ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОЛЕКУЛЯРНЫХ (RAPD) МАРКЕРОВ В

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОЛЕКУЛЯРНЫХ (RAPD) МАРКЕРОВ В ОЦЕНКЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО
РАЗНООБРАЗИЯ, СХОДСТВА И РОДСТВА НЕКОТОРЫХ ГИБРИДОВ РОДА VIGNA
БИВОЛ Инна, БАРБАКАР Николае
Институт генетики и физиологии растений АН Молдовы
Рецензент: ЗАМОРЗАЕВА И. А.., доктор биологических наук
Ключевые слова: Vigna unguiculata, гибридные комбинации, молекулярные маркеры, полиморфизм,
интрогрессия
В качестве объекта исследования были использованы 4 гибридные комбинации F1 и F2, созданные в
процессе внутривидовой гибридизации между представителями 3-х культигрупп (unguiculata, cylindrica,
sesquipedalis) вида Vigna unguiculata подвида unguiculata, а также их родительские формы.
RAPD-анализ ДНК, проведенный на гибридах F1, F2 (9х75 и 9x55) и их родительских формах с
помощью праймера P-6 (gAgCAAgTTCAgCCTg), выявил всего 36 RAPD-локусов. Были обнаружены 2
общих локуса размером в 600 и 770 пн, присутствующие в спектрах как родительских форм, так и
большинства гибридов F1, F2, что подтверждает их гибридное происхождение. Одновременно с общими
фрагментами RAPD-анализ позволил выявить 12 полиморфных фрагментов с уровнем полиморфизма, в
среднем составляющим 33.33%. Кроме того, RAPD-анализ помог обнаружить имеющийся полиморфизм
ДНК между F1, F2 в отдельных гибридных комбинациях и соответствующими родительскими формами.
Самый высокий уровень полиморфизма в 50.00% наблюдался между гибридом F1 9х75 и обеими
родительскими формами, который во втором поколении снизился до 14.28%. Данный факт согласуется с
результатами, полученными при изучении наследования количественных признаков, согласно которым
положительный гетерозис, наблюдаемый в F1 9х75, сменяется во втором поколении довольно сильной
депрессией. В другой гибридной комбинации, 9x55, характеризующейся негативным гетерозисом в F1 и
усилением признаков в F2, отмечается в первом поколении полиморфизм в 8.33%, который увеличивается во
втором поколении до 42.11% . Наряду с этим, во всех гибридных комбинациях F1, F2 (9х75 и 9x55) и
родительских формах было найдено 22 специфичных ампликона, что свидетельствует о наличии высокой
вариабильности в исследуемых генотипах.
RAPD-анализ, проведенный на двух других гибридных комбинациях F1, F2 (14х4 и 9х14) и
родительских формах с помощью праймера P-6, выявил всего 15 локусов. В спектрах большинства
исследованных образцов гибридов и родителей присутствовали 4 общих фрагмента размером 1062, 743, 649
и 571 пн, что предполагает общность структурно-функциональной организации их геномов. Помимо этого,
была обнаружена генетическая изменчивость на 5 полиморфных локусах с общим уровнем полиморфизма в
33.33%. Вариабильность фрагментов в первом и во втором поколениях гибридной комбинации 9x14 по
отношению к родителям изменялась незначительно (37.50% и 28.57%, соответственно) по сравнению с
ранее рассмотренными гибридами (9x55 и 9х75), что нельзя сказать о гибридной комбинации F1, F2 14x4
(42.86% и 11.11%, соответственно). Обнаруженные 5 специфичных RAPD-фрагмента в гибридных
популяциях F2 комбинаций 9x14 и 14х4, в том числе один специфичный фрагмент для родителя №4,
указывают на присутствие слабой генетической изменчивости в исследуемых генотипах. Обнаруженные 6
единичных ампликонов, могут рассматриваться как видо- и подвидоспецифические маркеры.
Исследования морфологических признаков и ДНК-спектров, проведенные на 4-х гибридах вигны F1,
F2 и их родительских формах, выявили соответствия между уровнем геномного полиморфизма гибридов и
степенью внутривидовой вариабельности морфологических признаков. RAPD-анализ гибридов и
родительских форм подтвердил гибридную природу полученных растений на молекулярном уровне с
наличием высокого уровня интрогрессии родительских генотипов (в особенности в гибридах 9x14 и 9x55)
на основе обнаруженных общих, специфичных и полиморфных ДНК-фрагментов для исходных генотипов и
гибридов рода Vigna. Было обнаружено, что динамика геномной интрогрессии в ряде поколений гибридов
протекает в зависимости от гибридной комбинации: в гибридах с высоким уровнем интрогрессии (9x14 и
9x55) во втором поколении наблюдались ДНК-фрагменты родительских форм, отмеченные в первом
поколении, а также появлялись дополнительные родительские фрагменты; в гибридах с более низким
уровнем интрогрессии (14x4 и 9x75) во втором поколении происходил повтор тех же фрагментов, что и в
первом поколении, либо новых не встречающихся в первом поколении, но в меньшем количестве, чем в
первом поколении.
Обнаруженный гибридный характер наследования и специфичность ДНК исходных образцов
позволяет их генетически паспортизировать с целью идентификации и контроля эффективности
селекционно-генетического процесса.