CC BY
5УДК 631.523:575.116:633.2:577.21:575:633.854.54
В. А. Лемеш
МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МАРКЕРЫ В ИЗУЧЕНИИ ГЕНЕТИЧЕСКИХ
РЕСУРСОВ ЛЬНА
ГНУ «Институт генетики и цитологии НАН Беларуси» Республика Беларусь, 220072, г. Минск, ул. Академическая, 27
Введение
Генетические ресурсы культивируемых растений состоят из генетического разнообразия культур и примитивных образцов (ландрас), а также из разнообразия диких близкородственных популяций. Выявление этого разнообразия путем исследования полиморфизма молекулярно-генетических маркеров, вне зависимости от его селективной значимости, является важным направлением для сохранения генетической пластичности представителей культивируемых видов, ее использования и накопления. В ряде исследований описаны различия по уровню генетически детерминированного полиморфизма у диких видов, лан-драс и культурных растений. Для сохранения генетического разнообразия особое значение имеет сохранение генофонда ландрас и пред-ковых форм. В связи с этим важно разработать методы наиболее полноценного использования генного пула диких и культурных растений в селекции. Наиболее обогащенным генным пулом, пригодным для этих целей, обладают дикие популяции растений.
Объектом наших исследований является экономически важная для республики сельскохозяйственная культура лен - одна из древнейших и ценных прядильных и масличных культур, волокно которой по прочности превосходит хлопок, джут и шерсть, а льняное масло находит применение в различных областях промышленности. Наблюдаемое сужение генетического базиса культивируемых сортов льна является следствием использования в селекционных программах ограниченного спектра исходного материала. Необходимо расширение генофонда льна введением новых ценных генов, связанных с устойчивостью к болезням, низкой температуре, засухе и дру-
гим неблагоприятным факторам окружающей среды, источником которых могут служить дикие родственные виды.
Новым этапом в исследовании льна является прямой анализ его генома и связанный с этим поиск молекулярных маркеров, позволяющих проводить дифференциацию, идентификацию и генотипирование различных образцов льна. В решении этих задач важная роль принадлежит молекулярно-генетическим маркерам. Используемые маркеры должны обладать определенными свойствами и отвечать ряду требований [1]. Вместе с тем, очевидно, что не существует такого стандартного набора маркеров, который удовлетворял бы всем этим требованиям. Как правило, наиболее широко для описания генофондов используют: а) полиморфизм структурных генов (в частности, электрофоретические варианты белков); б) полиморфизм анонимных последовательностей ДНК.
Исходя из задачи полноценного использования генного пула диких и культурных растений в селекции для изучения генетического разнообразия генофонда рода Ьтпш Ь. и эволюционных отношений среди его представителей нами применен метод полимеразной цепной реакции (ПЦР) [2, 3], который предполагает использование праймеров и получение дискретных ДНК-продуктов амплификации отдельных участков геномной ДНК. Метод амплификации ДНК при помощи ПЦР обозначил новое направление в методологии установления специфичности геномов. ПЦР анализ отличается технологичностью и высокой разрешающей способностью, что делает его незаменимым при идентификации и дифференциации генотипов и позволяет выявлять
полиморфизм ДНК, который может быть использован для анализа меж- и внутривидовой изменчивости.
Один из вариантов ПЦР - КАРБ-РСЯ технология [4, 5] основана на анализе произвольно амплифицированной полиморфной ДНК. ДНК-профили могут быть получены без знания нуклеотидной последовательности при использовании ограниченного набора праймеров. Для более точного выявления полиморфизма близкородственных генотипов используется метод микросателлитного анализа (ЗБЯ-РСК) [6]. Используя эти методы, можно достаточно бы-
стро выявить вариабельность большого числа локусов по всему геному в целом. Применение ДНК-маркеров открывает широкие возможности картирования хромосом, идентификации генов, контролирующих хозяйственно ценные признаки растений, их клонирования и генетического конструирования новых сортов. Молекулярное маркирование геномов делает возможным установление видовой и сортовой специфичности растений, а также определение филогенетических взаимоотношений между отдельными представителями таксонов и внутри различных систематических групп.
Материалы и методы
Материалом для исследования служили: 17 диких видов рода Linum, полученные из Ге-нетического банка растений (г. Гатерслебен, Германия), а также разновидности вида культурного льна L. usitatissimum, включая 17 белорусских сортов льна-долгунца современной селекции (Оршанский 2, Могилевский, Даш-ковский, Родник, Нива, К - 65, Е - 68, М -12, Лира, Весна, Вита, Прамень, Василек, Прале-ска, Старт, Згода Блакит); 11 белорусских лан-драс, заложенных в коллекцию Всесоюзного института растениеводства им. Н.И.Вавилова в 20-60-е годы ХХ века (к-37, к-594, к-790, к-1042, к-4219, к-5330, к-5453, к-5451, к-5991, к-6212, к-6601), 12 сортов масличного льна различного происхождения: Лирина (Германия), Ручеек (Россия), Linola (США), Шафир (Польша), Gold Flax (Канада), Bison (США), Небесный (Россия), Bukoz (Польша), Eole (Франция), Lola (Чехия), Oliver (Франция), Alaska (Франция).
Выделение ДНК и RAPD-анализ проводили по методике, описанной нами ранее [7] с незначительными модификациями. Статистический анализ включал составление бинарных матриц по каждому из праймеров, в которых отмечалось «присутствие» (1) или «отсутствие»(0) фрагментов с одинаковой молекулярной мас-
сой на электрофореграмме. Характер и степень RAPD-изменчивости анализировали в отношении праймера и образца. На основании суммарной матрицы RAPD-спектров с помощью программного пакета PhylTools были определены генетические дистанции между исследуемыми образцами.
SSR-анализ проводили по стандартной методике [6]. Анализ полученных ПЦР продуктов выполняли на автоматическом лазерном флуоресцентном секвенаторе ALFexpress II (Amersham Biosciences) с использованием коротких гель-кассет (дистанция разделения 9 см). Такое разделение позволяет обнаружить разницу в длине фрагментов с точностью до одного нуклеотида. Результаты электрофореза продуктов амплификации документировались в виде фрагментов или пиков. Длина фрагментов или пиков соответствует длине аллелей исследуемых образцов. Размер фрагментов вычисляли путем сравнения со стандартами при использовании программы Fragment Manager 1.2 (Pharmacia). Для построения дендрограмм, демонстрирующих филогенетические отношения между изученными образцами льна применили метод невзвешенного парно-группового кластерного анализа с арифметическим усреднением (UPGMA) с использованием программы PhylTools.
Результаты и обсуждение
ЯАРБ-РСЯ позволяет быстро определять ва- го анализа и степень выявляемого генетиче-
риабельность большого числа локусов по все- ского полиморфизма. По наборам продуктов
му геному, сопоставлять значительные участки реакции, представляющим собой фрагменты
генома, что повышает точность сравнительно- ДНК разной длины, регистрируются разли-
чия между геномами близкородственных организмов. Такие фрагменты служат специфическими геномными маркерами и позволяют находить полиморфные состояния в большом количестве локусов генома.
Межвидовое генетическое разнообразие оценивали с помощью 26 эффективных произвольных декамерных праймеров. Основная зона разделения фрагментов находилась в пределах 2000 пн - 200 пн. В целом учитывалось 2458 ампли-фицированных фрагментов. Четыре праймера установили наличие мономорфных фрагментов у исследуемых образцов (иВС 209 - около 500 пн, иВС 448- около 700 пн, иВС 499- около 1600 пн, иВС 556 - около 500 пн). Данные мономорфные фрагменты могут считаться ЯЛРО-маркерами для представителей рода Linum. Чем больше генетическая дистанция между исследуемыми видами, тем меньше у них общих продуктов амплификации. Выявляемые при электрофорезе мономорфные полосы у близких видов предпо-
лагают общность структурно-функциональной организации геномов этих видов. Каждый из видов имел свой определенный спектр амплифи-цируемых ЯЛРВ-продуктов, отличающийся от других количеством фрагментов, их размером и степенью выраженности. Некоторые праймеры выявили присущие только одному конкретному виду ампликоны и, следовательно, являются ви-доспецифичными.
Число суммарных зон, полученных при амплификации ДНК 18-ти изученных видов льна с каждым из праймеров, варьирует от
I до 11. Отмечены существенные различия по количеству ЯЛРВ-фрагментов между изученными видами. Исследуемые образцы различались также по числу уникальных, характерных только для одного вида ампликонов. Наибольшее их количество присутствует у L. usitatissimum - 16 (8,7 %) и L. grandiflorum -
II (6,0 %). У некоторых видов уникальных фрагментов не отмечено (Табл. 1).
Таблица 1
Виды льна, число хромосом и полученных ЯАРБ-фрагментов
Виды Число хромосом RAPD-фрагменты
Общее количество Уникальные
L. grandiflorum Desf. 2п = 16 169 11
L. austriacum L. 2п = 18 166 0
L. perenne L. 2п = 18 161 1
L. tenuifolium L. 2п = 16 138 7
L. suffruticosum L. неизвестно 125 7
L. thracicum Degen неизвестно 134 0
L. lewisii Pursh 2п = 18 103 3
L. capitatum Kit. ex Schultes 2п = 34 42 0
L. altaicum Ledeb. 2п = 18 151 0
L. hirsutum L. 2п = 16 101 0
L. nodiflorum L. 2п = 26 164 5
L. narbonense L. 2п = 20 94 5
L. stelleroides Planch. неизвестно 148 6
L. tauricum Willd. неизвестно 144 2
L. komarovii Juss. 2п = 16 152 2
L. leonii F. W. Schultz 2п = 18 139 5
L. campanulatum L. 2п = 16 143 5
L. usitatissimum L. 2п = 30 184 16
Для количественной оценки ЯЛРБ- лученные данные были представлены в виде полиморфизма и определения уровня дивер- матрицы состояний бинарных признаков, в генции между изученными видами льна по- которых наличие или отсутствие в ЯЛРБ-
спектрах одинаковых по размеру ампликонов рассматривалось как состояние 1 и 0 соответственно. По матрицам состояний были рассчитаны матрицы различий с использованием коэффициента Жаккарда [8]. Исходя из этой матрицы, невзвешенным парно-групповым методом кластерного анализа с арифметиче-
ским усреднением (UPGMA) была построена дендрограмма генетического подобия между изученными образцами льна (Рис. 1). Уровень различий по величине расстояния Жаккарда между исследуемыми образцами варьирует от 0,171 (между L. austriacum и L. perenne) до 0,867 (между L. narbonense и L. altaicum).
100
100
С
45
25
26
49
61
97
100
L.narbonense
L. usitatissimum
L.komarovii
L.leonii
L. altaicum
L.stelleroides
L.austriacum
L. perenne
L.nodiflorum
L.grandiflorum
L. campanulatum
L.hirsutum
L.lewisii
L.capitatum
L.thracicum
L.taurícum
L.suffruticosum
L.tenuifolium
Рис. 1. Дендрограмма филогенетических взаимоотношений между видами льна.
Виды L. tenuifolium и L. suffruticosum, L. perenne и L. austriacum слабо морфологически обособлены друг от друга и иногда на основании морфологических данных отождествляются. По данным RAPD-анализа (значения бутстрепа 100 %) виды дифференцированы, несмотря на некоторую степень гомологии как по количеству, так и по размерам фрагментов.
Как следует из представленной дендрограм-мы, правомерно объединить в одну секцию виды L. tauricum, L.thracicum, L.capitatum. Виды L.grandiflorum, L.nodiflorum, L.perenne, L. austriacum, L.stelleroides, L. altaicum, L.leonii, L.komarovii группируются вместе и наи-
более близки в генетическом отношении к возделываемому виду L.usitatissimum. Наиболее удален в генетическом отношении вид L.narbonense. Следует отметить, что в один кластер попадают виды, резко отличающиеся хромосомным набором (Табл. 1). Возможно, специализация в пределах рода Linum Ь. шла двумя путями: в развитии групп с разным набором хромосом сыграла роль полиплоидия, внутри групп обособление видов происходило за счет хромосомных перестроек. Можно полагать, что хромосомный набор п=8 у L. gran-diflorum и L. hirsutum произошел от п=9 путем нисходящей анеуплоидии, п=10 у L. narbon-ense - путем восходящей анеуплоидии, п=15
у культурного вида Ьпит usitatissimum является результатом полиплоидизации. Вероятно также, что п=15 и п=16 произошли от предка с п=9. Хромосомный набор Ь. еарЫаЫт (п=17) может быть объяснен происхождением от п = 8 - 9 хромосом.
Оценку генетического полиморфизма белорусских сортов льна-долгунца и белорусских ландрас проводили с использованием 19-ти полиморфных праймеров. Основная зона разделения фрагментов находилась в пределах
2000 пн - 200 пн. В целом учитывалось 135 амплифицированных фрагментов (среднее число локусов на праймер 7,1), из них 60 были полиморфными (в среднем 3,1 полиморфные полосы на праймер) (Рис. 2). Праймеры иВС 290, иВС 336 и иВС 586 генерировали только 1 полиморфную полосу, а праймеры иВС 292 и иВС 542 проявили 6 полиморфных полос. Из 60 выявленных полиморфных полос некоторые обнаруживались с большей частотой (Рис. 3).
Количество полиморфных полос
Рис. 2. Степень КАРБ-изменчивости исследованных белорусских сортов в зависимости от праймера.
25
К
X 00 1° 20
5 о X £ 15
С ^ о га Р^ о.
о| 10
и 5
с о
I
и
I
0.1
0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 Частота встречаемости полиморфных фрагментов у 33 сортов
Рис. 3. Степень КАРБ-изменчивости исследованных белорусских сортов относительно полиморфизма.
Так, например, 24 полиморфные полосы (40 %) встречались в большинстве образцов (частота появления 0,9 и выше), а 11 полиморфных полос (18 %) обнаруживались лишь в нескольких сортах (частота появления 0,1 и ниже). Такой характер изменчивости ЯАРБ-локусов преимущественно наблюдается в культурных сортах, поскольку в результате селекции фиксируются как доминантные, так и рецессивные аллели [9].
Некоторые праймеры выявили уникальные, присущие только одному конкретному образцу ампликоны: у сортов Блакит - иВС 180 600 Старт - иВС 292 1600 Прамень - иВС 365 90(р иВС 365 650 к-5451 - А12 1800 Эти уникальные ампликоны могут использоваться, чтобы отличать эти сорта от других сортов льна-долгунца, т.е. для идентификации данных генотипов. Наблюдалось широкое варьирование генетического полиморфизма в зависимости от праймера - от
14,3 до 85,7 % (в среднем 41,7 %). Пропорцию считывали отдельно для сортов современной закрепленных рецессивных ЯЛРВ-локусов под- селекции и для ландрас (Рис. 4).
ш 5
0
1 4 а.
о 3 о
0
Ф
т л
= 1
1 о
□ Стародавние белорусские сорта ■ Сорта современной селекции
30 32 33 35 37 38 40 42 43 45 47 Процент закрепленных рецессивных №РО-локусов (%)
Рис. 4. Степень КЛРБ-изменчивости исследованных белорусских сортов в зависимости от образца.
У современных сортов эта пропорция варьировала от 33,0 % до 51,7 % (в среднем 40,4 %), у ландрас - от 30 до 43,3 % (в среднем 36,3 %). Аналогичные данные приведены в литературе для 54 американских сортов льна. Доля закрепленных рецессивных ЯЛРБ-локусов в образцах колебалась от 36,9 % до 59,2 % и составляла в среднем 45,3 %. Она была ниже, чем в растениях сортов льна из
коллекции канадского льна (51,2 % у сортов льна-долгунца), но выше, чем у североамериканских ландрас (42,7 %) [10,11]. Регрессия доли закрепленных рецессивных ЯЛРБ-локусов у белорусских образцов льна за годы выращивания (Рис. 5) характеризуется коэффициентом линейной регрессии 0,087 (доля локусов на год) и статистически достоверно не отличается от нуля (Р>0,26).
Рис. 5. Взаимосвязь между пропорцией закрепленных рецессивных ЯЛРБ-локусов и годом регистрации сорта льна.
Линейная зависимость между долей фиксированных рецессивных ЯЛРБ-локусов и годом регистрации белорусских современных сортов и ландрас в период с 1922 по 2004 годы была недостоверна.
Наибольшее значение коэффициента генетической дистанции Жаккарда среди белорусских форм льна было найдено между стародавним белорусским образцом к-1042 и современным сортом Старт, и составило 0,622.
Традиционно в Беларуси возделывался лен-долгунец для получения волокна. В небольших масштабах высевались сорта льна народной селекции для получения масла. В настоящее время, несмотря на возрастающую потребность промышленности в льняном масле, лен масличный в Беларуси вообще не высевается из-за отсутствия белорусских высокоурожайных сортов. Только один сорт белорусской селекции передан в Госсортоиспытание Институтом льна
НАН Беларуси [12]. С целью создания сортов, адаптированных к условиям Беларуси и не уступающих по урожайности лучшим зарубежным аналогам, необходимо изучать генетическое разнообразие как льна масличного, так и льна-долгунца для выбора исходного селекционного материала. Узкая генетическая база современных сортов льна-долгунца требует привнесения новых аллелей, источником которых могут стать сорта льна масличного. Для проведения анализа сортов льна масличного было отобрано 30 эффективных произвольных праймеров, позволяющих получить наибольшее количество полиморфных фрагментов. Основная зона разделения фрагментов находилась в пределах 2000-200 п.н. В целом учитывалось 280 ампли-фицированных фрагментов (среднее число ло-кусов на праймер 9,3), из них 134 были полиморфными (в среднем 4,5 полиморфные полосы на праймер). Количество полиморфных полос в зависимости от праймера варьировало от 1 до 15. Максимальное количество (15 полиморфных полос) получено в результате амплификации с праймером ЦВС249. Восемнадцать прайме-ров выявили уникальные ампликоны у 8 сортов льна масличного. Сорт Ео1е имел в ЯЛРВ-спектрах 8 уникальных ампликонов (ЦВС248300
иВС248?00, иВС403 1500, ОР'^7 0™17550 ивС249 ивС18° ивС569 сорт Ша-фир - 3 (ЦВС337б00 01^^081200 0РХ20); сорт
Ручеек - 3 (ЦВС34'8350 ЦВС348300 ЦВС790550), сорт Викх« - 2 (0РТ08,200 ЦВС542850); сорт ].о-1а - 1 (ЦВС365900); сорт В1воп - 1 (ШС292850);
0,2 0,1
-1-1-
49
за
сорт Небесный - 1 (ЦВС548350); сорт Лирина - 1 (ЦВС3961600). Эти уникальные ампликоны могут использоваться для идентификации данных генотипов.
Для льна, как для самоопыляющейся культуры, характерен довольно низкий уровень полиморфизма (18 %). Было показано, что сорта льна-долгунца весьма сходны по генетическим маркерам и составляют гомогенную группу [13]. Нами установлено широкое варьирование генетического полиморфизма исследованных сортов льна масличного в зависимости от праймера -от 12,5 до 88,8 % (в среднем 45,3 %). Выявленная доля фиксированных рецессивных локусов была умеренно низкой; варьировала от 16,5 до 25,6 % и в среднем составила 21,1 %. Показано, что селекция масличного льна в Канаде привела к большей потере генетического разнообразия, чем селекция в США. Это заключение основано на значительной части фиксированных локусов в канадских селекционных программах. Установлено также, что генетическое разнообразие льна из Европы и Восточной Азии значительно выше по сравнению с образцами из Африки и Индии, которое характеризуется низкой степенью генетической изменчивости [14].
На основе данных о генетических дистанциях изученные сорта были кластеризованы с помощью программы TREEC0NW. Дендрограмма генетического подобия исследованных генотипов льна масличного, построенная по данным RAPD-анализа, приводится на рисунке 6.
■ Lirina
■ C«U Л»
■ Linoca
■ B-jkoz
- IfiOmiuii
-Ahta
- Suphir
- Lola
- P>4HK
-Eilt
Рис. 6. Дендрограмма генетического подобия исследованных генотипов льна масличного.
Из представленных данных видно, что сорта не сформировали четких кластеров. Это подтверждает предположения о сохраненном генетическом разнообразии льна масличного. С минимальной генетической дистанцией в пару объединены только озимые сорта Oliver (Франция) и Alaska (Франция), что, по-видимому, можно объяснить их общим происхождением.
Лен принадлежит к числу видов, для которых характерен достаточно низкий уровень полиморфизма, что является следствием самоопыления и ограниченного числа источников, используемых при создании современных сортов. RAPD-маркеры дают возможность достоверно идентифицировать дикие виды [7, 10, 15, 16] и сорта масличного льна [11, 17],
Полученная ББЯ-база данных белорусских и иностранных сортов льна позволила провести анализ их генетического сходства (Рис. 7). Кластерный анализ дифференцировал все проанализированные сорта. Несмо-
но возникают трудности с идентификацией сортов льна-долгунца.
Анализ 47 образцов льна различного географического происхождения (Беларусь, Литва, Польша, Россия, Нидерланды, Франция, США) был выполнен по 23 микросателлитным маркерам. Все 23 пары праймеров дали четкую картину амплификации и были использованы для создания ЗБЯ-базы данных. Идентифицировано 77 аллелей.
В соответствии с таблицей 2 число обнаруженных аллелей колебалось от 1 (Ьи29) до 9 (Ьи8). В среднем наблюдалось по 3,3 аллели на маркер. Индекс информативности колебался от нуля для маркера Ьи29 до 0.774 для Ьи23. В среднем, он составлял 0,462 и его значение соответствует среднему значению среди изученных видов [6].
2
тря на низкий уровень обнаруженного полиморфизма данные ББЯ-анализа могут быть использованы для идентификации генотипов и создания уникальных ДНК-паспортов данных образцов.
Таблица
Число аллелей и индекс информативности (PIC) SSR маркеров льна
п/п Праймер Количество локусов Аллели PIC
1 Lu 1 2 177, 235, 239 237 0,651
2 Lu2 2 212, 214 0,298
3 Lu3 1 155, 157 0,480
4 Lu4 2 166, 170, 180 0,530
5 Lu8 1 198, 200, 204, 206, 208, 210, 212, 216, 218 0,654
6 Lu11 2 300, 302, 304, 313 0,553
7 Lu12 2 246, 251, 254 0,296
8 Lu13 1 374, 376, 378, 380, 382, 384 0,670
9 Lu15 2 195, 204, 207 0,562
10 Lu17 1 285, 287, 289, 291 0,475
11 Lu19 1 142, 143 0,059
12 Lu20 2 199, 212, 214 0,616
13 Lu21 1 214, 216, 212, 234 0,439
14 Lu23 1 247, 249, 251, 253, 255 0,774
15 Lu27 2 139, 174, 181 0,514
16 Lu28 1 175, 184 0,326
17 Lu29 1 182 0,000
17 Lu31 1 135, 137, 140 0,554
18 Lu32 1 121, 151, 147, 153 0,354
19 Lu35 2 119, 126 0,500
20 Lu36 1 178, 187 0,234
21 Lu37 1 257, 260 0,432
22 Lu38 2 140, 142, 146, 158 0,686
0.1
- L. crepitans
Рис. 7. Дендрограмма генетического сходства 47 сортов льна.
Все проанализированные сорта четко разделились на две группы долгунцового и масличного типа, хотя это разделение характеризуется невысокими значениями бутстрепа. Причем генетические дистанции между сортами льна-долгунца существенно меньше в сравнении с сортами льна масличного.
Сорта льна-долгунца в свою очередь подразделяются на два подкластера. В один из них входит ряд сортов западноевропейской селекции, такие как Laura и Belinka, а также литовский сорт Baltu-ciai. Другой подкластер формируют стародавние и современные сорта белорусской селекции. При этом современные сорта белорусской селекции формируют еще более узкий подкластер.
Выводы
1. Молекулярно-генетический анализ дает возможность выявить специфические геномные маркеры, которые могут использоваться для видовой и внутривидовой идентификации
генотипов. Показано, что метод молекулярного маркирования генома на основе КАРБ-РСК позволяет определить таксономический статус представителей рода Linum и установить
филогенетические взаимоотношения между различными видами льна.
2. При изучении внутривидового разнообразия культурного льна обнаружено, что молекулярно-генетические изменения в геноме масличного льна, как правило, выше, чем льна-долгунца. Следовательно, геном масличного льна может рассматриваться как источник генетической изменчивости при селекции новых сортов как масличного льна, так и льна двойного назначения - для получения масла и льноволокна.
3. Показано, что с помощью SSR-маркеров (микросателлитный анализ) возможна более эффективная идентификация сортов, чем с помощью наиболее информативных RAPD маркеров. Микросателлитный анализ можно успешно использовать для изучения изменчивости и установления филогенетических связей внутри вида Ьтпш usitatissimum. Более того, уровень изменчивости, выявляемый с помощью микросател-литных маркеров льна, позволяет использовать SSR анализ как для работы с генетическими коллекциями, так и для паспортизации образцов. Целенаправленное использование видоспе-
цифичных праймеров позволит исследователям сократить затраты труда и средств, необходимые для анализа коллекционных образцов.
4. Полиморфизм микросателлитных маркеров, обнаруженный в результате наших экспериментов, может послужить основой для системы идентификации сортов льна. Достоверная дифференциация сортов достигнута в результате генотипирования по 23 SSR маркерам. Анализ SSR локусов и построение на их основе базы данных может стать основой для общедоступной централизованной системы, в которую поступают данные из различных лабораторий. Существование такой базы данных ДНК позволит проводить тестирование новых сортов относительно всех существующих, что сократит затраты на поддержание коллекций стандартов. Помимо идентификации сортов и защиты авторских прав селекционеров, создание базы данных может служить интересам Государственной инспекции по испытанию и охране сортов растений, поскольку в базе данных будет содержаться информация о совокупности генов, представленных в современных районированных сортах льна.
Список использованных источников
1. Harris, H. Handbook of Enzyme Electrofore-sis in Human Genetics / H. Harris, D.A. Hopkin-son. - Amsterdam: North-Holland Publ. Comp., 1976. - 680 p.
2. Mullis, KB. Specific synthesis of DNA in vitro via a polymerase catalyzed chain reaction / K.B. Mullis, F. Faloona // Meth. Enzymol. -1987. - Vol. 155. - P. 335-350.
3. Полимеразная цепная реакция с универсальными праймерами для изучения геномов / С.А. Булат [и др.] // Генетика. - 1992. - Т. 28, № 5. - С. 19-28.
4. DNA polymorphisms amplified by arbitrary primers are useful as genetic markers / J.G.K. Williams [et al.] // Nucl. Acids Res. - 1990. -Vol. 18, № 22. - P. 6531-6535.
5. Welsh, J. Fingerprinting genomes using PCR with arbitrary primers / J. Welsh, M. McClelland // Nucleic Acids Research. - 1990. - Vol. 18, № 24. - P. 7213-7218.
6. Polymorphic microsatellite loci in Linum us-itatissimum / C. Roose-Amsaleg [et al.] // Mol. Ecol.Not. - 2006. - N 6. - P. 796-799.
7. Лемеш, В.А. RAPD-анализ межвидового полиморфизма льна (род LINUM L.) / В.А. Лемеш, М.В. Шут, Л.В. Хотылева // Информационный вестник ВОГиС. - 2005. -Т. 9, № 4. -С.490-494.
8. Jaccard, P. Nouvelles Recherches sur la distribution florale / P. Jaccard // Bull. Soc. Vaud. Sci. Nat. - 1908. - Vol. 44, №1. - P. 223-270.
9. Bartish, I.V. Combined analyses of RAPDs, cpDNA and morphology demonstrate spontaneous hybridization in the plant genus Chaenom-eles / I.V. Bartish, K. Rumpunen, H. Nybom // Heredity. - 2000. - Vol. 85, № 1. P. 383-392.
10. RAPD analysis of genetic relationships of seven flax species in the genus Linum L. / Y.-B. Fu [et al.] // Genetic Resources and Crop Evolution. - 2002. - Vol. 49, № 1. - P. 253-259.
11. RAPD Analysis of 54 North American Flax Cultivars / Y. -B. Fu // Crop Sci. - 2003. - Vol. 43, № 4. - P. 1510-1515.
12. Ивашко, Л.В. Новые сорта льна - залог стабильного и качественного урожая / Л.В. Ивашко [и др.] // Могилев, 2006. - 27 c.
13. Lemesh, V. Use of RAPD and SSR Markers for Studying of Flax Genetic Resources in Belarus / V. Lemesh // Innovative Technologies for Comfort: Proceedings of the 4th Global Workshop (General Consultation) of the FAO/ESCORENA European Cooperative Research Network on Flax and Other Bast Plants, Arad, Romania, 7-10 October, 2007. / University of Arad. Arad, 2007. -P. 50-54.
14. Fu, Y.-B. Geographic patterns of RAPD variation in cultivated flax / Y.-B. Fu // Crop Science. -2005. - Vol. 45, № 3. - Р. 1084-1089.
15. Генетический полиморфизм рода Linum L. по данным RAPD-анализа / В. А. Лемеш [и др.] // Молекулярная и прикладная генетика: научные труды: материалы Междунар. науч. конф., Минск, 17-18 нояб. 2005 г. / Ин-т гене-
тики и цитологии НАН Беларуси; редколл.:
A.В. Кильчевский [и др.]. - Минск, 2005. -Т. 1. - С. 176.
16. Генетическая изменчивость современных сортов и стародавних белорусских образцов льна-долгунца по данным ЯАРБ-анализа /
B.А. Лемеш [и др.] // Факторы экспериментальной эволюции организмов: сб. науч. тр. / Укр. об-во генетиков и селекционеров им Н.И. Вавилова; редколл.: В.А. Кунах [и др.]. -К.: Логос, 2006. - Т. 3. - С. 118-122.
17. ДНК полиморфизм современных сортов льна масличного / Гузенко Е.В. [и др.] // Достижения и проблемы генетики, селекции и биотехнологии: сб. науч. тр. / Укр. об-во генетиков и селекционеров им Н. И. Вавилова; / К.: Логос, 2007. - Т. 2. - С. 256-260
Дата поступления статьи 4 декабря 2008 г.
