Перебудови рослинного геному в культурі клітин in vitro

Abstract

Підсумовано результати багаторічних досліджень геному рослинних клітин у культурі in vitro — одного з напрямків наукової роботи відділу генетики клітинних популяцій ІМБіГ HAH України. Отримані результати свідчать про наявність спільних рис перебудов геному в рослинних клітинах in vitro та при еволюції рослин у природі при видоутворенні. Зокрема, геномна гетерогенність клітинних популяцій в культурі in vitro на цитологічному рівні визначається особливостями формування геному в процесі еволюції. З іншого боку, виявлено кореляцію між перебудовами окремих послідовностей ДНК в культурі клітин та їхньою міжвидовою варіа­бельністю в інтактних рослинах. Все це дозволяє припустити існування певних загальних закономірностей, які визначають характер і спрямованість перебудов рослинного геному в культурі клітин in vitro та в процесі видоутворення. Використання культури рослинних клітин, зважаючи на значні темпи мутацій у порівнянні з інтактними рослинами, відкриває нові перспективи для вивчення еволюції геному.

The paper summarizes the results of long-term investigation in vitro on the plant cells genome, which is the focus of research in the Department of Cell Population Genetics of IMBG NASU. The data obtained evidence the common features in the genome rearrangement pattern exhibited by plant cells in vitro and during natural speciation. In particular, the genome heterogeneity of cell populations in culture at the cytological level seems to be determined by the peculiarities of genome formation in the course of evolution. On the other hand, the correlation between rearrangements of specific DNA sequences in cell culture and their interspecies variations in intact plants has been found. Altogether the data allow to suggest that there are common principles determining the pattern and trends of the plant genome rearrangements in cell culture in vitro and during speciation. Therefore, given considerable mutation rate as against the intact plants, plant cell culture open new vistas for genome evolution research.

Подведены итоги многолетних исследований генома расти­тельных клеток in vitro — одного из направлений научной работы отдела генетики клеточных популяций ИМБиГ НАН Украины. Полученные результаты свидетельствуют о нали­чии общих черт в перестройках генома растительных клеток in vitro и при эволюции растений в природе при видообразова­нии, В частности, геномная гетерогенность клеточных попу­ляций в культуре in vitro на цитологическом уровне обусловле­на особенностями формирования генома в процессе эволюции, С другой стороны, обнаружена корреляция между перестройка­ми отдельных последовательностей ДНК в культуре клеток и их межвидовой вариабельностью в интактных растениях. Все это позволяет предположить существование определенных общих закономерностей, определяющих характер и направле­ность перестроек растительного генома в культуре клеток in vitro и в процессе видообразования. Использование культуры растительных клеток, учитывая значительные темпы мута­ций по сравнению с интактными растениями, открывает новые перспективы для изучения эволюции генома.