Вещества вторичного обмена как маркеры генетической оценки некоторых количественных параметров деревьев сосны обыкновенной
Содержание веществ вторичного обмена изучали в хвое и лубе деревьев
 природных и культурных популяций сосны обыкновенной. Анализ структуры
 популяции был дополнен показателем “степени регулирования” группы проантоцианидинов в хвое побегов разных ярусов кроны деревьев 6-летней культур...
Saved in:
| Published in: | Фактори експериментальної еволюції організмів |
|---|---|
| Date: | 2010 |
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
2010
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/177486 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Вещества вторичного обмена как маркеры
 генетической оценки некоторых количественных
 параметров деревьев сосны обыкновенной / Л.В. Полякова, П.Т. Журова // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2010. — Т. 8. — С. 207-211. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860082576860905472 |
|---|---|
| author | Полякова, Л.В. Журова, П.Т. |
| author_facet | Полякова, Л.В. Журова, П.Т. |
| citation_txt | Вещества вторичного обмена как маркеры
 генетической оценки некоторых количественных
 параметров деревьев сосны обыкновенной / Л.В. Полякова, П.Т. Журова // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2010. — Т. 8. — С. 207-211. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Фактори експериментальної еволюції організмів |
| description | Содержание веществ вторичного обмена изучали в хвое и лубе деревьев
природных и культурных популяций сосны обыкновенной. Анализ структуры
популяции был дополнен показателем “степени регулирования” группы проантоцианидинов в хвое побегов разных ярусов кроны деревьев 6-летней культуры.
Показана связь с ростовой активностью деревьев.
Вміст вторинних сполук вивчали у хвої і лубі дерев природних і культурних
популяцій сосни звичайної. Аналіз структури популяції був доповнений показником
“ступеню регуляції” групи проантоцианидинів у хвої різних ярусів крони дерев 6-річної культури. Показаний зв’язок із ростовою активністю дерев.
The content of some second compounds in needles and sapwood of Pinus sylvestris
trees in natural populations and culture was studied. The “degree of regulation” for
proanthoсyanidin group was added. It was shown some connections with trees high growth
activity.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:17:41Z |
| format | Article |
| fulltext |
207
10 clones of a potato with a sign of man’s sterility and smaller quantity fertility pollen
grains (5,1–9,7%) are allocated. Such clones can serve as good stuff for breeder - genetic
works on deducing of new hybrids and potato grades. Among grown up varieties of a
potato the least quantity fertile pollen grains is observed at a grade the Cardinal (26,5%)
and the greatest quantity fertile pollen grains at a perspective grade of a potato — Dusti
(95,2%). As a result of the spent crossing of varieties and hybrids of potato received
hybrid berries, seeds from which will be growing and studied in 2010.
ПОЛЯКОВА Л.В., ЖУРОВА П.Т.
Украинский научно исследовательский институт лесного хозяйства
и агролесомелиорации
Украина, 31024, г. Харьков, ул. Пушкинская, 86, e-mail: polyakova_lv@mail.ru
ВЕЩЕСТВА ВТОРИЧНОГО ОБМЕНА КАК МАРКЕРЫ
ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ НЕКОТОРЫХ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ
ПАРАМЕТРОВ ДЕРЕВЬЕВ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ
Значительные усилия специалистов в области лесоразведения направ-
лены на поиск маркерных генетических признаков, влияющих как на росто-
вую активность, так и устойчивость к внешним воздействиям — прежде
всего патогенным инфекциям и листогрызущим насекомым (6). В качестве
генетических маркеров в ряде работ рекомендуют использовать вещества
вторичного обмена, синтез которых зависит от активности относительно
небольшого числа генов и поэтому регуляцию их образования можно отнести
к олигомерной системе, а не полимерной. Кроме того, это в основном компо-
ненты неспецифического механизма устойчивости (4).
В работе, связанной с изучением генетической структуры популяций
сосны горной в Альпах, в качестве признака приспособления использовали
вторичные метаболиты. Было установлено, что компоненты структуры фла-
вонолов и проантоцианидинов, могут рассматриваться как генетические
маркеры, позволяющие дифференцировать популяции и оценить динамику
изменчивости признаков в зависимости от адаптации к разным местооби-
таниям (5). В данной работе представлены материалы, отражающие участие
флавонолов (ФЛ), проантоцианидинов (ПА) и белка (Б) в формировании
естественных и культурных популяций сосны обыкновенной с учетом ко-
личественных признаков — высоты деревьев, прироста в высоту, диаметра.
Материалы и методы
Материалом для анализа служили хвоя и луб деревьев сосны обыкно-
венной. Определение ПА по методу (3), 535 нм; ФЛ по реакции с ALCL3 (1),
415 нм; Б по окрашиванию с амидо-черным (2), 615 нм. Статистика по Excel.
Результаты и обсуждение
Распределение особей в популяциях сосны об. в зависимости от содер-
жания ПА в хвое или лубе деревьев представлено в табл. 1.
208
Данные таблицы 1 показывают, что в популяциях естественного про-
исхождения, (2-х летняя и средневозрастная), в которых стабилизирующее
действие отбора проявляется уже в первые годы жизни, процентный состав
популяции по накоплению в тканях деревьев ПА соответствует нормальному
вариационному распределению признака. С возрастом численность особей,
показатели которых входят в адаптивную норму, увеличивается (средне-
возрастная природная популяция, 80% особей в группе х±1σ).
В культуре полусибов сосны 6-летнего возраста, вариационное распре-
деление отличается от нормального, причем заметно в сторону пониженных
значений признака ПА, что проявляется и в достоверной негативной корреля-
ции с приростом деревьев в высоту. К возрасту 22 года структура популяции
нормализуется.
К особенностям популяции полусибов, как искусственной культуры, в
которой приживаемость составила 89%, можно отнести то, что в популяции
сохранились особи, которые в процессе естественного отбора могли быть
элиминированы. В этом отношении выделяются деревья с пониженным
(ниже адаптивной нормы) уровнем ПА в хвое, так как их сохранилось в куль-
туре практически в два раза больше, чем в природной 2-хлетней. Учитывая
то, что в культуре полусибов сохранилось повышенное биохимическое раз-
нообразие особей за пределами нормы реакции признака, вся популяция
была проанализирована более подробно. Для этого содержание ПА допол-
нили анализом содержания ФЛ, Б, причем в каждом дереве анализировали
содержание веществ в хвое побегов верхнего яруса и нижнего (табл. 2).
Из данных табл. 2 видно, что содержание вторичных веществ очень
сильно зависит от расположения побегов в кроне, причем как для ПА, так и
ФЛ в верхнем ярусе деревьев синтезируется, как правило, практически в
2 раза меньшее количество вторичных веществ по сравнению с побегами
нижнего яруса. То есть, одной из важных характеристик дерева может быть
не только уровень содержания в хвое группы вторичных компонентов, но и
Таблица 1
Вариационное распределение особей популяций (в % от анализированной выборки)
в зависимости от содержание в хвое и лубе проантоцианидинов
Популяция Х – 2σ Х±1σ адаптивная
норма Х + 2σ r
Природная популяция,
2-х-летняя (50 особей)
18 70 12 Вес — ПА
0,10
Средневозрастная
природная (60–70-лет)
популяция (25 особей)
8 80 12 Диаметр — ПА
0,17
Культура 6 лет
(полусибы, 41 особь)
39 51 10 Прирост — ПА
0,44*
Культура 22 года,
(27 особей)
18 66 16 Диаметр — ПА
0,21
209
норма регуляции их образования в побегах разных ярусов кроны. Одной из
причин может быть разная степень освещенности верхнего и нижнего ярусов
кроны, которая согласно замерам в солнечный день составила 70 тыс. и
30 тыс. лк соответственно. С другой стороны, наиболее высокая ростовая
активность характерна для побегов верхнего яруса, что согласуется с повы-
шенным уровнем Б в хвое, а также отмеченной в табл. 1 и в литературе (4)
преимущественно негативной корреляцией вторичных метаболитов с ве-
ществами первичного обмена и признаками продуктивности особей.
Однако, вследствие высокой вариабельности показателя степени регу-
ляции вторичных веществ в кроне (CV — 50,8%), в популяции встречаются
деревья, в которых практически не меняется уровень веществ в побегах
обоих ярусов. Как правило, в этих особях отмечен наиболее высокий уровень
ПА и ФЛ. С другой стороны, встречаются особи, в которых содержание
веществ в хвое побегов нижнего яруса может превосходить их содержание
в верхнем ярусе в 4,5–7 раз. Если рассматривать различие между ярусами
дерева как необходимую регуляцию синтеза вторичных метаболитов, связан-
ную с ростовой активностью разных участков кроны, то определенная степень
регуляции их синтеза может составлять важную характеристику каждого
дерева. Как выглядит популяция деревьев в параметрах прироста (высоты)
и степени регуляции ПА в кроне видно на приведенной гистограмме
(рис. 1, А, Б).
Рис. 1, А показывает, насколько существенное значение для прироста
деревьев в высоту имеет степень регуляции синтеза ПА в кроне. Самые
низкие значения прироста в высоту оказались характерными для деревьев,
в которых практически не регулируется синтез ПА (группа 1, степень регуля-
ции 1,1), их прирост составил 44% от группы с нормой реакции этого при-
знака. Пониженный на 15% прирост в высоту оказался характерным и для
группы с чрезмерно высоким различием содержания ПА между побегами
верхнего и нижнего яруса (группа 3, степень регуляции 4,5–7). Наибольшее
число деревьев с приростом выше среднего для всей популяции (на 30%)
было характерно для особей 2-й группы (норма реакции) со степенью регу-
ляции синтеза ПА — 2,7. Для деревьев 56-летнего возраста (рис. 1, Б) тен-
денции аналогичны: степень регуляции уровня ПА в хвое плюсовых деревьев
Таблица 2
Содержание ПА, ФЛ и Б (% к воздушно-сухому весу хвои) в побегах верхнего
и нижнего яруса южной экспозиции кроны, а также их соотношение,
как показатель степени регуляции признака в индивидуальных деревьях
Полусибы Верхний ярус Нижний ярус Степень регуляции
ПА
ПА 0,46±0,06 1,1±0,07** 2,4±0,22
ФЛ 0,63±0,053 1,2±0,067** 1,94±0,17
Б 11,23±0,21 10,41±0,19* 1,1±0,03
*, ** — различия достоверны на 95,99%-ном уровне.
210
(2-я группа) составила 2,0; в группах с низкими показателями высоты соста-
вила: 1,05 (1-я гр., ниже нормы реакции) и 4,3 (3-я гр., выше нормы реакции).
Таким образом, обе популяции указывают на важную роль степени регуляции
синтеза ПА в кроне индивидуальных деревьев, как обеспечивающую не-
которое селективное преимущество либо отставание деревьев в ростовой
активности.
Гистограммы показывают также, что между тремя группами деревьев,
разделенных по признаку “степень регуляции” синтеза ПА практически нет
переходных значений. Это позволяет рассматривать данный показатель как
генетический маркер, а вся популяция достаточно четко может быть разде-
лена на три группы генотипов: 1 и 3 группы — гомозиготы с генотипами аа
и АА соответственно, 2-я группа — гетерозиготы — аА. Наиболее высокие
ростовые характеристики оказались свойственны только гетерозиготным
особям. Вероятно, крайние значения “степени регуляции” уровня ПА при-
водят к разбалансированию системы контроля за накоплением этих веществ
в зависимости от расположения побегов в кроне. Так как любое нарушение,
как в сторону отсутствия регуляции ПА, так и чрезмерной активности, при-
водят к снижению ростовых параметров деревьев, можно говорить о су-
щественном значении степени регуляции уровня вторичных метаболитов в
разных участках кроны для улучшения ростовых характеристик деревьев
в процессе приспособления к среде обитания.
0
1
2
3
4
5
6
7
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
А
Б
м
Регуляция ПА
Рис. 1. А, Б. Распределение деревьев сосны в популяциях полусибов (А)
и 56-летней культуры (Б) в зависимости от вариационного распределения
показателя “степени регуляции” ПА:
І группа — значение показателя ниже адаптивной нормы; ІІ группа — в пределах
Х±1Г; ІІІ группа — ниже адаптивной нормы. — прирост дерева, см, (А); высота,
м, (Б); — степень регуляции ПА.
211
Вывод
Полученные данные расширяют представление о роли вторичных мета-
болитов, как веществ неспецифической биохимической защиты растений
от патогенов и хвое-листогрызущих вредителей, согласно которым, чем
выше содержание этих компонентов, тем более эффективен механизм устой-
чивости. В этом случае имеет значение количественный уровень накопления
вторичных веществ в тканях дерев (3). Регуляторный контроль за синтезом
вторичных веществ в разных участках кроны имеет существенное значение
для ростовой активности деревьев и может быть дополнительным важным
маркерным признаком при селекционном отборе деревьев для целей раз-
множения.
Литература
1. Беликов В.В.Оценка содержания флаванонол-производных в плодах Silybum
marianum (L.) // Раст. рес., 1985. В.3.— С. 350–358.
2. Бузун Г.А., Джемухадзе К.М., Милешко Л.Ф. Определение белка в растения
с помощью амидо-черного // Физиол. Раст, 1982. Т.29.— С. 198–204.
3. Julkunen-Tiitto R. Phenolic constituents in leaves of northern willows: methods
for the analysis of certain phenolics // J. Agric. Food Chem., 1985. V.33.— P. 213–217.
4. Haukioja E. Plant defenses and population fluctuations of forest defoliators:
mechanism-based scenarios // Ann. Zool. Finnici.— 2005.— V.42.— Р. 313–325.
5. Laurenson J., Lebreton Ph. Flavonoid variability within and between natural
populations of Pinus uncinata // Bioch. System. Ecol.— 1991.— V.8.— P. 659–664.
6. Strauss S.H., Lande R., Namkoong G. Limiyations of molecular-marker-aided
selection in forest tree breeding // Can. J. For. Res.— 1992.— V.22.— P. 1050–1061.
Резюме
Содержание веществ вторичного обмена изучали в хвое и лубе деревьев
природных и культурных популяций сосны обыкновенной. Анализ структуры
популяции был дополнен показателем “степени регулирования” группы про-
антоцианидинов в хвое побегов разных ярусов кроны деревьев 6-летней культуры.
Показана связь с ростовой активностью деревьев.
Вміст вторинних сполук вивчали у хвої і лубі дерев природних і культурних
популяцій сосни звичайної. Аналіз структури популяції був доповнений показником
“ступеню регуляції” групи проантоцианидинів у хвої різних ярусів крони дерев 6-річ-
ної культури. Показаний зв’язок із ростовою активністю дерев.
The content of some second compounds in needles and sapwood of Pinus sylvestris
trees in natural populations and culture was studied. The “degree of regulation” for
proanthoсyanidin group was added. It was shown some connections with trees high growth
activity.
212
1ПРОЦЕНКО А.В., 2КУНДА-ПРОНЬ И. В., 1КОЗЕРЕЦКАЯ И.А.
1 Киевский национальный университет имени Тараса Шевченка,
Украина, Киев, ул. Владимирская, 64, e-mail: mizgirevka@rambler.ru
2 Дрогобицький державний педагогічний університет
МОНИТОРИНГ МУТАЦИОННЫХ СОБЫТИЙ В ПРИРОДНЫХ
ПОПУЛЯЦИЯ DROSOPHILA MELANOGASTER УКРАИНЫ
Традиционно для советской школы дрозофилистов популяционно-
генетические ииследования Drosophila melanogaster занимали существенное
место в исследованиях этого обькта. Накоплен значительный массив данных
[1–3] позволяющий производить дальнейшие исследования в этой области.
Нами с 2005 года возобновлены мониторинговые исследования плодовой
мушки на территории Украины [4, 5]. Несомненно, основное значение ре-
зультатов наших работ, может быть оценено только в процессе дальнейшого
изучения этих явлений.
Целью данной было изучение мутационных процессов в природных
популяциях Drosophila melanogaster Украины 2008–2009 годов сбора и четы-
рех поколений инбредных скрещиваний.
Материалы и методы
Материалом для исследования служили особи из природных популяций
разных городов Украины, а именно Киева, Одессы, Умани, Варвы, Магарача
(Ялта), и Чернобыля. Сбор мух проводился в августе-сентябре 2008–2009 гг.
Во всех городах, кроме Чернобыля, отлов дрозофил проводился в одной
точке. В районе Чернобыля были собраны представители двух популяций
из мест с различным уровнем радиационного загрязнения (30 мкР/час
(яблочный сад), 500 мкР/час (водойом охладитель)). Различались и биотопы
сбора материала. Так в Киеве, Чернобыле и Одессе мух собирали в фрукто-
вых садах на заготовленных заранее приманках. В Умани, Магараче и Варве
выборки брали на территории заводов по переработке фруктов.
Весь природный материал был проанализирован под бинокулярным
стереоскопом МБС-10 на наличие видимых фенотипических отклонений,
после чего из каждой популяции было отобрано по 30 самок от которых были
получены изосамковые линии, каждая из которых исследовалась на выход
видимых фенотипических отклонений в течении 4 поколений. При обнару-
жении особей с фенотипическими отклонениями их изымали из дальнейших
скрещиваний и исследовали на способность передавать особенности изме-
ненного фенотипа потомкам.
Статистическую обработку результатов выполняли по общепринятым
методикам.
Результаты и их обсуждение
В различных регионах Украины были сделаны выборки, размер которых
отражает плотность скопления D. melanogaster в местах сбора (табл. 1).
В 2008 практически во всех исследованных популяциях были зафикси-
рованы видимые мутации, однако частота встречаемости мух с измененным
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-177486 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2219-3782 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:17:41Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Полякова, Л.В. Журова, П.Т. 2021-02-16T08:44:19Z 2021-02-16T08:44:19Z 2010 Вещества вторичного обмена как маркеры
 генетической оценки некоторых количественных
 параметров деревьев сосны обыкновенной / Л.В. Полякова, П.Т. Журова // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2010. — Т. 8. — С. 207-211. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 2219-3782 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/177486 Содержание веществ вторичного обмена изучали в хвое и лубе деревьев
 природных и культурных популяций сосны обыкновенной. Анализ структуры
 популяции был дополнен показателем “степени регулирования” группы проантоцианидинов в хвое побегов разных ярусов кроны деревьев 6-летней культуры.
 Показана связь с ростовой активностью деревьев. Вміст вторинних сполук вивчали у хвої і лубі дерев природних і культурних
 популяцій сосни звичайної. Аналіз структури популяції був доповнений показником
 “ступеню регуляції” групи проантоцианидинів у хвої різних ярусів крони дерев 6-річної культури. Показаний зв’язок із ростовою активністю дерев. The content of some second compounds in needles and sapwood of Pinus sylvestris
 trees in natural populations and culture was studied. The “degree of regulation” for
 proanthoсyanidin group was added. It was shown some connections with trees high growth
 activity. ru Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Фактори експериментальної еволюції організмів Аналіз та оцінка генетичних ресурсів Вещества вторичного обмена как маркеры генетической оценки некоторых количественных параметров деревьев сосны обыкновенной Article published earlier |
| spellingShingle | Вещества вторичного обмена как маркеры генетической оценки некоторых количественных параметров деревьев сосны обыкновенной Полякова, Л.В. Журова, П.Т. Аналіз та оцінка генетичних ресурсів |
| title | Вещества вторичного обмена как маркеры генетической оценки некоторых количественных параметров деревьев сосны обыкновенной |
| title_full | Вещества вторичного обмена как маркеры генетической оценки некоторых количественных параметров деревьев сосны обыкновенной |
| title_fullStr | Вещества вторичного обмена как маркеры генетической оценки некоторых количественных параметров деревьев сосны обыкновенной |
| title_full_unstemmed | Вещества вторичного обмена как маркеры генетической оценки некоторых количественных параметров деревьев сосны обыкновенной |
| title_short | Вещества вторичного обмена как маркеры генетической оценки некоторых количественных параметров деревьев сосны обыкновенной |
| title_sort | вещества вторичного обмена как маркеры генетической оценки некоторых количественных параметров деревьев сосны обыкновенной |
| topic | Аналіз та оцінка генетичних ресурсів |
| topic_facet | Аналіз та оцінка генетичних ресурсів |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/177486 |
| work_keys_str_mv | AT polâkovalv veŝestvavtoričnogoobmenakakmarkerygenetičeskoiocenkinekotoryhkoličestvennyhparametrovderevʹevsosnyobyknovennoi AT žurovapt veŝestvavtoričnogoobmenakakmarkerygenetičeskoiocenkinekotoryhkoličestvennyhparametrovderevʹevsosnyobyknovennoi |