TY - JOUR

T1 - Паспортизация объектов биоресурсной коллекции USU 44053 ЦСБС СО РАН с использованием цифровой семенотеки и цитолого-генетических методов

AU - Васильева, Ольга Юрьевна

AU - Вышегубов, Султан Хаджибикарович

AU - Козлова, Маргарина Викторовна

AU - Agafonov, A. V.

AU - Дорогина, Ольга Викторовна

N1 - Васильева О.Ю., Вышегуров С.Х., Козлова М.В., Агафонов А.В., Дорогина О.В. Паспортизация объектов биоресурсной коллекции USU 44053 ЦСБС СО РАН с использованием цифровой семенотеки и цитолого-генетических методов // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Биология. – 2023. – Т. 16. - № 1. – С. 24-40. Работа выполнена в рамках государственного задания Центрального сибирского ботанического сада СО РАН - Проекта «Анализ биоразнообразия, сохранение и восстановление редких и ресурсных видов растений с использованием экспериментальных методов» (номер госрегистрации АААА-А21-121011290025-2), а также при финансовой поддержке проекта № FSUS-2021-0012 «Экосистемы травяных сосновых и мелколиственных лесов как регуляторы азотного и углеродного баланса в лесостепном ландшафте Западной Сибири». В экспериментах использовались материалы биоресурсной научной коллекции ЦСБС СО РАН - USU 44053 «Коллекции живых растений в открытом и закрытом грунте».

PY - 2023

Y1 - 2023

N2 - Одним из современных направлений исследований ботанических учреждений является создание биоресурсных коллекций, которые используются для проведения научных экспериментов, прикладных разработок и в образовательном процессе. В Центральном сибирском ботаническом саду СО РАН на базе биоресурсной коллекции USU 44053 проводятся не только научные исследования, но также подготовка бакалавров и магистрантов биологических и сельскохозяйственных специальностей. Цель работы - описание методов, используемых в ЦСБС СО РАН для паспортизации и характеристики объектов биоресурсных коллекций редких и хозяйственно-ценных растений с использованием современных молекулярно- генетических методов и цифровых технологий. Для характеристики коллекционных образцов привлекаются наиболее константные признаки, например морфометрические показатели семян. Микрофотографии цифровой семенотеки позволяют описать морфологические признаки семян и провести статистическую обработку морфометрических параметров с использованием стереомикроскопа Carl Zeiss Stereo Discovery V12 с цифровой камерой высокого разрешения AxioCam MRc-5 (программное обеспечение AxioVision 4.8). При работе с цифровой семенотекой используются описательно-морфологический и статистический методы обработки данных. К настоящему времени цифровая семенотека ЦСБС насчитывает более 280 образцов, наиболее широко в ней представлены виды семейств Asteraceae, Brassicaceae, Caryophyllaceae, Poaceae, Rosaceae, Solanaceae. Также в учебном процессе используются сведения по морфологии и морфометрии семян видов, входящих в семейства Amaranthaceae, Begoniaceae, Capparaceae, Hydrophyllaсеае, Onagraceae, Paeoniaceae, Papaveraceae, Polemoniaceae, Scrophulariaceae, Verbenaceae. Дополнительной характеристикой являются микрофотографии кариотипов, позволяющие выявить среди представителей внутривидового разнообразия коллекционных образцов хромосомные расы. Для изучения внутри- и межвидовой изменчивости и уточнения таксономического разнообразия, в том числе родственных видов, наиболее удобными маркерами являются запасные белки зрелых семян. Поэтому электрофоретическое исследование состава запасных белков семян является эффективным методом характеристики генотипов растений, входящих в биоресурсныеколлекции. Важной характеристикой объектов, входящих в биоресурсные коллекции, является описание присущих им систем размножения, в частности завязывания семян при различных способах опыления. Проверка возможности использования электрофоретического метода с целью идентификации способов семенной репродукции у многолетних злаков трибы Triticeae показала, что у всех видов Elymus L. спектры сестринских зерновок в высокой степени идентичны, что подтверждает представление о самоопылении как основной форме размножения видов этого рода. У Agropyron cristatum (L.) Gaertn., напротив, спектры характеризовались высокой гетерогенностью семян с индивидуального растения, что является показателем перекрестного опыления при наличии множественного аллелизма по генам, контролирующим проламиновые белки.

AB - Одним из современных направлений исследований ботанических учреждений является создание биоресурсных коллекций, которые используются для проведения научных экспериментов, прикладных разработок и в образовательном процессе. В Центральном сибирском ботаническом саду СО РАН на базе биоресурсной коллекции USU 44053 проводятся не только научные исследования, но также подготовка бакалавров и магистрантов биологических и сельскохозяйственных специальностей. Цель работы - описание методов, используемых в ЦСБС СО РАН для паспортизации и характеристики объектов биоресурсных коллекций редких и хозяйственно-ценных растений с использованием современных молекулярно- генетических методов и цифровых технологий. Для характеристики коллекционных образцов привлекаются наиболее константные признаки, например морфометрические показатели семян. Микрофотографии цифровой семенотеки позволяют описать морфологические признаки семян и провести статистическую обработку морфометрических параметров с использованием стереомикроскопа Carl Zeiss Stereo Discovery V12 с цифровой камерой высокого разрешения AxioCam MRc-5 (программное обеспечение AxioVision 4.8). При работе с цифровой семенотекой используются описательно-морфологический и статистический методы обработки данных. К настоящему времени цифровая семенотека ЦСБС насчитывает более 280 образцов, наиболее широко в ней представлены виды семейств Asteraceae, Brassicaceae, Caryophyllaceae, Poaceae, Rosaceae, Solanaceae. Также в учебном процессе используются сведения по морфологии и морфометрии семян видов, входящих в семейства Amaranthaceae, Begoniaceae, Capparaceae, Hydrophyllaсеае, Onagraceae, Paeoniaceae, Papaveraceae, Polemoniaceae, Scrophulariaceae, Verbenaceae. Дополнительной характеристикой являются микрофотографии кариотипов, позволяющие выявить среди представителей внутривидового разнообразия коллекционных образцов хромосомные расы. Для изучения внутри- и межвидовой изменчивости и уточнения таксономического разнообразия, в том числе родственных видов, наиболее удобными маркерами являются запасные белки зрелых семян. Поэтому электрофоретическое исследование состава запасных белков семян является эффективным методом характеристики генотипов растений, входящих в биоресурсныеколлекции. Важной характеристикой объектов, входящих в биоресурсные коллекции, является описание присущих им систем размножения, в частности завязывания семян при различных способах опыления. Проверка возможности использования электрофоретического метода с целью идентификации способов семенной репродукции у многолетних злаков трибы Triticeae показала, что у всех видов Elymus L. спектры сестринских зерновок в высокой степени идентичны, что подтверждает представление о самоопылении как основной форме размножения видов этого рода. У Agropyron cristatum (L.) Gaertn., напротив, спектры характеризовались высокой гетерогенностью семян с индивидуального растения, что является показателем перекрестного опыления при наличии множественного аллелизма по генам, контролирующим проламиновые белки.

KW - БИОРЕСУРСНАЯ КОЛЛЕКЦИЯ

KW - ЦИФРОВАЯ СЕМЕНОТЕКА

KW - КАРИОТИП

KW - ЭЛЕКТРОФОРЕЗ ЗАПАСНЫХ БЕЛКОВ

KW - HORDEUM VULGARE L

KW - MATTHIOLA INCANA (L.) AITON

KW - SALVIA SPLENDENS SELLOW EX SCHULT

KW - ELYMUS L

KW - AGROPYRON CRISTATUM (L.) GAERTN

KW - ELYTRIGIA REPENS (L.) DESV. EX NEVSKI

KW - ELYTRIGIA GENICULATA (TRIN.) NEVSKI

KW - PSATHYROSTAСHYS JUNCEA (FISCH.) NEVSKI

KW - HORDEUM JUBATUM L

KW - BIORESOURCE COLLECTION

KW - DIGITAL SEED LIBRARY

KW - KARYOTYPE

KW - STORAGE PROTEIN ELECTROPHORESIS

KW - PSATHYROSTACHYS JUNCEA (FISCH.) NEVSKI

UR - https://www.elibrary.ru/item.asp?id=50440385

M3 - статья

VL - 16

SP - 24

EP - 40

JO - Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Биология

JF - Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Биология

SN - 1997-1389

IS - 1

M1 - 3

ER -