Изучение генетического полиморфизма гибридов берёзы пушистой ( Betula pubescens Ehrhart) и берёзы повислой ( Betula pendula Roth) по SSR-маркерам Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №8/2015 ISSN 2410-6070

Белюченко. - Краснодар.: ФГОУ ВПО «Кубанский ГАУ», 2010. - 356 с.

2. Доклад «О состоянии природопользования и об охране окружающей среды Краснодарского края в 2014 году».

3. Чумаковский, Н.Н., Криворотов, С.Б. Экология Краснодарского края: Учебное пособие./ Н.Н. Чумаковский, С.Б. Криворотов,- Краснодар.: КСЭИ, Куб ГУ, 2003.- 295 с.

© М.А. Вострикова, В.В. Шкода, 2015

УДК 577.21+630*165.3+630*165.6

Т. П. Федулова,

д. б. н, ведущий научный сотрудник ФГБУ «ВНИИЛГИСбиотех» г. Воронеж, Российская Федерация

А. М. Кондратьева, к. б. н, научный сотрудник ФГБУ «ВНИИЛГИСбиотех» г. Воронеж, Российская Федерация

ИЗУЧЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО ПОЛИМОРФИЗМА ГИБРИДОВ БЕРЁЗЫ ПУШИСТОЙ (Betula pubescens Ehrhart) И БЕРЁЗЫ ПОВИСЛОЙ (Betula pendula Roth) ПО SSR-МАРКЕРАМ

Аннотация

Представлены результаты изучения генетического полиморфизма селекционно-ценных гибридов берёзы пушистой и берёзы повислой по 12 микросателлитным локусам. Выявлены наиболее полиморфные локусы, пригодные для паспортизации генотипов берёзы.

Ключевые слова

берёза пушистая, Betula pubescens, берёза повислая, Betula pendula, SSR, микросателлитные локусы

В настоящее время всё чаще при исследовании сортов и форм лесных древесных растений применяются молекулярно-генетические методы, первое место среди которых отводится микросателлитным маркерам (SSR-маркеры). Микросателлиты - это участки тандемно повторяющихся коротких последовательностей. Эти последовательности высокополиморфны, так как им свойственна высокая частота мутаций в результате смещения цепей ДНК при репликации, что приводит к варьированию длины повтора [1, с. 195]. Различное число повторов в микросателлитных локусах достаточно легко обнаруживается при проведении полимеразной цепной реакции (ПЦР). Микросателлитные последовательности отмечены как в ядерной, так и в хлоропластной и митохондриальной ДНК. Основным преимуществом использования микросателлитов является проявление кодоминантности, что даёт возможность распознавать гомо- и гетерозигот [2, с. 15].

Берёза является одной из главных пород при создании защитных лесополос, эффективность которых можно повысить путем использования потомств через клоновые лесосеменные плантации [3, с. 59]. В связи с этим исследование биологического и генетического разнообразия гибридных берез на молекулярном уровне является актуальным направлением.

Для генетической оценки было отобрано д. б. н. Ю. Н. Исаковым 10 форм селекционно-ценных гибридов берёзы пушистой (Betulapubescens Ehrhart) и берёзы повислой (Betulapendula Roth) в возрасте 33 лет из Воронежского государственного биосферного заповедника. Экстракция ДНК проводилась СТАВ-методом. Исследовались микросателлитные локусы L1.10, L2.3, L3.1, L3.4, L4.4, L5.4, L7.^, L7.3, L7.4, L13.1, L021 и Bo.F394 [4, с. 472; 5, с. 97].

В качестве реакционной смеси для ПЦР использовался набор «GenPak PCR Core» (Россия). Оптимизированы температуры отжига каждого праймера для перечисленных локусов: 59 °С - праймеры

22

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №8/2015 ISSN 2410-6070

локусов L3.1, L7.4, L021; 48 °С - Bo.F394; 55 °С - для остальных праймеров. После предварительной денатурации при 94 °С следовало 35 циклов, включавших 30 секунд - 94 °С, 40 секунд - отжиг, 15-25 секунд - 72 °С. Затем - завершающая элонгация при 72 °С. Продукты амплификации разделяли методом электрофореза в 3-% агарозном геле (рис. 1).

По результатам проведенного ПЦР-анализа гибридов березы пушистой и повислой по 12-и SSR-маркерам наибольшим количеством аллелей и полиморфизмом (100 %) характеризуются локусы L1.10, L3.1, L3.4, L7.4 и Bo.F394. В локусе L1.10 обнаружено 4 ДНК-ампликона, размах варьирования длин составляет от 180 п. н. до 210 п. н. В локусе L3.4 среди 4 ампликонов размах длины фрагментов варьирует от 160 п. н. до 190 п. н. Локусы L3.1, L7.4 и Bo.F394 насчитывают по 3 ПЦР-продукта с варьированием длин от 210 п. н. до 240 п. н., от 220 п. н. до 310 п. н. и от 125 п. н. до 150 п. н., соответственно. Данные ядерные локусы в наибольшей степени подходят для идентификации и паспортизации образцов березы.

Рисунок 1 - Электрофореграммы продуктов ПЦР микросателлитных локусов гибридов берёзы

пушистой и повислой

Список использованной литературы

1. Нуклеиновые кислоты: от А до Я / под ред. С. Мюллер. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013. - С. 195.

2. Lefort F., Echt C., Streiff R., Vendramin G. G. Microsatellite Sequences: a New Generation of Molecular Markers for Forest Genetics // Forest Genetics. - 1999. - N 6 (1). - Р. 15-20.

3. Козьмин А. В., Чермашенцев В. А. Рост клонов плюсовых деревьев берёзы повислой на плантации в Теллермановском лесхозе // Генетическая оценка исходного материала в лесной селекции: сборник научных трудов. - Воронеж: НИИЛГиС, 2000. - С. 59-62.

4. Kulju K. K. M. Twenty-three microsatellite primer pairs for Betula pendula (Betulaceae) / K. K. M. Kulju, M. Pekkinen, S. Varvio // Molecular Ecology Notes. - 2004. - N 4. - P. 471-473.

5. Truong C. Isolation and characterization of microsatellite markers in the tetraploid birch, Betulapubescens ssp. tortuosa

23

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №8/2015 ISSN 2410-6070

/ C. Truong, A. E. Palme, F. Felber, Y. Naciri-Graven // Molecular Ecology Notes. - 2005. - N 5. - P. 96-98.

© Т. П. Федулова, А. М. Кондратьева, 2015

24