Nghiên cứu sự tương tác giữa các tiểu quần thể đậu tương dại (Glycine soja) trong thung lũng sông Tsukanovka ở phía nam Viễn Đông Nga

Cytology and Genetics - Tập 45 - Trang 214-219 - 2011
A. V. Tikhonov1, V. V. Martynov1, D. B. Dorokhov1
1Bioinzheneriya Center, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Tóm tắt

Phân tích so sánh cấu trúc di truyền của các quần thể tự nhiên và nhân tạo của G. soja cung cấp thông tin quan trọng về sự hình thành của các quần thể khác nhau và mở ra khả năng phát triển các biện pháp bảo tồn ngân hàng gen tự nhiên độc đáo của đậu tương dại, một loài có quan hệ gần gũi với đậu tương được trồng. Trong nghiên cứu này, các chỉ thị ISSR đã được sử dụng để thực hiện phân tích so sánh cấu trúc di truyền của các tiểu quần thể tự nhiên và nhân tạo của G. soja nhằm nghiên cứu sự ảnh hưởng tương hỗ có thể có giữa các tiểu quần thể của các sinh cảnh nhân tạo và tự nhiên trong việc hình thành đa dạng di truyền của chúng, cũng như nghiên cứu cấu trúc di truyền của các tiểu quần thể tự nhiên của đậu tương dại tại các điểm tiếp xúc giữa hai loại sinh cảnh. Kết quả cho thấy các đặc trưng mô tả sự đa dạng di truyền của các quần thể được nghiên cứu đã được xác định, và vai trò quan trọng của sự tương tác giữa các tiểu quần thể của các sinh cảnh khác nhau trong việc hình thành cấu trúc di truyền không gian của quần thể trong thung lũng sông Tsukanovka đã được chứng minh.

Từ khóa

#Glycine soja #tiểu quần thể #cấu trúc di truyền #đa dạng di truyền #sinh cảnh

Tài liệu tham khảo

Flint, V.E., Smirnova, O.V., Zaugol’nova, L.B., Khanina, L.G., Bobrovskii, M.V., Toropov, N.A., Melekhova, O.P., and Sorokin, A.G., Sokhranenie i vosstanovlenie bioraznoobraziya (Conservation and Restoration of Biodiversity), Moscow: Izd. Nauch. Metod. Tsentra, 2002. Skvortsov, B.V., Wild and Cultivated Soybean in East Asia, Vestn. Man’chzhurii, 1927, no. 9, pp. 35–43. Dymina, G.D., Gorovoi, P.G., Deineko, E.V., et al., The Study of Geographical Distribution, Ecological Characteristics, and Genetic Diversity of Populations of Wild Soybean (Glycine soja Siebold et Zucc.) in the South of the Russian Far East as Part of Research on the Biosafety of Genetically Modified Soybean Resistant to the Herbicide Phosphinothricin, in Sovremennye napravleniya bor’by s sornyakami s ispol’zovaniem novykh klassov gerbitsidov i transgennykh rastenii, ustoichivykh k gerbitsidam. Ser. Geneticheskaya inzheneriya i ekologiya (Modern Trends in Weed Control using New Classes of Herbicides and Transgenic Plants Resistant to Herbicides, Ser. Genetic Engineering and Ecology), Moscow, 2001, vol. 2, pp. 148–160. Nedoluzhko, A.V. and Dorokhov, D.B., Study of the Biosafety of Genetically Modified Soya in the Center of Origin and Diversity in the Russian Far East, Tsitol. Genet., 2007, no. 3, pp. 72–85. Nedoluzhko, A.V., Tikhonov, A.V., and Dorokhov, D.B., Molecular Genetic Analysis of Wild Soybean (Glycine soja Sieb. & Zucc.) Population Structure in Anthropogenic and Natural Landscapes of Primorskii Krai, Genetika, 2008, vol. 44, no. 8, pp. 1–5 [Russ. J. Genet. (Engl. Transl.), 2008, vol. 44, no. 8, pp. 944–947]. Hymowitz, T., On the Domestication of Soybean, Econ. Bot., 1970, vol. 23, pp. 408–423. Xu, D.H., Abe, J., Gai, J.Y., and Shimamoto, Y., Diversity of Chloroplast DNA SSRs in Wild and Cultivated Soybeans: Evidence for Multiple Origins of Cultivated Soybean, Theor. Appl. Genet., 2002, vol. 105, no. 5, pp. 645–653. Kollipara, K.P., Singh, R.J., and Hymowitz, T., Phylogenetic and Genomic Relationships in the Genus Glycine Willd. Based on Sequences from the ITS Region of Nuclear rDNA, Genome, 1997, vol. 40, no. 1, pp. 57–68. Li, Z. and Nelson, R.L., Genetic Diversity Among Soybean Accessions from Three Countries Measured by RAPDs, Crop Sci., 2001, vol. 41, pp. 1337–1347. Chen, Y. and Nelson, R.L., Genetic Variation and Relationships among Cultivated, Wild, and Semiwild Soybean, Crop Sci., 2004, vol. 44, pp. 316–325. Yu, H. and Kiang, Y.T., Inheritance and Genetic Linkage Studies of Isozymes in Soybean, J. Hered., 1993, vol. 84, no. 6, pp. 489–492. Yu, H. and Kiang, Y.T., Genetic Variation in South Korean Natural Populations of Wild Soybean (Glycine soja), Euphytica, 1993, vol. 68, pp. 213–221. Jin, Y., He, T., and Lu, B.-R., Fine Scale Genetic Structure in a Wild Soybean (Glycine soja) Population and the Implications for Conservation, New Phytol., 2003, vol. 159, pp. 513–519. Jin, Y., He, T., and Lu, B.-R., Genetic Spatial Clustering: Significant Implications for Conservation of Wild Soybean (Glycine soja: Fabaceae), Genetica, 2006, vol. 128, pp. 41–49. Dorokhov, D.B., Ignatov, A., Deineko, E., Serjapin, A., Ala, A., and Skryabin, K., Potential for Gene Flow from Herbicide-Resistant GM Soybeans to Wild Soya in the Russian Far East, in Introgression from Genetically Modified Plants into Wild Relatives, Wallingford: CAB International, 2004, pp. 151–161. Kuroda, Y., Kaga, A., Tomooka, N., and Vaughan, D.A., Population Genetic Structure of Japanese Wild Soybean (Glycine soja) Based on Microsatellite Variation, Mol. Ecol., 2006, vol. 15, no. 4, pp. 959–974. Wang, K.J. and Takahata, Y., Preliminary Comparative Evaluation of Genetic Diversity between Chinese and Japanese Wild Soybean (Glycine soja) Germplasm Pools using SSR Markers, Genet. Res. Crop Evol., 2007, vol. 54, no. 1, pp. 157–165. Seitova, A.M., Ignatov, A.N., Suprunova, T.P., Tsvetkov, I.L., Deineko, E.V., Dorokhov, D.B., Shumnyi, V.K., and Skryabin, K.G., Genetic Variation of Wild Soybean (Glycine soja Sieb. et Zucc.) in the Far East Region of the Russian Federation, Genetika, 2004, vol. 40, no. 2, pp. 224–231 [Russ. J. Genet. (Engl. Transl.), 2004, vol. 40, no. 2, pp. 165–171]. Edwards, K., Johnstone, C., and Thompson, C., A Simple and Rapid Method for the Preparation of Plant Genomic DNA for PCR Analysis, Nucl. Acids Res., 1991, vol. 19, no. 6, p. 1349. Dorokhov, D.B. and Kloke, E., Rapid and Economical Technology of RAPD Analysis of Plant Genomes, Genetika, 1996, vol. 33, no. 4, pp. 443–450. Yeh, F.C., Yang, R.C., and Boyle, T., POPGENE. Microsoft Windows-Based Freeware for Population Genetic Analysis. Release 1.31. University of Alberta, Edmonton. 1999. Miller, M.P., Tools for Population Genetic Analyses (TFPGA), 1.3: A Windows Program for the Analysis of Allozyme and Molecular Population Genetic Data. Computer Software Distributed by Author, 1997. STATISTICA 6.0 for Windows 6.0, Statsoft Inc., Tulsa, OK, US. StatSoft I. STATISTICA for Windows [Computer Program Manual], Tulsa, OK: StatSoft Inc., 1998. Hardy, O.J., Estimation of Pairwise Relatedness between Individuals and Characterization of Isolation-by-Distance Processes Uusing Dominant Genetic Markers, Mol. Ecol., 2003, vol. 12, pp. 1577–1588. Hardy, O.J. and Vekemans, X., SPAGeDi: A Versatile Computer Program to Analyze Spatial Genetic Structure at the Individual or Population Levels, Mol. Ecol., 2002, notes 2, pp. 618–620. Kiang, Y.T., Chiang, Y.C., and Kaizuma, N., Genetic Diversity in Natural Populations of Wild Soybean in Iwate Prefecture, Japan J. Hered., 1992, vol. 83, pp. 325–329. Ohara, M. and Shimimoto, Y., Importance of Genetic Characterization and Conservation of Plant Genetic Resources: the Breeding System and Genetic Diversity of Wild Soybean (Glycine soja), Plant Species Biol., 2002, vol. 17, pp. 51–58. Zhu, Weiyue., Zhou, Taoying., Zhong, Ming., and Lu, Baorong., Sampling Strategy for Wild Soybean (Glycine soja) Populations Based on Their Genetic Diversity and Fine-Scale Spatial Genetic Structure, Front. Biol. China, 2007, vol. 2, no. 4, pp. 397–402. Tikhonov, A.V., Nedoluzhko, A.V., Martynov, V.V., and Dorokhov, D.B., Study of Genetic Diversity and Spatial Structure of the Wild Soybean (Glycine soja Sieb. & Zucc.) Population From the Neighborhood of the Settlement of Ekaterinovka in the South of Primorskii Krai, Genetika, 2011, vol. 47, no. 3, pp. 339–344 [Russ. J. Genet. (Engl. Transl.), 2011, vol. 47, no. 3, pp. 295–299].