Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Цитогенетическое исследование видов Lolium L. и Festuca L. методами дифференциального окрашивания соматических хромосом

ВАК РФ 03.00.15, Генетика

Автореферат диссертации по теме "Цитогенетическое исследование видов Lolium L. и Festuca L. методами дифференциального окрашивания соматических хромосом"

Р Г Б ОД

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ РАСТЕНИЕВОДСТВА имени Н. И. ВАВИЛОВА

На правах рукописи

КОЦЕРУБА

Виолетта Владимировна

УДК 633.25:576.3:631.523

ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВИДОВ LOLIUM L. И FESTUCA L. МЕТОДАМИ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО ОКРАШИВАНИЯ СОМАТИЧЕСКИХ ХРОМОСОЛ\

Специальность 03.00.15 — Генетика

А ВТОР ЕФЕРАТ

диссертации на соискание( ученой степени кандидата биологических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 1994

Работа выполнена в лаборатории генетики Всероссийского научно-исследовательского института растениеводства им. Н. И. Вавилова.

Научный руководитель — доктор биол. наук, профессор Л. И. Орел.

Официальные оппоненты — доктор биол. ; наук, профессор В. Г. Смирнов, канд. биол. наук Г. И. Пендинен.

Ведущее учреждение —' Ботанический институт им. В. Л. Комарова.

Защита диссертации состоится « » декабря 1994 г. в 14.00 часов на заседании специализированного совета К; 020.18.01 во Всероссийском научно-исследовательском институте растениеводства им. Н. И. Вавилова по адресу: г. Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, 44.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всероссийского научно-исследовательского института растениеводства им. Н. И. Вавилова.

Автореферат разослан « » ноября 1994 г.

Ученый секретарь Специализированного совета, доктор сельскохозяйственных наук

Е. В. Мажоров

СХл'пя характеристика работы

Актуальность темы. Злаковые травы играм' вахную роль в укреплении кормовой бапы и увеличении производства растительного белка. Ролы Loliuro L. и Festuca L. представляют комплекс форм, в котором иногда трудно установить границы между видами и даже родами ( A^cherson, Graebner., 1902; Holniberçr, 1930; Бу-• латевлч, 1938; Дрелей, 1970). Отдаленные гибриды между райграсами и овсяницами иг: по ль.чуются для создания качественно нового селекционного материала, обладающего устойчивостью к низким температурам, к болечням, высокой отавностьп, долголетием.

Несмотря на большое' хозяйственное значение, кормовые злаки крайне недостаточно изучены генетически и цитологически по' сравнению с такими культурами, как пшеница, кукуруза, бобовые. Цитогенетическим паспортом вида, как известно, является хромосомный набор. Поэтому очень важно детальное изучение карио-типов видов и их гибридов. Результаты моноокрашивания хромосом видов L.olium и Festuca свидетельствуют о существовании определенных сложностей в их идентификации, в частности из-за отсутствия надежных хромосомных маркеров ( Malik, Thomas, 1966; Слесаравичюс, Станене, 1983).

Использование различных методов дифференциального окрашивания расширяет возможности идентификации хромосом в карйоти-пах этих родов (Tiranías, 1981; Раскина, 1990). Кроме того, информация о рисунке поперечной исчерченности хромосом способствует изучению их цитохимической природы, пониманию филогенетических связей менду различными таксономическими группами, а также развитию частной генетики и сравнительной кариологии.

Цель и задачи исследования. Целью данной работы являлось сравнительное исследование кариотипов различных büíob райграса, овсяницы и их межродового гибрида; изучение возможности применения новых цитохимических, методов окраски хромосом s целях их идентификации и выяснения филогенетических отношений внутри и между родами Lolium и Festuca В задачи работы входило:

1. Подбор оптимальных методик дифференциального окрашивания и стадии митотического цикла для получения поперечной исчерченности хромосом.

2. Проведение морфометрического анализа кариотипов.

3. Выявление гетерохроматиновых районов xdomocom как цитохими-

ческих маркеров при помощи окрашивания нуклеотидслецифичнши 'флюорохромами.

4. Идентификация хромосом в кариотипах исследуемых видов и составление цитохимических идиограмм.

Основные результаты исследований и их научная новизна.

Впервые методом нуклеотидспецифичного флюорохромирования получена дифференциальная исчерченность хромосом Loi tum rnultiflorum, L. temulentum, L. rigidym, L. reirotum, L. arvense. Festucaалт<//пас£Д м межродового гибрида Feslulolium. Выявлены ГЦ-богатые и "нейтральные" по нуклеотидному составу блоки ге-терохроматина.

При окрашивании хромосом исследованных видов ацетокарми-ном впервые показана стабильность -выявления блоков конденсированного хроматина. Выявленные блоки названы нами К-блоками.

Как оказалось, все эти блоки хроматина могут служить надежными цитохимическими маркерами, позволяющими в комплексе с морфометрическими характеристиками идентифицировать все хромосомы в кариотипах исследовздадх видов Loi i um и Festuca Для всех изученных видов состарфедеы цитохимические идиограммы.

Впервые проведен сраэдвдедрадй анализ кариотипов восьми видов злаковых трар Ц.. мц}[4Пощр) [.гда. , Ц perenne L. , L. temulentuiïi L. , L- rÎ^N^ffl ¡ЧЭДФ. > pepotum Schrank., L. arvense Witt, Fesfjyc^ ppßpeftsjsL, p. ar¡UfKj i nacea Schreb. ) с применением методов дифференциального окрашивания (световая и люминесцентная микроркопия) ц морфометрического анализа. На основании цитогеце^неркого ара^иза кариотипов представителей рода Lolium гюлуче[(Н данные, демонстрирующие разделение видов на две группы, Хсфак^ер^зующ^еся различной суммарной длиной хромосомных набрров,' а также количеством и локализацией гетерохроматиновых блоков.

Практическая цевдорэд» работы. Интенсивная работа в области частной ре^фцэд растений невозможна без осуществления цитогенетическ^х ^сс^едорадий, необходимым этапом которых является идентифи(са1щ хрр^осом. Для более полной характеристики кариотипов и созда!щ цитохимических идиограмм предлагается исиольяовать кода^е^ое дифференциальное окрашивание с применением аце^окар^щц нуклеотидспецифичных флюорохромов. Такие иди'огранмн рекомендуется использовать в генетических и селек-ииоцярх работах, одним из направлений которых являются инже-

нерно-хромосомные методы по созданию новых форм растений и в том числе отдаленных гибридов, гаплоидов, анеуплоидов, полиплоидов, форм .с замещенными хромосомами и т.д.

Полученная нами исчерченность эу- и гетерохроматина хромосом райграса и овсяницы способствует развитию частной генетики и сравнительной кариологии злаковых трав. Сведения о характере поперечной исчерченности хромосом исследованных видов дополняют имеющуюся информацию о структурной организации хромосом высших растений.

IIa основании цитогенетического анализа кариотипов представителей рода Loiium целесообразно восстановить деление рода на две секции.

В результате выполненной работы сформулированы и выносятся на защиту следующие основные положения:

1. Окрашиьание ацетокармичом в сочетании с холодовой предобработкой позволяет получить дифференциальную исчерченность ..хромосом райграса и овсяницы, .а применение нуклеотидспецифич-ных флюорохромов - выяркть гетерохроматиновые блоки, служащие цитохимическими маркерами хромосом.

Методы комплексного диф]?еренциального окрашивания можно применять для создания цитогенетических карт, используемых в частной генетике злаковых трав и при решении вопросов систематики и филогении.

3. На основании кариологического анализа рода Loiium получено четкое подтверждение ботанических и биохимических данных о разделении видов эч'ого рода на две группы.

Апробация работы. Основные результаты исследований были доложены на III совещании по кариологии растений (С-Петербург, 1992), на научно-теоретических конференциях аспирантов и молодых ученых ВИРа (С-Петербург, 1993, 1994), на научно-производственных заседаниях' отдела цитологии и генетики (С-Петербург, 1991-1994).

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 128 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, трех глав, обсуждения результатов, выводов, практических рекомендаций, списка цитированной литературы. Библиография содержит 180 источников, в том числе 114 на иностранных языках. Иллюстративный материал включает 42 рисунка и миро|£ютографии, 15 таблиц.

- 6 -

Материал и методы исследования

Для исследования ьзятн все имеющиеся в коллекции ВИР дикие виды рода l.olium (по одному представителю), а также культурные сорта равного уровня плоидности; дьа вида овсяниц, наиболее широко использующихся в сельском хозяйстве, а также диплоидный гибрид между этими родами (табл.1). Райграс многоукосный сорт Wester и райграс- пастбищный сорт Сиверский представляют собой индуцированные тетраплоиды.

Табл.-l Материал исследования

N п/п Вид , сорт . | ! N каталога BtiP Страна поступления | Число I хром-ом

1. L. multiriorum, Exalta | K-47383 Англия 1 14

О L. multiflorum, Wester | K-47377 Нидерланды I 28

3. L. perenne, Цна | It-sajsi Россия 1 14

4. L perenne, Сиверский | K-44782 Россия | 28

5. !.. temulentum | K-37936 Чехия 1 14

6. L. reinotum | K-38G07 Германия 1 14

V. L. rigulum | K-3G991 Австралия■ 1 14

8. L. arvense | K-36990 Австралия 1 14

9. F. arundinacea, Рось 1 K-47420 Украина 1 42

10. F. pratensis, Зреадочка] K-47182 Украина 1 14

И. Festulolium 1 K-38122 Польша 1 14

Семена проращивали на влажной фильтровальной бумаге в чашках Петри в термостате при t=25-26°C. Отбирались корешки, достигшие длины 6-12 & колеоптили - 3-8 мм. Использовалась холодовая (2-3°Й, 18 ч) предобработка проростков, позволяющая получить дифференциальную цсчерченность и лучшее распределение хромосом в клетках на цитологических препаратах. Фиксировали проростки в сщетэтаноле (1:1).

Метода приготовления ацетокарминовых препаратов,- принятая в ВИРе (Абрамова, 1988), использовалась нами, с модификациями. Нуклеотидспецифичное флюорохромироьание проводили по методам Д. Швейцера (Sohweizer, 1980), В.Ф.Родионова (198?), 0. М. Рыскиной (199ГЙ с использованием следующих красителей и контрастируя«',!« эдипов: АТ-специфичнын флюорохром Хёхст 33258 (l>isl*iiv.inu(ln ilot-o^i :t 33258, 1Ш258); ГЦ-специфичный флюорохром олииомииин (olivomycin); нефлгореоцируюшяй ГЦ-специфичный (■'/!П1р.1С"гирум«ий агент едяпигцшод D f iv-I иютуоп П. AMD).

Препараты анализировали на микроскопах "NF" и "Люмам Р8". . Микрофотосъемку вели на пленку Микрат-200 и Микрат-300 при помощи фотонасадки ЮН-11. Для морфометрического'анализа отбира-. ли не менее 10 прометафазных пластинок. Все измерения хромосом проводили с фотонегативов при помощи автоматического анализатора изображений и компьютерных программ "Нгоию2" и ' "Hromowes". Классификацию хромосом в кариотипах проводили по системе Н.Д.Агаповой и В. Г. Грифа (1982). '

Основные результаты исследования и обсуждение

Использование дифференциального окрашивания при помощи" ацетокармина и нуклеотидспецифичннх флюорохромов после холодо-вой предобработки позволило нам локализовать в хромосомах изученных видов K-блоки конденсированного эухроматина, а татке ГЦ-богатые и "нейтральные" по нуклеотидному составу блоки ге-терохрочатина. Присутствующие в кариотипах различные типы хроматина являются надежными маркерными блоками, позволяющими совместно с морфометрическими характеристиками проводить.идентификацию хромосом. Результаты нуклеотидспецифичного флюорох-ромирования свидетельствуют о том, что обогащенность гетерох-роматина АТ-парами оснований у изученных видов невелика.

Анализ карнотитов рода Loiium L.

Нами исследовано шесть .видов райграсов: L. multiflorum (2n=14,28), L. perenne (2n=14,28), L. rigidum (2n=14), L. temulentum (2n=14), L. arvense (2n-14), L. remotum (2n=14).

При исследовании кариотипоа рода Loi i um обнаружилось, что виды четко разделяются на две группы: в первую входят L. multiflorum, L. perenne и L. rigidum, а во вторую - L. remotum, L. temulentum и L. arvense (рис.1), что подтверждается также литературными данными по гибридизации, количеству ДНК в ядре, ботаническими и биохимическими исследованиями (Jenkin, 1954; Rees, Jones, 19G7; Terrell, 1968; Буткуте, Конарев, 1980).

По данным вышеперечисленных авторов первая группа видов представлена аллогамными ( перекрестноопыляющиеся растения), многолетними Формами, слабо дифференцированными генетически, со сходными спектрами преципитации белков (иммунохимический анализ). Виды, отнесенные ко второй группе - автогамные I. самоопыляемые), однолетние, четко разграниченные: мджду ними не

наблюдается природных гибридов, а искусственные - стерильны.

Поскольку однолетность и самоопыление в эволюционном плане считаются признаками вторичными, более продвинутыми (Тах-таджян, 1967), то к более древним, вероятно, следует отнести первую группу ьидов, у которой к тому же короче хромосомы (по нашим данным суммарная длина хромосомного набора между двумя этими группами различается примерно на 25%, табл. 2). ' Табл.2 Суммарная длина хромосомного набора ьидов рода 1.о1Цип

Вид Длина xpoMoçoMHoro набора, мкм

L. mult if lorum Lam. 33,88

L. perenne L. 34,69 •

L. rigidum Gaud. 31,73

L. teiriulentum L. 40,67

L. arvense Wi th. 38,61

L. remo tum Schrank. 45,93

Наши исследования показали ( рис. 1 ), что обе группы видов отличаются по локализации вторичной перетяжки у первой пары гомологичных хромосом (у аллогамных ьидов она расположена проксимально, в то время как у автогамных - дистально), а также по количеству блоков гетерохроматина, обогащенных ГЦ-парами осноьаний (у аллогамных видов их гораздо меньше). Исключение составляет L. rigidum, в кариотипе которого также большое количество ГЦ-блоков. Этот вид стоит немного особняком в своей группе.и по наличию большего количества вторичных перетяжек, а также своей способностью как к само- так и к перекрестному опылению (Terrell, 1968). Очевидно этот вид ближе других стоит к общему предку рода Loi i um и осуществляет переход от одной группы к другой, что было показано и при изучении количества ДНК на ядро (Rees, Jones, 1967), а также белковых характеристик (Буткуте,Конарев, 1980; Bulinska- Radotnska, Lester, 1985).

Дифференциальное окрашивание тетраплоидных сортов L. mult iflorum (2n=28) и L. perenne (2n-28) совместно с морфо-метрическими характеристиками позволило установить, что в процессе селекции диплоидный кариотии кроме удвоения претерпевает . ч'.ранолокационные изменения. В результате тетраплоидные сорта 2 гомологичных набора по 14 хромосом (рис. 2), а не' тео-pr'iичегки г.лщнгмпк -I набора - по 7 хромосом, что, видимо, и

В

L multlflorum —

ta

i

?

a

l'.vi

С

g В Û

L. perenne

S

UJ

ra i - )

a

П

El

П

■V

a a

_o

g Êf

L. rigidum

ra ■ и

jy

Ш

a

trj Q

0

0

a

Ç3

Т~СГ

L. temulentum

L. arvense

I

ra

ñ

s

H

UT»

П

та

s

ra

w'î

га

a-

ra щ -ч

1 s a a ÍTfi

a çj G?

S ЕЭ

L. remotum

$3 P a Í2_S_

a t.

__,_s_s?_p_«

в в а ■ è а S

Рис. 1. Цитохимические идиограммн шести видов рода Loi i uni, построенные по результатам окрашивания ацетокармином и нуклеотидспецифичными флюорохромами.

- К-блоки хроматина WA ' ГЦ-блоки гетерохроматина

Lollum multiflorum сорт Wester

Lolium perenne сорт. Сиверский

1 1' 6' 2 5' 3 4'

3 4 .5 2' 6 V Г

Рис.2. Цитохимические идиограммы индуцированных тетраплоидов райграса (гаплоидный набор). [£223 - К-блоки хроматина ¡^^ - ГД-блоки гетрохроматина

- "нейтральные" блоки гетерохроматина

позволяет хромосомам нормально коньюгировать в мейозе, образуя биваленты, а не тетраваленты (Пилипчук и др. , 1936). Возникновение подобных транслокашюнных изменений кариотипа может быть обусловленно мутагенным действием колхицина, использующегося при искусственной полиплоидизации, либо действием генов, контролирующих мейоз и длину хромосомных плеч (Evans, Taing, 1986; Беннет, 1986).

Анализ кариотипов рода Festuca L.

Овсяница луговая F. pratensis Huds. - диплоидный вид рода Festuca L. (2п=14). Кариотип включает в себя четыре пары длинных метацентрйческих хромосом и три пары коротких субметацент-риков (рис. За). Вторая пара гомологичных хромосом имеет проксимально расположенную вторичную перетяжку, в районе которой находится блок гетерохромгсгина, обогащенный ГЦ-парами оснований. Вторичная перетяжка этой хромосомы представлена значительным районом деконденсированного хроматина, что может свидетельствам о связи этого района с локализацией ядрышково-го организатора. Пятая пара гомологичных хромосом несет при-ценгромерный блок "нейтрального" гетерохроматина.

Овсяница тростниковая F. arundinacea Schieb. - гекс£шлоид-HbiH Рид рода Festuca L. , но встречаются формы с 2п=28,70. Анализ кариотипа (рис. 36) овсяницы тростниковой сорта Рось (2п-4£) позволил предположить её происхождение не от трех различных видов, как считают многие авторы на основании изучения генома методом гибридизации и' анализа мейоза (Nilson, 1940; Carndhan, Hill,, 1961; Malik, Thorns, 1966a,б,с; Borrill, 1972; Jauhar, 197o) , а от'двух (диплоидного и аутотетраплоид-ного), что предполагали Г. А. Левитский и Н. Е. Кузьмина (1927) и О.Н.Сорокин (1991) на основании изучения кариотипов. Мы предполагаем, что аутотетраплоидным родителем, был вид эволюционно близкий к F. pratensis, а диплоидным ? к L. perenne.

Малик и Томас (Malik, Tomas, 1966а,b,с) в своих исследованиях выявили внутривидовой полиморфизь! : кариотипов F. arund i пасса. Этот вид, судя по данным систематиков (Hackel, lßfS-, Saint-Yves, 1913; Невский, 1934; ЦвеЛев, 1976), полимерен и по фенотипическим признакам. Видимо, существенным Фактором эволюции овсяницы тростниковой являлась интрогрессия.

Данный вид представляет сложность для цитогенетического изучения в силу большого количества хромосом и полиморфизма

1 2 . В

1 2.3 Л '.5

0

В

EU т

10 Ii 12 13 14

еа

15 16 17 18 19 20 . 21

а

tr

1 г

г □

и у

б б'

П_5..J_

|| 0 0 Ш

Рис.3. Цитохимические идиограммы Festuea pratensis (а), F. arundinacea (b) и межродового гибрида F«stulol,ium (с). ИЗ - К-блоки хроматина

~ ГЦ-блоки гетерохроматина - "нейтральные" блоки гетерохроматина

кариотипов. По мнению Сент-Ива (Saint-Yves, 1913) нид F. arundlnacea является "наиболее трудным во всем роде". Очевидно, решению вопроса происхождения этой овсяницы могут способствовать дальнейшие исследования различных популяций с использованием комплекса методов, в том числе дифференциального окрашивания хромосом.

Анализ кариотипа райграсо-овсяничного гибрида Кариологическое исследование райг.расо-овсяничного гибрида 2п=14 (рис.Зв) позволило нам предположить, что в его получении принимали участие L. регеппе и F. pratensis. Наше заключение основывается на том, что в кариотипе можно выделить маркерные хромосомы овсяницы луговой (первая и вторая пары) и райграса пастбищного (третья и пятая пары). Хромосома 1 аналогична хромосоме 1 F. pratensis, в отличие от хромосомы 1 райграсой она не имеет вторичной перетяжки и ГЦ-блока гетерохроматина. Её гомолог - хромосома 1* судя по изменившемуся типу (из мета-центрика она превратилась в ярко выраженный субметацентрик) и характеру К-исчерченности, вероятнее всего несет перицентри-ческую инверсию. Подобное явление, происходящее с хромосомами в гибридном кариотипе, впервые обнаружил и описал М. 0. Навашин (1927), назвав его термином "амфипластия". Вторая пара хромосом также унаследована от овсяницы луговой, что наглядно демонстрирует район значительной деконденсации хроматина и ГЦ-блок в районе вторичной перетяжки. Хромосома 3 имеет ГЦ-блок в районе вторичной перетяжки, чего нет у овсяницы, но имеется у райграса. Пятая пара хромосом содержит прицентромер-но расположенный ГЦ-блок," который имеет только пятая хромосома L. регеппе. 'Четвертая, шестая и седьмая пары обоих видов очень сходны (подтверждая родство этих видов), поэтому достоверно определить,от кого из родителей унаследовал их гибрид, сложно.

Заключение

I

Проведенное нами исследование хромосомных наборов Lolium, Fest пса и их межродового гибрида методом комплексного дифференциального окрашивания позволило выявить различные типы хроматина в хромосомах исследованных видов. Яти блоки хроматина могут служить надежными цитохимическими маркерами, позволяющими совместно о морфометричегкими характеристиками идентифнци-

ровать все хромосомы в изучаемых кариотипах. Составленные на их основе цитохимические идиограммы представляют интерес в плане сравнительной кариологии, а также в исследованиях филогенетических связей .внутри и между родами Loi i um и Festuea.

Дивергенция видов у изученных нами родов сопровождалась значительными качественными и количественными изменениями ка-риотипов, что известно из литературных данных по числу и размерам хромосом в- кариотипах, количеству блоков-гетерохроматина и ДНК в геноме (Malik, Thomas, '19GG; Rees, Jones, 1967; Л>?~ витский, Кузьмина, 1927; Станене, 1908) и подтверждается нашими исследованиями.

Сравнительный анализ кариотипов позволил сделать ряд выводов, предположений и построить схему филогенетических отношений для исследованных видов. Построенная нами схема эволюционных отношений (рис.4) суммировала все имеющиеся на данный момент характеристики изучаемых видов (Malik," Thomas, 1966; Terrell, 1968;' Hutchinson et al. , 1979; Seal, Rees, 1982; Bul inska- Radomska, Lester, 1985; F.izenga, Buckner, 1986; Бут-куте, Конарев, 1980), a также отвечает тем представлениям, которые сформировались в ходе проведенного нами исследования.

Рис.4. Схема филогенетических отношений восьми видов фестуко-идных злаков, построенная на основании литературных данных (степень совместимости между видами при гибридизации, морфологические, биохимические признаки ви-. дов, цитофотометрические данные по количеству ДНК) и собственных исследований.

общий предок

—1. L. multiflorum —2. L. perenne —3. L. rigidum —4. L. remotum -5. L.. te'mulentum -6. L. arvense —7. F. aruridinauea -8. F. pratensis ■>- Время дивергенции

- 15 -выводы

1. Дифференциальное окрашивание нуклеотидспецифичными флю-орохромами и ацетокармином совместно с морфометрическим анализом -расширяет возможности идентификации хромосом у видев Loi i um и Festuca.

2. Показано, что виды рода Loi i um можно условно разделить на две группы: L. perenne, L. muU îflorum, L. rigidum отличаются от L. reinotum, L. arvenst, L. teniuleiitum-локализацией вторичной перетяжки y первой хромосомы л количеством блоков гетерохрома-тина, обогащенных ГЦ-парами луклеотидов. Кариотип L. rigidum по морфологии хромосом и сбогащенности их ГЦ-блоками гетерохрома-гина занимает промежуточное положение между двумя выделившимися группами.

3. Выявлена сьяэь размеров хромосом с изменением специализации видов рода Loi i um: у эволюционно более продвинутых однолетних видов-самоспылителей (L. reinotum, . L. temulentum, L. arvense) суммарная длина хромосомного набора на 25% больше, чем у многолетних, . перекрестноопыляющихся видов (L. perenne, L. multifloruin, L. rigidum).

4. Результаты дифференциального окрашивания подтверждают целесообразность разделения рода Loi i um на две секции: l.Eulolium Gren. et Godr Fl. (L. multiflorum, L. perenne, L. rigidum) и 2. Craepalia Ascii, et Gr. Syn (L. temulentum, L. arvense, L. remotum).

5. Согласно данным морфометрического анализа кариотипов, а также распределения . хроматиновых сегментов в хромосомах индуцированных тетраилоидов ' L. perenne сорта Сиверский и L. multiflorum'copTa Wester обнаружено, что при искусственной полиплоидизации диплоидные кариотипы кроме удвоения претерпели транслокационные изменения, в результате чего эти сорта имеют 2 гомологичных набора по 14 хромосом, а не теоретически ожидаемые 4 набора - по 7 хромосом.

6. Анализ хромосомного набора овсяницы ' тростниковой F. aruridinacea сорта Рось (?п=42) позволил предположить происхождение этого вида от форм эволюционно близких 1 диплоидному райграсу пастбищному L. perenne и аутотетраплоидной овсянице луговой F. pratensis.

7. Обнаружено, что рисунки поперечной исчерченности хромитом ьидон Lolium и Festuca сходны, что подтверждает близкое

родство этих родов.

8. Цитогенетический анализ кариотипа межродового райг-расо-овсяничного гибрида позволил идентифицировать первую и вторую хромосомы F. pratensis, а также третью и пятую хромосомы L. perenne.

9. Показано, что методы дифференциального окрашивания аце-токармином и нуклеотидспецифичными флюорохромами эу- и гетерохроматиновых районов хромосом злаковых трав можно успешно применять для создания цитогенетических карт, используемых при решении конкретных вопросов систематики и филогении.

Практические рекомендации

' 1. Рекомендуется использовать методы комплексного дифференциального окрашивания ацетокармином и нуклеотидспецифичными флюорохромами для анализа кариотипов и составления цитохимических идиограмм злаковых трав. Изучение локализации и нукл"о-тидного состава гетерохроматиновых сегментов применимо для выявления маркерных родительских хромосом у гибридов, а также способствует пониманию путей эволюции, происхождения видов, •возникновения полиплоидов.

2. Питохимические карты рекомендуется использовать при ге- . нетических и селекционных работах, одним из направлений которых являются инженерно-хромосомные методы по созданию новых форм растений, в том числе, отдаленных гибридов, гаплоидов,

.анеуплоидов, полиплоидов, форм с замещенными хромосомами и т.д.

3. Для исследования молекулярной и структурно-функциональной неоднородности хромосом, создания цитогенетических карт, пригодных для сопоставления с генетическими картами, рекомендуется анализировать хромосомы на стадии прометафазн.

4. Цитохимические идиограммы, составленные на основе сведений о разнообразии блоков хроматина, выявленных в кариотииах видов Loiíum и Festuca, рекомендуется использовать в часной генетике и сравнительной кариологии злаковых трап.

5. На основании цитогенетического анализа кариотипов представителей рода Lolium целесообразно восстановить .деление рода на две секции: l.EuloHum Gren. et Godr. Fl. (L. perenne, L. nuiltiflorum, L. rigidum); 2.. Craepalia Asch, et Gr. Syri (L. temulentum, L. remotum, L. arvense).

Список работ, опубликованных по теме диссертации

• 1. Коцеруба В. В. Кариологическое исследование Loi i urn nuiltiflorum Lain, и l.olium perenne L.- // Тезисы третьего совещания по,кариологии растений. С-Петербург, 1992, 0.28-29.

2. Коцеруба В. В. Идентификация кариотипа Festuca pratensis Muds, с помощью метода дифференциального окрашивания // Тезисы научно-теор. конф. аспирантов и молодых ученых ВШИР. С-Петер-бург, 1993, в печати.

3. Коцеруба В. В. , Четвертных Л. М. Доращивание многолетних злаков in vitro для отдаленной гибридизации // Тезисы научно-теор. конф. аспирантов и молодых ученых ВНИИ?. С-Петербург, 1993, в печати.

4. Коцеруба В. В.. Дифференциальное окрашивание хромосом шести видов райграса // Тезисы научно-теор. конф. аспирантов и молодых ученых. С-Петербург, 1994, в печати.