Хромосомное исследование перепончатокрылых насекомых (Hymenoptera): история, современное состояние, перспективы

В. Е. Гохман*

Ботанический сад Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова
Ленинские горы, 1, Москва, 119234 Россия
*E-mail: vegokhman@hotmail.com
Поступила в редакцию 21.03.2022 г.
После доработки 14.04.2022 г.
Принята к публикации 12.05.2022 г.

Для отряда Hymenoptera характерны две сопряженные генетические особенности: арренотокия и гаплодиплоидия, однако в пределах этой группы неоднократно происходил переход к диплоидной телитокии. К настоящему времени известны кариотипы около двух тысяч представителей данного отряда. Историю изучения хромосомных наборов перепончатокрылых можно условно разделить на четыре этапа, примерные границы между которыми приходятся на 1930-е, 1970-е и 2000-е годы. Помимо морфометрического анализа, для опознавания определенных хромосом и их сегментов с помощью дифференциальной окраски используется ряд методик, условно разделяемых на две группы – “традиционные” и “современные”. К первым прежде всего относятся так называемые C- и AgNOR-окраски, соответственно выявляющие гетерохроматиновые районы хромосом и область ядрышкового организатора. Наряду с этим, для исследования кариотипов ныне широко применяются современные методы, включающие использование флуорохромов, в том числе специфически окрашивающих хромосомные сегменты, обогащенные АТ- и ГЦ-парами оснований ДНК. Кроме того, важнейшим способом физического картирования последовательностей ДНК является флуоресцентная гибридизация in situ (FISH). Наконец, полезными для изучения химического состава и структуры хромосом также могут оказаться методы иммуноцитохимии. За последнее время существенно возросло значение исследования кариотипов отряда Hymenoptera для систематики, особенно в рамках интегративной таксономии. Более того, весьма перспективным оказалось совместное использование методов классической цитогенетики и молекулярной генетики. Что касается филогении перепончатокрылых, то ее знание необходимо для определения направлений эволюции кариотипа данного отряда, однако в некоторых случаях хромосомные признаки также можно рассматривать в качестве синапоморфий, маркирующих различные филогенетические ветви. Изучение кариотипов имеет важнейшее значение и для собственно генетических исследований перепончатокрылых. Число хромосом определяет количество групп сцепления генов в составе генома, но хромосомные числа также можно использовать в качестве мерила уровней генетической рекомбинации, особенно в контексте больших массивов данных (“big data”). Кроме того, значение работ по физическому картированию последовательностей ДНК особенно возрастает в свете современных усилий по секвенированию геномов. Наиболее часто методом FISH картируются повторяющиеся последовательности, однако этот способ может применяться и для локализации уникальных генов. В пределах отряда Hymenoptera предприняты успешные попытки идентификации отдельных хромосом и их сегментов с использованием FISH и хромосомной микродиссекции. Кроме того, методы иммуноцитохимии позволяют картировать распределение различных химических соединений по длине хромосом.

DOI: 10.31857/S0044459622040042

Полный текст статьи доступен на сайте Elibrary.ru (необходимо зарегистрироваться).