Гипераккумуляторы Ni среди представителей трибы Alysseae семейства Brassicaceae флоры Северного Кавказа

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Растения-гипераккумуляторы тяжелых металлов являются основой для разработки технологий очистки загрязненных тяжелыми металлами почв. Наибольшее число гипераккумуляторов содержит семейство Brassicaceae, особенно триба Alysseae. На основе изучения последовательностей фрагментов ITS1-ген 5.8S рРНК-ITS2 растений трибы Alysseae проведен молекулярно-филогенетический анализ, изучено распределение способности к гипераккумуляции Ni внутри трибы. Большинство гипераккумуляторов Ni относятся к секции Odontarrhena. Сделан вывод о подразделении трибы на пять клад, компактность которых показана на основе признаков первичной и вторичной структуры ITS2.

Об авторах

Лариса Юрьевна Терентьева

Ботанический институт им. В. Л. Комарова РАН

Email: akeladc@gmail.com
аспирант. Лаборатория биосистематики и цитологии

Елена Евгеньевна Крапивская

Ботанический институт им. В. Л. Комарова РАН

Email: plantcaryo@gmail.com
ведущий инженер. Лаборатория биосистематики и цитологии

Эдуард Модрисович Мачс

Ботанический институт им. В. Л. Комарова РАН

Email: plantcaryo@gmail.com
к. б. н., старший научный сотрудник. Лаборатория биосистематики и цитологии

Александр Викентьевич Родионов

Ботанический институт им. В. Л. Комарова РАН

Email: avrodionov@mail.ru
профессор, д.б.н, заведующий лабораторией. Лаборатория биосистематики и цитологии

Список литературы

  1. Алексеева-Попова Н. В., Дроздова И. В., Калимова И. Б., Беляева А. И. (2013) Аккумуляция и гипераккумуляция тяжелых металлов видами крестоцветных в природных и экспериментальных условиях. Современная ботаника в России. Труды XIII съезда Русского ботанического общества и конференции «Научные основы охраны и рационального использования растительного покрова Волжского бассейна». Т. 2: С. 196-197.
  2. Дроздова И. В., Калимова И. Б., Беляева А. И. (2012) Аккумуляция тяжелых металлов видами растений семейства Cruciferae флоры Северного Кавказа. Биологические системы: устойчивость, принципы и механизмы функционирования: материалы IV Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием. Ч. 1: С. 282.
  3. Родионов А. В., Тюпа Н. Б., Ким Е. С. с соавт. (2005) Геномная конституция автотетраплоидного овса Avena macrostachya, выявленная путем сравнительного анализа последовательностей ITS1 и ITS2: к вопросу об эволюции кариотипов овсов и овсюгов на ранних этапах дивергенции видов рода Avena. Генетика. Т. 41 (5): C. 646-656.
  4. Al-Shehbaz I. A., Beilstein M. A., Kellogg E. A. (2006) Systematics and phylogeny of the Brassicaceae (Cruciferae): an overview. Pl. Syst. Evol. V. 259: P. 89-120.
  5. Altschul S. F., Gish W., Miller W. et al. (1990) Basic local alignment search tool. J. Mol. Biol. V. 215: P. 403-410.
  6. Basic local alignment search tool. National Center for Biotechnology Information. Cited: 2012-2013.URL: http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi.
  7. Benson D. B., Karsch-Mizrachi I., Lipman D. J. et al. (2005) GenBank. Nucleic Acids Res. V. 33: P. 34-38.
  8. Borhidi A. (2001) Phylogenetic trends in Ni-accumulating plants. South African J. of Sci. V. 97: P. 544-547.
  9. Cecchi L., Gabbrielli R., Arnetoli M. et al. (2010) Evolutionary lineages of nickel hyperaccumulation and systematics in European Alysseae (Brassicaceae): evidence from nrDNA sequence data. Annals of Botany. V. 106: P. 751-767.
  10. Coleman A. W. (2007) Pan-eukaryote ITS2 homologies revealed by RNA secondary structure. Nucleic Acids Research. V. 35: P. 3322-3329.
  11. Doyle J. J., Doyle J. L. (1987) A rapid DNA isolation procedure for small quantities of fresh leaf tissue. Phytochemical Bulletin. V. 19: P. 11-15.
  12. Edgar R. C. (2004) MUSCLE: multiple sequence alignment with high accuracy and high throughput. Nucleic Acids Research. V. 32: P. 1792-1797.
  13. Felsenstein J. (1985) Confidence limits on phylogenies: An approach using the bootstrap. Evolution. V. 39: P. 783-791.
  14. Gasic K., Korban S. S. (2006) Heavy metal stress. In: Madhava Rao K. V., Raghavendra A. S., Janardhan Reddy K., editors. Physiology and molecular biology of stress tolerance in plants. Netherlands.: Springer; p. 219-254.
  15. GenBank. National Center for Biotechnology Information. Cited: 2012-2013. URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genbank/.
  16. Hawumba J. F., Sseruwagi P., Hung Y.-T., Wang L. K. (2010) Bioremediation. In: Wang L. K. et al., editors. Handbook of Environmental Engineering. V. 11: Environmental Bioengineering. LLC.: Springer Science + BusinessMedia; p. 277-316.
  17. Krämer U. (2010) Metal hyperaccumulation in plants. Annu. Rev. Plant Biol. V. 61: P. 517-534.
  18. Memon A. R., Schröder P. (2009) Implications of metal accumulation mechanisms to phytoremediation. Environ Sci. Pollut Res. V. 16: P. 162-175.
  19. Mengoni A., Baker A. J. M., Bazzicalupo M. et al. (2003) Evolutionary dynamics of nickel hyperaccumulation in Alyssum revealed by ITS nrDNA analysis. New Phytologist. V. 159: P. 691-699.
  20. Mullis K., Faloona F., Scharf S.et al. (1986) Specific enzymatic amplification of DNA in vitro: the polymerase chain reaction. Cold Spring Harb. Symp. Quant. Biol. V. 51: P. 263-273.
  21. Ridgway K. P., Duck J. M., Young J. P. W. (2003) Identification of roots from grass swards using PCR-RFLP and FFLP of the plastid trnL (UAA) intron. BMC Ecology. V. 3: P. 8.
  22. RNA Folding Form. The mfold Web Server. Cited: 2012-2013. URL: http://mfold.rit.albany.edu/?q=mfold/RNA-Folding-Form.
  23. Saitou N., Nei M. (1987) The neighbor-joining method: a new method for reconstructing phylogenetic trees. Mol Biol Evol. V. 4: P. 406-425.
  24. Tang Y., Deng T., Wu Q. et al. (2012) Designing cropping systems for metal-contaminated site: a review. Pedosphere. V. 22: P. 470-488.
  25. Tamura K., Nei M., Kumar S. (2004) Prospects for inferring very large phylogenies by using the neighbor-joining method. Proceedings of the National Academy of Sciences USA. V. 101: P. 11030-11035.
  26. Tamura K., Peterson D., Peterson N. et al. (2011) MEGA5: Molecular Evolutionary Genetics Analysis using Maximum Likelihood, Evolutionary Distance, and Maximum Parsimony Methods. Molecular Biology and Evolution. V. 28: P. 2731-2739.
  27. Thompson J. D., Higgins D. G., Gibson T. J. (1994) CLUSTAL W: improving the sensitivity of progressive multiple sequence alignment through sequence weighting, position specific gap penalties and weight matrix choice. Nucleic Acids Res. V. 22: Р. 4673-4680.
  28. Verbruggen N., Hermans C., Schat H. (2009) Molecular mechanisms of metal hyperaccumulation in plants. New Phytologist. V. 181: P. 759-776.
  29. White T. J., Bruns T., Lee S., Taylor J. (1990) Amplification and direct sequencing of fungal ribosomal RNA genes for phylogenetics. In: Innis M. A., Gelfand D. H., Sninsky J. J., White T. J., editors. PCR protocols: a Guide to methods and Applications. San Diego.: Academic Press; p. 315-322.
  30. Zuker M. (2003) Mfold web server for nucleic acid folding and hybridization prediction. Nucleic Acids Res. V. 31: P. 3406-3415.
  31. Zuker M., Mathews D. H., Turner D. H. (1999) Algorithms and thermodynamics for RNA secondary structure prediction: a practical guide. In: Barciszewski J., Clark B. F. C., еditors. RNA Biochemistry and Biotechnology. NATO ASI Series. Dordrecht.: Kluwer Academic Publishers; p. 11-43.

© Терентьева Л.Ю., Крапивская Е.Е., Мачс Э.М., Родионов А.В., 2014

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.
 


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах