ДНК-ШТРИХКОДИРОВАНИЕ РАСТЕНИЙ СЛЕДУЮЩЕГО ПОКОЛЕНИЯ
Аннотация
По оценкам кариологов, от 30 до 80% видов растений имеют полиплоидные геномы. Полиплоидизация (полногеномная дупликация – WGD) генома – широко распространенный и быстрый способ видо- и родообразования у растений. Таким путем возникли десятки тысяч видов современных растений. Отталкиваясь от этого факта, А. Лёве (Löve, 1982, 1984) предложил положить в основу систематики и таксономии Пшеницевых геномную формулу – уникальную композицию генома, характерную для данного рода. К одному роду следует относить группу близкородственных видов, имеющую или специфический диплоидный геном, или особую, только для рода характерную, комбинацию субгеномов. До недавнего времени почти единственным способом определения геномого состава вида и рода был предложенный Кихарой метод «Genomanalys» в основе которого лежит изучение закономерностей конъюгации хромосом у потомства от скрещивания тестируемого полиплоида с предполагаемыми диплоидными предками ("анализаторами"). Предложенный Кихарой экспериментальный подход требовал длительных и трудоемких исследований и наличия коллекций живых растений. По этой причине проведение геномного анализа было возможно только в работе с немногочисленными сельскохозяйственными культурами. Должны были появиться новые методы анализа геномов. «То, что невозможно теперь, со временем может стать возможным» - писал Н.Н. Цвелев (1991). Такие методы сейчас появились. Исследуя внутригеномный полиморфизм рДНК методом NGS на платформе Illumina можно эффективно идентифицировать виды и рода растений и верифицировать гипотезы о их происхождении.
Литература
Жохова Е. В., Родионов А. В., Повыдыш М. Н. и др. 2019. Современное состояние и перспективы использования ДНК-штрихкодирования и ДНК-фингерпринтинга для анализа качества лекарственного растительного сырья и лекарственных растительных препаратов // Успехи современной биологии. Т. 139. №1. С. 25-40.
Родионов А.В. 2023. Эуполиплоидия как способ видообразования у растений // Генетика. Т. 59. №5. С. 493-506. DOI: https://doi.org/10.31857/S0016675823050119
Родионов А. В. 2022. Тандемные дупликации генов, эуполиплоидия и вторичная диплоидизация–генетические механизмы видообразования и прогрессивной эволюции в мире растений // Turczaninowia, 25(4), 87-121
Цвелев Н. Н. 1991. О геномном критерии родов у высших растений // Бот. журн. Т. 76, № 5. С. 669–676).
Шнеер В. С., Пунина Е. О., Домашкина В. В., Родионов А. В. 2023. Криптогибриды у растений- подводная часть айсберга // Ботанический журнал. Т. 108. №12. С. 1037-1052.
Шнеер В. С., Родионов А. В. 2018. ДНК-штрихкоды растений // Успехи современной биологии. Т. 138. № 6. с. 531–538.
Armani, A., Guardone, L., La Castellana, R., Gianfaldoni, D., Guidi, A., & Castigliego, L. (2015. DNA barcoding reveals commercial and health issues in ethnic seafood sold on the Italian market // Food Control, 55, 206–214. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2015.02.030.
Dewey, D. R. 1984. The genomic system of classification as a guide to intergeneric hybridization with the perennial Triticeae // In: J. P. Gustafson (ed.) Gene manipulation in plant improvement. Boston, MA: Springer. Pp. 209-279.
Hebert P.D. N., Ratnasingham S., deWaard J. R. 2003. Barcoding animal life: cytochrome c oxidase subunit 1 divergences among closely related species // Proc. R. Soc. Lond. B. V. 27. P. 96–99.
Hollingsworth PM, Li D-Z, van der Bank M, Twyford AL. 2016. Telling plant species apart with DNA: From barcodes to genomes // Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences 371: 20150338.
Kappel, K., & Schröder, U. 2016. Substitution of high-priced fish with low-priced species: Adulteration of common sole in German restaurants // Food Control, 59, 478–486. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2015.06.024.
Kress, W. J. 2017. Plant DNA barcodes: Applications today and in the future // Journal of systematics and evolution, 55(4), 291-307.
Löve Á. 1984. Conspectus of the Triticeae // Feddes Repert. 1984. T. 95. S. 425–521.
Muñoz-Colmenero, M., Blanco, O., Arias, V., Martinez, J. L., & Garcia-Vazquez, E. 2016. DNA authentication of fish products reveals mislabeling associated with seafood processing // Fisheries, 41(3), 128–138. https://doi.org/10.1080/03632415.2015.1132706.
Premanandh, J., Sabbagh, A. and Maruthamuthu, M. 2013. Misdescription of packaged foods: a case study from the United Arab Emirates // Food Additives & Contaminants: Part A, 30(12), pp.2022-2026.
Raclariu, A. C., Heinrich, M., Ichim, M. C. and de Boer, H. 2018. Benefits and limitations of DNA barcoding and metabarcoding in herbal product authentication// Phytochemical Analysis, 29(2), pp.123-128.
Shears, P. 2010. Food fraud–a current issue but an old problem // British Food Journal, 112(2), pp.198-213.
Stamatis, C., Sarri, C.A., Moutou, K.A., Argyrakoulis, N., Galara, I., Godosopoulos, V., Kolovos, M., Liakou, C., Stasinou, V., Mamuris, Z. 2015. What do we think we eat? Single tracing method across foodstuff of animal origin found in Greek market // Food Research International, 69, pp.151-155.
Wang, M., Liu, Z., Huang, H., Zhao, X. M., Shi, Q., He, S. P., et al. 2015. Application of DNA barcode technology in identification of fish and meat products in Shenzhen // Food Science, 36(20), 247–251. Available from: http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=spkx201520048.
Wong, E. H. K. and Hanner, R. H. 2008. DNA barcoding detects market substitution in North American seafood // Food Research International, 41(8), pp.828-837.
Wood T. E., Takebayashi N., Barker M. S. et al. 2009. The frequency of polyploid speciation in vascular plants //Proc. Natl Acad. Sci. USA. V. 106. P. 13875–13879.
Copyright (c) 2024 А. В. Родионов, Е. О. Пунина, В. С. Шнеер, A. С. Сухов, В. В. Домашкина
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Авторы, публикующиеся в данном издании, соглашаются со следующими условиями:
a. Авторы сохраняют за собой права на авторство своей работы и предоставляют изданию право первой публикации этой работы с правом после публикации распространять работу на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим лицам свободно распространять опубликованную работу с обязательной ссылокой на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.
b. Авторы сохраняют право заключать отдельные договора на неэксклюзивное распространение работы в том виде, в котором она была опубликована этим изданием (например, размещать работу в электронном архиве учреждения или публиковать в составе монографии), с условием сохраниения ссылки на оригинальную публикацию в этом издании
с. Политика издания разрешает и поощряет размещение авторами в сети Интернет (например в институтском хранилище или на персональном сайте) рукописи работы как до ее подачи в редакцию, так и во время ее редакционной обработки, так как это способствует продуктивной научной дискуссии и положительно сказывается на оперативности и динамике цитирования статьи (The Effect of Open Access)
