К списку номеров

 

Аннотации статей. Том 58, 2022 г., № 4

 

ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ЛАНДШАФТ ДИЛАТАЦИОННОЙ КАРДИОМИОПАТИИ

А.Н. Кучер, А.А. Слепцов, М.С. Назаренко*

Научно-исследовательский институт медицинской генетики, Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук, Томск, 634050 Россия; e-mail: maria.nazarenko@medgenetics.ru

 

Дилатационная кардиомиопатия (ДКМП) – одна из наиболее распространенных и клинически гетерогенных форм кардиомиопатий, для которой характерен высокий риск неблагоприятного течения и исхода. ДКМП имеет сложную этиологию, но как при семейных, так и при спорадических случаях существенный вклад в ее развитие вносят генетические факторы. В обзоре обобщается информация о роли генетических факторов в развитии ДКМП и в определении вариабельности ее клинического течения. Накопленные к настоящему времени данные свидетельствуют о высокой генетической гетерогенности ДКМП: известны многочисленные редкие патогенные варианты в более 100 генах, приводящие к развитию данного заболевания, а их тип, число и локализация могут влиять на клиническую картину болезни. Кроме того, идентифицированы распространенные генетические варианты, расположенные в различных локусах (включая регуляторные регионы генома и гены “моногенных форм” ДКМП), способные модифицировать патологический фенотип.

DOI: 10.31857/S0016675822030080

 

 

ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ГИНОГЕНЕЗА У КУКУРУЗЫ

М.И. Чумаков*, С.И. Мазилов

Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов Российской академии наук, Саратов, 410015 Россия; e-mail: chumakov_m@ibppm.ru

 

В обзоре приведен анализ литературы по истории получения и изучения матроклинных гаплоидов у кукурузы. Рассмотрена литература о генах, контролирующих гиногенез (pla1 (mtl, nld), bbm, cenH3, dmp) и взаимодействие гамет (hap2/gsc1, gex2, tet) у кукурузы. Рассматриваются проблема спонтанного деления яйцеклетки, факторы и гены, влияющие на этот процесс.

DOI: 10.31857/S001667582204004X

 

 

АНАЛИЗ ИЗМЕНЧИВОСТИ ХЛОРОПЛАСТНОЙ ДНК ПОДТВЕРЖДАЕТ СУЩЕСТВОВАНИЕ НЕСКОЛЬКИХ ПЛЕЙСТОЦЕНОВЫХ РЕФУГИУМОВ ЛИПЫ НА ЮГЕ СИБИРИ

С.А. Семерикова1,*, А.К. Экарт2,**

1 Институт экологии растений и животных Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург, 620144 Россия; e-mail: s.a.semerikova@ipae.uran.ru
2 Институт леса им. В.Н. Сукачева Сибирского отделения Российской академии наук, Красноярск, 660036 Россия; e-mail: aekart@yandex.ru

 

Периодичность расширения ареалов представителей широколиственных неморальных лесов на юге Сибири в четвертичную эпоху и наличие ледниковых рефугиумов широколиственных видов остаются малоизученными. В настоящей работе мы исследуем изменчивость пяти фрагментов хлоропластной ДНК в двух известных популяциях липы Нащокина (Tilia nasczokinii Stepanov), расположенных вблизи г. Красноярска, и в пяти популяциях дальневосточного вида липы амурской (T. amurensis Rupr.) в сравнении с данными изменчивости липы мелколистной (T. cordata Mill.) и липы сибирской (T. sibirica Bayer). Результаты изучения хлоропластной ДНК сравнивались с полиморфизмом ядерных микросателлитных локусов, с флористическими и палеогеографическими данными. Установлено, что два исследованных сибирских таксона липы – T. sibirica и T. nasczokinii, имеют независимое происхождение, поскольку несут два значительно отличающихся гаплотипа хлоропластной ДНК. Гаплотип t3a, фиксированный у липы Нащокина, был найден только в Европе, в то время как гаплотип t2, фиксированный у липы сибирской (Кузнецкий Алатау), доминирует в восточных популяциях липы мелколистной в Западной Сибири, на Урале и на Русской равнине. Оба гаплотипа отличаются от найденных у липы амурской, что исключает вклад дальневосточных видов лип в образование сибирских популяций. Выявленная структура изменчивости хлоропластной ДНК у эндемичных таксонов Tilia в Сибири согласуется с результатами изменчивости ядерных маркеров и подтверждает видовой статус T. nasczokinii. В совокупности эти данные позволяют предположить, что липа Нащокина независимо от липы сибирской и раньше нее отделилась от липы мелколистной и в дальнейшем, как и T. sibirica, переживала на юге Сибири несколько ледниковых максимумов.

DOI: 10.31857/S0016675822030122

 

 

ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ОДНОРОДНОСТЬ ПОПУЛЯЦИИ САМЦОВ МАКАК-РЕЗУС ПО ПОЛИМОРФИЗМУ ГЕНОВ oprm1, npy, maoa, crh, 5-htt, ОПРЕДЕЛЕННАЯ КЛАСТЕРНЫМ АНАЛИЗОМ ДАННЫХ КЛИНИЧЕСКОГО АНАЛИЗА КРОВИ

Л.Е. Павлова1,*, Ал.В. Панченко1, М.Ф. Тимина1, Т.Е. Гвоздик1, В.В. Коваленко2, А.А. Агумава1, Ан.В. Панченко1

1 Научно-исследовательский институт медицинской приматологии, Сочи, 354376 Россия; e-mail: pavlova_laura@mail.ru
2 Сочинский государственный университет, Сочи, 354000 Россия

 

Генетическая неоднородность популяции в экспериментальных исследованиях с использованием живых организмов в качестве модельных объектов является одной из причин плохой воспроизводимости результатов. Приматы – наиболее филогенетически близкая модель к человеку, что позволяет применять ее для изучения генетических основ болезней с наследственной предрасположенностью, однако при содержании в неволе они представляют собой значительно ограниченную численностью популяцию. Нами проведено изучение генетической однородности популяции самцов макак-резус по полиморфизму генов oprm1, npy, maoa, crh, 5-htt. Для оценки использован кластерный анализ (метод K-means) с учетом данных генотипирования, происхождения животных, гематологического анализа и ветеринарного обследования. В результате были выявлены два значимых кластера животных, различающихся значениями показателей периферической крови в пределах референтного диапазона. Выделенные кластеры не были связаны с происхождением, возрастом, условиями содержания и уровнем заболеваемости животных. Кластеризация позволила выявить субпопуляцию животных, среди которых доля носителей полиморфизма гена maoa VNTR с семью повторами на 25% выше, чем в общей популяции. Таким образом, кластерный анализ негенетических данных может быть применен для оценки однородности распределения генетических вариантов в популяции и для отбора генетически более однородной субпопуляции с целью уменьшения проблемы малых выборок в биомедицинских исследованиях.

DOI: 10.31857/S0016675822030092

 

 

ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ СИБИРСКОГО ЧУКУЧАНА Catostomus catostomus rostratus (Teleostei: Catastomidae) ИЗ ВОДОЕМОВ СЕВЕРО-ВОСТОКА РОССИИ

Л.Т. Бачевская, В.В. Переверзева*, А.А. Примак, Г.А. Агапова

Институт биологических проблем Севера Дальневосточного отделения Российской академии наук, Магадан, 685000 Россия; e-mail: vvpereverzeva@mail.ru

 

Впервые получены данные об изменчивости нуклеотидной последовательности гена цитохрома b мтДНК и аминокислотной последовательности кодируемого им полипептида у сибирского чукучана Catostomus catostomus rostratus (Tilesius, 1814) из оз. Дарпир (бассейн р. Колымы, северо-восток Сибири). Сигналы молекулярной адаптации у сибирского чукучана из водоемов Колымо-Индигирской низменности обнаружены в небольшом количестве и только в выборке из оз. Дарпир. Вероятно, это обусловлено высокой консервативностью аминокислотной последовательности митохондриальных белков. В то же время нельзя исключить, что адаптивные варианты белка цитохрома b были утрачены представителями этого вида в процессе изменения климата в голоцене. Отмечено, что длительная репродуктивная изоляция сибирского чукучана – подвида обыкновенного чукучана из Северной Америки привела к существенной внутривидовой дивергенции. Несмотря на дивергенцию гаплотипов, кодирующих Fch1 полипептида цитохрома b, эта форма энзима широко распространена на всем ареале вида и, вероятно, является наиболее функционально эффективной.

DOI: 10.31857/S0016675822040038

 

 

РАСПРОСТРАНЕНИЕ РЕЦЕССИВНЫХ ГЕНЕТИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙ В УРАЛЬСКОЙ ПОПУЛЯЦИИ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА

М.В. Модоров*, Н.А. Мартынов, И.А. Шкуратова, О.С. Зайцева, О.В. Соколова, М.В. Ряпосова

Уральский федеральный аграрный научно-исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург, 620142 Россия; e-mail: mmodorov@gmail.com

 

Генетические исследования сельскохозяйственных животных свидетельствуют о присутствии в популяциях рецессивных аллелей, способствующих возникновению генетически детерминированных заболеваний и снижающих жизнеспособность особей. Практика животноводства указывает на то, что при отсутствии контроля подобные нарушения могут достигать высокой частоты встречаемости, оказывая существенное влияние на рентабельность отрасли. В представленной работе проведена оценка распространения ассоциированных с болезнями животных рецессивных генетических вариантов в уральской популяции голштинизированного черно-пестрого скота, а также в группе быков-производителей, спермопродукция которых используется на территории Урала. Показано присутствие в уральской популяции племенного скота носителей генетических нарушений HCD, FXID, CVM и BLAD. Среди племенных быков отмечены носители гаплотипов фертильности HH1–HH6, а также нарушения HCD. Отмечается, что часть используемых в регионе быков-производителей не проходит тестирование на предмет носительства генетических заболеваний, распространенных в голштинской породе.

DOI: 10.31857/S0016675822040105

 

 

ПОПУЛЯЦИОННАЯ СТРУКТУРА КЕТЫ ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА РОССИИ: БИОГЕОГРАФИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ, ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ И ЭКОГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ЕДИНИЦЫ ВИДА

Л.А. Животовский1,2,*, Г.А. Рубцова1, М.В. Шитова1, Т.В. Малинина1, В.Д. Прохоровская1, Т.А. Ракицкая1, К.И. Афанасьев1,2

1 Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва, 119991 Россия; е-mail: levazh@gmail.com
2 Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии (ВНИРО), Москва, 107140 Россия

 

Кета, Oncorhynchus keta Walbaum, нерестящаяся в реках и озерах Дальнего Востока, подразделена на экогеографические единицы (ЭГЕ) на основе зоо- и физико-географического районирования ареала вида, биологических особенностей группировок, учитывающих районы нереста и экологические формы (экотипы), и генетических различий между ними. Каждая ЭГЕ имеет свои географические границы и может включать несколько нерестовых популяций кеты разных водоемов в пределах этих границ. Популяции кеты разных ЭГЕ генетически значительно отличаются друг от друга. Эко-географические единицы являются важными элементами внутривидовой структуры. В то же время они могут рассматриваться как базовые единицы запаса кеты, которые следует учитывать при разработке стратегии управления запасами водных биологических ресурсов. В частности, при искусственном воспроизводстве этого вида крайне нежелательны перевозки оплодотворенной икры между популяциями из разных ЭГЕ.

DOI: 10.31857/S0016675822040154

 

 

МАССОВОЕ ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СЕКВЕНИРОВАНИЕ И ПРОБЛЕМА “ПЕРЕКРЫВАЮЩИХСЯ” ФЕНОТИПОВ ПРИ НАСЛЕДСТВЕННЫХ СПАСТИЧЕСКИХ ПАРАПЛЕГИЯХ И СПИНОЦЕРЕБЕЛЛЯРНЫХ АТАКСИЯХ

Е.П. Нужный1,*, Н.Ю. Абрамычева1,**, Д.Г. Сафонов1,2, Е.Ю. Федотова1, С.Н. Иллариошкин1

1 Научный центр неврологии, Москва, 125367 Россия; e-mail: * enuzhny@mail.ru, ** nataabr@rambler.ru
2 ООО “Синтол”, Москва, 127434 Россия

 

Наследственные спастические параплегии (НСП) и спиноцеребеллярные атаксии (СЦА) – гетерогенные группы нейродегенеративных заболеваний, основными клиническими проявлениями которых являются прогрессирующий пирамидный синдром и мозжечковая атаксия. Ввиду значительного генетического и фенотипического полиморфизма дифференциальная диагностика данных заболеваний затруднительна. Использование технологий массового параллельного секвенирования (MPS) позволяет оценить генетическую основу конкретных клинических синдромов и уточнить систематизацию данных перекрывающихся форм патологии. Обследованы 70 пациентов с мозжечковыми атаксиями дегенеративного генеза, поступившие в клинику с подозрением на одну из форм СЦА. Мутационный скрининг включал панельное секвенирование на платформе Illumina MiSeq. В группе пациентов с фенотипами СЦА выявлены четыре индивидуума (5.7%) – носителей мутаций в генах НСП: CYP7B1 (SPG5) – один пациент, SPG7 – один пациент и SPG11 – два пациента. В указанных генах выявлены семь мутаций: ген CYP7B1 (SPG5) – мутации p.R63X и p.R486C, ген SPG7 – дупликация c.1047dupC (p.G352Rfs*43) и мутация в сайте сплайсинга c.1779+1G>T, описанная нами впервые. У двух пациенток с НСП 11-го типа в гене SPG11 выявлена нонсенс-замена p.Q811X в компаунд-гетерозиготном положении, другими мутациями были c.7168dupC (p.P2390fs) и c.733_734del (p.M245fs). Представленные данные подтверждают концепцию, согласно которой НСП и наследственные формы СЦА представляют собой единый континуум спиноцеребеллярных дегенераций со значительным фенотипическим “перекрестом”. Для верификации диагноза у пациентов с мозжечково-пирамидным синдромом дегенеративного генеза необходимо применение методов MPS.

DOI: 10.31857/S0016675822040117

 

 

ОЦЕНКА ГЕНЕАЛОГИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ ВЯТСКОЙ ПОРОДЫ ЛОШАДЕЙ (Equus ferus caballus) С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АНАЛИЗА ДНК

Л.А. Храброва1,*, Н.В. Блохина1, Н.Ф. Белоусова1, Е.Г. Котран2

1 Всероссийский научно-исследовательский институт коневодства, Рязанская область, пос. Дивово, 391105 Россия; *e-mail: l.khrabrova@yandex.ru
2 Колледж ветеринарной медицины и биомедицинских наук Техасского университета, TX 77843 США

 

Процесс формирования генеалогической структуры в вятской породе делает актуальной оценку ее дифференциации на генетическом уровне. В результате тестирования 293 вятских лошадей по 17 локусам микросателлитов ДНК было выявлено 136 аллелей (Ае = 4.11, Ho = 0.726) и дана оценка генетической дифференциации десяти линий по ряду показателей, включая индекс фиксации Fst (0.011–0.134). Секвенирование участка D-петли мтДНК (530 пн) показало наличие 11 гаплогрупп при высоком уровне вариабельности гаплотипов в маточных семействах. Высокий уровень генетической дифференциации генеалогической структуры вятской породы лошадей является предпосылкой успешной работы по сохранению этой малочисленной автохтонной породы.

DOI: 10.31857/S0016675822040063

 

 

УСТОЙЧИВОСТЬ К БОРНОЙ КИСЛОТЕ У Drosophila melanogaster ЗАВИСИТ ОТ УРОВНЯ ЭКСПРЕССИИ ГЕНА Cyp9b2

П.А. Миляева, Л.Н. Нефедова*

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, 119234 Россия; е-mail: lidia_nefedova@mail.ru

 

Drosophila melanogaster широко используется в качестве модельного объекта в исследованиях молекулярно-генетических механизмов ответа на воздействие на организм различных ксенобиотиков, в том числе инсектицидов. Борная кислота является одним из распространенных инсектицидов, однако механизмы ее воздействия на организм насекомых не изучены. Ранее у D. melanogaster был выявлен ген-кандидат Cyp9b2 – мутант, по которому приобретает чувствительность к борной кислоте. В настоящей работе исследована роль кластера двух высокогомологичных генов Cyp9b1 и Cyp9b2 в устойчивости D. melanogaster к борной кислоте. Уровень базовой транскрипции гена Cyp9b2 в пять раз выше, чем гена Cyp9b1, что коррелирует с in silico-анализом 5'-регуляторных областей этих генов, демонстрирующим их различный регуляторный потенциал. Устойчивость к борной кислоте зависит дозоспецифично от уровня транскрипции гена Cyp9b2, но не от уровня транскрипции гена Cyp9b1. Инактивация гена Cyp9b1 не сказывается на фенотипе и не влияет на уровень устойчивости к инсектициду.

DOI: 10.31857/S0016675822040099

 

 

СИГНАЛЫ НАПРАВЛЕННОГО ОТБОРА В ПОПУЛЯЦИЯХ КОРЕННОГО НАСЕЛЕНИЯ СИБИРИ

Н.А. Колесников1,*,**, В.Н. Харьков1, А.А. Зарубин1, М.И. Воевода2, М.А. Губина3, О.В. Штыгашева4, Н.Р. Максимова5, А.Л. Сухомясова5, В.А. Степанов1

1 Научно-исследовательский институт медицинской генетики, Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук, Томск, 634050 Россия; е-mail: * nikita.kolesnikov@medgenetics.ru, ** nik.fleming@mail.ru
2 Федеральный исследовательский центр фундаментальной и трансляционной медицины, Новосибирск, 630060 Россия
3 Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, 630090 Россия
4 Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, Абакан, 655000 Россия
5 Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова, Якутск, 677000 Россия

 

Популяции коренных этносов Сибири представляют значительный интерес для популяционной геномики по причине специфичности их генофондов, развивавшихся в различных генетико-демографических условиях. Данные о сигналах направленного отбора являются важным дополнением к существующим данным о эволюции генофондов и механизмах генетической адаптации населения Евразии. Мы использовали массив генотипов по 1779819 SNP в выборке из 477 человек, включающей 20 популяций коренного населения Сибири, для поиска сигналов направленного отбора с помощью теста на протяженную гомозиготность гаплотипов (nSL). Для популяций Сибири обнаружено, что все исследованные популяции сильно отличаются друг от друга по составу генов, которые демонстрируют влияние отбора. Наибольшее число значимых сигналов естественного отбора выявлено в популяциях хантов, коряков и чукчей. Среди локусов генома, несущих наиболее выраженные сигналы направленного отбора, в северных популяциях выделяются гены ADGRB3, ANO3, CDH13, CUEDC1, PCDH15.

DOI: 10.31857/S0016675822040075

 

 

МОЛЕКУЛЯРНАЯ СТРУКТУРА И ПОЛИМОРФИЗМ МИКРОСАТЕЛЛИТНЫХ ЛОКУСОВ КАВКАЗСКИХ СКАЛЬНЫХ ЯЩЕРИЦ Darevskia raddei ПОПУЛЯЦИИ “ЕРЕВАН” ИЗ АРМЕНИИ

И.А. Мартиросян1,*, А.А. Валяева1,2, М.С. Аракелян3, А.П. Рысков1

1 Институт биологии гена Российской академии наук, Москва, 117334 Россия; e-mail: irena-m@yandex.ru
2 Российский государственный аграрный университет – МСХА им. К.А. Тимирязева, Москва, 127434 Россия
3 Ереванский государственный университет, Ереван, 0025 Армения

 

Анализ полиморфизма микросателлитных локусов ядерного генома популяции Darevskia raddei г. Ереван позволил установить принадлежность этой популяции к подвиду Darevskia raddei nairensis.

DOI: 10.31857/S0016675822040087

 

 

УСИЛЕНИЕ ОКСИДОМ ДЕЙТЕРИЯ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ ada, alkA И luxA Escherichia coli, ИНДУЦИРОВАННЫХ МЕТИЛМЕТАНСУЛЬФОНАТОМ

Д.А. Свиридова1, С.В. Смирнова1, С.К. Абилев1,2,*

1 Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва, 119991 Россия; e-mail: abilev@vigg.ru
2 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, 119234 Россия

 

Изучали экспрессию генов ada и alkA E. coli, и гена luxA lux-оперона в составе плазмиды и находящегося под контролем промотора гена alkA, индуцированную метилметансульфонатом (ММС) в клетках дейтерированных и недейтерированных бактерий биосенсора E. coli K12 MG1655 (pAlkA–lux) с помощью метода ОТ-ПЦР. В качестве референсного был использован ген rrsA 16S РНК рибосомы, экспрессирующийся конститутивно. Дейтерирование бактериальной культуры проводили в среде, содержащей 7.5% оксида дейтерия (D2O). Показатели числа циклов ПЦР в клетках дейтерированных и недейтерированных бактерий отличались – при дейтерировании выход кривой зависимости уровня экспрессии исследуемых генов от числа циклов ПЦР на экспоненту происходил раньше, чем у недейтерированных бактерий. Эта разница в числе циклов (Сt) составила 4, 6 и 9, для генов luxA, alkA и ada соответственно.

DOI: 10.31857/S0016675822040130

 

 

КЛИНИЧЕСКАЯ И МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПАЦИЕНТОВ С ГЛАЗОКОЖНЫМ АЛЬБИНИЗМОМ 1-го ТИПА

С.А. Ионова1,*, В.В. Кадышев1, Н.В. Журкова1, А.В. Марахонов1, Р.А. Зинченко1,2

1 Медико-генетический научный центр им. академика Н.П. Бочкова, Москва, 115522 Россия; e-mail: sofya.aydarovna.g@gmail.com
2 Национальный научно-исследовательский институт общественного здоровья им. Н.А. Семашко, Москва, 105064 Россия

 

Альбинизм – гетерогенная группа генетически обусловленных заболеваний, связанных с полным или частичным нарушением синтеза меланина. Выделяют различные формы наследственного альбинизма, включающие глазокожный альбинизм, глазной альбинизм и различные синдромальные формы. В работе проанализирована выборка пациентов (n = 90) с различными формами альбинизма на наличие патогенных вариантов нуклеотидной последовательности в гене TYR как наиболее распространенной причины глазокожного альбинизма 1-го типа. Данная клинико-генетическая форма выявлена у 32 пациентов. На основании полученных результатов изучены спектр и частота вариантов в гене TYR. Описаны клинические признаки, которые чаще всего встречаются среди пациентов, а также нетипичные для данного заболевания клинические особенности.

DOI: 10.31857/S0016675822040051

 

 

 

 

Статьи, опубликованные только в Russian J. of Genetics, № 4 – 2022 г.

Development of Novel Polymorphic Microsatellite Markers and Their Application for Closely Related Camellia (Theaceae) Species

X. Yin1,2, T. Li2, Q.Q. Tian3, L. Dong1, L.A. Xu1, Q. Wen2

1 Co-Innovation Center for Sustainable Forestry in Southern China, Nanjing Forestry University, 210037, Nanjing, China
2 Jiangxi Provincial Key Laboratory of Camellia Germplasm Conservation and Utilization, Jiangxi Academy of Forestry, 330013, Nanchang, China
3 Jiangxi Agricultural University, 330013, Nanchang, China
Correspondence to L.A. Xu or Q. Wen

 

Camellia L. is a large genus with a total of 280 species, most of which have high ornamental value and oil production. Due to the abundant morphological variation, overlapping distribution, and even natural hybridization in the natural environment, many closely related species have similar phenotypes and complex relationships. Chloroplast microsatellite is an important measure for studies on phylogeny, genetic diversity, parental analysis, and molecular identification. In this study, a batch of polymorphic cpSSRs was developed by comparing the sequence variation of the same cpSSR locus based on the complete chloroplast genomes of nine Camellia species. Different Camellia species and individuals were used to test the interspecific versatility and polymorphism of cpSSRs, and 20 polymorphic cpSSR markers with high transferability in Camellia were detected. 10 out of 20 cpSSRs were selected for the studies on genetic diversity and molecular identification of five Camellia relatives by capillary electrophoresis. The results showed that C. chekiangoleosa had the highest genetic diversity among five species, with h and I being 0.434 and 0.714, respectively. We found that there was a close relationship (D = 0.1917) between C. chekiangoleosa and C. lucidissima, which could provide a molecular evidence for the merger of them. In addition, the haplotype diversity revealed that DNA barcodes constructed by combining the cpSSRs which had unique haplotypes could effectively contribute to the molecular identification of C. chekiangoleosa and its relatives.

DOI: 10.1134/S1022795422040147


Cytogenetic and Karyotype Study on Hibiscus sabdariffa L. in Indigenous Populations of Iran

B. Salehi1, A. Pazuki2, K. Zargari3

1 Department of Biology, College of Genetic, Varamin-Pishva Branch, Islamic Azad University, 33817-74895, Varamin, Iran
2 Department of Biology, College of Biology, Varamin-Pishva Branch, Islamic Azad University, 33817-74895, Varamin, Iran
3 Department of Agronomy Management, College of Agriculture, Varamin-Pishva Branch, Islamic Azad University, 33817-74895, Tehran, Iran
Correspondence to B. Salehi

 

The main goal of cytogenetic studies on a plant is to provide general information about the evolutionary history of the plant, determine its cytological characteristics, and find resemblances between the case study and other plants such as species affinities. Some of this information is necessary for achieving plant breeding goals and determining appropriate policies. So far there have been no cytogenetic and karyological studies in different populations of the medicinal plant of sour tea in Iran. Thus, in this study, three different populations of Roselle (Hibiscus sabdariffa L.), obtained from Isfahan, Shiraz, and Sistan and Baluchestan, were studied on the basis of seven chromosomal parameters. The chromosomal data were analyzed in a completely randomized design with 10 replications and 5 observations. The three different populations were compared in terms of cytogenetical charactristics. According to the results of the analysis of variance table, there is no significant or meaningful difference in terms of these seven parameters among the three different populations of roselle. However, karyotypic diversity can be the source of genetic variation. Thus, the selection of parental bases for intraspecific and interspecific crossings should be based on the greater similarity of karyotypes in terms of the mentioned parameters. In all three populations the longest chromosome is chromosome no. 1 and the shortest one is chromosome no. 18. In the Isfahan, Shiraz, and Sistan and Baluchestan populations, chromosome no. 1 has the average length of 4.75, 4.74, and 4.69 µm, respectively. Chromosome no. 18 has the average length of 1.64 in both the Isfahan and Shiraz populations, and the average length of 1.65 in the Sistan and Baluchestan population. Moreover, the average chromatin length in the Isfahan population is equal to 46.39 µm, in the Shiraz population equal to 46.41 µm, and in the Sistan and Baluchestan population equal to 46.27 µm. The general formula was the same among the different populations and they were placed in the same chromosomal class. All three populations have the karyotype formula 18m with no observed satellites. The results showed that all of the studied populations were tetraploid (2n = 4x = 72). According to Stebbins (1971) method of classification, all populations were classified as 3B symmetry. Also using flow cytometry method, the average amount of nuclear DNA content in Isfahan and Shiraz populations, 5.7 picograms were calculated.

DOI: 10.1134/S1022795422040123