Формирование и изучение коллекции озимых линий мягкой пшеницы с генетическим материалом Aegilops speltoides Tausch

• Автор: Власова, Елена Викторовна
• Шифр специальности: 06.01.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Немчиновка, Московской обл.
• Количество страниц: 158 с. : ил.

Оглавление.

Введение
Глава 1 .Генетический потенциал и свойства вида Aegilops speltoides Tausch и его использование в улучшении мягкой ншеницы (обзор литературы)
1.1. Систематика вида Aegilops speltoides Tausch и его филогенетические
связи с родом Triticum L
1.2. Кариотип Aegilops speltoides Tausch
1.3. Частная генетика А egilops speltoides Tausch
1.3.1. Гены, детерминирующие спаривание хромосом в мейозе
1.3.2. Гаметоцидные гены
1.3.3. Особенности качества зерна
1.3.4. Устойчивость к фитопатогенам и неблагоприятным абиотическим
факторам среды
1.3.5. Молекулярно-генетические маркеры Aegilops speltoides Tausch
1.4. Успехи в освоении генетического потенциала вида Aegilops speltoides
Tausch
Глава 2. Условия, материал и методика исследований
2.1. Условия проведения полевых опытов
2.2. Материал и методика
Глава 3. Характеристика коллекции озимых линий мягкой пшеницы с генетическим материалом Aegilops speltoides Tausch по качественным и количественным признакам (экспериментальная часть)
3.1. Морфологические маркерные признаки и структура коллекции
3.2. Особенности 42-хромосомных генотипов
3.2.1. Линии, несущие эффективные гены устойчивости к фитопатогенам
3.2.2. Линии с морфотипом Triticum spelta L
3.2.3. Линии с высоким уровнем зимостойкости
3.2.4. Линии с другими признаками и свойствами
3.3. Особенности генотипов мягкой пшеницы с чужеродными

дополненными хромосомами
3.3.1. Характеристика дисомнодополненных линий (2п-44)
3.3.2. Характеристика линий с двойным дисомным дополнением (2п=46)
Глава 4, Определение цитогенетической структуры выделенных линий на основании анализа характера конъюгации хромосом в мейозе и с использованием методики дифференциального С-окрашивання хромосом
в митозе
4.1. Выделение замещенных и дополненных линий с помощью конъюгативного теста
4.2. Идентификация чужеродных хромосом и транслокаций с использованием
методики дифференциального окрашивания хромосом
Глава 5. Поиск генотипов мягкой пшеницы с инрогрессированной
системой рА-нодобных генов Aegilops speltoides Tausch
Глава 6. Каталог линий мягкой пшеницы с генетическим материалом Aegilops speltoides Tausch, рекомендуемых для использования в
селекционно-генетических исследованиях
Глава 7. Использование коллекционных образцов для улучшения мягкой
пшеницы
Выводы
Рекомендации для селекционно-генетической практики
Список цитируемой литературы
Приложение

Введение.
Актуальность темы.
На современном этапе отечественной и зарубежной селекции мягкой пшеницы наблюдается тенденция сужения генофонда в результате использования в качестве исходных форм узкого круга сортов. При этом все острее ощущается нехватка доноров устойчивости к основным болезням пшеницы (мунистой росе, различным видам ржавчины, твердой головне, фузариозу и другим), так как сопряженная эволюция хозяина и паразита приводит к быстрому преодолению устойчивости сортов, широко используемых в селекционных программах. О темпах этих процессов можно судить на примере устойчивости мягкой пшеницы к бурой ржавчине.
В 1988 году на территории бывшего СССР были эффективными десять генов устойчивости к бурой ржавчине (Lr9, Lrl8, Lrl9, Lr29, Lr24, Lr38, LrH, LrTti, LrTt2,, LrM2), из них 8 - были получены от диких сородичей (Одинцова И.Г. с соавторами, 1988). В то же время, возделываемые сорта пшеницы в лучшем случае несли один-два гена устойчивости к бурой ржавчине. Сайн с сотрудниками (Singh R.P. et al, 1995) исследовали наиболее распространенные сорта мягкой пшеницы, возделываемые в восьми регионах бывшего СССР. Было выявлено 8 или 9 генов устойчивости к бурой ржавчине. Но из 55 протестированных сортов, только семь - несли по два гена устойчивости, и только пять - проявляли полную устойчивость ко всем расам патогена: устойчивость четырех сортов (Самсар, ППГ-596, Л-503, Лютесценс 101) была обусловлена геном Lrl9, и одного сорта (Эритроспермум 59)- одним из трех генов (Lr9, Lrl9, Lr25).
В настоящее время, по данным Афанасенко О.С. (1999), на территории России эффективными остаются всего три гена Lr9, Lrl9, Lr24. Сотрудники ВНИИ фитопатологии Жемчужина А.И. и Коваленко Е.Д. (1999) отмечали, что ген Lrl9 в ряде случаев оказывался преодоленным. По их данным эффективность сохраняют гены Lr9, Lr24, Lr29, Lr38, Все вышеперечисленные /т-гены были интрогрессированы в геном мягкой пшеницы от других видов. По результатам исследований лаборатории генетики и цитологии НИИСХ ЦРНЗ в период с 1996 по 1998 год на территории Московской области сохраняли свою эффективность три Lr-гена (Lr9, Lr24, Lr27+Lr31). В 1998 году была преодолена устойчивость изогенных линий с генами

признаков (Payne P.I. et al.,1982; Созинов A.A., 1985).
С открытием полиморфизма длины рестриктных фрагментов ДНК (ПДРФ, или RFLP), а также с разработкой методов полимеразной цепной реакции (ПЦР, или PCR) и анализа маркеров случайным образом амплифицированной полиморфной ДНК (РАПД или RAPD), стало возможным маркировать практически любой участок хромосомы и затем, путем анализа последующих поколений, устанавливать их сопряженность с количественными и качественными признаками. Появилась возможность быстро картировать гены, несущие определенные хозяйственные признаки, а затем их клонировать и перемещать в другие геномы с целью улучшения существующих сортов или гибридов (Козлов H.H. с соавторами, 1997).
К настоящему времени у вида Ae.speltoides выделены следующие молекулярногенетические маркеры:
1) Запасные белки.
Глиадины кодируются генами, локализованными на коротких плечах хромосом первой (Gli-1, GU-3) и шестой (Gli-2) гомеологических групп твердой и мягкой пшениц (McIntosh R.A. et a I., 1998). Анализ глиадинов проводится двумя методами: электрофоретическим и иммунохимичсским. Иммунохимический анализ выявляет серологические маркеры и дает возможность определить геномную принадлежность компонентов глиадина и по антигенному составу осуществлять идентификацию генома. Однако, иногда самые специфические маркеры в спектре преципитации могут быть затушеваны неспецифическими компонентами. Электрофоретический анализ глиадинов позволяет выявлять внутривидовую дифференциацию и идентифицировать биотипы, образцы и т.п. Ограниченность электрофоретического метода заключается в том, что далеко не все компоненты глиадина могут быть оценены по степени их гомологии. При этом гомологичность, установленная по электрофоретической подвижности, еще не дает права считать компоненты полностью идентичными. Обоими методами выявляются как общие для представителей родов Triticum и Aegilops, так и видо- и родоспецифические компоненты. Эти маркеры позволяют отличать вид Ae.speltoides от других видов секции Sitopsis и видов рода Triticum. Вид Ae.speltoides и Ae.aueheri (его подвид) по антигенному составу и типам спектра неразличимы и высокополиморфны. Высокий полиморфизм внутри и между