Популяционная изменчивость геномной ДНК Ferula foetida (Bunge) Regel., в условиях пустыни Мангистау

Авторы

  • M. Sagyndykova РГП «Мангышлакский экспериментальный ботанический сад», Республика Казахстан, г. Актау
  • A. Imanbayeva РГП «Мангышлакский экспериментальный ботанический сад», Республика Казахстан, г. Актау
  • K. Sarsenbayev Евразийский Национальный университет им.Л.Н.Гумилева, Республика Казахстан, г. Астана
  • I. Akhmetollayev РГП «Национальный центр биотехнологии», Республика Казахстан, г. Астана

Ключевые слова:

Ferula foetida, ДНК, RAPD, популяционная изменчивость, пустыня, Мангистау.

Аннотация

В сравнительном плане изучена межвидовая близкородственная  популяционная изменчивость геномной ДНК Ferula foetida (Bunge) Regel., произрастающих в  пустыне Мангистау с различным уровнем эдафических факторов условия произрастания.

Для изучения геномной ДНК использовали свежие листья растений. Выделение ДНК проводили по модифицированному методу Holmes – Bonner. Для проведения ПЦР с геномной ДНК растений были отобраны 5 из 30 RAPD-праймеров. Получено 76 RAPD-маркерных бэндов, из которых 72 бэнда оказались полиморфными, а 4 бэнда - конститутивными для всех образцов. С помощью кластерных методов анализа и программы Popgen 32 построена дендрограмма, отражающая степень различий или сходства между RAPD-спектрами исследуемых объектов.

В результате проведённых исследований была обнаружена высокая межвидовая и популяционная изменчивость ферулы, обусловленная генетическими особенностями и условиями произрастания вида. Полученные результаты могут внести вклад в решение вопросов систематики внутри рода ферула. Данные о составе ДНК у популяций Ferula foetida, произрастающих в различных регионах позволят генотипировать лекарственное сырьё и специи, получаемых из Ferula foetida в различных регионах для последующего его применения.

Библиографические ссылки

Литература

1. Kareparamban J.A., Nikam P.H., Jadhav A.P., Kadam V.J. Ferula foetida “Hing”: A review // Researchh Journal Pharmacy and Biol.Chem.Sci. – 2012.- No.3, Vol.2. – С.775-786. DOI: 10.1016/S2222-1808(13)60038-9.
2. Зубайдова Т.М., Джамшедов Дж.Н., Ходжиматов М., Назаров М.Н., Исупов С.Д., Загребельный И.А., Самандаров Н.Ю., Сухробов П.Ш. Применение ферулы вонючей в древне-традиционной и народной медицине // Вест.Таджик.нац.ун-та. Сер. Естеств.наук. – 2013. – №1/2(106). – C.201-212.
3. Sahebkar A., Iranshahi M. Biological activities of essential oils from the genus Ferula (Apiacea) // Asian Biomedicine. – 2010. - Vol.4. - No.6. - C.835-847
4. Байтулин И.О., Нурушева А.М. О некоторых хозяйственно-ценных видах рода Ferula Казахстана // Известия НАН РК. Сер.Биол. – 2008.- №6.- C.3-6.
5. Garbovskaya V., Imanbayeva A., Sarsenbayev K., Sagyndykova M., Turpanova R., Zhamangara A. Perspective for commercialization medicinal plant from Mangyshlak - Ferula foetida.// Journal of biotech. – 2015. – Vol.208.-C.25. DOI: 10.1016/J.JBIOTEC.2015.06.066.
6. Сафина Л.К. Ферулы Средней Азии и Казахстана (карпоанатомический обзор). - Т.18 (3). – Алматы: LEМ.- 2012. – 244 с.
7. Иманбаева А.А., Белозеров И.Ф., Сагындыкова М.С. Морфология Ferula foetida (Bunge) Regel. в природных популяциях пустыни Мангистау // Материалы респ.науч.конф. «Биологические и структурно-функциональные основы изучения и сохранения биоразнообразия Узбекистана». Ташкент. – 2015. - Вып.1.- С.145-150.
8. Коровин Е.П. Главнейшие линии в систематике рода Ferula (Tourn) L. // Бюл. МОИП., отд. биол. - 1939. - Т.48. - Вып.5-6. - С.5-15.
9. Коровин Е.П. Дифференцирующая роль условий существования в эволюции растений. Род Ferula L. // Растение и среда. - 1940.- T.1.- С.237-274.
10. Коровин Е.П. Иллюстрированная монография рода Ferula (Tourn.) L. -Ташкент: Изд-во АН УзССР. - 1947. - 91 с.
11. Коровин Е.П., Королева К. М., Криштофович А. Н., Манденова И. П., Пояркова А. И., Шишкин Б. К. Флора СССР. –М.-Л.: Изд.АН СССР.- 1951. - Т.17. - 390 с.
12. Сафина Л.К., Пименов М.Г. Ферулы Казахстана. - Алма-Ата: Наука. -1984. – 200 с.
13. Rechinger K.H. Flora Iranica. – Austria: Academische Druck und Verlagsanstalt. - 1987. – Т.162. – 426 c.
14. Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР). Спб.: Мир и семья.- 1995. – 992 с.
15. Kurzyna-Mlynik R., Oskolski A.A., Downie S.R., Kopacz R., Wojewozdka A., Spalik K. Phylogenetic position of the genus Ferula (Apiaceae) and its placement in tribe Scandiceae as inferred from nrDNA ITS sequence variation // Plant SystEvol. – 2008. - №274. – C.74-66. DOI:10.1007/s00606-008-022-2.
16. Калаев В.Н., Землянухина О.А., Карпеченко И.Ю., Карпеченко К.А., Кондратьева А.М., Вепринцев В.Н., Карпеченко Н.А., Карпова С.С., Моисеева Е.В., Баранова Т.В. Использование методов молекулярно-генетического анализа для изучения полиморфизма ДНК растений рода Rhododendron с целью их паспортизации // Фундаментальные исследования.- 2012.- №6. – C.323-328.
17. Пименов М.Г., Терехин А.Т., Девяткова Г.Н., Баранова Ю.В. Классификация видов рода Ferula L. (Umbelliferae) с помощью иерархического кластер-анализа // Вопросы кибернетики. -1978. - Вып.47. - C.98-113.
18. Грушецкая З.Е., Никитинская Т.В., Кубрак С.В., Дзюбан О.В., Кухарева Л.В., Поликсенова В.Д., Титок В.В., Лемеш В.А., Парфенов В.И., Хотылева Л.В. Использование ISSR-анализа для изучения внутри- и межвидового генетического полиморфизма различных таксонов высших растений // Вест. БГУ.– 2013.- Сер.2. - №3.- C.50-56.
19. Кондратенко Е.И., Нетипанова Н.В., Скворцова И.А., Ломтева Н.А., Кузина Т.В., Касимова С.К. Цитогенетические и молекулярно-биологические методы анализа растений. Астрахань: Астраханский университет. - 2015. – 68 с.
20. Imanbayeva A.A., Sarsenbayev K.N., Sagyndykova M.S. Anatomical Organization of Above and Underground Organs of Ferula foetida (Bunge) Regel in Mangistau Natural Populations.// Contemporary Problems of Ecology. – 2015.- Vol.8. - No.6. - С.743–753. DOI: 10.1134/S1995425515060086.
21. Talebi K.E., Mohammad A., Naghavi M.R. Genetic diversity in Ferula gummosa Boiss. populations of Iran using RAPD molecular markers // Iranian journal of medicinal and aromatic plants. – 2008. - Vol.23. – No.4 (38). – C.514-522.
22. Sarhadipour S., Naghavi M.R., Baghizadeh A., Hasani D. Genetic diversity of Ferula assafoetida L. germplasms using RAPD analysis in Southeast of Iran // Ecophytochemical journal of medical plants. – 2015. - Vol.2. – No.4(8). – C.72-82.

References

1. Kareparamban JA, Nikam PH, Jadhav AP, Kadam VJ (2012) Ferula foetida “Hing”: A review, Researchh Journal Pharmacy and Biol.Chem.Sci, 3.2:775-786. DOI: 10.1016/S2222-1808(13)60038-9.
2. Zubaidova TM, Dzhamshedov DN, Khodzhimatov M, Nazarov MN, Isupov SD (2013) Application of Ferula foetida in ancient and traditional medicine. Bulletin of Tadjik National University, Natural Sciencies series [Primenenie feruly voniuchei v drevne-traditsionnoi i narodnoi meditsine. Vestnik Tadzhik.nats.un-ta. Ser. Estestv.nauk] 1/2(106):201-212 (In Russian).
3. Sahebkar A, Iranshahi M (2010) Biological activities of essential oils from the genus Ferula (Apiacea), Asian Biomedicine, 4.6:835-847.
4. Baitulin IO, Nurusheva AM (2008) About some economic and valuable Kazakshatn species of Ferula genus, Bulletin of National Academy of Science of the Republic of Kazakshatn, Biology series [O nekotorykh khoziaistvenno-tsennykh vidakh roda Ferula Kazakhstana. Izvestiia NAN RK. Ser.Biol] 6:3-6 (In Russian).
5. Garbovskaya V, Imanbayeva A, Sarsenbayev K, Sagyndykova M, Turpanova R, Zhamangara A (2015) Perspective for commercialization medicinal plant from Mangyshlak - Ferula foetida, Journal of biotech , 208:25. DOI:10.1016/J.JBIOTEC.2015.06.066.
6. Safina LK (2012) Ferula of Central Asia and Kazakhstan (carpo-anatomical review) [Feruly Srednei Azii i Kazakhstana (karpoanatomicheskii obzor)]. Vol.18(3). LEM, Almaty, Kazakhstan. (In Russian).
7. Imanbayeva AA, Belozerov IF, Sagyndykova MS (2015) Morphology of Ferula foetida (Bunge) Regel. in Mangystau desert natural populations. Materials of Republican Conferences on Biological and structurally functional bases of studying and preservation of Uzbekistan biodiversity, Tashkent, Uzbekistan.145-150. (In Russian).
8. Korovin EP (1939) Major lines in Ferula (Tourn) L. genus systematization. Bulletin of Moscow society of nature investigators, biology department [Glavneishie linii v sistematike roda Ferula (Tourn) L. Biulleten' Moskovskogo obshchestva ispytatelei prirody] 48.5-6:5-15 (In Russian).
9. Korovin EP (1940) The differentiating role of living conditions in plants evolution. Ferula L. genus, Plant and Environment [Differentsiruiushchaia rol' uslovii sushchestvovaniia v evoliutsii rastenii. Rod Ferula L. Rastenie i sreda] 1:237-274 (In Russian).
10. Korovin EP (1947) The illustrated monograph of Ferula (Tourn.) L. genus [Illiustrirovannaia monografiia roda Ferula (Tourn.)]. Academy of Sciences Uzbek SSR, Tashkent, Uzbekistan. (In Russian).
11. Korovin EP, Koroleva KM, Krishtofovich AN, Mandenova IP, Poyarkova AI, Shishkin BK (1951) Flora of USSR [Flora SSSR]. Academy of Sciences USSR, Moscow- Leningrad, Russia (In Russian).
12. Safina LK, Pimenov MG (1984) Ferula of Kazakhstan [Feruly Kazakhstana]. Nauka, Alma-Ata, Kazakhstan. (In Russian)
13. Rechinger KH (1987) Flora Iranica. Academische Druck-und Verlagsanstalt, Austria. ISBN: 3-201-00728-5.
14. Cherepanov SK (1995) Vascular plants of Russia and contiguous countries (within ex- USSR) [Sosudistye rasteniia Rossii i sopredel'nykh gosudarstv (v predelakh byvshego SSSR)]. World and family, Saint-Petersburg, Russia (In Russian).
15. Kurzyna-Mlynik R, Oskolski AA, Downie SR, Kopacz R, Wojewozdka A, Spalik K (2008) Phylogenetic position of the genus Ferula (Apiaceae) and its placement in tribe Scandiceae as inferred from nrDNA ITS sequence variation, Plant SystEvol, 274:74-66. DOI: 10.1007/s00606-008-022-2.
16. Kalayev VN, Zemlyanukhina OA, Karpechenko IY, Karpechenko KA, Kondratyeva AM, Veprintsev VN, Karpechenko NA, Karpova SS, Moiseyeva EV, Baranova TV (2012) Usage of molecular and genetic analysis methods for studying polymorphism of DNA Rhododendron genus plants for certification, Basic researches [Ispol'zovanie metodov molekuliarno-geneticheskogo analiza dlia izucheniia polimorfizma DNK rastenii roda Rhododendron s tsel'iu ikh pasportizatsii, Fundamental'nye issledovaniia] 6: 323-328 (In Russian).
17. Pimenov MG, Terekhin AT, Devyatkova GN, Baranov YV (1978) Classification of Ferula L. (Umbelliferae) genus species by hierarchical cluster analysis, Cybernetics Questions [Klassifikatsiia vidov roda Ferula L. (Umbelliferae) s pomoshch'iu ierarkhicheskogo klaster-analiza, Voprosy kibernetiki] 47: 98-113. (In Russian).
18. Grushetskaya ZE, Nikitinskaya TV, Kubrak SV, Dzyuban OV, Kukhareva LV, Poliksenova VD, Titok VV, Lemesh VA, Parfyonov VI, Hotyleva LV (2013) Usage of ISSR analysis for studying within- and trans-species genetic polymorphism of higher plant various taxons, Bulletin of Belarus State University, Series 2 [Ispol'zovanie ISSR-analiza dlia izucheniia vnutri- i mezhvidovogo geneticheskogo polimorfizma razlichnykh taksonov vysshikh rastenii, Vestnik belloruskogo gosudarstvennogo universiteta, Seriya 2] 3:50-56. (In Russian).
19. Kondratenko EI, Netipanova NV, Skvortsova IA, Lomteva NA, Kuzina TV, Kasimova SK (2015) Cytogenetic and molecular-biological methods of plants analysis [Tsitogeneticheskie i molekuliarno-biologicheskie metody analiza rastenii] Astrakhan university, Astrakhan, Russia. (In Russian).
20. Imanbayeva AA, Sarsenbayev KN, Sagyndykova MS (2015) Anatomical Organization of Above and Underground Organs of Ferula foetida (Bunge) Regel in Mangistau Natural Populations, Contemporary Problems of Ecology. 8.6:743–753. DOI: 10.1134/S1995425515060086.
21. Talebi KE, Mohammad A, Naghavi MR (2008) Genetic diversity in Ferula gummosa Boiss. populations of Iran using RAPD molecular markers, Iranian journal of medicinal and aromatic plants, 23.4 (38):514-522.
22. Sarhadipour S, Naghavi MR, Baghizadeh A, Hasani D (2015) Genetic diversity of Ferula assafoetida L. germplasms using RAPD analysis in Southeast of Iran, Ecophytochemical journal of medical plants, 2.4(8):72-82.

Загрузки

Выпуск

Раздел

МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ И ГЕНЕТИКА