СЕКТОР МОЛЕКУЛЯРНОЙ ГЕНЕТИКИ РАСТЕНИЙ

Группа молекулярной генетики растений организована в 1996 году в составе лаборатории биотехнологии. В 2003 году получила статус структурного подразделения. В настоящее время коллектив насчитывает 7 специалистов: внс, кбн -1, снс, кбн - 2, нс - 1, мнс - 1, вед. инж. - 2. Все исследования выполняются под руководством и при участии академика РАН Ю.Н. Журавлёва.

Группа работает в области изучения и сохранения биоразнообразия. Термин "биоразнообразие" появился относительно недавно, в начале 80-ых годов в США и сначала использовался для обозначения разнообразия видов. Однако сегодня биоразнообразие - синтетическая категория, обозначающая "компромисс между генетическим потенциалом формообразования и ресурсами среды". Подразумевается, что это понятие включает изменчивость на внутривидовом, межвидовом и экологическом уровне. Таким образом, три компонента формируют биологическое разнообразие: 1- внутривидовое или генетическое разнообразие, 2 - межвидовое или таксономическое разнообразие, 3 - экосистемное или экологическое разнообразие. С учётом этого биоразнообразие понимают "как ансамбль и взаимодействие иерархически организованных компонентов генетического, таксономического и экологического разнообразия в данном месте и в данное время".

Коллектив группы изучает биоразнообразие на генетико-популяционном и таксономическом уровне. Наши исследования опираются на разработанное отечественной школой биохимической генетики положение, которое состоит в том, что нативная популяционная система имеет эволюционно сложившийся адаптивный оптимум генного разнообразия, в котором соотношение внутри- и межпопуляционных компонент генного разнообразия устойчиво сохраняется во времени и пространстве на протяжении исторического существования системы популяций. Нарушение генетического баланса популяционной системы приводит к её деградации и, начавшись с популяции, деградация распространяется на виды, экосистемы и биосферу. Поэтому, воспроизводство генофондов популяционных систем представляет собою крайне ответственную задачу.

С участием молекулярных маркёров ДНК, анализирующих в отличие от аллозимного метода вариабельность всей ДНК, а не только её кодирующей части, Группа проводит популяционно-генетические, таксономические и филогенетические исследования редких, исчезающих, а также хозяйственно ценных видов растений. Маркёры ДНК дают сведения о генетической изменчивости и генетической структуре видов, необходимые для разработки стратегий сохранения и воспроизводства их генофондов, а также позволяют реконструировать биологические процессы и события в истории видов. Исследованиями охвачены представители семейств Araliaceae и Cupressaceae, родов Larix и Iris, виды Aristolochia manshuriensis., Oxytropis chankaensis, Rhodiola roseae. Большое внимание уделяется женьшеню настоящему (Panax ginseng С.A. Meyer), имеющему статус растения, находящегося на грани исчезновения, который встречается в естественных местообитаниях лишь в российском Приморье. Все другие дальневосточные виды семейства Аралиевые, как и женьшень, подвергаются истреблению, так как используются для лечения заболеваний. Предметом исследования являются материковые и островные популяции лиственниц, играющих важную роль в лесном хозяйстве Дальнего Востока. Приморье уникально в том, что здесь сосредоточена высшая на Земле концентрация разнообразия форм лиственниц. Это приводит к высокой вариабельности морфологических признаков и обусловливает противоречивость мнений в таксономии приморских лиственниц.

Ниже представлены основные результаты.

  • Исследованы филогенетические взаимоотношения и уточнены таксономические статусы дальневосточных видов семейства Araliaceae. Полученные на основе RAPD маркёров результаты подтверждают представления, что Eleutherococcus sessiliflorus и Eleutherococcus senticosus относятся к разным родам, Aralia cordata и A. continentalis являются разными видами, а A. elata и A. mandshurica представляют один вид. Показано, что P. ginseng и P. quinquefolius генетически ближе к группе Kalopanax septemlobus, Oplopanax elatus, E. senticosus и E. sessiliflorus чем к группе аралий, что противоречит представлениям о принадлежности Panax к трибе Aralieae. Путём сравнения нуклеотидных последовательностей ITS региона ядерной рДНК с 90 представителелями семейства из банка данных определена принадлежность A. continentalis к секции Aralia sensu Wen. Приморская и сахалинская популяции A. elata могут классифицироваться как внутривидовые таксоны, входящие в секцию Dimorphanthus. Показана высокая генетическая близость между восточноазиатским видом O. elatus и североамериканским O. horridus, позволяющая считать их подвидами одного вида или относительно молодыми видами. Подтверждена правомерность выделения двух секций в пределах рода Eleuterococcus (внс, кбн. Реунова Г.Д., снс, кбн Артюкова Е.В., снс, кбн Козыренко М.М.).
  • На основе RAPD маркёров выявлен низкий уровень генетической изменчивости в субпопуляциях и установлена дисперсия генетической изменчивости P. ginseng между субпопуляциями дикорастущего и культивируемого женьшеней. Сделан вывод, что для сохранения генетического потенциала вида необходимо представить в коллекционных питомниках центров реинтродукции растения из как можно большего количества субпопуляций дикорастущего женьшеня и частных плантаций. Проведена оценка RAPD, ISSR и AFLP маркёров в изучении генетической изменчивости женьшеня (внс, кбн Реунова Г.Д., внс, кбн Музарок Т.И., снс, кбн Артюкова Е.В., снс, кбн Козыренко М.М., вед. инж. Кац И.Л.).
  • Исследована генетическая изменчивость лиственниц Сибири и Дальнего Востока (L. gmelinii, L. sibirica, L. olgensis L. komarovii, L. ochotensis, L. amurensis, L. kaempferi, L. kamtschatica) на основе RAPD маркёров. Анализ генетических взаимоотношений выявил близость лиственниц Приморского края с L. sibirica, что свидетельствует об их общей эволюционной истории. Популяции приморских лиственниц характеризуются высокими показателями межпопуляционной генетической изменчивости, свойственными расам или подвидам, а для некоторых из них различия сравнимы с межвидовыми для рода Larix. Результаты RAPD анализа лиственницы с о-ва Сахалин свидетельствуют, что островная изоляция не привела к уменьшению показателей генетической вариабельности в сравнении с материковыми лиственницами (внс, кбн Реунова Г.Д., , снс, кбн Козыренко М.М., снс, кбн Артюкова Е.В., нс Адрианова И.Ю., вед. инж. Лёвина Е.А.).
  • Выполнено генотипирование и установлены генетические связи дальневосточных ирисов (I. setosa, I. ensata, I. laevigata, I. uniflora, I. sanguineae и Pardanthopsis dichotoma) на основе RAPD анализа. Полученные результаты дают основания отнести I. uniflora к секции Limniris. Виды I. ensata и I. laevigata генетически удалены друг от друга, что поддерживает мнение о принадлежности их к разным сериям. Исследована генетическая вариабельность растений I. setosa из различных районов Приморья и берингийского округа. Показано, что все исследованные географически разобщенные популяции характеризуются высоким генетическим полиморфизмом и незначительными генетическими дистанциями, что свидетельствует об относительно недавнем расселении вида и относительно коротком периоде островной изоляции (внс, кбн Реунова Г.Д., снс, кбн Артюкова Е.В., снс, кбн Козыренко М.М., кбн Илюшко М.В.).

Сотрудники подразделения

Артюкова Елена Вячеславовна
Старший научный сотрудник, Кандидат биологических наук;

Козыренко Марина Михайловна
Старший научный сотрудник, Кандидат биологических наук;

Холина Алла Борисовна
Старший научный сотрудник, Кандидат биологических наук;

Адрианова Ирина Юрьевна
Научный сотрудник

Васюткина Елена Анатольевна
Научный сотрудник

Основные публикации подразделения

Название 
  • 1
Нет записей для отображения