RAPD-аналіз у системі комплексного еколого-аналітичного моніторингу популяцій конюшини лучної трав'яних фітоценозів Сумської області

Abstract

Стаття присвячена дослідженню популяцій конюшини лучної (Trifolium pratense L.) природних трав’яних фітоценозів в умовах м. Суми та Сумської області (природний заповідник «Михайлівська цілина») з використанням методів молекулярної біології, зокрема ПЛР-діагностики з участю олігонуклеотидних RAPD-праймерів, з метою встановлення генетичного різноманіття виду на рівні популяцій. Вивчення генетичної структури популяцій виду є складовою комплексного популяційного аналізу, який, у тому числі, включає дослідження вікової та онтогенетичної, статевої, розмірної та віталітетної структур, репродукції та ростових процесів, що дозволяє розкрити механізми стійкості виду у тих чи інших умовах зростання, оцінити перспективи його існування та зробити висновок щодо генетичного різноманіття його популяцій. З агрономічної точки зору конюшина лучна – надзвичайно цінна польова культура, оскільки використовується як корм для худоби, а її здатність фіксувати атмосферний азот у ґрунті забезпечує трави-супутники цим елементом живлення. З цієї причини конюшина лучна є гарним попередником для зернових культур. У межах природних фітоценозів частка конюшини лучної може складати до 20% травостою, що разом з іншими видами трав формує високопродуктивні луки. Дослідження природних угруповань конюшини лучної на молекулярному (геномному) рівні дозволяє максимально точно оцінити ступінь біорізноманіття виду, селекційний потенціал сортів як джерела цільових генів для добору зокрема та генетичної плазми загалом. Молекулярний аналіз також дозволить оцінити втрати генетичних ресурсів конюшини лучної внаслідок агресивних бойових дій. Об’єктом дослідження були зразки конюшини лучної, зібрані у різних локаціях трав’яних фітоценозів м. Суми та природного заповідника «Михайлівська цілина». Генетичний матеріал (ДНК) виділяли з використанням сіль-ферментної екстракції з подальшим очищенням та висадженням нуклеїнової кислоти. Ампліфікацію ДНК здійснювали з використанням RAPD-праймерів Ver_1 AATCGGGCTG та Ver_2 GTTGCGATCC з подальшою візуалізацією продуктів реакції в агарозному гелі у присутності бромистого етидію. Характер ампліконів свідчить про задовільну якість препаратів нуклеїнових кислот. Ампліфікація фрагментів виявила високий ступінь поліморфізму по обох маркерах (17 поліморфних локусів з 18), а дослідження спорідненості зразків конюшини лучної з використанням кластерного аналізу встановило тісну спорідненість між зразками, що росли у межах міста Суми у суміжних локаціях, а також природного заповідника «Михайлівська цілина».