“ZAMONAVIY BIOLOGIYANING DOLZARB MUAMMOLARI VA
RIVOJLANISH ISTIQBOLLARI”
xalqaro ilmiy-amaliy anjuman materiallari
adu.uz
universaljurnal.uz
304
PLANTAGO OVATA (FORSSK.)NING GENETIK XUSUSIYATLARI
Yuldasheva Nasiba Abdunazarovna
1
., Maxkamov Trobjon Xusanboyevich
2
O‘ZMU “Botanika va genetika” kafedrasi tayanch doktoranti
1
Yuldashevanasiba745@gmail.com
Toshkent davlat agrar universiteti professori, b.f.d.
2
t_maxkamov@tdau.uz
https://doi.org/10.5281/zenodo.15597252
Annotatiya.
Ushbu maqolada
Plantago ovata
Forssk.ning genetik xususiyatlari, kariotipi,
xromosoma tuzilishi, genom hajmi hamda foydali belgilarni belgilovchi genlar haqida ma’lumotlar
keltirilgan. O‘simlik genetikasini chuqur o‘rganish orqali yuqori hosilli, stress omillariga,
qurg‘oqchilik va sho‘rlanishga chidamli navlarni yaratish imkoniyati mavjud. Bu esa farmatsevtika
va oziq-ovqat sanoatida yuqori sifatli mahsulotlar olishda muhim ahamiyatga ega.
Kalit so‘zlar:
genom, genetik xilma-xillik, xromosoma, kariotip, genetik xarita.
Abstract.
This article presents information on the genetic characteristics, karyotype,
chromosome structure, genome size, and genes responsible for beneficial traits of
Plantago ovata
Forssk. A deep understanding of plant genetics makes it possible to develop high-yielding varieties
that are resistant to stress factors such as drought and salinity. This is of great importance for
producing high-quality products in the pharmaceutical and food industries.
Keywords:
genome, genetic diversity, chromosome, karyotype, genetic map.
Аннотация
.
В
данной
статье
представлена
информация
о
генетических
характеристиках
,
кариотипе
,
структуре
хромосом
,
размере
генома
,
а
также
о
генах
,
определяющих
полезные
признаки
Plantago ovata
Forssk.
Глубокое
изучение
генетики
растения
позволяет
создавать
высокоурожайные
сорта
,
устойчивые
к
стрессовым
факторам
,
засухе
и
засолению
.
Это
имеет
важное
значение
для
получения
высококачественной
продукции
в
фармацевтической
и
пищевой
промышленности
.
Ключевые
слова
:
геном
,
генетическое
разнообразие
,
хромосома
,
кариотип
,
генетическая
карта
.
Kirish
Plantago ovata
Forssk. (Isabgol yoki Ispaghula deb ham ataladi) Plantaginaceae oilasiga
mansub bo‘lib, bo‘yi 14 sm gacha bo‘lgan, ba’zan siyrak, ba’zan esa zich yumshoq tuklar bilan
qoplangan, barglari rozet va chiziqsimon nayzasimon shaklda bo‘lib, hozirda bu dorivor o‘simlik
G‘arbiy Osiyoda keng miqyosda yetishtirilishi kuzatilgan.
Plantago ovata
qurg‘oqchil hududlar
uchun muhim va tobora o‘sib borayotgan sanoat hamda dorivor ekin sifatida butun dunyo bo‘yicha
tanilgan [1].
Kariotip indekslari tahlili shuni ko‘rsatadki,
Plantago ovata
namunalarining barchasida
diploidlik (2n = 8) holati kuzatilgan. Tadqiqotlar natijasida ushbu turning xromosomalari kichik
o‘lchamli va morfologik jihatdan bir xil tuzilishga ega ekani aniqlangan. Karyotip tahlillari
Plantago
ovata
ning genetik asoslari tor ekanligini ko‘rsatib, bu holat past xromosoma soni, yuqori miqdordagi
konstitutiv geteroxromatin, past chiazma chastotasi va kichik xromosoma o‘lchami bilan izohlangan.
Plantago ovata
diploid xromosoma soni (2n) = 8 bo‘lib, u juda kam xromosomali o‘simliklar qatoriga
kirishi ma’lum. Uning gametik (gaploid) xromosoma soni n = 4 ga teng bo‘lib, kam xromosoma
soniga ega bo‘lishi bu turning genetik jihatdan o‘rganilishini nisbatan sodda va samarali qiladi.
Genom hajmi bo‘yicha esa
Plantago ovata
ning yadro DNKsi taxminan 500–600 Mbp oralig‘ida
baholangan. Bunday kichik genom hajmi struktural genlarning tahlilini o‘tkazishda sezilarli qulaylik
yaratishi aniqlangan [3].
Plantago ovata
o‘z-o‘zini changlantiruvchi (self-pollinated) o‘simlik. Bu xususiyat genetik
jihatdan gomozigotlik darajasi yuqori bo‘lishiga olib kelgan. Genetik xilma-xillik nisbatan past, lekin
seleksiya ishlarida barqarorlik ta’minlashi o‘rganilgan. Genetik xilma-xillik tabiiy populyatsiyalarda
cheklangan, lekin Hind va Eron hududlarida ba’zi ekotiplar farq qilgan. Molekulyar markerlar (SSR,
“ZAMONAVIY BIOLOGIYANING DOLZARB MUAMMOLARI VA
RIVOJLANISH ISTIQBOLLARI”
xalqaro ilmiy-amaliy anjuman materiallari
adu.uz
universaljurnal.uz
305
RAPD, ISSR) yordamida ekotiplar o‘rtasidagi farqlar o‘rganilgan. Plantago turlarining genetik xilma-
xilligi turli kasalliklarga chidamli qimmatli qo‘shimchalar bo‘lgan turli xil navlarni ko‘paytirish
uchun muhimligi aniqlangan [3, 4].
ISSR markerlari tabiiy populyatsiyalarning genetik xilma-xilligini baholashda keng va
muvaffaqiyatli qo‘llanilgan. ISSR markerlarining yuqori darajadagi polimorfizmi (o‘zgaruvchanligi)
sababli ishonchli va aniq natijalarga erishish uchun katta hajmdagi namunalar ustida ishlash va keng
qamrovli statistik tahlil o‘tkazish zarurati aniqlangan [2].
Herliana L va hammualliflar (2023) tomonidan olib borilgan tadqiqotlarda
Plantago ovata
genomida 5S, 18S va 25S sinflariga mansub bir nechta sitoplazmatik ribosomal RNK (rRNK) turlari
annotatsiya qilingan. 5S rRNK ketma-ketliklari asosan 1-xromosomada joylashgan bo‘lib, bu yerda
63 ta ketma-ketlik aniqlangan. 2-xromosomada 6 ta, 4-xromosomada 1 ta 5S ketma-ketlik mavjud
bo‘lsa, 3-xromosomada ular butunlay aniqlanmagan. Shuningdek,
Plantago ovata
genomida jami 328
ta uzun kodlamaydigan RNK (lncRNK) mavjudligi aniqlangan. Ularning xromosomalar bo‘yicha
taqsimoti quyidagicha taqsimlangan: 1-xromosomada 97 ta, 2-xromosomada 76 ta, 3-xromosomada
86 ta, 4-xromosomada 56 ta, joyi noma’lum bo‘lgan ketma-ketliklarda esa 13 ta [5].
So‘nggi yillarda transkriptomika, gen ifodalanishi, va metabolomika bo‘yicha tadqiqotlar olib
borilgan. Urug‘ po‘stlog‘ida mavjud psyllium tolasi (mukilloid) biosintezi genetik jihatdan
o‘rganilgan. Foydali xususiyatlar bilan bog‘liq genlar: tolalarning zichligi, og‘irligi, gel hosil qilish
xususiyati, stressga chidamlilik (qurg‘oqchilik, sho‘rlanish) kabi belgilar [3].
Genetik tadqiqotlarning amaliy ahamiyati.
Plantago ovata genetikasi quyidagilar uchun
muhim: 1) yangi navlar yaratish (yuqori hosilli, tolasi ko‘p bo‘lgan), 2) qurg‘oqchilikka,
sho‘rlanishga chidamli navlar yaratish, 3) dori sanoati ehtiyojlari uchun tolasi sifati yuqori bo‘lgan
navlar ishlab chiqish, 4) genetik markerlar asosida seleksiya jarayonlarini tezlashtirish (MAS —
marker-assisted selection). Ko‘plab tadqiqotchilar genetik xilma-xillikni tabiiy ekotizimlardagi ichki
va tashqi populyatsiyalar doirasida gen fondini saqlab qolish maqsadida o‘rganishgan [6].
Genetik xarita va genom tuzilishi.
2023-yilda Plantago ovata ning birinchi marta
xromosoma darajasidagi referens genomi yaratilgan. Bu genom yig‘ilishi PacBio va Hi-C
texnologiyalari yordamida amalga oshirilgan bo‘lib, umumiy hajmi taxminan 500 Mbp ni tashkil
etadi. Yig‘ilgan genomning 97% qismi to‘rtta xromosomaga bog‘langan bo‘lib, bu o‘simlikning
diploid (2n = 8) xromosoma soniga mos keladi. Genomda 41,820 ta protein kodlovchi genlar, 411 ta
no-kodlovchi RNK, 108 ta ribosomal RNK va 1,295 ta transfer RNK aniqlangan[3,6].
Molekulyar markerlar.
Plantago ovata uchun mikrosatellit markerlar (SSR) tez va samarali
tarzda ishlab chiqilgan. Bu markerlar, ayniqsa, seleksiya va genetik xilma-xillikni o‘rganishda muhim
ahamiyatga ega. Ion Torrent sekvenseridan foydalanilgan tadqiqotda, mikrosatellit boyitish va yuqori
o‘tkazuvchanlikdagi sekvenlash texnologiyalari yordamida yangi SSR markerlar ishlab chiqilgan.
Shuningdek, RAPD markerlari asosida genetik bog‘liqlik xaritasi ham yaratilgan bo‘lib, bu xarita
seleksiya jarayonlarini tezlashtirishda yordam berihishi aniqlangan. Isabgoldan yuqori miqdordagi va
sifatli DNKni ajratib olish va PCR reaktsiyasi shartlarini optimallashtirish uchun DNK ekstraktsiya
protokolini standartlashtirishda muvaffaqiyatli bo‘lib, natijalar RAPD turli Isabgol genotiplarini
tavsiflash va tasniflashning samarali usuli ekanligi aniqlangan [7].
Psyllium (mukilloid) biosintezi bilan bog‘liq genlar.
Plantago ovata urug‘ po‘stlog‘idagi
mukilloid (psyllium) asosan arabinoksilan polisaxaridlaridan tashkil topgan. Bu polisaxaridlarning
biosintezida quyidagi genlar muhim rol o‘ynaydi: UDP-arabinopiranoza mutaza, UDP-
ksiloziltransferaza 2, Ksilan glukuronoziltransferaza. Ushbu genlarning ifodalanishi urug‘
rivojlanishining 15-kunida 5–8 barobar oshishi kuzatilgan. [5].
Yuqoridagi genetik ma’lumotlar quyidagi sohalarda qo‘llanilishi mumkinligi aniqlangan: 1)
Seleksiya dasturlari: yuqori hosilli, mukilloid miqdori ko‘p bo‘lgan navlarni yaratish. 2) Stressga
chidamlilik: qurg‘oqchilik va sho‘rlanishga chidamli navlarni ishlab chiqish. 3) Farmatsevtika va
oziq-ovqat sanoati: mukilloid sifatini yaxshilash orqali mahsulot sifatini oshirish.
Plantago ovata
(Isabgol) ning kariotipi bu o‘simlikning xromosoma tarkibi, soni va shakli haqidagi sitogenetik
“ZAMONAVIY BIOLOGIYANING DOLZARB MUAMMOLARI VA
RIVOJLANISH ISTIQBOLLARI”
xalqaro ilmiy-amaliy anjuman materiallari
adu.uz
universaljurnal.uz
306
ma’lumotni ifodalaydi. Bu ma’lumotlar genetik tadqiqotlar, navlar yaratish va evolyutsion aloqalarni
o‘rganishda muhim ahamiyatga egaligi o‘rganilgan [6].
Plantago ovata kariotipi haqida asosiy ma’lumotlar
Xromosoma soni (2n)
8
Gametik xromosoma soni (n)
4
Ploidiya darajasi
Diploid (2n = 2× = 8)
Xromosoma shakli
Aksariyati metatsentrik va submetatsentrik
Xromosoma uzunligi
Taxminan 1.5–4.0 mikrometr
DNK miqdori (gaploid genom)
~0.69 pg (pikogram)
Plantago ovata
o‘simligining sitogenetik xususiyatlari uni genetik tadqiqotlar va seleksiya
ishlari uchun qulay model sifatida baholash imkonini beradi. Xromosomalarning tuzilishi nisbatan
sodda bo‘lib, murakkab translokatsiya yoki inversiya holatlari juda kam kuzatilgan. Kariotipning
yuqori darajadagi barqarorligi bu turning genetik holatini saqlab qolishda va yangi navlarni yaratishda
sezilarli afzallik yaratgan. Barqaror kariotip seleksiya jarayonlarini soddalashtirib, ishonchli
natijalarga erishish imkonini oshirishi aniqlangan [7].
Xulosa. Plantago ovata
ning xromosoma sonining kamligi (2n = 8) uni ayrim genetik
tadqiqotlar uchun model organizm sifatida ishlatishga qulaylik yaratadi. Past ploidiya darajasi genetik
modifikatsiyalar va tahlil jarayonlarini soddalashtiradi hamda eksperimental yondashuvlarda yuqori
aniqlikni ta’minlaydi. Kariotipning oddiy tuzilishi va morfologik jihatdan barqarorligi ushbu turning
evolyutsion nuqtayi nazardan qadimiy va nisbatan o‘zgarmagan genetik tuzilishga ega ekanligini
ko‘rsatadi. Bu holat
Plantago ovata
ni genetik, genomik va seleksiya tadqiqotlarida istiqbolli obyekt
sifatida baholash imkonini beradi.
Foydalanilgan adabiyotlar
1.
Mohsenzadeh, S., Sheidai, M., & Koohdar, F. (2019). Population genetic structure in Plantago ovata
var. decumbens with using ISSR markers.
Genetika
,
51
(2), 717-730.
2.
Kovács, Z., Mlinarec, J., & Höhn, M. (2023). Living on the edge: morphological, karyological and
genetic diversity studies of the Hungarian Plantago maxima populations and established ex situ collection.
Botanical Studies
,
64
(1), 2.
3.
Shahriari, Z., Heidari, B., Dadkhodaie, A., & Richards, C. M. (2018). Analysis of karyotype,
chromosome characteristics, variation in mucilage content and grain yield traits in Plantago ovata and P.
psyllium species.
Industrial Crops and Products
,
123
, 676-686.
4.
Asaf, S., Khan, A. L., Lubna, Khan, A., Khan, A., Khan, G., ... & Al-Harrasi, A. (2020). Expanded
inverted repeat region with large scale inversion in the first complete plastid genome sequence of Plantago
ovata.
Scientific reports
,
10
(1), 3881.
5.
Herliana, L., Schwerdt, J. G., Neumann, T. R., Severn-Ellis, A., Phan, J. L., Cowley, J. M., ... &
Burton, R. A. (2023). A chromosome-level genome assembly of Plantago ovata.
Scientific Reports
,
13
(1),
1528.
6.
Kaswan, V., Joshi, A., & Maloo, S. R. (2012). Assessment of isozyme diversity in the Medicinal Plant
Isabgol (Plantago ovata Forsk.).
Journal of Cell and Tissue Research
,
12
(3), 3349.
7.
Rohilla, A. K., Kumar, M., Sindhu, A., & Boora, K. S. (2012). Genetic diversity analysis of the
medicinal herb Plantago ovata (Forsk.).
African Journal of Biotechnology
,
11
(86), 15206-15213.
