Введение к работе
Актуальность темы. Изучение генетического разнообразия, индивидуальности и родства организмов на уровне анализа вариабельности структуры ДНК является одной из актуальных проблем современной биологии. В значительной мере решение этого способствует разработка технологии геномной дактилоскопии, основанной на использовании высокоэффективных зондов полиморфизма (минисателлитные ДНК), способных детектировать различные типы гипервариабельных локусов генома (Jeffreys et al., 1985).
Выяснение генотипических различий организмов имеет важное значение для исследований фундаментального и прикладного характера. В селекционной работе для оценки генетической чистоты пород и линий тутового шелкопряда и для характеристики родительских особей значительную роль играет информация о белковом полиморфизме, о вариабельности ферментных систем тканей и органов насекомого (Егорова и соавт., 1978; Филиппович, Коничев, І987; Егорова, Насириллаев, 1987). Изучение возможностей геномной дактилоскопии для анализа генома, маркирования генофонда и паспортизации пород тутового шелкопряда представляет значительный интерес и оправдано тем, что такого рода исследования ранее не проводились, генетика этого объекта прекрасно изучена, имеется большой спектр коллекционных и промышленных пород и их гибридов, осуществлено получение генетически строго определенных клонов и линий этого хозяйственно-ценного насекомого.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы явилось применение метода геномной дактилоскопии для маркирования ДНК тутового шелкопряда и исследование полиморфизма гипервариабельных локусов генома на различных стадиях развития насекомого. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
провести маркирование генома особей, семей и пород тутового шелкопряда и выяснить возможность их паспортизации; изучить полиморфизм гипервариабельных локусов, их наследование при скрещивании; генотипическую изменчивость пар-теногенетических клонов;
рассмотреть возможности метода для изучения перестроек в геноме в процессе развития, метилирования ДНК, детектирования полового диморфизма;
изучить возможности маркирования генома тутового шелкопряда мечеными олигонуклеотидными зондами.
Научная новизна работы. Впервые проведено маркирование генома тутового шелкопряда на уровне отдельных особей, семей и пород (промышленных и коллекционных), партеногенетических клонов на различных фазах и стадиях развития насекомого. Б гибридизационных спектрах в качестве молекулярных маркеров выделено четыре характерные полосы (А, В, С и D). Проанализирован характер распределения гипервариабельных фрагментов в ряду индивидуум-семья-порода, а также у индивидуумов, полученных путем амейотического и меиотического партеногенеза. Вперзые зафиксирован факт метилирования ДНК у тутового шелкопряда.
Практическое значение работы. Представляется перспективным использование геномной дактилоскопии для паспортиза-— ции генофонда тутового шелкопряда и оценки генетического родства (или расстояний) пород и гибридов на их основе. Точность технологии является достаточно высокой для маркирования генома особей, семей и партеногенетических клонов, что может найти широкое применение в селекции тутового шелкопряда.
Аппробация работы. Результаты исследования докладывалсь на-10-ом съезде Всесоюзного Энтомологического общества (Ленинград, 1989), Международной конференции "Актуальные проблемы мирового шелководства" (Мерефа, 1991), конференции МПГУ им. В.И.Ленина (Москва, 1991).
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения; обзора литературы по структурной организации генома насекомых и тутового шелкопряда; главы, посвященной материалам и методам исследования; 2-х глав, содержащих результаты эксперимента и их -обсуждение^заключения; выводов и списка литературы, включающего 181 ссылку. Работа изложена на 121 странице машинописного' текста, содержит 17 рисунков и 5 таблиц.