Вивчення геномів рослин Deschampsia antarctica Desv. з різних локалітетів Прибережної Антарктики за допомогою хромосомних та молекулярних маркерів
Aims. To perform molecular cytogenetic analysis of D. antarctica plants from different localities of maritime Antarctic. Methods. Cytogenetic analysis, С-banding, DAPI-banding, fluorescent in situ hybridization, silver-staining technique for nucleolar organizer regions, PCR-analysis. Results. Chromo...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Фактори експериментальної еволюції організмів |
|---|---|
| Дата: | 2014 |
| Автори: | , , , , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
2014
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/178085 |
| 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: | Вивчення геномів рослин Deschampsia antarctica Desv. з різних локалітетів Прибережної Антарктики за допомогою хромосомних та молекулярних маркерів / М.О. Твардовська, І.О. Андрєєв, А.В. Амосова, К.В. Спірідонова, Д.О. Навроцька, Т.Е. Саматадзе, С.А. Зощук, О.В. Муравенко, В.А. Кунах // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2014. — Т. 14. — С. 133-137. — Бібліогр.: 17 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859942667270488064 |
|---|---|
| author | Твардовська, М.О. Андрєєв, І.О. Амосова, А.В. Спірідонова, К.В. Навроцька, Д.О. Саматадзе, Т.Е. Зощук, С.А. Муравенко, О.В. Кунах, В.А. |
| author_facet | Твардовська, М.О. Андрєєв, І.О. Амосова, А.В. Спірідонова, К.В. Навроцька, Д.О. Саматадзе, Т.Е. Зощук, С.А. Муравенко, О.В. Кунах, В.А. |
| citation_txt | Вивчення геномів рослин Deschampsia antarctica Desv. з різних локалітетів Прибережної Антарктики за допомогою хромосомних та молекулярних маркерів / М.О. Твардовська, І.О. Андрєєв, А.В. Амосова, К.В. Спірідонова, Д.О. Навроцька, Т.Е. Саматадзе, С.А. Зощук, О.В. Муравенко, В.А. Кунах // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2014. — Т. 14. — С. 133-137. — Бібліогр.: 17 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Фактори експериментальної еволюції організмів |
| description | Aims. To perform molecular cytogenetic analysis of D. antarctica plants from different localities of maritime Antarctic. Methods. Cytogenetic analysis, С-banding, DAPI-banding, fluorescent in situ hybridization, silver-staining technique for nucleolar organizer regions, PCR-analysis. Results. Chromosome number 2n = 26 was determined in D. antarctica plants from two localities of Maritime Antarctic (Darboux and Galindez Islands). Karyotypes of plants from Darboux Island were found to contain 1 to 3 supernumerary chromosomes. FISH-analysis revealed 10 5S rDNA loci found on five A-chromosome pairs, as well as additional loci were localized on some of the B-chromosomes. Large 26S rDNA loci were located in the terminal positions on short arms of two submetacentric chromosome pairs. Genetic analysis of the plants was performed using polymorphic ISSR- and IRAP-markers. Jaccard genetic distance between the D. antarctica accessions under study was calculated from the data of PCR-analysis and compared to the data of assessment of D. antarctica genetic variability in the region. Conclusions. Using chromosomal and molecular markers in analysis of D. antarctica karyotype we succeded in revealing C-banding and DAPI-banding polymorphism. Furthermore, two transcriptionally active nucleolar organizer regions were identified. Molecular genetic analysis using polymorphic ISSR-markers demonstrated that genetic differences between the accessions under study fell in a range of within population variation that was found for the plants from investigated region.
Key words: D. antarctica, karyotype, chromosome markers, genetic variation.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:12:25Z |
| format | Article |
| fulltext |
133
7. Ochi K., Zhang D., Kawamoto S., Hesketh A. Molecular and functional analysis of the ribosomal L11 and S12
protein genes (rplK and rpsL) of Streptomyces coelicolor A3(2)// Mol Gen Genet. – 1997. – 5, N 256. – Р. 488–
498.
8. Чернов В.М., Гоголев Ю.В., Мухаметшина Н.Е., Нестерова Т.Н., Чернова О.А. Особенности амплификации
нуклеотидных последовательностей оперонов rrnA и rrnB Acholeplasma laidlawii PG8 // Вестник
биотехнологии и физ.-хим. биологии. – 2006. – 2, N 3. – С. 5–13.
9. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genome/ Microbial Genomes/
10. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/ BLASTN 2.2.29 (megablast, bl2seq)/
11. Смирнов А.В., Энтелис Н.С., Крашениннков И.А., Мартэнс Р., Тарасов И.А. Особенности структуры 5S
рРНК, ее взаимодействие с макромолекулами и возможные функции // Успехи современной биохимической
науки. – 2008. – 48. – С. 133–180.
POLISHCHUK L.V., MATSELUKH B.P.
Zabolotny Institute of Microbiology and Virology of Natl. Acad. Sci. of Ukraine,
Ukraine, 03680, Kyiv, Akad. Zabolotnogo str., 154, е-mail: LVPolishchk@ukr.net
rRNA-GENES OF ACTINOMYCETES, WHICH ARE GOMOLOGOUS TO STREPTOMYCES
GLOBISPORUS 1912-2 rRNA-CLASTER
Aims. To study the spread of the rRNA-genes homologous fо analogous genes of S. globisporus 1912-2 in
the genomes of actinomycetes. Methods. The program BLASTN 2.2.29 was used for in silico analysis of
Internet base of dates NCBI (Microbial genomes). Results. Sequence gomologous on 82–99 % to sequences
of rRNA-genes of S. globisporus 1912-2, were detected in 100 actinomycetes strains from 28 different
families. The greatest number of strains belonging to some families: Streptomycetaceae (17 species),
Mycobacteriaceae (10 species), Micrococcaceae (10 species), Pseudonocardiaceae (9 species),
Nocardiaceae (8 species), Micromonosporaceae (8 species). The majority of families (14 spesies) included
only one such strain actinomycetes. Sequences homologous to the 5S rRNA-gene of S. globisporus 1912-2
were detected in chromosomes of 25 actinomycetes cultures. Conclusions. In silico analysis of the primary
structures of rRNA-gene clusters in the genomes of 100 actinomycetes revealed the existence of the largest
differences in structures and spreading of 5S rRNA-genes in the studied cultures.
Key words: rRNA, identity, Actinomycetes, chromosome, Streptomyces globisporus 1912-2.
УДК [575.22 : 582.542.11] (292.3)
ТВАРДОВСЬКА М.О. 1, АНДРЄЄВ І.О. 1, АМОСОВА А.В. 2, СПІРІДОНОВА К.В. 1,
НАВРОЦЬКА Д.О. 1, САМАТАДЗЕ Т.Е. 2, ЗОЩУК С.А .2, МУРАВЕНКО О.В. 2, КУНАХ В.А. 1
1 Інститут молекулярної біології і генетики НАН України,
Україна, 03680, м. Київ, вул. Академіка Заболотного, 150, е-mail: twardovska06@mail.ru
2 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт молекулярной биологии
им. В.А. Энгельгардта РАН,
Россия, 119991, г. Москва, ул. Вавилова, 32, e-mail: amomar@mail.ru
ВИВЧЕННЯ ГЕНОМІВ РОСЛИН DESCHAMPSIA ANTARCTICA DESV. З РІЗНИХ
ЛОКАЛІТЕТІВ ПРИБЕРЕЖНОЇ АНТАРКТИКИ ЗА ДОПОМОГОЮ ХРОМОСОМНИХ
ТА МОЛЕКУЛЯРНИХ МАРКЕРІВ
Судинні рослини регіону Прибережної
Антарктики представлені лише двома видами:
щучником антарктичним (Deschampsia
antarctica Desv.) та колобантусом Кіто
(Colobanthus quitensis Kunth. Bartl.). Питання
виключного поширення в Антарктиці тільки
двох видів судинних рослин і досі залишається
невирішеним. D. аntarctica викликає науковий
інтерес завдяки ряду фізіологічних ознак, що
забезпечують її виживання у суворих умовах
Антарктики, серед яких короткий вегетаційний
період та здатність до вегетації і цвітіння за
низьких температур, що, зокрема, пов’язано із
високим рівнем фотосинтезу за цих умов;
можливість існування в умовах високого рівня
ультрафіолетового опромінення; стійкість до
світлового стресу; пристосування до
екстремально-сухих та надмірно зволожених
ґрунтів та інше [1].
Відомо, що стресові фактори середовища
134
здатні підвищувати мінливість геному, що
проявляється на цитогенетичному та
молекулярно-генетичному рівнях у появі
В-хромосом, анеу- та поліплоїдії, структурних
перебудовах хромосом, а також у змінах
послідовності ДНК. Поряд із цим, у літературі
обмежена кількість даних, які стосуються
дослідження числа хромосом та формули
каріотипу D. antarctica [2, 3]. Хромосомний
поліморфізм у каріотипах D. antarctica з
території Прибережної Антарктики до цих пір
не вивчений. Тому метою даної роботи є
проведення молекулярно-цитогенетичного
аналізу рослин D. antarctica з різних локалітетів
Прибережної Антарктики.
Матеріали і методи
Вихідним матеріалом для досліджень
слугувало насіння D. antarctica, зібране в 2005–
2008 рр. під час експедицій на Аргентинських
островах (о-ви Дарбо та Галіндез). Отримання
асептичних проростків та вирощування рослин
описано в роботі [4]. Отримані рослини
культивували на агаризованому живильному
середовищі Гамборга, Евелейга (В5) [5], допов-
неному 0,1 мг/л 1-нафтилоцтової кислоти
(НОК). Розмноження рослин проводили
клонуванням шляхом поділу одержаних дернин
на фрагменти.
Для цитогенетичного аналізу використали
корінці проростків довжиною 0,8–1,5 см, які з
метою накопичення та синхронізації мітозів
перед фіксацією витримували у воді з льодом
протягом 24 годин при температурі 3–4 °С або в
0,2%-му розчині колхіцину протягом 2 год при
температурі 37 °С. Зразки фіксували в суміші
етанол: льодяна оцтова кислота у співвід-
ношенні 3:1 протягом 1 доби. Через добу
фіксатор змінювали на свіжий. Зафіксований
матеріал зберігали при -20 °С.
Для встановлення хромосомного числа
виду зразки фарбували 1%-им ацетоорсеїном і
виготовляли давлені препарати. У роботі
використовували мікроскоп “NU-2E Carl Zeiss”.
Мікрофотографування проводили фотоапаратом
Canon 1000D. Отримані дані опрацьовували
статистично [6].
Молекулярно-цитогенетичні дослідження
проводили за допомогою С- та DAPI-дифе-
ренційного забарвлення, флюорисцентної
гібридизації in situ (FISH) з використанням в
якості зондів 5S та 26S рДНК. Активність
районів ядерцевих організаторів хромосом
вивчали за методикою Ag-NOR-забарвлення.
Аналіз метафазних пластинок проводили за
допомогою флюоресцентного мікроскопа
Olimpus BX61 з чорно-білою ПЗС камерою
CoolSnap («Roper Scientific Inc», США).
Хромосоми в каріотипах розміщували за
розміром та центромерним індексом відповідно
до цитологічних принципів [7].
ДНК виділяли цетавлоновим методом [8] з
листкових пластинок рослин, вирощуваних in
vitro. Якість і концентрацію отриманої ДНК
оцінювали за допомогою гель-електрофорезу,
порівнянням інтенсивності флуоресценції
рослинної ДНК із ДНК фага λ відомої
концентрації в УФ-променях після забарвлення
бромистим етидієм [9]. Молекулярно-генетич-
ний аналіз проводили із застосуванням методу
полімеразної ланцюгової реакції з вісьмома
ISSR- та двома IRAP-праймерами.
Результати та обговорення
Відомо, що види роду Deschampsia мають
диплоїдний набір 2n = 26, тобто основне
хромосомне число х = 13. Однак, є види з
основним хромосомним числом х = 7
(D. artropurpurea (2n = 14), D. flexuosa (зазвичай
2n=28), яке іноді використовують як один із кри-
теріїв для їх виділення в окремі роди [3, 10, 11].
Окрім цього, відомі поліплоїдні та триплоїдні
генотипи, які мають 52 та 39 хромосом
відповідно [12].
Каріологічний аналіз рослин D. antarctica
з двох локалітетів Прибережної Антарктики
(о-ви Дарбо та Галіндез) виявив у каріотипах 13
пар (2n = 26) хромосом, розміром близько 3–10
мкм (рис.). Отримані результати узгоджуються з
даними інших дослідників, які встановили для
рослин цього виду такий самий диплоїдний
набір (2n = 26) [2, 3].
Окрім цього, у каріотипах рослин з
о. Дарбо, поряд із 26 хромосомами основного
набору (A-хромосомами), вперше виявлено від
1 до 3 мікрохромосом (B-хромосом). При цьому
не виявлено варіабельності за числом хромосом
основного набору.
Результати каріологічного аналізу рослин
D. antarctica, отриманих із насіння, зібраного на
аргентинській антарктичній станції «Джубані»
(о. Кінг Джордж), показали, що усі вони мали
диплоїдний набір 2n = 26 [3]. Поряд із цим, у
деяких проростках знайдено клітини з 2n = 28.
Таке число хромосом дослідники пояснюють
присутністю у каріотипі двох додаткових
хромосом, які відповідають 1-й та 11-й
хромосомам, що вказує на подвійну трисомію.
Міксоплоїдію виявлено у п’яти із 14 рослин
D. antarctica.
135
а б
Рис. Метафазні пластинки у клітинах апікальної меристеми корінців проростків D. antarctica,
які містять 26 хромосом: а – забарвлення ацетоорсеїном, б – забарвлення DAPI. Довжина відрізка
становить 10 мкм
Автори припускають, що це може бути
пов’язано з вирощуванням виду в умовах
(зокрема, температурних), які сильно
відрізняються від природних у місцях зростання,
а також не виключають той факт, що
хромосомна нестабільність є невід’ємною
характеристикою роду [3]. Загалом, гаплоїдний
набір каріотипу D. antarctica скаладається із 5
метацентричних, 3 субметацентричних, 4 суб-
телоцентричних та 1 телоцентричної хромосоми.
Ядерцевий організатор міститься на кінці 1-ої
пари субметацентричних хромосом, яка була
гетероморфною у кількох вивчених клітинах за
рахунок невеликого перегрупування гетеро-
хроматинових блоків [3].
Згідно гіпотези Кавано і Альбертса
поліплоїдні види роду Deschampsia виникли
внаслідок дуплікацій (х = 7–14), водночас види з
хромосомним числом 2n=26 виникли внаслідок
дисплоїдії (28–26) від поліплоїдних видів [13,
14]. Деякі автори вважають, що D. antarctica –
один із видів, еволюція якого йшла в напрямку
дисплоїдії [3].
Цитогенетичний аналіз вторинних корін-
ців D. antarctica з островів Галіндез, Пітерман,
Берселот виявив широкий розмах мінливості за
числом хромосом від 10 до 68. Також було
знайдено полісоматію (міксоплоїдію) [15].
Рисунок С-диференційного забарвлення
хромосом D. antarctica відноситься до
«прицентромерно-теломерного» типу з
невеликими інтеркалярними бендами. Хромо-
соми у каріотипах рослин з різних локалітетів
несуттєво відрізнялися за числом та розміром
інтеркалярних і теломерних С-бендів, але у
рослин з о. Дарбо прицентромерні бенди на
хромосомах були більшого розміру. Також
виявлено поліморфізм за розмірами С-бендів,
що прилягають до ядерце-утворювальних
ділянок хромосом, які мають супутники.
Додаткові хромосоми інтенсивно
фарбувалися при С-диференційному забарвленні
хромосом і зберігали конденсовану темноза-
барвлену структуру в інтерфазних ядрах, що
характерно для В-хромосом. Очевидно, виявлені
мікрохромосоми можна віднести до B-хро-
мосом, які являють собою додаткові до
основного хромосомного набору генетичні
елементи з автономним способом успадкування.
Зазвичай B-хромосоми сильно конденсовані,
гетерохроматинізовані, менші за розміром,
порівняно з А-хромосомами, та їх число в
каріотипі може значно варіювати (від 1 до
кількох десятків) [16, 17]. B-хромосоми виявлені
в каріотипах багатьох рослин, в тому числі і у
близькоспоріднених видів D. caespitosa 2n =
26(0-2B) та D. wibeliana 2n = 26(0-5В) [1].
Рисунок DAPI-забарвлення метафазних
хромосом був подібним до С-бендінгу.
Ідентифікацію хромосом в каріотипах прово-
дили за рисунками С- та DAPI-бендінгу з ураху-
ванням морфології, а також розташування моле-
кулярних маркерів – сайтів рибосомних генів.
FISH-аналіз виявив 10 сайтів 5S рДНК на
п’яти парах хромосом А-набору. Окрім того,
послідовності 5S рДНК було виявлено також на
деяких B-хромосомах. У каріотипах вивчених
зразків сигнали 5S рДНК розташовані в
проксимальних районах довгих плечей
хромосом, у субтеломерних районах коротких
плечей хромосом, а також у центральній частині
деяких В-хромосом. Такі результати показують,
що у каріотипах рослин з о. Дарбо є,
щонайменше, два типи В-хромосом. В
термінальних районах коротких плечей двох пар
субметацентричних хромосом знайдено великі
сайти локалізації 26S рДНК. На одній парі
хромосом розташована чітко виражена вторинна
перетяжка, і виявлений у цій ділянці сайт
локалізації 26S рДНК має більший розмір
порівняно із другою парою хромосом, на якій
вторинна перетяжка практично не виражена.
136
В інтерфазних ядрах виявлено чотири (два
великих і два середнього розміру) Ag-забар-
влених ядерця, що вказує на наявність двох
транскрипційно активних ядерце-утворю-
вальних ділянок.
Дослідження хромосом D. antarctica з
Прибережної Антарктики (о-ви Дарбо та
Галіндез) з використанням молекулярно-цитоге-
нетичних маркерів, дозволило встановити, що в
каріотипах цих рослин є 2 хромосоми із
супутниками, а не одна, як вважалося раніше
[3]. При цьому, обидві ядерце-утворювальні
хромосоми несуть транскрипційно активні
рибосомні гени.
Вважається, що наявність у каріотипі B-
хромосом, а також збільшення у хромосомах
кількості гетерохроматину та числа активних
ядерце-утворювальних ділянок пов’язані із
адаптивними особливостями виду. Очевидно,
рослини D. antarctica з о. Дарбо більшою мірою
зазнають дії екстремальних умов середовища.
Було проведено також молекулярно-
генетичний аналіз охарактеризованих вище на
цитологічному рівні рослин D. antarctica з
островів Дарбо та Галіндез. Для цього
використали 8 ISSR- та 2 IRAP-праймерів, для
яких раніше було встановлено, що вони
виявляють поліморфізм у популяціях цього виду
з Прибережної Антарктики. Загалом було
враховано 134 ПЛР-продукти в діапазоні від 0,3
до 2,5 т.п.н., з яких 14 виявилися поліморфними.
Генетична відстань за Жаккардом між зразками,
розрахована на основі даних ПЛР-аналізу,
становить 0,116. Це значення знаходиться в
межах діапазону генетичних дистанцій (0,017–
0,234), які було визначено для вибірки з 23
рослин D. antarctica, зібраних з островів
Аргентинського архіпелагу та навколишніх
островів (дані не наведено).
Висновки
Встановлено хромосомне число 2n = 26
для рослин D. antarctica з двох локалітетів
Прибережної Антарктики (о-ви Дарбо та
Галіндез). Вперше виявлено у каріотипах рослин
з о. Дарбо, поряд із 26 хромосомами основного
набору, від 1 до 3 додаткових хромосом.
Використання хромосомних та молекулярних
маркерів для аналізу каріотипів рослин
D. antarctica дозволило виявити поліморфізм за
рисунками С- та DAPI-диференційного
забарвлення хромосом і наявність двох
транскрипційно активних ядерце-утворю-
вальних ділянок хромосом. Молекулярно-
генетичний аналіз із застосуванням полімор-
фних ISSR-маркерів показав, що відмінності між
дослідженими зразками не виходять за межі
внутрішньопопуляційного поліморфізму,
властивого рослинам із досліджуваного регіону.
Роботу виконано за часткової фінансової
підтримки Національного антарктичного
наукового центру Держкомінформнауки в
рамках проекту № Н/13-2013 «Дослідження
взаємозалежностей показників адаптивності
антарктичних рослин в природі та модельних
умовах як елемент оцінки впливу кліматичних
змін на структуру і функції суходільних
екосистем Антарктики».
Література
1. Parnikoza I., Kozeretska I., Kunakh V. Vascular plants of the Maritime Antarctic: origin and adaptation //
American Journal of Plant Sciences – 2011. – 2, N 3 – Р. 381–395.
2. Moore D.M. Chromosome numbers of Falkland Islands angiosperms // British Antarctic Survey Bulletin – 1967. –
№ 14. – Р. 69–82.
3. Cardone S., Sawatani P., Rush P., Garcнa A.M., Poggio L., Schrauf G. Karyological studies in Deschampsia
antarctica Desv. (Poaceae) // Polar Biol. – 2008. – 32, N 3. – P. 427–433.
4. Загричук О.М., Дробик Н.М., Козерецька І.А., Парнікоза І.Ю., Кунах В.А. Введення в культуру in vitro
Deschampsia antartctica Desv. (Poaceae) з двох районів Прибережної Антарктики // Український
антарктичний журнал. – 2011/2012. – № 10–11. – С. 289–295.
5. Gamborg O.L., Eveleigh D.E. Culture methods and detection of glucanases in cultures of wheat and barley // Can.
J. Biochem. – 1968. – 46, N 5. – P. 417–421.
6. Плохинский Н.А. Биометрия. Издание 2-е. – М.: Изд-во МГУ, 1970. – 367 с.
7. Levan A, Fredga K, Sandberg A. Nomenclature for centromeric position on chromosomes // Hereditas. – 1964. –
52. – Р. 201–222.
8. Rogers S.O., Bendich A.J. Extraction of DNA from milligram amounts of fresh herbarium and mummified plant
tissues // Plant Mol. Biol. – 1985. – 5. – P. 69–76.
9. Маниатис Т., Фрич Э., Сэмбрук Дж. Методы генетической инженерии. Молекулярное клонирование. –
М.: Мир, 1984. – 480 с.
10. Крогулевич Р.Е., Ростовцева Т.С. Хромосомные числа цветковых растений Сибири и Дальнего Востока. –
Новосибирск: Наука, 1984. – 286 с.
137
11. Chiapella J. A molecular phylogenetic study of Deschampsia (Poaceae: Avenae) inferred from nuclear ITS and
plastid trnL sequence data: support for recognition of Avenella and Vahlodea // Taxon. – 2007. – 56, N 1. – Р. 55–
64.
12. Alberts F. Vergleichende Karyologie der Grдser-Subtriben Aristaveninae und Airinae (Poaceae–Aveneae) // Plant
Syst. Evol. – 1980. – 136. – P. 137–167.
13. Kawano S. Cytogeography and evolution of the Deschampsia caespitosa complex // Can. J. Bot. – 1963. – 41. –
Р. 719–742.
14. Alberts F. Kariologische und genomatische Verдnderungen innerhalb der Grдser Subtriben Aristaveninae und
Airinae // Ber. Dtsch. Bot. Ges. – 1978. – 91. – Р. 693–697.
15. Adonin V.I., Parnikoza I.Yu., Kyrychenko S.S., Kozeretska I.A., Kunakh V.A. Mixoploidy in Deschampsia
antarctica of the Maritime Antarctic // Матеріали читань присвячених 300-річчю з дня народження К. Ліннея.
– Луганськ: Елтон-2, 2007. – С. 74.
16. Camacho J.P.M., Sharbel T.F., Beukeboom L.W. B chromosome evolution // Phil. Trans. R. Soc. Lond. B. – 2000.
– 355. – Р. 163–178.
17. Кунах В.А. Додаткові або В-хромосоми рослин. Походження і біологічне значення // Вісн. Укр. тов-ва
генетиків і селекціонерів. – 2010. – 8, № 1. – С. 99–139.
ТWARDOVSKA М.О. 1, ANDREEV І.О. 1, АMOSOVA А.V. 2, SPIRIDONOVA K.V. 1,
NAVROTSKA D.О. 1, SAMATADZE Т.Е. 2, ZOSCHUK S.А. 2, MURAVENKO O.V. 2,
KUNAKH V.A. 1
1 Institute of Molecular Biology and Genetics, NAS of Ukraine,
Ukraine, 03680, Kyiv, Acad. Zabolotnogo str., 150, e-mail: twardovska06@mail.ru
2 Engelhardt Institute of Molecular Biology, Russian Academy of Sciences,
Russia, 119991, Moscow, Vavilov str., 32, e-mail: amomar@mail.ru
STUDY OF GENOMES IN DESCHAMPSIA ANTARCTICA DESV. FROM DIFFERENT
LOCALITIES OF MARITIME ANTARCTIC USING CHROMOSOMAL AND MOLECULAR
MARKERS
Aims. To perform molecular cytogenetic analysis of D. antarctica plants from different localities of maritime
Antarctic. Methods. Cytogenetic analysis, С-banding, DAPI-banding, fluorescent in situ hybridization,
silver-staining technique for nucleolar organizer regions, PCR-analysis. Results. Chromosome number 2n =
26 was determined in D. antarctica plants from two localities of Maritime Antarctic (Darboux and Galindez
Islands). Karyotypes of plants from Darboux Island were found to contain from 1 to 3 supernumerary
chromosomes. FISH-analysis revealed 10 5S rDNA loci found on five A-chromosome pairs, as well as
additional loci were localized on some of the B-chromosomes. Large 26S rDNA loci were located in the
terminal positions on short arms of two submetacentric chromosome pairs. Genetic analysis of the plants was
performed using polymorphic ISSR- and IRAP-markers. Jaccard genetic distance between the D. antarctica
accessions under study was calculated from the data of PCR-analysis and compared to the data of assessment
of D. antarctica genetic variability in the region. Conclusions. Using chromosomal and molecular markers
in analysis of D. antarctica karyotype we succeded in revealing C-banding and DAPI-banding
polymorphism. Furthermore, two transcriptionally active nucleolar organizer regions were identified.
Molecular genetic analysis using polymorphic ISSR-markers demonstrated that genetic differences between
the accessions under study fell in a range of within population variation that was found for the plants from
investigated region.
Key words: D. antarctica, karyotype, chromosome markers, genetic variation.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-178085 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2219-3782 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:12:25Z |
| publishDate | 2014 |
| publisher | Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Твардовська, М.О. Андрєєв, І.О. Амосова, А.В. Спірідонова, К.В. Навроцька, Д.О. Саматадзе, Т.Е. Зощук, С.А. Муравенко, О.В. Кунах, В.А. 2021-02-17T20:04:28Z 2021-02-17T20:04:28Z 2014 Вивчення геномів рослин Deschampsia antarctica Desv. з різних локалітетів Прибережної Антарктики за допомогою хромосомних та молекулярних маркерів / М.О. Твардовська, І.О. Андрєєв, А.В. Амосова, К.В. Спірідонова, Д.О. Навроцька, Т.Е. Саматадзе, С.А. Зощук, О.В. Муравенко, В.А. Кунах // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2014. — Т. 14. — С. 133-137. — Бібліогр.: 17 назв. — укр. 2219-3782 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/178085 [575.22 : 582.542.11] (292.3) Aims. To perform molecular cytogenetic analysis of D. antarctica plants from different localities of maritime Antarctic. Methods. Cytogenetic analysis, С-banding, DAPI-banding, fluorescent in situ hybridization, silver-staining technique for nucleolar organizer regions, PCR-analysis. Results. Chromosome number 2n = 26 was determined in D. antarctica plants from two localities of Maritime Antarctic (Darboux and Galindez Islands). Karyotypes of plants from Darboux Island were found to contain 1 to 3 supernumerary chromosomes. FISH-analysis revealed 10 5S rDNA loci found on five A-chromosome pairs, as well as additional loci were localized on some of the B-chromosomes. Large 26S rDNA loci were located in the terminal positions on short arms of two submetacentric chromosome pairs. Genetic analysis of the plants was performed using polymorphic ISSR- and IRAP-markers. Jaccard genetic distance between the D. antarctica accessions under study was calculated from the data of PCR-analysis and compared to the data of assessment of D. antarctica genetic variability in the region. Conclusions. Using chromosomal and molecular markers in analysis of D. antarctica karyotype we succeded in revealing C-banding and DAPI-banding polymorphism. Furthermore, two transcriptionally active nucleolar organizer regions were identified. Molecular genetic analysis using polymorphic ISSR-markers demonstrated that genetic differences between the accessions under study fell in a range of within population variation that was found for the plants from investigated region. Key words: D. antarctica, karyotype, chromosome markers, genetic variation. uk Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Фактори експериментальної еволюції організмів Структура і функції хромосом Вивчення геномів рослин Deschampsia antarctica Desv. з різних локалітетів Прибережної Антарктики за допомогою хромосомних та молекулярних маркерів Study of genomes in Deschampsia antarctica Desv. from different localities of Maritime Antarctic using chromosomal and molecular markers Article published earlier |
| spellingShingle | Вивчення геномів рослин Deschampsia antarctica Desv. з різних локалітетів Прибережної Антарктики за допомогою хромосомних та молекулярних маркерів Твардовська, М.О. Андрєєв, І.О. Амосова, А.В. Спірідонова, К.В. Навроцька, Д.О. Саматадзе, Т.Е. Зощук, С.А. Муравенко, О.В. Кунах, В.А. Структура і функції хромосом |
| title | Вивчення геномів рослин Deschampsia antarctica Desv. з різних локалітетів Прибережної Антарктики за допомогою хромосомних та молекулярних маркерів |
| title_alt | Study of genomes in Deschampsia antarctica Desv. from different localities of Maritime Antarctic using chromosomal and molecular markers |
| title_full | Вивчення геномів рослин Deschampsia antarctica Desv. з різних локалітетів Прибережної Антарктики за допомогою хромосомних та молекулярних маркерів |
| title_fullStr | Вивчення геномів рослин Deschampsia antarctica Desv. з різних локалітетів Прибережної Антарктики за допомогою хромосомних та молекулярних маркерів |
| title_full_unstemmed | Вивчення геномів рослин Deschampsia antarctica Desv. з різних локалітетів Прибережної Антарктики за допомогою хромосомних та молекулярних маркерів |
| title_short | Вивчення геномів рослин Deschampsia antarctica Desv. з різних локалітетів Прибережної Антарктики за допомогою хромосомних та молекулярних маркерів |
| title_sort | вивчення геномів рослин deschampsia antarctica desv. з різних локалітетів прибережної антарктики за допомогою хромосомних та молекулярних маркерів |
| topic | Структура і функції хромосом |
| topic_facet | Структура і функції хромосом |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/178085 |
| work_keys_str_mv | AT tvardovsʹkamo vivčennâgenomívroslindeschampsiaantarcticadesvzríznihlokalítetívpriberežnoíantarktikizadopomogoûhromosomnihtamolekulârnihmarkerív AT andrêêvío vivčennâgenomívroslindeschampsiaantarcticadesvzríznihlokalítetívpriberežnoíantarktikizadopomogoûhromosomnihtamolekulârnihmarkerív AT amosovaav vivčennâgenomívroslindeschampsiaantarcticadesvzríznihlokalítetívpriberežnoíantarktikizadopomogoûhromosomnihtamolekulârnihmarkerív AT spírídonovakv vivčennâgenomívroslindeschampsiaantarcticadesvzríznihlokalítetívpriberežnoíantarktikizadopomogoûhromosomnihtamolekulârnihmarkerív AT navrocʹkado vivčennâgenomívroslindeschampsiaantarcticadesvzríznihlokalítetívpriberežnoíantarktikizadopomogoûhromosomnihtamolekulârnihmarkerív AT samatadzete vivčennâgenomívroslindeschampsiaantarcticadesvzríznihlokalítetívpriberežnoíantarktikizadopomogoûhromosomnihtamolekulârnihmarkerív AT zoŝuksa vivčennâgenomívroslindeschampsiaantarcticadesvzríznihlokalítetívpriberežnoíantarktikizadopomogoûhromosomnihtamolekulârnihmarkerív AT muravenkoov vivčennâgenomívroslindeschampsiaantarcticadesvzríznihlokalítetívpriberežnoíantarktikizadopomogoûhromosomnihtamolekulârnihmarkerív AT kunahva vivčennâgenomívroslindeschampsiaantarcticadesvzríznihlokalítetívpriberežnoíantarktikizadopomogoûhromosomnihtamolekulârnihmarkerív AT tvardovsʹkamo studyofgenomesindeschampsiaantarcticadesvfromdifferentlocalitiesofmaritimeantarcticusingchromosomalandmolecularmarkers AT andrêêvío studyofgenomesindeschampsiaantarcticadesvfromdifferentlocalitiesofmaritimeantarcticusingchromosomalandmolecularmarkers AT amosovaav studyofgenomesindeschampsiaantarcticadesvfromdifferentlocalitiesofmaritimeantarcticusingchromosomalandmolecularmarkers AT spírídonovakv studyofgenomesindeschampsiaantarcticadesvfromdifferentlocalitiesofmaritimeantarcticusingchromosomalandmolecularmarkers AT navrocʹkado studyofgenomesindeschampsiaantarcticadesvfromdifferentlocalitiesofmaritimeantarcticusingchromosomalandmolecularmarkers AT samatadzete studyofgenomesindeschampsiaantarcticadesvfromdifferentlocalitiesofmaritimeantarcticusingchromosomalandmolecularmarkers AT zoŝuksa studyofgenomesindeschampsiaantarcticadesvfromdifferentlocalitiesofmaritimeantarcticusingchromosomalandmolecularmarkers AT muravenkoov studyofgenomesindeschampsiaantarcticadesvfromdifferentlocalitiesofmaritimeantarcticusingchromosomalandmolecularmarkers AT kunahva studyofgenomesindeschampsiaantarcticadesvfromdifferentlocalitiesofmaritimeantarcticusingchromosomalandmolecularmarkers |