Preliminary assessment of nuclear DNA content in Chondrilla (Asteraceae) plants of European Russia and Western Kazakhstan using fl ow cytometry

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

 Preliminary data on the genome size of representatives of the genus Chondrilla (Asteraceae) of European Russia and Western Kazakhstan were obtained using fl ow cytometry. Among all studied specimens of the genus, for specimens of C. ambigua and C. pauciflora, a direct dependence of the genome size on the number of chromosomes was established. In our study, the DNA content of the diploid C. ambigua was 2С = 1.69 pg, and that of the triploid C. pauciflora was 2С = 2.65 pg. 2С values are within 2.29–2.69 pg in most specimens of the genus Chondrilla (typical for 13 out of 23 specimens) belonging to the following taxa: C. paucifora, C. laticoronata, C. brevirostris, C. canescens, C. graminea, C. latifolia, C. juncea. Most likely, they are triploids, and in many cases with a number of chromosomes deviating from a multiple of the main number of chromosomes. The C. latifolia sample from the population of the Kamyshinsky district of the Volgograd region showed two peaks on the histogram of the relative fl uorescence intensity, corresponding to two values of the relative DNA content, 1.68 and 2.58 pg, i.e. it turned out to be a mixoploid with two levels of ploidy (2n = 2x = 10 and 2n = 3x = 15). The diversity of genome sizes within the genus can be explained by the previously established high variability in the number of chromosomes associated with aneu- and mixoploidy.

About the authors

Alena Sergeevna Parhomenko

Saratov State University

83, Astrakhanskaya str., Saratov, 410012, Russia

Ulyana Sh. Kuzmina

2Institute of Biochemistry and Genetics UFRC RAS

ORCID iD: 0000-0001-7056-7895
71 Oktyabrya Ave. Ufa 450054, Republic of Bashkortostan, Russia

Khalit G. Musin

2Institute of Biochemistry and Genetics UFRC RAS

ORCID iD: 0000-0001-7336-2027
71 Oktyabrya Ave. Ufa 450054, Republic of Bashkortostan, Russia

Savelii F. Efimenko

Saratov State University

ORCID iD: 0009-0007-7828-9499
83, Astrakhanskaya str., Saratov, 410012, Russia

Vladimir S. Epifanov

Saratov State University

ORCID iD: 0009-0007-5229-8151
83, Astrakhanskaya str., Saratov, 410012, Russia

Alexandr Stepanovich Kashin

Saratov State University

83, Astrakhanskaya str., Saratov, 410012, Russia

References

  1. Ильин М. М. Критический обзор рода Chondrilla L. // Бюллетень отделения каучуконосов. 1930. Т. 3. С. 1–61.
  2. Леοнοва Т. Г. Хοндрилла – Chondrilla L. // Флοра Еврοпейскοй части СССР. Л. : Наука, 1989. Т. 8. С. 57–61.
  3. The World Flora Online. URL: http://www.worldfloraonline.org/search?query=chondrilla&view=&limit=24&st art=0&sort= (дата обращения: 10.01.2023).
  4. Леοнοва Т. Г. Рοд Хοндрилла – Chondrilla L. // Флοра СССР. М. : Наука, 1964. С. 560–586
  5. Маевский П. Ф. Флοра средней пοлοсы Еврοпейскοй части Рοссии. М. : Тοвариществο научных изданий КМК, 2014. 635 с.
  6. Кашин А. С., Крицкая Т. А., Попова А. О., Пархоменко А. С. Генетическая дифференциация видов Chondrilla (Asteraceae) европейской части России по данным ISSR маркирования // Бюллетень МОИП. Отдел биологический. 2017. Т. 122, вып. 1. С. 60–70.
  7. Tutin T. G., Heywood V. H., Burges N. A., Moore D. M., Valentine D. H., Walters S. M., Webb D. A. Flora Europaea: Plantaginaceae to Compositae (and Rubiaceae). Cambridge University Press, 1976. 534 p.
  8. Tuzlacı E. Türkiye Bitkileri Sözlüðü. Istanbul : Alfa, 2006. 353 p.
  9. Baytop T. Türkçe Bitki Adlarý Sözlüðü. Ankara : Türk Dil Kurumu, 2007. 512 p.
  10. Еленевский А. Г., Буланый Ю. И., Радыгина В. И. Конспект флоры Саратовской области. Саратов : ИЦ «Наука», 2008. 232 с.
  11. Nasseh Y., Joharchi M. A. Revision the genus Chondrilla (Asteraceae) in Iran // 15th National & 3rd International Conference of Biology. University of Tehran, 2008. P. 178–179.
  12. Flann C. Global Compositae Checklist, 2009. URL: https://compositae.landcareresearch.co.nz/Default.aspx?Page=NameSearch&searchText=chondrilla (дата οбращения: 12.12.2022).
  13. Nasseh Y. A revision on the genera Chondrilla and Heteroderis (Asteraceae) in Iran // American Journal of Botany. 2010. Vol. 16, № 1. P. 92–95.
  14. Кашин А. С., Петрова Н. А., Шанцер И. А., Кондратьева А. О., Шилова И. В., Пархоменко А. С. Изменчивость морфологических параметров некоторых таксонов Chondrilla (Asteraceae) европейской России в связи с их систематикой // Ботанический журнал. 2018. Т. 103, № 11. С. 1407–1436. https://doi.org/10.1134/S0006813618110030
  15. Пархоменко А. С., Кашин А. С. Кариотипическая изменчивость у некоторых видов рода Chondrilla (Asteraceae) // Ботаническийжурнал. 2018. Т. 103, № 6. С. 726–739. https://doi.org/10.1134/S0006813618060030
  16. Кашин А. С., Попова А. О., Кочанова И. С., Угольникова Е. В., Полякова Ю. А. Некоторые параметры системы семенного размножения в популяциях видов Chondrilla L. Нижнего Поволжья // Ботанический журнал. 2015. T. 100, № 8. С. 828–840. https://doi. org/10.1134/S0006813615080074
  17. Угольникова E. В., Кашин А. С., Кондратьева А. О. Частота апомиксиса в популяциях видов Chondrilla L. юга европейской части России // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2017. T. 17, вып. 1. С 53–61. https://doi.org/10.18500/1816-9775-2017-17-1-53-61
  18. Gregory T. R. Coincidence, coevolution, or causation? DNA content, cell size, and the C-value enigma // Biological Reviews. 2001. Vol. 76. P. 65–101. https://doi.org/10.1111/j.1469-185X.2000.tb00059.x
  19. Bennett M. D., Leitch I. J. Plant DNA C-values database (release 6.0, December 2012). URL: http://data.kew.org/ cvalues/ (дата обращения: 23.12.2022).
  20. Otto F. Chapter 11 DAPI Staining of Fixed Cells for HighResolution Flow Cytometry of Nuclear DNA // Methods in Cell Biology. 1990. Vol. 33. P. 105–110. https://doi.org/10.1016/S0091-679X(08)60516-6
  21. Pfosser M., Heberle-Bors E., Amon A., Lelley T. Evaluation of sensitivity of fl ow cytometry in detecting aneuploidy in wheat using disomic and ditelosomic wheat–rye addition lines // Journal of Quantitative Cell Science. Cytometry Parta. 1995. Vol. 21, iss. 4. P. 387–393. https://doi.org/10.1002/cyto.990210412
  22. Dolezel J., Lucretti S., Meister A., Lysak M., Nardi L., Obermayer R. Plant genome size estimation by fl owcytometry: Inter-laboratory comparison // Annals of Botany. 1998. Vol. 82. P. 17–26. https://doi.org/10.1006/anbo.1998.0730
  23. Скапцов М. В., Смирнов С. В., Куцев М. Г. Содержание ядерной ДНК в некоторых сортах растений, используемых в качестве внешних стандартов в проточной цитометрии // Turczaninowia. 2014. T. 17, № 3. С. 72–78.
  24. Dolezel J., Bartos J. Plant DNA fl ow cytometry and estimation of nuclear genome size // Annals of Botany. 2005. Vol. 95. P. 99–110. https://doi.org/10.1093/aob/mci005
  25. Скапцов М. В., Смирнов С. В., Куцев М. Г., Шмаков А. И. Проблемы стандартизации в проточной цитометрии растений // Turczaninowia. 2016. Т. 19, № 3. С. 120–122. https://doi.org/10.14258/turczaninowia.19.3.9
  26. Anshika T., Sandhya P. S., Swati S., Ramavtar S., Amitha Mithra S. V., Amolkumar U. S., Nagendra K. S., Tilak R. S., Kishor G. The genome size of clusterbean (Cyamopsis tetragonoloba) is significantly smaller compared to its wild relatives as estimated by fl ow cytometry // Gene. 2019. Vol. 707. P. 205–211. https://doi.org/10.1016/j.gene.2019.02.090
  27. FCS Express 7. URL: https://denovosoftware.com/ (дата обращения: 10.01.2023).
  28. Пархоменко А. С., Кашин А. С., Гребенюк Л. В. Полиморфизм хромосом видов Chondrilla (Asteraceae) европейской части ареала // Ботанический журнал. 2019. Т. 104, № 4. С. 137–154. https://doi.org/10.1134/ S0006813619040069
  29. Dolezel J., Bartos J., Voglmayr H., Greilhuber J. Nuclear DNA content and genome size of trout and human // Cytometry. 2003. Vol. 51. P. 127–128.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».