia victoris
Vved. Ex Artjushenko ав то ри по яс ню ють су во ри ми
умова ми зрос тан ня та вузь ким аре а лом цьо го ен де-
мічно го ви ду [20].
Літе ра турні дані що до впли ву на рівень ге не -
тич ної варіабель ності ге ог рафічно го роз пов сюд -
ження ви ду є не одноз нач ни ми. Нап рик лад, рівень
ге ном ної мінли вості по пу ляцій Orobanche gracilis
Sm. (var. gracilis) за лежить від їхньо го роз та шу ван -
ня і ви щий у північних ра йо нах Іспанії порівня но з
504
ТВАР ДО ВСЬКА М. О. ТА ІН.
Зра зок
Гора Тро яс ка Гора Брес кул Го ра По жи же вська
Асептична
рос ли на-до нор
Куль ту ра тка нин 10-го
па са жу від рос ли ни 1
Ди ко рос ла
рос ли на Ди ко рос ла рос ли на Ди ко рос ла
рос ли на
Куль ту ра тка нин
15-го па са жу
1 2 3 4 5 6 7 8
1 –
2 0,158 –
3 0,161 0,147 –
4 0,243 0,198 0,224 –
5 0,224 0,201 0,228 0,113 –
6 0,255 0,216 0,235 0,126 0,063 –
7 0,239 0,201 0,213 0,228 0,158 0,137 –
8 0,228 0,213 0,224 0,255 0,183 0,190 0,113 –
Таб ли ця 3
Ге не тичні відстані за Неєм, Лі [14] між зраз ка ми G. punctata за ре зуль та та ми RAPD-аналізу
A04 A05
тис. п. н.
– 1,5
– 1,0
– 0,8
– 0,5
1,5 –
1,0 –
0,8 –
0,5 –
1 2 3 4 5 6 7 8 M M 1 2 3 4 5 6 7 8
Рис. 5. Про дук ти ампліфікації ДНК зразків G. punctata з гори
Тро яски (1 – асеп тич на рос ли на-до нор; 2 – куль ту ра тка нин
10-го па са жу, от ри ма на з рос ли ни 1; 3 – ди ко рос ла рос ли на), з
гори Брес кула (4, 5, 6 – ди ко рослі рос ли ни) та з гори По жи жев-
ської (7 – ди ко рос ла рос ли на; 8 – куль ту ра тка нин 15-го па са -
жу); М – мар кер мо ле ку ляр них мас. Стрілка ми по зна че но полі-
морфні амплікони. Наз ви ви ко рис та них прай мерів за зна че но
під елек тро фо рег ра ма ми
гора Трояска
гора Брескул
гора
Пожижевська
3
1
2
3
4
5
6
7
8
Рис. 6. Ден дрог ра ма ге не тич ної подібності зразків G. punctata,
по бу до ва на UPGMA-ме то дом за ге не тич ни ми відста ня ми Нея,
Лі [14]: 1 – асеп тич на рос ли на-до нор; 2 – куль ту ра тка нин 10-го
па са жу, от ри ма на з рос ли ни 1; 3 – ди ко рос ла рос ли на; 4–6 – ди -
ко рослі рос ли ни; 7 – ди ко рос ла рос ли на; 8 – куль ту ра тка нин
15-го па са жу
півден ни ми [18]. Про те RAPD-аналіз поліморфізму
пред став ників ро ди ни Lemnaceae не виявив зв’язку
внутрішньовидової диференціації з географічною
приуроченістю зразків. На дум ку ав торів, це можна
по яс ни ти відсутністю територіальної ізоляції окре -
мих популяцій [21].
За га лом, гру пу ван ня дослідже них на ми об’єк-
тів на ден дрог ра мах ге не тич ної подібності відпові-
дає їхній по пу ляційній при на леж ності. По ряд з
цим, ціка ви ми ви я ви ли ся ре зуль та ти вив чен ня рос -
лин G. acaulis і G. punctata з трьох по пу ляцій, роз -
та шо ва них на різній відстані одна від од ної. Клас -
те ри зація на ден дрог рамі зразків G. punctata з трьох
попу ляцій відоб ражає ге ог рафічне розта шу ван ня
останніх. Об’єкти з гір По жи жевської та Бреску ла
(дві сусідні вер ши ни Чор ногірсько го хреб та) на
ден дрог рамі ге не тич ної подібності роз поділені в
меж ах од но го клас теру, тоді як зраз ки з тро ясь кої
по пу ляції, яка знач но відда ле на від двох попе ре -
дніх (хре бет Сви до вець), фор му ють окре мий клас -
тер. Про те у разі G. acaulis по яс ни ти от ри мані дані
ли ше ге ог рафічним положенням не мож на.
Пред став лені ре зуль та ти виявляють більшу ге -
нетич ну спорідненість зразків цьо го ви ду з тур к -
ульської і бре бе нес к ульської по пу ляцій, які на ден -
дрог рамі фор му ють один клас тер, та відда леність
від них зразків ре бе рської, що утво рю ють окре мий
клас тер, хо ча гора Тур кул ге ог рафічно ближча до
гори Ребра, ніж до гори Бре бе нес кула. Оче вид но,
це зу мов ле но ге не тич ною ізо ляцією за значе них по -
пуляцій, однією з при чин якої мо жуть бу ти біоло-
гічні особ ли вості G. acaulis – се ред вивчених видів
здатність до ве ге та тив но го роз мно жен ня у нього
найбільша [22]. Подібну за ко номірність для цього
ви ду ви яв ле но при дослідженні рос лин з інших
гірських ма сивів Євро пи – різних час тин Альп i Пі-
ре неїв [23]. Зок ре ма, на ден дрог рамі ге не тич ної по-
дібності, по бу до ваній за ре зуль та та ми RAPD-ана-
лізу, зраз ки G. acaulis з од но го гірсько го маси ву –
Примо рських Альп – розміщені в різних кла дах.
Авторами та кож по ка за но знач ну ге не тич ну від-
стань між по пу ляціями для ще од но го пред став ни -
ка секції Ciminalis – ви ду, дуже близького за біоло-
гічни ми особливостями до G. acaulis – G. clusii.
На основі влас них і літе ра тур них да них ми при -
пус каємо, що са ме біологічні особ ли вості G. acau-
lis є при чи ною час тко во го ге не тич но го вирізнен ня
дослідже них на ми по пу ляцій та окре мих ге но типів
у меж ах од но го ло каліте ту.
Рівень со мак ло наль ної мінли вості за Р для всіх
дослідже них видів нижчий у 2–5 разів за внутріш-
ньови до вий поліморфізм і ко ли вається в меж ах 10–
15 %. Таку ж тен денцію ви яв лено при вив ченні ге -
номної мінли вості куль ту ри тка нин U. victoris: ав -
то ра ми вста нов ле но, що мінливість у куль турі тка -
нин знач но ни жча за внутрішньо ви до ву [24, 25].
Рівень со мак ло наль ної мінли вості не ви хо дить за
межі внутрішньо ви до вої і при дослідженні культу -
ри тка нин та інтак тних рос лин де я ких видів ірисів
[26]. Однак відо мо, що куль ти ву ван ня in vitro мо же
спричинити значні пе ре бу до ви ге но му, які за своїм
роз ма хом у ра у вольфії зміїної Rauwolfia serpenti-
na є порівнянними з міжви до ви ми [27], а у женьше -
ню Panax ginseng – з внутрішньовидовими [28].
У вибірці об’єктів G. acaulis найближчими ге -
не тич но виявилися зраз ки од но го й то го ж ка лю су,
відібрані на 30-му і 72-му па са жах куль ти ву ван ня.
Це мо же свідчи ти про віднос ну ге не тич ну ста-
більність зазначеного ка лю су впро довж треть о го–
шос то го років ви ро щу ван ня in vitro. На підтверд-
жен ня та ко го при пу щен ня мож на навести ре зуль та -
ти ци то ге не тич них досліджень, які за свідчи ли, що з
віком у цій куль турі тка нин зрос тає час тка полі-
плої дних клітин, однак рівень ане уп лої дних у ше-
стирічно му ка люсі порівня но з од норічним прак -
тич но не змінюється [29]. Збе ре жен ня віднос ної ге -
не тич ної стабільності впро довж три ва ло го куль ти -
вуван ня ви яв ле но і при вив ченні 45S рДНК у куль -
турі тка нин 23–50-го па сажів (2–5 років ви ро щу-
ван ня in vitro) іншо го ви ду тирличів – G. lutea [9].
Вис нов ки. Ме то дом RAPD-ПЛР про ве де но до-
сліджен ня ге ном ної мінли вості G. acaulis, G. punc-
tata та G. cruciata. По ка за но, що для тир личів влас -
ти вий різний рівень ге не тич ної ге те ро ген ності як у
при роді, так і в куль турі in vitro. Вміст поліморф-
них ампліконів, який ха рак те ри зує рівень внутріш-
ньо ви до вої мінли вості, ста но вить: для G. acaulis –
63 %, G. punctata – 39 % і G.cruciata – 30 %. Клас те -
ри зація об’єктів на ден дрог ра мах відповідає їхній
по пу ляційній при на леж ності, що свідчить про від-
нос ну ге не тич ну ізо ляцію по пу ляцій (ло калітетів).
Рівень со мак ло наль ної мінли вості за Р для всіх до-
505
ГЕ НОМ НА МІНЛИВІСТЬ ДЕ Я КИХ ВИДІВ РО ДУ GENTIANA L.
слідже них видів у 2–5 разів ни жчий за внутрішньо -
ви до вий поліморфізм і становить 10–15 %.
Автори вис лов лю ють щи ру под я ку І. О. Анд-
рєєву, К. В. Спірідо новій та О. М. Буб лик за до по -
мо гу і кон суль тації під час от ри ман ня та аналізу ре -
зуль татів.
M. O. Twardovska, N. M. Drobyk1, V. M. Mel’nyk, I. I. Konvalyuk,
V. A. Kunakh
Genome variability of some Gentiana L. species in nature and in
culture in vitro: RAPD-analysis
Institute of Molecular Biology and Genetics NAS of Ukraine
150, Akademika Zabolotnogo Str., Kyiv, Ukraine, 03680
1Volodymyr Hnatiuk Ternopil’ National Pedagogical University
2, М. Кryvonosa Str., Ternopil’, Ukraine, 46027
Summary
Aim. Іnvestigation of intraspecies and somaclonal variability of
G. acaulis, G. cruciata and G. punctata. Methods. Random amp-
lified polymorphic DNA-polymerase chain reaction (RAPD-PCR),
gel-electrophoresis. Results. It was established a species specificity
for indicators of gentians genetic heterogeneity – the proportion of
polymorphic amplicons and genetic distances. A level of intra-
species variation decreased in the direction of G. acaulis > G. pun-
ctata > G. cruciata. Changes in gentians tissue culture by the pro-
portion of polymorphic amplicons were shown to vary within the
range of 10–15 % and failed to extend beyond the intraspecies
variation. Conclusions. Genome variation of G. acaulis, G. cru-
ciata and G. punctata was studied through the use of RAPD-PCR.
The gentians were found to be characterized by different variability
in both nature and culture in vitro. In the tissue culture there were
discovered considerably smaller number changes as compared to
intraspecies variation.
Keywords: genome variability, Gentiana L. species, plant tissue
culture, intraspecies and somaclonal variation, RAPD-PCR.
М. О. Твар дов ская, Н. М. Дро бык, В. Н. Мель ник,
И. И. Кон ва люк, В. А. Ку нах
Ге ном ная из мен чи вость не ко то рых ви дов рода Gentiana L.
в при ро де и в куль ту ре in vitro: RAPD-ана лиз
Ре зю ме
Цель. Иссле до вать внут ри ви до вую и со мак ло наль ную из мен чи -
вость Gentiana acaulis, G. cruciata и G. punctata. Ме то ды. По-
ли ме раз ная цеп ная ре ак ция с прай ме ра ми про из воль ной по сле до ва -
тель нос ти (RAPD-ПЦР), гель-элек тро фо рез. Ре зуль та ты. Об-
на ру же на ви дос пе ци фич ность по ка за те лей ге не ти чес кой ге -
те ро ген нос ти го ре ча вок – про цен та по ли мор фных ам пли ко нов
и ге не ти чес ких рас сто я ний. Уро вень внут ри ви до вой из мен чи -
вос ти умень ша ет ся в ряду G. acaulis > G. punctata > G. cru-
ciata. По ка за но, что из ме не ния в куль ту ре тка ней го ре ча вок по
содержанию по ли мор фных ам пли ко нов ле жат в ди а па зо не 10–
15 % и не вы хо дят за гра ни цы внут ри ви до вой ва ри а бель нос ти.
Вы во ды. Ме то дом RAPD-ПЦР ис сле до ва на ге ном ная из мен чи -
вость G. acaulis, G. cruciata и G. punctata. Уста нов ле но, что
го ре чав ки ха рак те ри зу ют ся раз лич ной ва ри а бель нос тью как в
при ро де, так и в куль ту ре in vitro. В куль ту ре тка ней
об на ру же ны зна чи тель но мень шие из ме не ния по срав не нию с
внут ри ви до вой из мен чи вос тью.
Клю че вые сло ва: ге ном ная из мен чи вость, виды рода Го ре -
чав ка (Gentiana L.), куль ту ра тка ней рас те ний, внут ри ви до вая
и со мак ло наль ная ва ри а бель ность, RAPD-ПЦР.
ПЕРЕЛІК ЛІТЕРАТУРИ
1. Red data Book of Ukraine. Plants and Fungy / 2 ed.–Кyiv: M.
Bazhan Ukr. encyclopedy, 1996.–608 p.
2. Strashniuk N. M., Hrytsak L. R., Les’kova O. M., Mel’nyk V.
M. Introduction in culture in vitro of some Gentiana L. genus
species // Physiol. and Biochem. of Cultivated Plants.–2004.–
36, N 4.–P. 327–334.
3. Strashniuk N. M., Twardovska M. O., Mel’nyk V. M. Introduc-
tion in culture in vitro of Gentiana cruciata L. and Gentiana
pneumonanthe L. species // Nauk. zap., Ser. Biol. (Ternop.
nats. pedagog. univ. im. Volodymyra Gnatuka).–2006.–N 2
(29).–P. 100–107.
4. Pat. of Ukraine on a useful model N 36436 dated by 27.10.
2008. Method to gain of non- transgenic root isolated culture
of gentians (Gentiana L.) / N. M. Strashniuk, L. R. Hrytsak,
V. М. Mel’nyk, M. O. Twardovska, I. I. Konvalyuk, V. A.
Kunakh // Bull. N 20.
5. Mel'nyk V. M., Andreev I. O., Spiridonova K. V., Kunakh V. A.
Restriction mapping and variability of 18S-25S ribosomal
genes in some species of Gentiana genus // Cytology and
Genetics.–2003.–37, N 5.–P. 65–71.
6. Andreev I. O., Spiridonova K. V., Mel’nyk V. M., Kunakh V.
A. Interspecies polymorphism and rearrangements in culture
in vitro of 5S rRNA genes in Gentiana L. species // Repts Nat.
Acad. Sci. Ukr.–2004.–N 6.–P. 189–192.
7. Strashniuk N. M., Twardovska M. O., Mel’nyk V. M. Karyo-
logy of some European species of Gentiana L. (Gentiana-
ceae) // Ukr. Bot. Zhur.–2008.–65, N 6.–P. 836–848.
8. Twardovska M. O., Strashniuk N. M., Mel’nyk V. M., Konva-
lyuk I. I., Kunakh V. A. RAPD-analysis of the genome poly-
morphism for some Gentiana L. species from the Ukrainian
flora // Repts Nat. Acad. Sci. Ukr.–2009.–N 5.–P. 200–204.
9. Mel'nyk V. M., Spiridonova K. V., Andreev I. O., Strashniuk
N. M., Kunakh V. A. Variability of nuclear 18S-25S rDNA of
Gentiana lutea L. in nature and in tissue culture in vitro //
Cytology and Genetics.–2004.–38, N 3.–P. 16–21.
10. Mel'nyk V. M., Andreev I. O., Spiridonova K. V., Strashniuk
N. M., Kunakh V. A. 18S-25S rDNA variation in tissue culture
of some Gentiana L. species // Cytology and Gene-
tics.–2007.–41, N 2.–P. 19–23.
11. Twardovska M. O., Strashniuk N. M., Mel’nyk V. M., Kunakh
V. A. Evaluation of some Gentiana L. species tissue culture
genetic variation // Bull. of Vavilov Soc. Geneticists and Bre-
eders of Ukr.–2007.–5, N 1–2.–P. 104–111.
12. Twardovska M. O., Strashniuk N. M., Mel’nyk V. M., Adonin
V. I., Kunakh V. A. Chromosomal variability in a tissue cul-
ture of rare species of the genus Gentiana L. // Cytology and
Genetics.–2008.–42, N 4.–P. 12–17.
13. Yeh F. C., Rongcai Y., Boyle T. POPGENE. Version 1.31.–
Edmonton: Univ. Alberta, 1999.
14. Nei M., Li W.-H. Mathematical model for studying genetic
variation in terms of restriction endonucleases // Proc. Nat.
Acad. Sci. USA.–1979.–76, N 10.–P. 5269–5273.
506
ТВАР ДО ВСЬКА М. О. ТА ІН.
15. Kumar S., Tamura K., Nei M. MEGA3: Integrated software
for molecular evolution genetics analysis and sequences
alignment // Briefin. Bioinf.–2004.–5,N 2.–P. 150–163.
16. Nevo E. E. Evolution of genome-phenome diversity under
environmental stress // Proc. Nat. Acad. Sci. USA.–2001.–
98, N 11.–P. 6233–6240.
17. Ward S. Genetic analysis of invasive plant populations at dif-
ferent spatial scales // Biol. Invas.–2006.–8, N 3.–P. 541–
552.
18. Roman B., Hernandez R., Pujadas-Salva A. J., Cubero J. I.,
Rubiales D., Satovic Z. Genetic diversity in two variants of
Orobanche gracilis Sm. [var. gracilis and var. deludens
(Beck) A. Pujadas] (Orobanchaceae) from different regions
of Spain // Electron. J. Biotechnol.–2007.–10, N 2.–P.
221–229.
19. Fisher M., Matthies D. RAPD variation in relation to popu-
lation size and plant fitness in the rare Gentianella germanica
(Gentianaceae) // Am. J. Bot.–1998.–85, N 6.–P. 811–819.
20. Bublyk О. М., Andreev I. O., Spiridonova K. V., Muzyka V. I.,
Kolonina I. V., Kunakh V. A. Genetic heterogeneity of the rare
endemic species Ungernіa vіctorіs (Amaryllіdaceae):
RAPD-analysis // Ukr. Bot. Zhur.–2008.–65, N 3.–P. 445–
452.
21. Martirosyan Е. V., Ryzhova N. N., Skryabin К. G., Kochieva
Е. Z. RAPD analysis of genome polymorphism in the family
Lemnaceae // Russ. J. Genet.–2008.–44, N 3.–P. 417–422.
22. Serebryakova T. I. Models of shoot formation and some evo-
lutionary trends in the genus Gentiana L. // Bull. MOIP Sect.
Biol.–1979.–84, N 6.–P. 97–109.
23. Hungerer K. B., Kadereit J. W. The phylogeny and biogeo-
graphy of Gentiana L. sect. Ciminalis (Adans.) Dumort.: A
historical interpretation of distribution ranges in the Euro-
pean high mountains // Persp. Plant Ecol., Evol. and System.–
1998.–1, N 1.–Р. 121–135.
24. Bublyk О. М., Andreev I. O., Spiridonova K. V., Mozhylevska
L. P., Kunakh V. A. Studies on the genome variability in
Ungernіa vіctorіs tissue culture through RAPD-markers //
Bull. of Vavilov Soc. Geneticists and Breeders of Ukr.–
2006.–4, N 1.–P. 3–11.
25. Bublyk О. М., Andreev I. O., Spiridonova K. V., Kunakh V. A.
Somaclonal variability of Ungernіa vіctorіs: the necessity of
comprehensive genetic analysis // Biopolym. cell.–2008.–24,
N 6.–P. 487–493.
26. Kozyrenko М. М., Artyukova Е. V., Lauve L. S., Boltenkov Е.
V. The analysis of genetic variability of callus cultures of se-
veral species of Iris L. genus // Russ. J. Biotechnol.–2002.–
N 4.–P. 38–48.
27. Solov’yan V. T., Spiridonova K. V., Kunakh V. A. Genome re-
arrangements in cell culture of Rauwolfia serpentina: Diverse
pattern of genome variations // Russ. J. Genet.–1994.–30,
N 2.–P. 250–254.
28. Kozyrenko М. М., Artyukova Е. V., Lauve L. S., Zhuravlev Yu.
N., Reunova G. D. The genetic variability of Panax ginseng
callus lines // Russ. J. Biotechnol.–2001.–N 1.–P. 19–26.
29. Twardovska M. O., Strashniuk N. M., Mel’nyk V. M., Adonin
V. I., Kunakh V. A. Chromosome number variability and
chromosome aberration level in Gentiana acaulis L. tissue
culture // Bull. of Vavilov Soc. Geneticists and Breeders of
Ukr.–2006.–4, N 2.–P. 204–209.
UDC 575.22: 582.923.1 + 576.5
Received 28.07.09
507
ГЕ НОМ НА МІНЛИВІСТЬ ДЕ Я КИХ ВИДІВ РО ДУ GENTIANA L.
|