Хемосистематика и эволюция трибы Triticeae Dum.(Poaceae) и оценка филогенетических связей с другими трибами семейства злаков

Номер гранта:08-04-00335
Область научного знания:биология и медицинские науки
Тип конкурса: («а» (до 2016))(«а») инициативные научные проекты
Год выполнения:2008г.
Руководитель: Семихов В.Ф.
Статус заявки:поддержана

Аннотация к заявке:

Систематика трибы Triticeae Dum.(Poaceae) остается остродискуссионной в силу сетчатой эволюции, что достаточно убедительно показано как на основе молекулярно-биологических (Mason-Gamer, 2002, Горюнова, 2005), так и электрофоретических исследований запасных белков семян (Агафонов, 2004; Упелниек и др., 2005, 2006). В системах злаков, где использованы в основном морфологические признаки (Macferlane et al, 1982; Watson et al al, 1985; Цвелев, 1987), триба представлена 23-24 родами, в значительной степени совпадающими у цитированных авторов. В системе Цвелева (1991) при использовании геномных критериев число родов достигло 39, при этом Aegilops s.l. разделен на 12 родов, а Triticum s.l. - на три. Однако в одной из последних работ Цвелев (2005) возвращается к концепции родов Triticum s.l. и Aegilops s.l., а китайские авторы ( Yen Chi et a.l, 2005) и Горюнова (2005) на основе генетического анализа и молекулярно-биологических данных поддерживают позицию Стэббинса (Stebbins, 1956) и Боудена (Bowden, 1959) о целесообразности объединения родов Triticum и Aegilops в один род - Triticum. При этом, Йен Чи и др. (Yen Chi et al., 2005) признают в качестве отдельного рода Amblyopyrum с геномом Т, а Горюнова (2005) придает ему видовой статус в рамках рода Aegilops s.l. В исследованиях последних лет показана существенная гетерогенность рода Hordeum s.l. по геномному составу, молекулярным данным (Mason-Gamer, Helfgoff, 2003) и по аминокислотному составу семян (Соколов и др., 2007). В системе Цвелева (1991) триба разделена на 4 подтрибы: Hordeinae, Triticinae, Agropyrinae и Henrardinae. Электрофоретические исследования проламинов и обработка данных с использованием метода искусственных нейронных сетей (ИНС) показали, что представители некоторых секций Elymus образуют кластер с представителями Triticinae, а Secale и Dasypyrum (Triticinae) входят в кластер с исследованными представителями Hordeinae, что совпадает с молекулярно-биологическими данными (Kellog, 2002; наши неопубликованные данные). Малоизученным остается вопрос о филогенетических отношениях Triticeae с другими трибами фестукоидных. В рамках проекта планируется: провести масштабные иммунохимические исследования фестукоидных злаков и в трибе Triticeae с использованием антисывороток, представляющих наиболее дискуссионные таксоны Triticeae, а также Brachypodieae, Bromeae и других фестукоидных; продолжить электрофоретические исследования проламинов еще неисследованных видов и провести обработку данных с использованием метода ИНС; на основе имеющейся собственной базы данных по аминокислотному составу семян с использованием разработанного оригинального метода математической обработки (Соколов и др., 2007) исследовать целесообразность разделения трибы Triticeae на подтрибы и также взаимоотношения между родами Triticum s.l. и Aegilops s.l.; исследовать последовательности внутренних транскрибируемых спейсерных участков (ITS1 и ITS2) рибосомной ДНК, а также гена 5,8S рРНК с целью оценить филогенетические связи Triticeae с трибами фестукоидных злаков.

Аннотация к отчету по результатам реализации проекта:

Проведено сравнительно-иммунохимическое исследование белков семян представителей фестукоидных триб: Triticeae Dum., Brachypodieae (Hack.) Hayek , Bromeae Dum. и Poeae R. Br. (сем. Poaceae Barnh.) с использованием антисывороток к альбумино-глобулиновой фракции белков семян Triticum aestivum и Bromopsis inermis. На обе антисыворотки с представителями исследованных триб в основном были получены реакции частичной идентичности, что согласуется с позицией систематиков об их систематической близости. Полученные результаты позволили сформулировать следующее предварительное мнение: триба Triticeae имеет взаимосвязи различной степени сближенности с трибами Bromeae, Brachypodieae и Poeae. Наиболее тесные взаимосвязи Triticeae отмечены с Bromeae, несколько более отдаленные с Poeae, и значительно триба Triticeae отдалена от Brachypodieae. Brachypodieae существенно более сближается с Bromeae по сравнению с заметно отдаленной позицией по отношению к Triticeae. Анализ электрофоретических спектров нативных проламинов 6 видов Aegilops (30 образцов, взятых из 9 географических мест произрастания в Закавказье, Средней Азии, на Ближнем Востоке) позволил выявить на биохимическом уровне географическое разнообразие исследованных видов. Было показано, что для электрофоретических спектров проламинов характерна четко выраженная многокомпонентность. Отмечено, что диапазон межвидового полиморфизма заметно шире установленного внутривидового полиморфизма. Самым полиморфным по проламинам оказался A. trivialis. Показано, что такие диплоидные виды как A. caudata, A. tauschii, A. speltoides и тетраплоидный вид A. cylindrica в своих электрофоретических спектрах проламинов имели ряд общих свойств. Прежде всего это отсутствие компонентов в ?-зоне спектра. Следует отметить, что у тетраплоидного вида A. cylindrica компонентов больше, чем у диплоидных видов. У аллоплоидных A. vavilovii и A. trivialis электрофоретические спектры имели несомненно большую наполненность комопонентами. Род Triticum L. традиционно подразделяют на секции (Цвелев, 1976). В то время как в системе Love (1984) он представлен тремя родами: Crithodium Link, Gigachilon Seidl. и Triticum s.str.. Исследовали аминокислотный состав семян представителей рода Triticum L., рассматриваемый нами в качестве родового признака. С целью обработки данных использовали специально разработанный метод математической обработки (Соколов и др., 2007). Полученные данные поддерживают представление о некоторой обособленности Crithodium, Gigachilon и Triticum s.str.
Аннотации к заявке и отчету приведены в авторской редакции. по состоянию на 18.02.2019.
Помог ли вам материал?
0    0