|
Астраханский государственный
университет (г. Астрахань)
Лофант анисовый (Lophanthus anisatus Benth.) – многолетнее травянистое лекарственное
эфиромасличное растение семейства яснотковые (Lamiaceae), сравнительно недавно культивируемое в
России. Для большинства мелкохромосомных видов растений, к числу которых
относится лофант анисовый,, существуют проблемы, связанные с изучением и
идентификацией хромосом небольших размеров. Возникла необходимость применения
для кариотипирования и идентификации хромосом компьютерной системы
ВидеоТесТ-Карио-3.0, разработанной фирмой ВидеоТесТ (Санкт-Петербург),
предназначенной для работы с хромосомами растений(и животных). Изучение кариотипа проводилось на метафазных пластинках клеток
апикальной меристемы корня на препаратах, окрашенных ацетокармином, с
использованием предобработки колхицином для укорочения хромосом и выявления
центромерной зоны. Параллельно анализ
проводился в стадии неполной конденсации хроматина для исследования
морфометрических параметров хромосом (таблица) и их вариации. Анализ препаратов осуществлялся при помощи микроскопа МИКМЕД-2 при
увеличении 16×40 и 16×100. Фотографии с микропрепаратов получены с помощью цифровой
фотокамеры Mercury Cyber Pix E-560 М.
Морфометрические параметры хромосом лофанта
анисового
|
№
хромосом
|
Абсолютная
длина (La), мкм
|
Относительная
длина (Lr), %
|
Центромерный
индекс (IC), %
|
|
М±m
|
CV%
|
М±m
|
CV%
|
М±m
|
CV%
|
|
I
|
3,3±0,22
|
29,6
|
0,8±0,05
|
30,0
|
39,4±1,23
|
13,9
|
|
II
|
2,6±0,19
|
34,2
|
0,6±0,05
|
34,9
|
37,9±0,84
|
9,9
|
|
III
|
2,5±0,09
|
16,5
|
0,6±0,02
|
16,7
|
45,0±0,89
|
8,8
|
|
IV
|
2,5±0,13
|
22,9
|
0,6±0,03
|
23,3
|
38,0±0,85
|
10,0
|
|
V
|
2,5±0,16
|
29,0
|
0,6±0,04
|
28,3
|
35,1±0,87
|
11,1
|
|
VI
|
2,2±0,12
|
24,2
|
0,5±1,60
|
25,0
|
38,1±1,22
|
14,3
|
|
VII
|
1,7±0,07
|
19,2
|
0,4±0,02
|
19,5
|
36,4±1,28
|
15,8
|
|
VIII
|
1,8±0,10
|
24,6
|
0,4±0,02
|
25,6
|
45,0±1,34
|
13,3
|
|
IX
|
1,8±0,08
|
21,0
|
0,4±0,02
|
21,4
|
38,1±1,01
|
11,9
|
Идиограмма
хромосом лофанта анисового
Работа
с метафазной пластинкой с помощью системы ВидеоТесТ-Карио позволила выделить и
идентифицировать хромосомы, получить кариограмму, сравнивать хромосомы по их
относительным размерам и локализации центромеры при построении
идиограммы.Использование компьютерных программ (ВидеоТесТ-Карио-3.0, а также ABBYY
FineReader 11, Nero 11) позволило существенно
повысить яркость и контрастность изображений хромосом, значительно усилить их
резкость. После того, как хромосомы на изображении были выделены,
контактирующие и наложенные хромосомы разделены, на всех хромосомах
автоматически выделяются центральные линии хромосом и их центромеры.Для проведения детального хромосомного анализа было изучено более 10
метафазных пластинок без наложения хромосом.
Для построения поликариограммы на основании использования показателя
степени спирализации хромосом было отобрано 8 пластинок. В результате
установлено, что хромосомный набор лофанта анисового содержит 18 хромосом (2n=18), в том числе 7 пар (I, II, IV-VII, IX) субметацентрических и 2
пары (III, VIII) метацентрических хромосом. Наименьший коэффициент вариации соответствует
центромерному индексу II-IV пар хромосом, 8,8-10,0%. На основе
идентификации хромосом была составлена формула кариотипаK = 2n = 18 = 2·(1Ls + 4Ms + 1Mm + 2Ss + 1Sm) и идиограмма
хромосом (рис.).
После выделения хромосом на изображениях в ручном
режиме расставляются номера хромосом. Использование компьютерных систем получения изображения хромосом,
его обработки и хромосомного анализа, дало возможность идентифицировать и
исследовать хромосомы самых малых размеров этого и других объектов.
Использование специализированной программы полуавтоматического хромосомного
анализа способствовало более точной и объективной оценке параметров хромосом при
описании кариотипа и построении идиограммы хромосом. Лофант
анисовый, благодаря широкому распространению, введению в культуру, уникальным
лекарственным свойствам, может быть модельным
объектом для сравнительного кариологического исследования этого и других
культивируемых и дикорастущих представителей данного семейства.
|
