Молекулярно-генетический анализ Populus Tremola L на основании полиморфизма IRAP и ISSR маркеров

Боронникова С.В., Светлакова Т.Н., Бобошина И.В.

Пермский государственный университет (Пермь)

Для условий России и, в частности Пермского края, осина Populus tremula L. является одним из самых быстрорастущих и скороспелых, наиболее производительных ценных лиственных видов растений. В Пермском крае выделено 62 лесных генетических резервата, в 9 из которых P. tremula составляет более 10%. Особи P. tremula этих резерватов могут быть носителями уникальных генотипов и представлять интерес для плантационного выращивания в качестве сырья для целлюлозно-бумажных комбинатов (Рогозин и др., 2007). Целью данной работы являлся молекулярно-генетический анализ ценнейшего ресурсного вида растений P. tremula на основании полиморфизма ISSR и IRAP маркеров. Для молекулярно-генетического анализа были собраны листья с 48 случайно выбранных деревьев P. tremula Закамского лесничества Пермского края с последующим выделением из них ДНК (Torres et al., 1993). Для проведения амплификации было апробировано 20 ISSR-праймеров, синтезированных в ЗАО «Синтол» (Москва), и 70 IRAP-праймеров, синтезированных в Германии. Для дальнейшего анализа были избраны 10 наиболее информативных ISSR и IRAP праймеров, с которыми проводилась ПЦР (Боронникова и др., 2009). Продукты амплификации разделяли путем электрофореза в агарозном геле в 1х ТВЕ буфере. Гели окрашивали бромистым этидием и фотографировали в проходящем УФ-свете в системе гель-документации Gel Doc XR (Bio-Rad, USA). Определение длин фрагментов ДНК проводили с использованием программы «Quantity One» и маркера молекулярного веса (100 bp +1.5 + 3 Кb DNA Ladder) (“ООО-СибЭнзим-М”, Москва). Всего у P. tremula нами выявлено 71 ISSR и 95 IRAP маркеров. Из них полиморфных 46 и 85 соответственно. Таким образом, полиморфизм ДНК, выявленный IRAP методом, составил 89.47%, что на 24.68% больше, чем выявлено при анализе генома ISSR методом. Отсюда следует, что с помощью IRAP метода можно детальнее маркировать геном. Эти методы изучения полиморфизма ДНК исследуют разные части генома и в сочетании дают больше информации о геноме изучаемого вида. Динуклеотидные праймеры инициируют синтез большего числа ампликонов, по сравнению с тринуклеотидными праймерами. В результате компьютерной обработки матриц бинарных данных были получены показатели, характеризующие генетическую изменчивость P. tremula. Показатели ожидаемой гетерозиготности (He), полученные разными методами, оказались очень близки (ISSR метод – 0.2740; IRAP метод – 0.2620). Абсолютное число аллелей, выявленное ISSR методом, составило 1.6818, а IRAP методом – 1.9474. Эффективное число аллелей, выявленное ISSR методом, оказалось больше (1.4898), чем выявленное IRAP методом (1.4113). Для изучения генома P. tremula нами рекомендуются высоко полиморфные стабильные и четко воспроизводимые IRAP и ISSR маркеры. Список литературы 1.Боронникова С.В., Светлакова Т.Н., Бобошина И.В. Изучение генетического полиморфизма Populus tremula L. с использованием ISSR и IRAP маркеров // Аграрная Россия. 2009 №2. С. 43-48. 2.Рогозин М.В., Запоров А.Ю., Жекин А.В. К обоснованию необходимого количества лесных генетических резерватов для Пермского края // Вестник Пермского университета. Биология. Пермь, 2007. Вып. 5 (10). С. 161–171. 3.Torres A.M., Weeden N.F., Martin A. Linkage among isozyme, RFLP and RAPD markers in Vicia faba // Theor. Appl. Genet. 1993. V.5. P. 937–945.

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции