Специалисты Южного федерального университета продолжают генетическую паспортизацию растений. Сейчас они разрабатывают паспорта для краснокнижных видов рода катран.
На сегодняшний день одной из наиболее актуальных проблем в биологии является сохранение генетического разнообразия видов живых организмов. Особое внимание уделяется генофонду редких и исчезающих растений.
Сотрудниками лаборатории клеточных и геномных технологий растений Ботанического сада ЮФУ под руководством к.б.н. Василия Чохели активно ведутся проекты по изучению генетического разнообразия «краснокнижных» растений и их сохранению не только в условиях ex situ (в живых коллекциях Ботанического сада), но и в in vitro (в пробирке).
Катран – это растение, относящееся к семейству капустных. Это не только очень красивые белые или розовые соцветия, обладающие приятным медовым ароматом, но и многофункциональное ископаемое растение, которое можно применять в ландшафтном строительстве и даже кулинарии: приправа из катрана схожа по вкусу с хреном, а из семян абиссинской разновидности выжимают масло.
В рамках исследования была проведена генетическая паспортизация пяти «краснокнижных» видов рода катран: катран сердцелистный, катран морской, катран перистый, катран Стевена, катран татарский.
Маркирование проводили с помощью межмикросателлитного анализа некодирующей ДНК (ISSR-маркеры). Благодаря такому методу возможна паспортизация растений без необходимости проводить секвенирование (определения последовательности ДНК). Ученым также удалось выяснить, что результаты генетического маркирования подтверждают общепринятую ботаническую систематику рода.
«Для многих видов растений необходимы паспорта также, как и для человека. Генетическая паспортизация нужна для видовой идентификации живых организмов. Кроме того, полученные данные можно использовать при защите авторских прав по сельскохозяйственным сортам или же судебной экспертизе по незаконным вырубкам»,– рассказал заведующий лабораторией клеточных и геномных технологий растений Ботанического сада ЮФУ Василий Чохели.
«Такие исследования очень актуальны для современной систематики. С каждым годом приборная база усложняется, появляются новые алгоритмы расчётов, повышается понимание некоторых генетических аспектов. И постоянно происходит переосмысление систематического положения некоторых видов», – отметил Василий Чохели.
Эксперименты проводились на растениях, произрастающих на территории Ботанического сада ЮФУ. Ученые предложили новую уникальную формулу для записи генетических паспортов, в которой указаны название праймера, номер локуса, размер маркера и систематическая принадлежность (вид, род, семейство). При необходимости в нее могут быть включены другие систематические единицы, такие как трибы, надтриба и подтрибы, подрод, секция, подсекция и др.
Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках государственного задания в области научной деятельности (№ 0852-2020-0029) и опубликована в издании Csiro publishing. Руководитель исследования, Василий Чохели, планирует продолжить работу по данному проекту в рамках гранта Президента РФ и провести секвенирование хлоропластного и митохондриального геномов изучаемых видов.
Лаборатория клеточных и геномных технологий растений Ботанического сада ЮФУ совместно со Специализированным учебным научным центром (СУНЦ ЮФО) разрабатывают биоинформационную базу данных, сайт и физическое хранилище биоресурсной коллекции, в котором будет собрана вся информация о краснокнижных растениях, включая их ботаническое описание, популяционные исследования, генетические паспорта и информация о хранении их в коллекции «Растения в культуре in vitro».