Сравнительное изучение геномов у видов пяти секций рода Linum L. с использованием хромосомных и молекулярных маркеров
Сравнение хромосом видов льна секций Syllinum, Dasylinum, Adenolinum, Stellerolinum и Linum показало, что виды секций Adenolinum, Stellerolinum и Linum имеют общий предковый геном, который дивергировал одновременно (радиальная дивергенция) с геномами видов из секций Syllinum, Dasylinum, Adenolinu...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Фактори експериментальної еволюції організмів |
|---|---|
| Datum: | 2008 |
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
2008
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/177613 |
| 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: | Сравнительное изучение геномов у видов пяти секций рода Linum L. с использованием хромосомных и молекулярных маркеров / О.В. Муравенко // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2008. — Т. 4. — С. 146-149. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859640787628720128 |
|---|---|
| author | Муравенко, О.В. |
| author_facet | Муравенко, О.В. |
| citation_txt | Сравнительное изучение геномов у видов пяти секций рода Linum L. с использованием хромосомных и молекулярных маркеров / О.В. Муравенко // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2008. — Т. 4. — С. 146-149. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Фактори експериментальної еволюції організмів |
| description | Сравнение хромосом видов льна секций Syllinum, Dasylinum, Adenolinum,
Stellerolinum и Linum показало, что виды секций Adenolinum, Stellerolinum и Linum
имеют общий предковый геном, который дивергировал одновременно (радиальная
дивергенция) с геномами видов из секций Syllinum, Dasylinum, Adenolinum от
предковой формы Protolinum.
Chromosome comparison of species from sections Syllinum, Dasylinum,
Adenolinum, Stellerolinum and Linum was shown that species from sections Adenolinum,
Stellerolinum and Linum have common ancestor which simultaneously radiated with
species of sections Syllinum, Dasylinum, Adenolinum from common progenitor
Protolinum.
|
| first_indexed | 2025-12-07T13:21:41Z |
| format | Article |
| fulltext |
146
МУРАВЕНКО О.В.
Институт молекулярной биологии им.В.А.Энгельгардта Российской академии наук,
Российская Федерация, 119991, Москв,ул.Вавилова, 32, e-mail: omur@eimb.ru
СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ГЕНОМОВ У ВИДОВ ПЯТИ СЕКЦИЙ РОДА
LINUM L. С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ХРОМОСОМНЫХ И МОЛЕКУЛЯРНЫХ
МАРКЕРОВ
Как известно, структура хромосом в геноме является одним из важных видовых
признаков, позволяющих определять его систематическое положение и
филогенетические связи. Изучение хромосом у одной из наиболее известных
технических сельскохозяйственных культур – льна и других дикорастущих видов рода
Linum L. обнаружило, они имеют сходную морфологию (в основном метантрики) и их
размеры колеблются от 1 мкм до 6 мкм (Ray, 1944). До сих пор имеются виды льнов у
которых не определено даже число хромосом и для большинства видов остается
актуальной проблема идентификации хромосом в геномах. Тем не менее, на основании
монохромного окрашивания хромосом были построены предполагаемые
филогенетические древа как для старосветских, так и для новосветских видов рода
LINUM. Для старосветских видов льна в качестве исходного вида был принят лен
австрийский - L. austriacum L., а для новосветских видов - лен многолетний
(сибирский) L. perenne L. (Harris, 1968; Chennaveeraiah, Joshi ,1983). Генетическое
родство геномов различных видов льнов изучали как классическим методом
межвидовых скрещиваний и современными методами геномного анализа видов (RFLP,
RAPD, SSR, ITS). (Лемеш и др., 2001; Fu Yong-Bi et al., 2002; Ambruster et al., 2006). На
данном этапе исследование филогении рода по полиморфизму транскрибируемых
межгенных спейсеров генов 45S РНК показало одновременную дивергенцию основных
секций рода от общего предкового вида, что во многом подтвердило точку зрения ряда
систематиков и генетиков (Кутузова и др., 1999; Светлова, 2007; Опьасюк, 2007).
Материалы и методы
Изучены кариотипы у образцов видов Linum usitatissimum L. var. usitatissimum
сорт Оршанский 2 (2n=30); L. angustifolium Huds. (2n=30); L. bienne Mill. (2n=30)
полученных из ИГиЦ НАН Беларуси. Образцы видов, полученные из Генного банка
Института генетики растений и исследования возделываемых растений г. Гетерслебена
(Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research, Gatersleben, Germany):L. grandiflorum
Desf. (2n=16) accession number Lin 4/99, L. decumbens Desf. (2n=16) accession number
Lin 1913/98, L. austriacum subsp. austriacum L. Lin 6/76, L. austriacum subsp. еuxinum Juz.
(Syn. L. squamulosum Rudolphi) Lin 1546, L.leonii F.W. Schultz Lin 1672/92, L.perenne L.
Lin 1807/94, L.lewisii Pursh. Lin 1550/84, L. komarovii Juz. Lin 1716/92, L. altaicum Ledeb.
Lin 1632/83, L. mesostylum Juz. Lin 1662/90, L. pallescens Bunge Lin 1645/01, L.
stelleroides Planch Lin 1655/82, : L. flavum L. Lin 99/89, Lin 1633/83, L. capitatum Kit. ex
Schultes Lin 1903/98, Lin 1549/78, Lin 1549/96, L. campanulatum L. Lin 1760/98, L.
thracicum Degen Lin 1553/82, Lin 1764/89, L. tauricum Willd. Lin 1611/86, Lin 1604/80, L.
elegans Sprun. ex Boiss. Lin 1652/88, L. nodiflorum L. LIN 1634, L. hirsutum L. subsp.
hirsutum LIN 1649. В данном исследовании при указании разделения видов по секциям
мы придерживались систематики Юзепчука и Егоровой (Флоры СССР, 1949 и Флора
Восточной Европы, 1996). Использованные в работе методы приготовления
хромосомных препаратов, С-, DAPI-окрашивания, флуоресцентной гибридизации in
situ с пробами рибосомных генов и теломерных последовательностей и хромосомного
анализа подробно описаны ранее (Muravenko et al., 2003; Большева и др., 2005
Семенова и др., 2006).
Результаты и обсуждение
147
Изучение рисунков распределения C/DAPI -бэндов по длине хромосом у всех
видов показало, что в их кариотипах более крупные гетерохроматические блоки в
большинстве хромосом расположены в прицентромерных районах хромосом, а
средние и небольшие С-бэнды - преимущественно в теломерных и интеркалярных
районах Хромосомспецифичные рисунки C/DAPI - окрашивания позволили
идентифицировать все пары гомологов в кариотипах изученных видов. Числа
хромосом для L. decumbens (2n=16), L. komarovii (2n=18) L. mesostylum(2n=18) L.
stelleroides(2n=18) L. squamulosum Rudolphi (2n=18) и L. thracicum Degen (2n=28+1-
3B) определены впервые. В-хромосомы в кариотипах видов секции Syllinum c 2n =28
обнаружены и изучены также впервые.
Секция Linum
Исследование рисунков С/DAPI-окраски митотических хромосом показало, что
геномы близкородственных видов L. usitatissimum L. (2n=30), L. bienne Mill. (2n=30) и
L. angustifolium (Huds.) (2n=30) сходны по рисунку распределения С/DAPI-блоков, но у
хромосом L. angustifolium размеры С/DAPI-бэндов больше. Сходство рисунков С-
окраски у разных пар хромосом подтверждало данные о автотетраплоидном
происхождении их генома (Cullis, 2005). Аналогичные рисунки С-окраски для всех
восьми хромосом выявлены также в геномах у L. grandiflorum Desf. (2n=16) и L.
decumbens Desf. (2n=16). У 16- и 30-хромосомных видов секции LINUM выявлен
основной сайт совместной локализации рибосомных генов на спутничной хромосоме 1.
Сайты 5S rDNA картированы на 3 парах хромосом у видов льна 2n=30 и на 1 паре у
видов 2n=16. Сравнение результатов дифференциального окрашивания хромосом и
расположения рибосомных генов позволило предположить перицентрическую
инверсию в 3 хромосоме, захватывающую локус 5S рДНК, по которой различаются
вид L. angustifolium и виды L. usitatissimum и L. bienne. Наши результаты все три вида
рассматривают как отдельные (Юзепчук, 1949).
У вида L. narbonense L. (2n=28) было две пары ядрышкоорганизующих
хромосом и четыре локуса 5S рДНК в отличие от других видов этой секции. По
рисунку С-окраски и расположению рибосомных генов хромосомыи были схожа не
только с хромосомами видов секции Linum, но также с видами секции Syllinum., что
подтверждает мнение систематиков, выделивших этот вид в отдельную секцию
(Светлова, 2007, Оптасюк, 2007).
Секция Adenolinum
Все изученные виды этой секции (2n=18) были идентичны по основному
рисунку распределения С-блоков по длине хромосом. У всех видов 26S и 5SрДНК
локализуется в районе вторичной перетяжки SAT хромосомы 1, в проксимально-
медианном районе другого плеча этой же хромосомы расположен крупный локус 5S
рДНК. По рисунку С-окраски виды этой секции были очень схожи с видами секции
Linum. Выявлена транслокация 1 и 3 хромосом между и дупликация хромосомы 8 по
сравнению с 16-хромосомными видами секции.
Секция Stellerolinum
В эту секцию систематики выделили единственный вид L. stelleroides (2т=18),
однако геном этого вида по рисунку С-окраски хромосом и расположению
рибосомных генов был идентичен геномам видов секции Adenolinum.
Секция Syllinum
Впервые у этих видов льна были обнаружены В-хромосомы, что позволило
уточнить основное число А хромосом в их кариотипах. Обнаружено, что кариотипы
всех видов из этой секции имеют по 28 хромосом и еще 1-3 добавочные В-хромосомы.
26S и 5S рибосомные гены локализуются совместно на паре спутничных хромосом в
середине короткого плеча и на В-хромосомах. Кроме того, сайты 5S рДНК
расположены на 2 парах хромосом в проксимальном и дистальном положении.
148
У L nodiflorum установлено 26 хромосом и В-хромосом не обнаружено.
Спутничная хромосома несет 26S и 5S рДНК, локализованные вместе и отличается
по морфологии от спутничной хромосомы видов секций Linum и Adenolinum. пара
хромосом а 1 пара хромосом - 5S рРНК гены. По рисунку С-окраски хромосомы
этого вида схожи не только с частью хромосом видов с 2n=28 из этой секции, но и с
хромосомами вида L. hirsutum из секции Dasylinum. Результаты хромосомного
анализа этого вида показывают, что он содержит геном, отличающийся от геномов
других изученных видов льна, и подтверждает мнение систематиков, выделивших
его в отдельную секцию Tubelinum (Светлова, 2007).
Секция Dasylinum
У вида L. hirsutum в геноме восемь хромосом, размеры которых самые крупные
из всех изученных видов. Рисунки С-бэндинга представлны центромерными,
теломерными бэндами и небольшими интеркалярными бэндами. 26S и 5S рДНК
локализована совместно на 2 парах спутничных хромосом, расположенных
прителомерно и дистально. На медианном районе одной пары хромосом расположен
небольшой сайт 5S рДНК . Этот вид по распределению С-бэндов и рибосомных генов
также занимает особое положение, что подтверждает его помещение в секцию
Dasylinum. Гибридизация с теломерными последовательностями ДНК обнаружила,
что эволюция хромосом этого вида шла, по-видимому, не только за счет накопления
повторов, но и за счет хромосомных слияний (Большева и др., 2005).
Выводы
Результаты сравнительного анализа рисунков С/DAPI-окраски и
распределения сайтов рибосомных генов у видов секции Linum и секции Adenolinum.
позволили предположить, что все они произошли от общего 16-хромосомного
предка, но в геноме 18-хромосомных видов произошла транслокация между
хромосомами 1 и 3 c точками разрывов по границам районов 1L 1.3 и 3L 1.3 и
дупликация хромосомы 8, а в геноме 30-хромосомных видов - автополиплоидизация
с утерей или перестройкой одной из хромосомных пар в процессе видообразования.
Сравнение геномов видов из всех изученных секций льнов позволило предположить,
что предковая форма секций Adenolinum, Stellerolinum и Linum, а также секций
Dasylinum, Syllinum, Tubelinum дивергировали от предка Protolinum одновременно,
что согласуется с данными геномного анализа и данными систематиков.
Работа поддержана грантами РФФИ 08-08-00391 и 07-04-00268.
Литература
1. Большева Н.Л., Семенова О.Ю., Муравенко О.В., Носкова И.В., Попов К.В., Зеленин
А.В. Локализация теломерных последовательностей в хромосомах двух видов льна.
// Биологические мембраны. 2005.- т. 22.- n. 3.- с. 227-231.
2. Кутузова С.Н., Гаврилюк И.П., Эгги Э.Э. Перспективы использования белковых
маркеров в уточнении систематики и эволюции рода Linum // Труды по ботанике,
генетике и селекции. 1999. Т. 156. С. 29-39.
3. Лемеш В.А., Малышев С.В., Грушецкая З.Е., Хотылева Л.В. Применение RAPD-
анализа для определения таксономического статуса диких сородичей культурного
льна. // ДНАН Беларуси. 2001. -Т.45. -N 3. -С. 88-90.
4. Оптасюк О.М. Род Linum во флоре Украины. Автореферат канд. дисс. Киев.-2007.-
Институт ботаники НАНУ. -21с.
5. Светлова A.A. Рол Linum L.: таксономия, география, эволюция. Автореферат канд.
дисс. -Санкт-Петербург, 2007.-Институт ботаники им. Комарова. -26с.
6. Семенова О.Ю., Саматадзе Т.Е., Зеленин А.В., Муравенко О.В. Сравнительное
изучение геномов видов льна секций Adenolinum и Stellerolinum с использованием
флуоресцентной гибридизации in situ (FISH). // Биологические мембраны. 2006.- т.
23.- n. 6.- с. 453 – 460.
149
7. Юзепчук С.В. Льновые-Linaceae // Флора СССР Под ред. Шишкина Б.К., М. - Л.:
Наука, 1949. -Т. 14. -С. 92-145.
8. Armbruster WS, Pérez-Barrales R, Arroyo J, Edwards ME, Vargas P. Three-dimensional
reciprocity of floral morphs in wild flax (Linum suffruticosum): a new twist on
heterostyly. // New Phytol. -2006.-vol.171.-n 3.-p. 581-90.
9. Chennaveeraiah M.S., Joshi K.K. Karyotypes in cultivated and wild species of Linum //
Cytologia. 1983. vol. -48. -Р. 833-841.
10. Cullis C.A. Mechanisms and control of rapid genomic changes in flax // Annals Botany. -
2005. -vol. -95. P. -201–206.
11. Harris B.D. Chromosome numbers and evolution in North American species of Linum //
Amer. J. Bot. 1968. vol. 55.-n 10.- P.1197-1204.
12. Fu Yong-Bi, G.Peterson, A.Diederichsen, K.W.Richards RAPD analysis of genetic
relationships of seven flax species in the genus Linum L. // Genetic Resources and Crop
Evolution. 2002. -vol.49. -P.253-259.
13. O.V. Muravenko, A.V. Amosova, T.E. Samatadze, K. V. Popov, A.I. Poletaev, Zelenin A.
V. 9-aminoacridin- an efficient reagent to improve human and plant chromosome banding
patterns and to standardize chromosome image analysis. // Cytometry.- 2003. vol. 51.-
p.52 – 57.
14. Ray C. Cytological studies on the flax genus (Linum) // Amer. J. Bot. 1944. V.31. P.241-
248.
Резюме.
Сравнение хромосом видов льна секций Syllinum, Dasylinum, Adenolinum,
Stellerolinum и Linum показало, что виды секций Adenolinum, Stellerolinum и Linum
имеют общий предковый геном, который дивергировал одновременно (радиальная
дивергенция) с геномами видов из секций Syllinum, Dasylinum, Adenolinum от
предковой формы Protolinum.
Chromosome comparison of species from sections Syllinum, Dasylinum,
Adenolinum, Stellerolinum and Linum was shown that species from sections Adenolinum,
Stellerolinum and Linum have common ancestor which simultaneously radiated with
species of sections Syllinum, Dasylinum, Adenolinum from common progenitor
Protolinum.
НОВОХАЦЬКА О.В., ЦИБА Л.О., СКРИПКІНА І.Я., НІКОЛАЄНКО О.В.,
ДЕРГАЙ О.В., РИНДИЧ А.В.
Інститут молекулярної біології та генетики НАН України
03143, м. Київ, вул. Заболотного, 150, e-mail: olga.novokhatska@gmail.com
ДОСЛІДЖЕННЯ ВЗАЄМОДІЇ АДАПТОРНОГО БІЛКА ІНТЕРСЕКТИНУ 2 З
БІЛКАМИ-ПАРТНЕРАМИ
Інтерсектин 1 та 2 (ITSN1 та ITSN2) належать до еволюційно консервативної
родини білків представлених у людини, гризунів, земноводних та риб. Обидва гени
характеризуються подібною екзон-інтронною будовою, а білки, які вони кодують,
мають однакову доменну структуру. У ссавців було виявлено дві основні ізоформи
інтерсектину, які утворюються в результаті альтернативного сплайсингу: коротка
ізоформа складається з двох ЕН-доменів, α-спірального регіону, п'яти SH3-доменів
(А-Е); довга форма містить три додаткові С-кінцеві домени (DH, PН і C2) [1]. ITSN1 є
адапторним білком, який взаємно локалізує та модулює активність білків задіяних в
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-177613 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2219-3782 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T13:21:41Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Муравенко, О.В. 2021-02-16T13:30:45Z 2021-02-16T13:30:45Z 2008 Сравнительное изучение геномов у видов пяти секций рода Linum L. с использованием хромосомных и молекулярных маркеров / О.В. Муравенко // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2008. — Т. 4. — С. 146-149. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. 2219-3782 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/177613 Сравнение хромосом видов льна секций Syllinum, Dasylinum, Adenolinum, Stellerolinum и Linum показало, что виды секций Adenolinum, Stellerolinum и Linum имеют общий предковый геном, который дивергировал одновременно (радиальная дивергенция) с геномами видов из секций Syllinum, Dasylinum, Adenolinum от предковой формы Protolinum. Chromosome comparison of species from sections Syllinum, Dasylinum, Adenolinum, Stellerolinum and Linum was shown that species from sections Adenolinum, Stellerolinum and Linum have common ancestor which simultaneously radiated with species of sections Syllinum, Dasylinum, Adenolinum from common progenitor Protolinum. Работа поддержана грантами РФФИ 08-08-00391 и 07-04-00268. ru Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Фактори експериментальної еволюції організмів Молекулярна структура та организація геномів Сравнительное изучение геномов у видов пяти секций рода Linum L. с использованием хромосомных и молекулярных маркеров Article published earlier |
| spellingShingle | Сравнительное изучение геномов у видов пяти секций рода Linum L. с использованием хромосомных и молекулярных маркеров Муравенко, О.В. Молекулярна структура та организація геномів |
| title | Сравнительное изучение геномов у видов пяти секций рода Linum L. с использованием хромосомных и молекулярных маркеров |
| title_full | Сравнительное изучение геномов у видов пяти секций рода Linum L. с использованием хромосомных и молекулярных маркеров |
| title_fullStr | Сравнительное изучение геномов у видов пяти секций рода Linum L. с использованием хромосомных и молекулярных маркеров |
| title_full_unstemmed | Сравнительное изучение геномов у видов пяти секций рода Linum L. с использованием хромосомных и молекулярных маркеров |
| title_short | Сравнительное изучение геномов у видов пяти секций рода Linum L. с использованием хромосомных и молекулярных маркеров |
| title_sort | сравнительное изучение геномов у видов пяти секций рода linum l. с использованием хромосомных и молекулярных маркеров |
| topic | Молекулярна структура та организація геномів |
| topic_facet | Молекулярна структура та организація геномів |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/177613 |
| work_keys_str_mv | AT muravenkoov sravnitelʹnoeizučeniegenomovuvidovpâtisekciirodalinumlsispolʹzovaniemhromosomnyhimolekulârnyhmarkerov |