Факультет

Студентам

Посетителям

Хромосомы лука без маркеров

При идентификации хромосом, не имеющих маркеров, в настоящее время используются в основном 4 метода: «максимального подобия гомологов», поликариограмм, последовательного анализа распределений хромосом и качественный. Последний связан с определенными предобработками хромосом, что обеспечивает получение дифференциации их по интенсивности окрашивания.

В основе «метода наибольшего подобия гомологов» лежит простое соображение о том, что гомологи более похожи между собой по сравнению с негомологичными хромосомами: 2 хромосомы считаются гомологичными и получают номер соответствующей пары, если при последовательном сравнении с остальными хромосомами они оказываются наиболее близкими по размеру и расположению центромеры. Данный метод использован в подавляющем большинстве работ, посвященных кариотипическому анализу рода Allium L. В качестве примера такой систематизации приведены идиограммы A. roylei, A. pskemense, A. drobovii, A. galanthum, А. сера type, А. сера. Широкое использование «метода максимального подобия гомологов» связано с его простотой и более давним его использованием по сравнению с другими методами идентификации хромосом. Однако этот метод имеет существенные недостатки, связанные с тем, что в том случае, когда кариотип содержит несколько сходных гомеоморфных хромосом, различия между гомологами могут перекрываться сходством между негомологичными хромосомами. Ситуация не может быть улучшена увеличением количества анализируемого материала в силу невозможности применения статистического анализа в рамках этого метода. Вместе с тем хорошо известно, что и общая длина кариотипа и отдельных хромосом, а также плеч отдельных хромосом может варьировать в широких пределах. Например, общая длина диплоидного набора хромосом A. cepa L. варьирует в пределах 132,4—211,8 мкм, а длина самой крупной метацентрической хромосомы в тех же наборах — в пределах 9,0— 16,5 мкм. Общая длина диплоидного набора хромосом A. fistulosum L. варьирует в пределах 114,7—176,5 мкм, а длина самой крупной метацентрической хромосомы в тех же наборах — в пределах 7,8—13,2 мкм. В связи с этим получили развитие количественные методы идентификации хромосом, при которых характеристика хромосомы определяется на основе усредненных данных, полученных при анализе не одной метафазной пластинки, а целой совокупности клеток.

Другой метод, позволяющий в полной мере использовать статистический подход к идентификации хромосом, является метод поликариограмм, идея которого принадлежит Патау. Суть этого метода заключается в том, что каждая хромосома представлена точкой в двухмерном пространстве ее количественных характеристик, например относительной длины и плечевого или центромерного индекса. При использовании данных количественных характеристик хромосом по нескольким метафазным пластинкам на графике возникают области сгущения точек, которые представляют собой ту или иную кариотипическую группу хромосом с близкими морфометрическими показателями. Метод поликариограмм был использован для систематизации кариотипов A. cepa L. и A. fistulosum L. в работах Павулсоне и др. С помощью данного метода автору удалось разбить хромосомный набор A. cepa L. на 6 кариотипических групп, а хромосомный набор A. fistulosum L. — на 7.

Основным недостатком метода поликариограмм является субъективность в установлении границ областей отдельных кариотипических групп на графике — поликариограмме. Этот недостаток в известной степени был учтен в методе последовательного анализа распределений хромосом по их морфометрическим характеристикам. Данный метод подробно изложен в работах Тарасовой. С помощью этого метода были систематизированы кариотипы 5 диплоидных (A. cepa L., A. vavilovii М. Pop. et Vved, A. altaicum Pall., A. fistulosum L., A. sativum L.) и 4 полиплоидных (Л. nutans L., A. odorum L., A. schoenoprasum L., A. porrum L.) видов рода Allium L. Определены морфометрические характеристики выделенных кариотипических групп.

Использованный в работе статистический метод систематизации кариотипа позволил провести дальнейшую дифференциацию хромосомного набора по сравнению с ранее полученными результатами в отношении кариотипов этих видов лука. Так, например, при систематизации кариотипа A. schoenoprasum L. данный метод позволил разделить хромосомы без маркеров на 4 кариотипические группы, в то время как в более ранних работах Левана хромосомы этого вида описывались как одна субметацентрическая группа. Такая же картина наблюдалась и у A. porrum L. Все хромосомы, не имеющие спутников, классифицировались Леваном у данного вида как метацентрики. Позже в работе Мурина среди этих хромосом дополнительно была выделена группа из 4 хромосом со вторичной перетяжкой на коротком плече и обозначена автором как субметацентрическая.

Метод последовательного анализа распределения хромосом позволил разделить все хромосомы, не имеющие маркеров и классифицированные как субметацентрики, на 3 группы. Таким образом, всего вместе со спутничными хромосомами, а также хромосомами со вторичной перетяжкой на коротком плече в кариотипе A. porrum L. методом последовательного анализа распределений хромосом было идентифицировано 5 кариотипических групп.

Качественный метод основан на выявлении качественных особенностей тонкой структуры отдельных хромосом (вторичные перетяжки, гетеропикноз и т. д.), которые могли бы служить маркерами хромосом. Этот метод, впервые разработанный для анализа кариотипов клеток млекопитающих, в последнее время находит свое применение и для анализа кариотипов растений, в частности лука. При использовании метода флюоресценции и окраски по Гимза показано, что хромосомы дают дифференциальное окрашивание по длине. Однако в кариологии растений эти методы находятся пока в стадии становления, но, несомненно, что в случае создания универсальных методов качественного анализа хромосом в кариологии растений, в частности рода Allium L., им принадлежит большое будущее.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: