Анализ организации геномов асимметричных соматических гибридов в роде Nicotiana
Получены асимметричные соматические гибриды между облученными клетками Nicotiana sylvestris и нормальными N. plumbaginifolia, а также внутривидовые «гамма- гибриды» N. plumbaginifolia. В качестве партнеров использовали хлорофиллдефектный мутант N. sylvestris V42 и дефектные по нитратредуктазе линии...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Биополимеры и клетка |
|---|---|
| Дата: | 1991 |
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
1991
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/155827 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Анализ организации геномов асимметричных соматических гибридов в роде Nicotiana / М.А. Коросташ, Е.В. Буцко, Е.В. Ковтун, А.С. Пароконный // Биополимеры и клетка. — 1991. — Т. 7, № 5. — С. 55-62. — Бібліогр.: 20 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-155827 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Коросташ, М.А. Буцко, Е.В. Ковтун, Е.В. Пароконный, А.С. 2019-06-17T13:50:48Z 2019-06-17T13:50:48Z 1991 Анализ организации геномов асимметричных соматических гибридов в роде Nicotiana / М.А. Коросташ, Е.В. Буцко, Е.В. Ковтун, А.С. Пароконный // Биополимеры и клетка. — 1991. — Т. 7, № 5. — С. 55-62. — Бібліогр.: 20 назв. — рос. 0233-7657 DOI: http://dx.doi.org/10.7124/bc.0002F3 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/155827 575.224+576.5 Получены асимметричные соматические гибриды между облученными клетками Nicotiana sylvestris и нормальными N. plumbaginifolia, а также внутривидовые «гамма- гибриды» N. plumbaginifolia. В качестве партнеров использовали хлорофиллдефектный мутант N. sylvestris V42 и дефектные по нитратредуктазе линии N. plumbaginifolia сnx20 и nia26. Гибриды отбирали по комплементации, т. е. по способности утилизировать нитраты в качестве единственного источника азота. Изцчали воздействие облучения одного из родителей на организацию гибридного генома. Применяли облучение в диапазоне доз 10–1 000 Гр. Проводили цитологический и биохимический анализы гибридов. Установили. что после слияния облученной и нормальной клеток селективное преимущество имеют полиплоидные гибриды, в которых содержится облученный диплоидный, гиподиплоидный набор хромосом донора на фоне тетра-, гексаплоидных хромосомных наборов реципиента. После облучения дозой 1 000 Гр в гибридном геноме элиминируются 75–96 % хромосом диплоидного набора донора. Одержані між- та внутрішньовидові комбінації «гама»-гібридів Nicotiana. Вивчався вплив опромінювання у діапазоні доз 10–1 000 Гр на організацію гібридних геномів цитологічними та молекулярно-біологічним методами. Дослідження показали, що при злитті нормальної та опроміненої клітини селективну перевагу мають поліплоїдні гібриди, у яких на одну опромінену клітину приходиться дві, три нормальні. Опромінення дозою 1 000 Гр викликає елімінацію 75–96 % хромосом донора у гібридних клітинах. Inter- and intraspecific «gamma»-hybrids in Nicctiana were obtained with dose usage 10–1000 Gy. Cytological and molecularbiological analysises of 60 hybrid lines showed, that polyploid «gamma»-hybrids, containing one irradiated donor genome per two, three intact recipient ones, have selective advantages. 75–96 % donor chromosomes didn't preserve in fusion products after treatment with 1000 Gy. ru Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Биополимеры и клетка Клеточная биология Анализ организации геномов асимметричных соматических гибридов в роде Nicotiana Аналіз організації геномів асиметричних соматичних гібридів у роді Nicotiana Analysis of asymmetric somatic hybrid genome organization in Nicotiana Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Анализ организации геномов асимметричных соматических гибридов в роде Nicotiana |
| spellingShingle |
Анализ организации геномов асимметричных соматических гибридов в роде Nicotiana Коросташ, М.А. Буцко, Е.В. Ковтун, Е.В. Пароконный, А.С. Клеточная биология |
| title_short |
Анализ организации геномов асимметричных соматических гибридов в роде Nicotiana |
| title_full |
Анализ организации геномов асимметричных соматических гибридов в роде Nicotiana |
| title_fullStr |
Анализ организации геномов асимметричных соматических гибридов в роде Nicotiana |
| title_full_unstemmed |
Анализ организации геномов асимметричных соматических гибридов в роде Nicotiana |
| title_sort |
анализ организации геномов асимметричных соматических гибридов в роде nicotiana |
| author |
Коросташ, М.А. Буцко, Е.В. Ковтун, Е.В. Пароконный, А.С. |
| author_facet |
Коросташ, М.А. Буцко, Е.В. Ковтун, Е.В. Пароконный, А.С. |
| topic |
Клеточная биология |
| topic_facet |
Клеточная биология |
| publishDate |
1991 |
| language |
Russian |
| container_title |
Биополимеры и клетка |
| publisher |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Аналіз організації геномів асиметричних соматичних гібридів у роді Nicotiana Analysis of asymmetric somatic hybrid genome organization in Nicotiana |
| description |
Получены асимметричные соматические гибриды между облученными клетками Nicotiana sylvestris и нормальными N. plumbaginifolia, а также внутривидовые «гамма- гибриды» N. plumbaginifolia. В качестве партнеров использовали хлорофиллдефектный мутант N. sylvestris V42 и дефектные по нитратредуктазе линии N. plumbaginifolia сnx20 и nia26. Гибриды отбирали по комплементации, т. е. по способности утилизировать нитраты в качестве единственного источника азота. Изцчали воздействие облучения одного из родителей на организацию гибридного генома. Применяли облучение в диапазоне доз 10–1 000 Гр. Проводили цитологический и биохимический анализы гибридов. Установили. что после слияния облученной и нормальной клеток селективное преимущество имеют полиплоидные гибриды, в которых содержится облученный диплоидный, гиподиплоидный набор хромосом донора на фоне тетра-, гексаплоидных хромосомных наборов реципиента. После облучения дозой 1 000 Гр в гибридном геноме элиминируются 75–96 % хромосом диплоидного набора донора.
Одержані між- та внутрішньовидові комбінації «гама»-гібридів Nicotiana. Вивчався вплив опромінювання у діапазоні доз 10–1 000 Гр на організацію гібридних геномів цитологічними та молекулярно-біологічним методами. Дослідження показали, що при злитті нормальної та опроміненої клітини селективну перевагу мають поліплоїдні гібриди, у яких на одну опромінену клітину приходиться дві, три нормальні. Опромінення дозою 1 000 Гр викликає елімінацію 75–96 % хромосом донора у гібридних клітинах.
Inter- and intraspecific «gamma»-hybrids in Nicctiana were obtained with dose usage 10–1000 Gy. Cytological and molecularbiological analysises of 60 hybrid lines showed, that polyploid «gamma»-hybrids, containing one irradiated donor genome per two, three intact recipient ones, have selective advantages. 75–96 % donor chromosomes didn't preserve in fusion products after treatment with 1000 Gy.
|
| issn |
0233-7657 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/155827 |
| citation_txt |
Анализ организации геномов асимметричных соматических гибридов в роде Nicotiana / М.А. Коросташ, Е.В. Буцко, Е.В. Ковтун, А.С. Пароконный // Биополимеры и клетка. — 1991. — Т. 7, № 5. — С. 55-62. — Бібліогр.: 20 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT korostašma analizorganizaciigenomovasimmetričnyhsomatičeskihgibridovvrodenicotiana AT buckoev analizorganizaciigenomovasimmetričnyhsomatičeskihgibridovvrodenicotiana AT kovtunev analizorganizaciigenomovasimmetričnyhsomatičeskihgibridovvrodenicotiana AT parokonnyias analizorganizaciigenomovasimmetričnyhsomatičeskihgibridovvrodenicotiana AT korostašma analízorganízacíígenomívasimetričnihsomatičnihgíbridívurodínicotiana AT buckoev analízorganízacíígenomívasimetričnihsomatičnihgíbridívurodínicotiana AT kovtunev analízorganízacíígenomívasimetričnihsomatičnihgíbridívurodínicotiana AT parokonnyias analízorganízacíígenomívasimetričnihsomatičnihgíbridívurodínicotiana AT korostašma analysisofasymmetricsomatichybridgenomeorganizationinnicotiana AT buckoev analysisofasymmetricsomatichybridgenomeorganizationinnicotiana AT kovtunev analysisofasymmetricsomatichybridgenomeorganizationinnicotiana AT parokonnyias analysisofasymmetricsomatichybridgenomeorganizationinnicotiana |
| first_indexed |
2025-11-27T01:40:05Z |
| last_indexed |
2025-11-27T01:40:05Z |
| _version_ |
1850791490165407744 |
| fulltext |
У Д К 575.224+576.5
Μ. А. Коросташ, Ε. В. Буцко, Ε. В. Ковтун, А. С. Пароконный
АНАЛИЗ ОРГАНИЗАЦИИ ГЕНОМОВ
АСИММЕТРИЧНЫХ СОМАТИЧЕСКИХ ГИБРИДОВ
В РОДЕ NICOTIAAN
Получены асимметричные соматические гибриды между облученными клетками Nico-
tiana sylvestris и нормальными N. plumbaginifolia, а также внутривидовые «гамма-
гибриды» N. plumbaginifolia. В качестве партнеров использовали хлорофиллдефектный
мутант N. sylvestris V42 и дефектные по нитратредуктазе линии N. plumbaginifolia
спх20 и nia26. Гибриды отбирали по комплементации, т. е. по способности утилизи-
ровать нитраты в качестве единственного источника азота. Изцчали воздействие об-
лучения одного из родителей на организацию гибридного генома. Применяли облуче-
ние в диапазоне доз 10—1 ООО Гр. Проводили цитологический и биохимический анализы
гибридов. Установили. что после слияния облученной и нормальной клеток селективное
преимущество имеют полиплоидные гибриды, в которых содержится облученный дип-
лоидный, гиподиплоидный набор хромосом донора на фоне тетра-, гексаплоидных
хромосомных наборов реципиента. После облучения дозой 1 ООО Г ρ в гибридном ге-
номе элиминируются 75—96 % хромосом диплоидного набора донора.
Введение. Создание асимметричных соматических гибридов высших
растений, состоящих из полного генома вида реципиента и нескольких
хромосом или хромосомных сегментов донорских видов, дает подход к
решению проблемы направленного воздействия на генетический аппа-
рат эукариотической клетки. Степень репрезентативности родительских
геномов в продукте слияния в значительной мере непредсказуема. Д л я
контроля за вкладом каждого партнера в гибридный геном необходи-
мо вызывать и направлять утрату частей этого генома таким образом,
чтобы получать асимметричные соматические гибриды с небольшой
частью донорского генома в другом неизменном реципиентном. В та-
ком случае облучают одного из партнеров рентгеновскими или «гам-
м а - л у ч а м и , так как известно, что последние вызывают 'аберрацию и
фрагментацию хромосом.
Рентгеновское облучение использовали для получения «цибридов»
(гибрид с цитоплазмой одного родителя и ядром другого) [1], а так-
же асимметричных ядерных гибридов, содержащих в своем геноме на-
ряду с нормальным хромосомным набором донора одну или несколько
хромосом реципиента. Получены асимметричные соматические' гибри-
ды моркови и петрушки [2], табака и дурмана [3], гибриды между
видами Lycopersicon [4], Solatiaeeae [5, 6], табаком и ячменем [7],
табаком и беленой [8], табаком и морковью [9], красавкой и N. plum-
baginifolia [10], табаком и N. plumbaginifolia [11]. Известно, что про-
цесс элиминации хромосом при отдаленных комбинациях гибридов вы-
зывается не или не только воздействием «гамма»-лучей. Д л я того что-
бы изучить воздействие облучения на растительный геном, избежав
явлений гибридной несовместимости, мы решили выбрать систему с
максимально приближенными партнерами и создать межвидовую (меж-
ду близкими видами) и внутривидовую комбинации «гамма»-гибридов,
которые являются удобной моделью для анализа организации асим-
метричного гибридного генома. В качестве родительских видов исполь-
зовали дефектные по нитратредуктазе линии N. plumbaginifolia: спх20
и nia26, а также хлорофиллдефектный мутант N. sylvestris. Гибриды
отбирали по комплементации, т. е. по способности утилизировать ни-
траты в качестве единственного источника азота. Изучали воздействие
радиации на растительный геном в диапазоне доз от 10 до 1000 Гр.
Гибриды анализировали на цитологическом уровне и с помощью видо-
специфических повторяющихся последовательностей.
Материалы и методы. В ы д е л е н и е и с л и я н и е п р о т о п л а с -
т о в. Протопласты выделяли из асептически выращиваемых на средах
с восстановленной формой азота мутантных по разным локусам линий
<g) М. А. КОРОСТАШ. Е. В. БУЦКО. Е. В. КОВТУН, А. С. П А Р О К О Н Н Ы Й , 1991
56 ISSN 0233-7657. Б И О П О Л И М Е Р Ы И КЛЕТКА. 1991. Т. 7. № 5-·
N. plumbaginifolia: cnx20 и nia26 (2n = 20) [12], а также из альбино
мутанта N. sylvestris V42 [13]. Д л я этого использовали стандартную
смесь ферментов: 0,1 %-ную целлюлазу «Onozuka-RlO», 0,05 %-ный
мацерозим «Onozuka-RlO» в растворе 0,5 M сахарозы. Протопласты
N. sylvestris для межвидовой комбинации гибридов облучали дозами
IOi 100 и 1000 Гр на кобальтовой облучательной установке «Исследова-
тель» в солевом растворе W5, протопласты піа26 для внутривидовой
комбинации гибридов облучали дозами 10, 250 и 1000 Гр. Слияние
протопластов проводили по методу Негруциу [14] для мезофильных
протопластов. Продукты слияния культивировали на среде NH4-SK3 с
восстановленной формой азота [15]. Через 10—14 дней колонии пере-
носили на селективную модифицированную среду MS с нитратами в
качестве единственного источника азота. Спустя месяц отбирали зеле-
ные колонии, способные регенерировать. Анализировали полностью ре-
генерировавшие и укоренившиеся растения.
Ц и т о л о г и ч е с к и й а н а л и з . Материалом для цитологическо-
го анализа служили меристематические клетки конуса нарастания мо-
лодых корешков (размером 1—2 см) асептически выращиваемых рас-
тений соматических гибридов и исходных родительских видов. Матери-
ал фиксировали в уксусном алкоголе (ледяная уксусная кислота:
96 %-ный этиловый спирт, 1 : 3) в течение 12—16 ч при 4 °С, после че-
го материал проводили через растворы этилового спирта нисходящей
концентрации (70, 50 и 30 %) до дистиллированной воды и далее ок-
рашивали в 1 %-ном растворе ацетоорсеина в течение 24 ч при ком-
натной температуре. Из окрашенного материала изготавливали дав-
леные препараты. Просмотр и фотографирование осуществляли на
микроскопе UNIVAR («Reichert-Jung», Австрия) - в проходящем свете
при светлопольном освещении. Метафазные пластинки фотографирова-
ли на пленку «Фото-32».
Б л о т и н г - а н а л и з г и б р и д о в . Д л я анализа использовали
видоспецифические для N. plumb aginifolia повторы: диспергированный
pNpl.18 и кластерированный pNpl.9, полученные Е. В. Ковтун (см.
статью Ковтун Ε. В. в этом ж е номере).
В качестве специфического для N. sylvestris использовали моно-
мер тандемного повтора (183 п. о.) из N. tabacum. Д а н н а я последова-
тельность была клонирована в pUC19 по ВатНІ-сшту. Рекомбинант-
ная плазмида любезно предоставлена д-ром Коукаловой [16].
Общую Д Н К выделяли по методике [17]. Растительная Д Н К бы-
ла полностью гидролизована рестриктазой BamHI в соответствии с ре-
комендациями поставщика (НПО «Фермент», Вильнюс). К а ж д а я про-
ба содержала 3 мкг Д Н К и 10—20 единиц фермента. Рестриктные
фрагменты разделяли при горизонтальном электрофорезе в 0,8 %-ном
агарозном геле, фотографировали в УФ-свете после окраски бромис-
тым этидием и переносили на нейлоновые фильтры, как описано [8].
Манипуляции с плазмидной Д Н К и блот-гибридизацию выполня-
ли по методу Е. В. Ковтун.
Результаты и обсуждение. Ц и т о л о г и ч е с к и й а н а л и з
«г а м м а»-г и б ρ и д о в. На селективной среде отбирали 2 % гибридов
по комплементации, что составляло в среднем 200—300 колоний на
каждую комбинацию. Д л я анализа использовали по 10 способных к
морфогенезу растений каждой гибридной комбинации. Межвидовые
гибриды N. sylvestris\N. plumbaginifolia, полученные после облучения
N. sylvestris дозами 10, 100 Гр, были морфологически нормальными и
фенотипически соответствовали одному из родителей. На рис. 1, а,
представлены «гамма»-тибриды N. sylvestrisY^N. plumbaginifolia и ро-
дительские виды (1 — N. sylvestris; 2—4 — гибриды с облученным ге-
номом N. sylvestris (дозы 10 (2); 100 («?), 1000 Гр (4)\ 5 — N. plumba-
ginifolia спх20). Растения, содержащие в своем геноме один геном об-
лученной N. sylvestris и два нормальных генома N. plumbaginifolia, по
форме и морфологии листьев походили на последнюю. Гибриды, геном
которых состоял из одного диплоидного или гиподиплоидного облучен-
56 ISSN 0233-7657. Б И О П О Л И М Е Р Ы И КЛЕТКА. 1991. Т. 7. № 5-·
)го набора хромосом N. sylvestris и нормального д
umbaginifolia, имели морфологические признаки обоих
жмер хлорофиллдефектность, характерную для альбиш
округлую форму листовой пластинки, специфическую
iginifolia. Гибриды, полученные после облучения N. s
)00 Гр, обладали пониженным морфогенетическим по'
здленно регенерировали и укоренялись (4—5 месяцев
'ис· 1
іенньїе мясистые листовые пластинки. Через год культи
юлогия листовых пластинок нормализовалась у некотс
>идов (100/2, 100/4), что, возможно, соответствовало ]
:ромосомного материала и элиминации некоторых іаб
юсом или фрагментов.
Кариологический анализ 10 линий гибридов (таб,
цих облученный дозой 10 Гр геном N. sylvestris, выяв
>3—64 хромосомами в наборе, из которых 40 соответс
ідному набору N. plumbaginifolia (2/2 = 20), а осталь
юму N. sylvestris (2п = 24). Таким образом, возникної
клетки связано со слиянием диплоидной клетки N. sy
гетраплоидной или двумя диплоидными Λ7. plumbaginifi
слонов включал 52—56 хромосом, из которых 24—30 :
sylvestris и 26—28 — N. plumbaginifolia. Один клон с
хромосом: 17—18 N. sylvestris и диплоидный набор N.
Четыре клона явились, по всей видимости, продуктами
ихпых родительских клеток.
Клоны, полученные при облучении дозой 100 Гр, M
ча четыре группы. Четыре клона содержали 54—56 х{
зе — гиподиплоидный набор N. sylvestris и неполный
56 ISSN 0233-7657. Б И О П О Л И М Е Р Ы И КЛЕТКА. 1991. Т. 7. № 5-·
N. plumbaginifolia. Геном одного клона включал 36 хромосом, из ко-
торых 20 — диплоидный набор N. plumbaginifolia и 16 N. sylvestris.
Д в а клона с 60—64 хромосомами в наборе имели полный геном N. syl-
vestris на фоне тетраплоидного N. plumbaginifolia. Три клона содер-
ж а л и диплоидный набор хромосом N. plumbaginifolia и гиподиплоид-
ный N. sylvestris.
После облучения дозой 1000 Гр можно выделить две группы гиб-
ридов: содержащие два и три диплоидных набора хромосом N. plum-
baginifolia на 1—5 хромосом N. sylvestris и 3—7 реконструированных
или мини-хромосом, оставшихся после облучения суперлетальной до-
зой. Результаты приведены на рис. 2, где изображены метафазные
пластинки хромосом «гамма»-гибридов N. sylvestris\N. plumbaginifo-
lia; геном N. sylvestris облучен дозами: а— 10; б, β — 100; г — 1000 Гр.
Д л я сохранения облученного генома без явлений гибридной несов-
местимости мы получили внутривидовую комбинацию гибридов N.
plumbaginifolia, отобранных по комплементации дефекта нитратредук-
тазы после слияния линий спх20 (дефект в структуре молибденового
кофактора) и nia26 (дефект по апоферменту). Практически все расте-
ния при дозе облучения 10 Гр были морфологически нормальными (см.
Т а б л и ц а 1
Результаты цитологического анализа асимметричных соматических гибридов
О б щ е е число
хромосом гиб-
рида
И з н и *
Ч и с л о
I и з у ч е н н ы х
к л о н о в
Д о з а о б л у ч е н и я
N. sylvestris. Гр
О б щ е е число
хромосом гиб-
рида
типа
N. sylvestris
типа
N. plumbagini-
folia
нового типа
Ч и с л о
I и з у ч е н н ы х
к л о н о в
10 63—64 39—40
52—56 26—28
37—38 20
40—44 20
59—60 40
100 5 3 - 5 5 31—40
30—38 20
66—64 38—40
40—43 20
1000 62—67 59—60
47—53 38—40
23—24 — 2
24—30 — 2
17—18 — 1
20—24 — 4
1 8 - 2 0 — 1
16—24 — 4
16—18 — 1
2 0 - 2 4 — 2
20—23 — 3
1—4 3—7 3
3—8 5—7 7
56 I S S N 0233-7657. Б И О П О Л И М Е Р Ы И К Л Е Т К А . 1991. Т. 7. № 5-·
рис. 1,6, где представлены «гамма-гибриды» N. plumbaginifolia n i a 2 6 X
Х с п х 2 0 и родительские линии (1 — nia26; 2—4 — гибриды с облучен-
ным геномом nia26 (дозы: 10 (2); 100 (3); 1000 Гр (4)). Кариологиче-
ский анализ этих линий свидетельствует о том, что они явились про-
дуктами слияния двух, трех клеток (табл. 2) . Гибриды, полученные
с использованием дозы 250 Гр, содержали в своем геноме два, три ро-
дительских и характеризовались наличием реконструированных и ми-
ни-хромосом. «Гамма»-гибриды дайной комбинации представлены как
морфологически нормальными растениями-рсгенерантами, так и кло-
нами со сниженным морфогенетическим потенциалом. Гибриды, ото-
бранные после облучения сугіерлетальнои дозой 1000 Гр, на цитологи-
ческом уровне по плоидности и количеству реконструированных и ми-
ни-хромосом практически не отличаются от гибридов, содержащих ге-
ном, облученный дозой 250 Гр. Но морфологически все они отличаются
от нормы, медленно регенерируют и плохо укореняются (рис. 3: мета-
фазные пластинки хромосом «гамма»-гнбридов N. plumbaginifolia
n ia26Xcnx20 ; геном nia26 облучен дозами: а—10; б, в—100; г —
1000 Гр) . Эти данные не противоречат работам других авторов, кото-
Т а б л и ц а 2
Результаты цитологического анализа асимметричных соматических гибридов
.N. plumbaginifolia nia26xcnx20
Доза о б л у ч е н и я
піа26, Гр
Общее число
хромосом
Реконструированных
(метацентрическиχ ) І Мини-хромосом Число изучен -
ных клонов
10 3 8 — 4 0 4
5 8 — 6 0 — — 3
5 4 — 5 7 — 3
2 5 0 6 3 — 6 4 1 — 2 3 - 4 2
3 8 — 4 5 — 1 — 4 3
5 7 — 6 0 2 — 3 3 - 5 5
1000 3 2 — 3 4 1 - 2 2 - 3 2
6 3 — 7 0 1 — 2 Ь — 7 4
5 9 2 3 1
5 3 — 5 6 1 — 2 4 — 5 3
ISSN pJ;.i-7657. Б! ІС П О Л И ΛΑ Г P Ы II КЛЕТКА. 199! .Y- 5 5 9
рые не находят различий в организации гибридных геномов при облу-
чении одного из родителей дозами 500—1000 [19] и 200—400 Гр [8] .
Возможно, это свидетельствует о пороговом действии гамміа-лучей на
растительный геном. В работе [20] обсуждается влияние условий куль-
тивирования на получение нормальных растений после облучения су-
перлетальными дозами и делается вывод о том, что период культуры
in vitro должен быть по возможности коротким.
А н а л и з я д е р н о й Д Н К а с и м м е т р и ч н ы х с о м а т и -
ч е с к и х г и б р и д о в с п о м о щ ь ю в и д о с п е ц и ф и ч е с к и х
п о в т о р я ю щ и х с я п о с л е д о в а т е л ь н о с т е й . Как сообщает-
Рис. 4
ся в статье Е. В. Ковтун, представлялось интересным проанализировать
полученные «гамма»-гибриды посредством гибридизации гибрид-
ных геномов с видоспецифическими повторяющимися последователь-
ностями. Мы исследовали межвидовые гибриды с помощью видоспе-
цифических для N. plumbaginifolia повторов pNpl.18 и pNpl.9, а т акже
мономера тандемного повтора N. tabacum HRS60.1 [16], который ин-
тенсивно гибридизовался с Д Н К N. sylvestris и не давал сигнала при
гибридизации в жестких условиях с общей Д Н К N. plumbaginifolia.
На рис. 4 приведены данные по блот-гибридизации Д Н К «гамма»-гиб-
ридов N. sylvestrisY^N. plumbaginifolia с видоспецифическими повто-
ряющимися последовательностями (α — в: 1—3, 10—13 — гибриды, по-
лученные после обработки дозой 100 Гр; 4 — N. plumbaginifolia; 5—•
N. sylvestris; 6, 7 — 1000 Гр; S, 9 — 10 Гр) .
Диспергированный повтор pNpl.18 (рис. 4, а) и кластерированный
pNpl.9 (рис. 4 , 6 ) , как и ожидалось, имелись у всех гибридных расте-
ний. Судя по интенсивности гибридизации, количество повторов у гиб-
ридов соответствовало количеству повторов у N. plumbaginifolia.
При блотинг-анализе с HRS60.1 (рис. 4, в) все соматические гибри-
ды продемонстрировали «лестницу», характерную для тандемно-орга-
низованного повтора. Однако интенсивность гибридизации отличалась
у различных линий. Так, сила гибридизации тандема с растительной
Д Н К гибридов, геном которых содержал диплоидные наборы хромо-
сом обоих родителей (дозы 10, 100 Гр), была сравнима с сигналом,
полученным для N. sylvestris. В то же время для ядерной Д Н К гибри-
дов, геном которых состоял из гиподиплоидного набора хромосом N.
sylvestris на фоне тетраплоидного N. plumbaginifolia, показан значи-
тельно менее интенсивный сигнал, что позволяет судить об асимметрич-
ности гибридов. Исходя из того, что HKS60.1 локализуется на центро-
мерных и теломерных участках почти всех хромосом (личное сообще-
ние Б. Коукаловой), можно предположить, что часть их элиминируется
при облучении. Частота разрушения данных участков хромосом на-
ходится в прямой зависимости от дозы облучения. Так, при величине
дозы 100 Гр интенсивность гибридизации снижается только у некото-
56 ISSN 0233-7657. Б И О П О Л И М Е Р Ы И КЛЕТКА. 1991. Т. 7. № 5-·
рых гибридов, тогда как при дозе 1000 Гр у всех гибридов сила гиб-
ридизациоиного сигнала значительно понижена. Однако стоит заме-
тить, что д а ж е при жестком облучении не наблюдалось перестроек в
тандемном повторе.
Таким образом, можно сделать вывод о том, что при слиянии об-
лученной и нормальной клеток селективное преимущество имеют поли-
плоидные гибриды, содержащие диплоидный или неполный диплоид-
ный (несколько хромосом при дозе 1000 Гр) на фоне тетра-, гексапло-
идного хромосомного набора реципиента. Облучение дозами 10, 100 Гр
практически приводит к созданию симметричных гибридов и не вызы-
вает значительной элиминации хромосомного материала донора, кото-
рый составляет 65—100 % диплоидного хромосомного набора донора
на гибридный геном. Облучение дозой 1000 Гр вызывает значительную
элиминацию хромосом донора, которые составляют 4—25 % набора N.
sylvestris.
P е з ю м е
Одержан і між- та внутрішньовидові комбінації «гама»-гібридів Nicotiana. Вивчався
вплив опромінювання у діапазоні доз 10—1 000 Гр на організацію гібридних геномів
цитологічними та молекулярно-біологічним методами. Досл ідження показали, що при
злитті нормальної та опроміненої клітини селективну перевагу мають поліплоїдні гіб-
риди, у яких на одну опромінену клітину приходиться дві, три нормальні. Опромі-
нення дозою 1 000 Гр викликає елімінацію 75—96 % хромосом донора у гібридних
клітинах.
S u m m a r y
Inter- and int raspecif ic «gamma»-hybr ids in Nicotiana were obta ined with dose u sage
10—1000 Gy. Cytological and molecu la rb io log ica j ana lys ises of 60 hybrid lines showed,
t ha t polyploid «gamma»-hybr ids , con ta in ing one i r rad ia ted donor genome per two, three
in tac t recipient ones, have selective advan tages . 75—96 % donor chromosomes didn ' t
p re se rve in fus ion produc ts a f te r t r ea tmen t with 1000 Gy.
С П И С О К Л И Т Е Р А Т У Р Ы
1. Aviv D., Chen R., Galun E. Does p re t rea tment by rhodamine 6-G affect the mito-
chondr ia l composi t ion of fus ion-der ived Nicoiiana c y b r i d s ? / / P l a n t Cell Repts .—
1 9 8 6 . — 3 . — P . 227—230.
2. Intergeneric gene t r ans fe r media ted by p lan t pro toplas t f u s i o n / D . Dudi ts , O. Fejer ,
G. Had laczky et a l . / / M o l . and Gen. Gene t .—1980,— 179, N 2 . — P . 283—288.
3 . Oupta P. PSchieder O., Gupta M. In te rgener ic nuclear gene t r a n s f e r be tween
somat ica l ly and sexual ly incompat ible p l an t s t h rough asymmet r ic p ro top las t fus i -
o n / / I b i d . — 1 9 8 4 . — 1 9 7 , N 1 ,—P. 30—35.
4. O'Connel Μ. A., Hanson M. R. Regenera t ion of somat ic hybrid p lan t s formed bet-
ween Lycopersicon esculentum and Solanum rickii// Theor. and Appl. Genet .— 1986.—
72, N 1 . — P . 59—65.
5. Ulimelius K., Bonnet H. T. Nicotiana cybrids with Petunia ch loroplas t s // Ibid.—
N 6.— R. 794—799.
6. Somatic hybr id iza t ion in pota to: use of gamma- i r r ad i a t i on p ro top las t s of Solanum
pinnatisectum in genet ic recons t ruc t ion / V. A. Sidorov, M. K. Zubko, A. A. Kuchko
et al. / / Ibid.— 1987.— 74, N 6 . — P . 364—368.
7. Immunological evidence for t r ans f e r of the bar ley n i t ra te reduc tase s t ruc tu ra l gene
to Nicotiana tabacum by p ro top las t f u s i o n / D . A. Somers , K. R. N a r a y a n a n , A. Kle-
inhofs et al. / / Мої. and Gen. Genet .— 1986.—204, N 2 . — P . 296—301.
8. Imamura /., Saul M. W., Potrykus I. X-ray i r rad ia t ion promoted asymmet r i c soma-
tic hybr id iza t ion and molecular ana lys i s of the p r o d u c t s / / T h e o r . and Appl. Genet .—
1 9 8 7 . - 7 4 , N 4 . — P . 445—450.
9. Transfer of res is tance t r a i t s f r o m carrot into tobacco by asymmetr ic somat ic hybri-
dizat ion: Regenera t ion of fer t i le p l an t s / D. Dudits , E. Maroy , T. P r a z n o v s k y et a l . / /
Proc. Nat . Acad. Sci. USA.— 1987,—84, N 2 3 . — P . 8434—8438.
10. Intergeneric a symmetr ic hybr ids between Nicotiana plumbaginifolia and Atropa bel-
ladonna obta ined by «gamma- fus ion» / Y. Y. Gleba, S. Hinnisdae ls , V. A. S idorov
et a l . / / T h e o r . and Appl. Genet .— 1988.—76, N 5 . — P . 760—766.
.11. Asymmetric hybr id iza t ion in Nicotiana by fus ion of i r radia ted p ro top las t s / G. W. Ba-
les, C. A. Hasenkampf , C. L. Contol ini , W. C. P i a s t u c h / / I b i d . — 1 9 8 7 . — 7 4 , N 6 -
P. 718—726.
56 ISSN 0233-7657. Б И О П О Л И М Е Р Ы И КЛЕТКА. 1991. Т. 7. № 5-·
12. Genetic ana lys i s of r eve r tan t s for the n i t ra te reductase func t ion of Nicotiana plum-
baginifolia / R Dirks, U Negrut iu , M. Heinderyck, M. J a c o b s / / М о ї . and Gen. Ge-
ne t .—1986 .—202 , N 2 . — P . 309—311.
13. Negrutiu /., Dirks RJacobs M. Regenera t ion of fu l ly n i t ra te reductase deficient
m u t a n t s f r o m pro top las t s cul ture of Nicotiana plumbaginifolia (Viviani) ι j Theor. a n d
App 1. Genet .— 1983.— 66, N 4 . — P . 341—347.
14. Fusion of p lan t pro toplas t s : A s tudy us ing auxotrophic m u t a n t s of Nicoii na plum-
baginifolia j I. Negru t iu , D. de Brower , S. W. Wat ts et a l . / / I b i d . — 1 9 8 6 . — 72, N 2.—
P. 279—286.
15. Nitrate reduc tase deficient cell lines f r o m haploid pro toplas t cul tures of Nicotiana
plumbaginifolia / L. Mar ton , Τ. M. Dung , R. R. Mendel , P. Ma l iga / / MoL and Gen.
Genet.— 1982,— 182, N 2 , — P . 301—304.
16 A. BatnHI fami ly of h ighly repeated DNA sequences of Nicoiiana tabacum / B. Kou-
kalova, J. Reich, R. Ma tyasek et a l . / / T h e o r . and Appl. Genet .—1989.— 78, N 1.—
P. 77—80.
17. Dellaporta S. L., Wood J., Hicks J. B. A p lant DNA miniprepara t ion : Vers ion I I / /
P l a n t Мої. Biol. Repts .— 1983.—4, N 1 . — P . 19—21.
18. Southern Ε. M. Detection of specific sequences among DNA f r a g m e n t s separa ted
by gel e l e c t r o p h o r e s i s / / J . Мої. Biol.— 1975,— 98, N 1 ,—P. 503—518.
19. Intrageneric asymmetr ic hybr ids between Nicoiiana plumbaginifolia and Nicotiana
sylvestris obta ined by «gamma- fus ion» / I. Famelaer , Y. Y. Gleba, V. A. Sidorov et
a l . / / P l a n t S c i . - 1 9 8 9 . — 6 1 , N 1 ,—P. 105—117.
20. Asymmetric hybr id iza t ion in Nicotiana by «gamma- fus ion» and progeny ana lys is
of self - fer t i le hybr ids / I. Famelaer , I. Negrut iu , A. Mouras et a l . / / T h e o r . and Appl.
Genet.— 1990,—79, N 4 . — P . 513—520.
Ин-т клеточ. биологии и генет. инженерии АН УССР, Получено 14.01.91
Киев
УДК 575.143
JI. А. Сахно, Н. Н. Череп, М. В. Скаржинская, Ю. Ю. Глеба
СОМАТИЧЕСКАЯ ГИБРИДИЗАЦИЯ В РОДЕ BRASSICA:
ПОЛУЧЕНИЕ ГИБРИДОВ МЕЖДУ РАПСОМ (BRASSICA NAPUS L.)
И ГОРЧИЦЕЙ ЧЕРНОЙ (BRASSICA NIGRA L.)
Методом соматической гибридизации гипокотильных протопластов В. napus и мезо-
фильных В. nigra с применением двойной инактивации получены три клона растений-
регенерантов, объединяющих в себе три генома Brassica (А, В, С). Гибридность ядра
подтверждается биохимическим (множественные молекулярные формы амилаз эсте-
раз и аспартатаминотрансфераз) и морфолого-физиологическим анализами. Исследова-
ние рестриктов хлоропластной ДНК показало наличие у клонов растений пластома
рапса. Полученные гибриды рапс +горчица представляют интерес в плане изучения
межгеномного взаимодействия в пределах рода Brassica, а также имеют практическую
ценность как исходный материал для селекции.
Введение. Семейство Brassicaceae объединяет более 3000 видов расте-
ний, среди них такие ценные сельскохозяйственные культуры, как ріапс
В. napus и горчица черная В. nigra. Род Brassica характеризуется на-
личием трех типов геномов — A1 B1 С, причем В. napus имеет геном
AC1 В. nigra — геном В [1] . Объединение трех геномов в одном расте-
нии интересно с точки зрения межгеномного взаимодействия. Кроме
того, у горчицы черной обнаружена полная устойчивость к широко
распространенному заболеванию черная ножка, вызываемому Phoma
Iingam [2]. Поэтому гибридные растения могут оказаться полезными
и с практической точки зрения, что и подтверждено исследованиями
Сакристан с соавт. [3] и Шедин и Глимелиус [4]. В данной работе
предпринята попытка получения соматических гибридов В. napus и В.
nigra на основе некоторых сортов рапса отечественной селекции.
Материалы и методы. В качестве исходного материала использо-
вали семена рапса сорта Марьяновский (Украинская сельскохозяйст-
венная академия) и горчицы черной К-2656 (Канада) . Гипокотильные
<С) л . А. САХНО, Η. Н. Ч Е Р Е П , М. В. С К А Р Ж И Н С К А Я , Ю. Ю. ГЛЕБА, 1991
56 ISSN 0233-7657. Б И О П О Л И М Е Р Ы И КЛЕТКА. 1991. Т. 7. № 5-·
|