РЕЗЮМЕ. Цейлонський дуб (Schleichera oleosa (Lour.) Oken), який належить до сімейства Sapindaceae, – це рослина, що має широке застосування через свої лікарські властивості. Наразі було проведено декілька досліджень щодо генетичного походження цейлонського дуба і його відносин із іншими спорідненими рослинами в Таїланді. У фокусі цього дослідження був аналіз нуклеотидних послідовностей із метою визначення генетичної різноманітності і відносин між цейлонським дубом і лонганом та лічі. Нуклеотидне секвенування шести локусів, а саме ITS2, matK, rbcL, trnHpsbA, trnLi та trnLtrnF, було проаналізовано в п’яти зразках цейлонського дуба, відібраних із різних регіонів Таїланду, і потім додатково вирівняно з нуклеотидними послідовностями 36 зразків лонгану і 2 зразків лічі (7 зразків) (інвентарні номери GenBank KY174077KY174314). Згодом результати секвенування були використані для побудови філогенетичного дерева за допомогою критеріїв максимальної вірогідності. Множинне вирівнювання послідовностей показало найвищий поліморфізм InDel фрагменту trnHpsbA, який можна розробити в якості молекулярного маркеру ДНК для ідентифікації цейлонського дуба. Цікаво, що попарний дистантний аналіз K2P виявив високий ступінь генетичної варіативності між зразками цейлонського дуба, лонгана і лічі, а поєднання matK і trnHpsbA або matK і ITS2 забезпечило найбільш потенційного кандидата, участок штрихкодування ДНК для розпізнання цейлонського дуба на відміну від лонгана та лічі. Філогенетичне дерево показало, що цейлонський дуб повністю відрізняється від лонгана та лічі. Це перший звіт філогенетичної
інформації про цейлонський дуб, лонган та лічі в Таїланді, який можна використовувати в обговоренні програми збереження та розведення цейлонського дуба в майбутньому.
Ключові слова: цейлонський дуб (Schleichera oleosa (Lour.) Oken), Sapindaceae, штрихкодування ДНК, філогенетичний аналіз
Повний текст та додаткові матеріали
Цитована література
Amundsen, K. and Warnke, S., Agrostis species relationships based on trnL-trnF and atpI-atpH intergenic spacer regions, HortScience, 2012, vol. 47, pp. 18–24.
Balamurugan, S., Vijayakumar, S., Prabhu, S., et al., Traditional plants used for the treatment of gynaecological disorders in Vedaranyam taluk, South India – An ethnomedicinal survey, J. Tradit. Complementary Med., 2017, vol. 8, pp. 308–323.
Bhatia, H., Kaur, J., Nandi, S., Gurnani, et al., A review on Schleichera oleosa: Pharmacological and environmental aspects, J. Pharm. Res., 2013, vol. 6, pp. 224–229.
CBOL Plant Working Group. A DNA barcode for land plants, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 2009, vol. 106, pp. 12794–12797.
Chen, S., Yao, H., Han, J., et al., Validation of the ITS2 region as a novel DNA barcode for identifying medicinal plant species, PLoS One, 2010, vol. 5, p. e8613.
DeSalle, R. and Goldstein, P., Review and interpretation of trends in DNA barcoding, Front. Ecol. Evol., 2019, vol. 7.
Fu, Y.M., Jiang, W.M., and Fu, C.X., Identification of species within Tetrastigma (Miq.) Planch. (Vitaceae) based on DNA barcoding techniques, J. Syst. Evol., 2011, vol. 49, pp. 237–245.
Ghorbani, A., Saeedi, Y., and de Boer, H.J., Unidentifiable by morphology: DNA barcoding of plant material in local markets in Iran, PLoS One, 2017, vol. 12, p. e0175722.
Ghosh, P., Chakraborty, P., Mandal, A., et al., Triterpenoids from Schleichera oleosa of Darjeeling foothills and their antimicrobial activity, Indian J. Pharm. Sci., 2011, vol. 73, pp. 231–233.
Guindon, S., Dufayard, J.F., Lefort, V., et al., New algorithms and methods to estimate maximum-likelihood phylogenies: assessing the performance of PhyML 3.0, Syst. Biol., 2010, vol. 59, pp. 307–321.
Hall, T.A., A User-friendly biological sequence alignment editor and analysis program for Windows 95/98/NT, Nucleic Acids Symp. Ser., 1999, vol. 41, pp. 95–98.
Han, S., Sebastin, R., Wang, X., et al., Identification of vicia species native to South Korea using molecular and morphological characteristics, Front. Plant Sci., 2021, vol. 12, p. 608559.
Hsu, W.K., Lee, S.C., and Lu, P.L., A useful technical application of the identification of nucleotide sequence polymorphisms and gene resources for Cinnamomum osmophloeum Kaneh. (Lauraceae), Forests, 2019, vol. 10, p. 306.
Kimura, M., A simple method for estimating evolutionary rates of base substitutions through comparative studies of nucleotide sequences, J. Mol. Evol., 1980, vol. 16, pp. 111–120.
Kool, A., de Boer, H.J., Krüger, A., et al., Molecular identification of commercialized medicinal plants in southern Morocco, PLoS One, 2012, vol. 7, p. e39459.
Kress, W.J., Plant DNA barcodes: Applications today and in the future: Plant DNA barcode applications, J. Syst. Evol., 2017, vol. 55, pp. 291–307.
Kress, W.J. and Erickson, D.L., A two-locus global DNA barcode for land plants: the coding rbcL gene complements the non-coding trnH-psbA spacer region, PLoS One, 2007, vol. 2, p. e508.
Kress, W.J., Wurdack, K.J., Zimmer, E.A., et al., Use of DNA barcodes to identify flowering plants, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 2005, vol. 102, pp. 8369–8374.
Kumar, S., Stecher, G., Li, M., et al., MEGA X: Molecular Evolutionary Genetics Analysis across Computing Platforms, Mol. Biol. Evol., 2018, vol. 35, pp. 1547–1549.
Lithanatudom, S.K., Chaowasku, T., Nantarat, N., et al., A first phylogeny of the genus Dimocarpus and suggestions for revision of some taxa based on molecular and morphological evidence, Sci. Rep., 2017, vol. 7, no. 1, p. 6716. https://doi.org/10.1038/s41598-017-07045-7
Loera-Sánchez, M., Studer, B., and Kölliker, R., DNA barcode trnH-psbA is a promising candidate for efficient identification of forage legumes and grasses, BMC Res. Notes, 2020, vol. 13, p. 35.
Mateikovich, A.P., Punina, E.O., Kopylov-Guskov, Y.O., et al., ITS1–5.8S rDNA–ITS2 and trnL-trnF sequences as markers for the study of species diversity of Altai feather grasses, Russ. J. Genet., 2020, vol. 56, pp. 417–428.
Newmaster, S.G., Grguric, M., Shanmughanandhan, D., et al., DNA barcoding detects contamination and substitution in North American herbal products, BMC Med., 2013, vol. 11, p. 222.
Palanuvej, C. and Vipunngeun, N., Fatty acid constituents of Schleichera oleosa (Lour) Oken seed oil, J. Health Res., 2008, vol. 22, p. 203.
Parveen, I., Gafner, S., Techen, N., et al., DNA barcoding for the identification of botanicals in herbal medicine and dietary supplements: strengths and limitations, Planta Med., 2016, vol. 82, pp. 1225–1235.
Pettit, G.R., Numata, A., Cragg, G.M., et al., Isolation and structures of schleicherastatins 1–7 and schleicheols 1 and 2 from the teak forest medicinal tree Schleichera oleosa, J. Nat. Prod., 2000, vol. 63, pp. 72–78.
Purushothaman, N., Newmaster, S.G., Ragupathy, S., et al., A tiered barcode authentication tool to differentiate medicinal Cassia species in India, GMR, Genet. Mol. Res., 2014, vol. 13, pp. 2959–2968.
Sgamma, T., Lockie-Williams, C., Kreuzer, M., et al., DNA barcoding for industrial quality assurance, Planta Med., 2017, vol. 83, pp. 1117–1129.
Silprasit, K. and Thummajitsakul, S., Short ITS DNA barcode effectively distinguishes the medicinal plants Cyclea barbata, Songklanakarin J. Sci. Technol., 2020, vol. 42, pp. 1197–1206.
Stecher, G., Tamura, K., and Kumar, S., Molecular Evolutionary Genetics Analysis (MEGA) for macOS, Mol. Biol. Evol., 2020, vol. 37, pp. 1237–1239.
Sun, W., Li, J.J., Xiong, C., et al., The potential power of Bar-HRM technology in herbal medicine identification, Front. Plant Sci., 2016, vol. 7, p. 367.
Taberlet, P., Gielly, L., and Pautou, G., Universal primers for amplification of three non-coding regions of chloroplast DNA, Plant Mol. Biol., 1991, vol. 17, pp. 1105–1109.
Thind, T.S., Rampal, G., Agrawal, S.K., et al., Diminution of free radical induced DNA damage by extracts/fractions from bark of Schleichera oleosa (Lour.) Oken, Drug Chem. Toxicol., 2010, vol. 33, pp. 329–336.
Vashishtha, A., Jehan, T., and Sharma, K., Molecular characterization and genetic diversity of Schleichera oleosa (Lour.) Oken: Major Host Tree for Lac Cultivation, Natl. Acad. Sci. Lett., 2013, vol. 36, pp. 429–435.
Yu, J., Wu, X., and Liu, C., Progress in the use of DNA barcodes in the identification and classification of medicinal plants, Ecotoxicol. Environ. Saf., 2021, vol. 208, p. 111691.