Генетическая гетерогенность гена 18 S рРНК представителей разных экобиоморф рода Veronica L

Генетическая гетерогенность гена 18 S рРНК представителей разных экобиоморф рода Veronica L. (Scrophulariaceae)

¹ «Вятский государственный гуманитарный университет»( г. Киров)

²«Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского»( г. Нижний Новгород)

³МАОУ "Средняя общеобразовательная школа №2 с углубленным изучением иностранных языков" (г. Ноябрьск, ЯНАО)

Многим вероникам (Veronica L.), в том числе - видам из секции Beccabunga Hill. свойственна поливариантность развития. Они существуют в природе в виде разных экобиоморф и жизненных форм однолетних растений: типичных монокарпиков и однолетников вегетативного происхождения. В наземных популяциях V. anagallis-aquatica L. выделены несколько самостоятельных однолетних видов – V. anagalloides (Guss.) A. Jelen., V. heureca (M. A. Fischer) Tzvel., V. tenuis Ledeb., V. poljensis Murb., отличающихся по ряду морфологических признаков. Однако единого мнения о самостоятельности этих видов нет. В связи с этим нами проведено сравнение нуклеотидных последовательностей гена 18 S рРНК представителей подвидов V. anagallis-aquatica L. для определения родства этих растений на генетическом уровне.

Материалом для исследования послужили личные сборы и гербарные образцы. Растения собирали в период цветения. После чего определяли виды по справочникам (Flora Europea, 1964, Флора СССР том 5, 1936). Материал для молекулярно-генетического исследования и морфологического описания V. anagallis-aquatica L. собирали в Кировской области (песчаные отмели р. Сандаловка, р. Прорва, р. Вятка, р. Пагинка), V. anagalloides и V. tenuis Ledeb. сбор от 1913 и 1960 гг были взяты из гербария ННГУ им. Н. И. Лобачевского Из живых листьев растений выделяли хромосомную ДНК методом лизиса клеток растений додецилсульфатом натрия (SDS) с последующей очисткой смесью фенола с хлороформом. Для выделения ДНК из гербарного образца применяли классический метод с использованием реагента СТАB. Нуклеотидные последовательности гена 18 S рРНК растений нарабатывали методом полимеразной цепной реакции (ПЦР). Проводили 45 циклов амплификации с использованием праймеров ITSF 5′- TCgTAACAAggTTTCCgTAggTg-3′ и ITSR 5′-TCCTCCgCTTATTATT gATATgC-3′ при следующих температурных условиях: 94°С – 30'', 55°С – 30'', 72°С – 45''. Результаты ПЦР оценивали методом электрофореза в 2 % агарозном геле, содержащем бромид этидия. Фрагменты ДНК выделяли из геля и определяли нуклеотидную последовательность с использованием прибора ABI Prizm 3130, согласно рекомендациям производителя. Полученные нуклеотидные последовательности гена 18S _рРНК сравнивали между собой и с первичными структурами других представителей рода Verоnica, доступными в базе данных NCBI, с использованием компьютерных программ.

Нуклеотидная последовательность фрагментов гена 18S рРНК была определена для V. anagallis-aquatica, V. anagalloides, V. tenuis. Для V. anagalloides и V. tenuis в базе данных NCBI нуклеотидных последовательностей исследуемого гена не обнаружено, что позволяет утверждать первичность определения нами гена, кодирующего 18S рРНК у V. аnagalloides и V. tenuis Сравнение определенных нуклеотидных последовательностей этих трёх видов показало, что наибольшим сходством (96 %) обладали первичные структуры гена кодирующего 18S рРНК у V. tenuis и V. anagallis-aquatica. Сходство V. anagalloides и V. tenuis составило 70,8 %, что свидетельствует об их близком родстве. Замечательно, что у представителей одного вида V. anagallis-aquatica, произрастающих на территории Нижегородской области и островах Новой Зеландии сходство первичных структур гена кодирующего 18S _рРНК составило 90 %. Это ещё раз подтверждает древность секции Beccabunga и её южно-азиатские корни.

Работа выполнена при поддержке ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2012 г».