Просмотр исходного текста страницы Возможность использования последовательностей rbcL и ITS2 для видовой идентификации мохообразных (на примере растений Антарктики)

<center>
Возможность использования последовательностей некоторых ядерных и<br> 
хлоропластных генов для видовой идентификации мохообразных <br>
(на примере растений Антарктики)

<b>Дуплий В.П., Матвеева Н.А.</b><br>
<i>Институт клеточной биологии и генетической инженерии НАН Украины</i>
</center>

ДНК-штрихкодирование является перспективным методом видовой идентификации живых организмов. Исследования в этом направлении были начаты около десяти лет назад работами П.Хеберта с соавторами. Сейчас большое внимание уделяется выяснению, какой именно участок ДНК может быть использован в качестве ДНК-штрихкода растений. Предлагаются различные участки ДНК, в частности, последовательности rbcL, matK, atpB-rbcL, trnL-trnF, rpoB, rpoC1, trnH-psbA, atpF-atpH (хлоропластная ДНК), а также ядерный спейсер ITS2. Мы попытались определить, могут ли последовательности rbcL и ITS2 быть использованы для видовой идентификации мохообразных.

[[Image:4moses in vitro 2013.jpg|300px|right]]
Материалом служили культивируемые in vitro растения Warnstorfia fontinaliopsis (Müll.Hal.) Ochyra, Bryum pseudotriquetrum (Hedw.) G. Gaertn., B. Mey. & Scherb., Pohlia nutans (Hedw.) Lindb., Sanionia georgicouncinata (Müll. Hal.) Ochyra, Polytrichum juniperinum Hedw., которые выращивали на агаризованной среде МС (Murashige & Skoog, 1962) при +24°С и 16-часовом световом фотопериоде. Нативные образцы этих растений были собраны в 2009–2011 г.г. на антарктическом острове Галиндез и в оазисе Ширмахера (Земля Королевы Мод). Использовали описанные ранее пары праймеров для rbcL (Kress & Erickson, 2007) и ITS2 (Chiou et al., 2007).

[[Image:DB Antarctica 2012.jpg|300px|left]]
Для хранения информации о коллекции антарктических растений была создана реляционная база данных (упрощенная ее структура приведена слева). В связанных таблицах хранятся сведения о точном месте сбора образцов, способах их видового определения, условиях культивирования и секвенирования, а также об экспериментах на устойчивость к абиотическим стрессам, проведенных с ними.
{{-}}

[[Image:MDS Bryophyta rbcL 2012.jpg|200px|left]]
[[Image:Tree Bryophyta ITS2 2012.jpg|200px|right]]
Для нашего образца W.fontinaliopsis в Генбанке не было найдено достаточно близких сиквенсов изучаемых участков ДНК. Растения этого рода, к сожалению, до сих пор мало изучены. Другие девять образцов были определены с точностью до рода по спейсеру ITS2. Для образца B.pseudotriquetrum было обнаружено 34 совпадающих на изучаемом участке rbcL последовательности, принадлежащие к различным родам. Наиболее близкие последовательности ITS2 относятся к B.pseudotriquetrum.

Последовательность гена rbcL наших растений P.nutans совпала с имеющейся в Генбанке для того же вида. В то же время последовательность ITS2 этого образца была идентична двум записям, соответствующая различным видам, P.nutans и P.proligera.

[[Image:MDS Polytrichaceae rbcL 2013.jpg|200px|left]]
Сиквенс rbcL нашего образца S.georgicouncinata отличался от имеющейся в Генбанке последовательности S.uncinata по 2 п.н., а наиболее близкий к последовательности ITS2 нашего образца соответствовал трем видам рода Sanionia (S.georgicouncinata, S.symmetrica, S.orthothecioides).

Только сравнение последовательностей антарктического образца P.juniperinum указывает на его принадлежность к данному виду (по участкам rbcL и ITS2) или к близкому ему P.strictum (только по rbcL). По-видимому, стоит согласиться с утверждением, высказываемым во многих работах, что одного участка ДНК не достаточно для точной видовой идентификацией растений.
{{-}}

Таким образом, показано, что ни фрагмент последовательности хлоропластного гена rbcL, ни последовательность ядерного спейсера ITS2 не могут служить для точной видовой идентификации мохообразных. Однако такой подход может быть применен для предварительного определения таксона растения или как дополнительный метод идентификации.
{{-}}

[[Image:MDS Bryaceae atpB-rbcL 2012.jpg|200px|left]]
[[Image:MDS Bryaceae rbcL 2012.jpg|280px|left]]
[[Image:MDS Bryaceae ITS2 2012.jpg|300x180px|left]]