Генетическое разнообразие селекционных сортов картофеля коллекции ВИР, выявленное SSR анализом

• Автор: Швачко, Наталия Альбертовна
• Шифр специальности: 03.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 214 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Раздел, лазвание Странт

номер

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Культурные виды картофеля (род Solanum L., секция Pelota

Durmort., подсекция Potato G. Don.) - географическое распространение, гипотезы о происхождении, таксономические исследования

1.1.1. Дикорастущие и культурные виды картофеля - центры

происхождения, особенности видообразования

1.1.2 Происхождение культурного картофеля

1.1.3 Системы культурных видов картофеля
Основные таксономические системы видов секции Petota
Основные таксономические системы культурных видов картофеля
1.2. Интродукция возделываемого картофеля
1.2.1. История интродукции картофеля в Европу и Северную
Америку
1.2.2. Основные этапы селекции картофеля и генетическое
разнообразие сортов
1.3. Анализ генетического разнообразия возделываемого
картофеля и генотипирование сортов с использованием традиционных и современных подходов
1.3.1. Изучение морфологических признаков растений для
идентификации сортов
1.3.2. Использование белковых маркеров для идентификации сортов и
изучения их разнообразия
1.3.3. Использование различных ДНК маркеров для генотипирования сортов картофеля и изучения их генетического
разнообразия
Использование nSSR маркеров для генотипирования сортов
отечественной селекции
SSR генотипирование в программах по сохранению сортового генофонда в генбанках
1.4. Изучение идентичности микрорастений и их полевых
аналогов при длительном сохранении в условиях in vitro и крио
1.4.1. Микроклональное размножение растений
1.4.2. Методы выявления сомаклональной изменчивости
1.4.3. Изучение идентичности растений при длительном хранении
генетических ресурсов растений в контролируемых условиях среды - in vitro и крио коллекциях
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1. Материал исследования
2.2. Методы исследования
2.2.1 Методы выделения ДНК
2.2.2. Измерение концентрации ДНК и проверка качества ДНК
препаратов
2.2.3. Проведение ПЦР
Проведение SSR анализа
Проведение RAPD анализа
ПЦР с праймерами специфичными к последовательностям органельных ДНК
2.2.4. Электрофорез амплифицированных фрагментов
Электрофорез в агарозном геле
Электрофорез в ПААГе
2.2.5 Статистическая обработка результатов изучения полиморфизма
nSSRлокусов
2.2.6. Методы in vitro хранения
2.2.7. Методы криоконсервации и криохранения
Droplet метод
Метод Droplet vitrification
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1.. Оценка полиморфизма 14 ядериых микросателлитных
локусов у выборки сортов селекции России и стран ближнего зарубежья, сохраняемых в коллекции ВИР
3.2. Изучение генетического разнообразия селекционных сортов
3.2.1. Выявление сортов с редкими и уникальными аллелями nSSR
локусов
3.2.2. Изучение полиморфизма селекционных сортов в зависимости от
периода селекции
3.2.3. Оценка уровня гетерозиготности с использованием
монолокусных ядерных микросателлитных маркеров
3.3. Генотипирование выборки сортов российской, украинской
белорусской селекции из коллекции ВИР
3.4. Изучение генетических взаимосвязей сортов на основе SSR
анализа с использованием методов многомерной статистики
3.4.1. Изучение генетических взаимосвязей сортов российской,
украинской и белорусской селекции (выборка 118 сортов)
3.4.2. 3.4.2. Изучение генетических взаимосвязей 77 сортов
российской селекции
3.4.3. Изучение генетических взаимосвязей сортов отечественной и
зарубежной селекций на основе результатов SSR анализа
3.5. Оценка идентичности ДНК спектров микрорастений сортов
картофеля после длительного in vitro и криохранения в сравнении с исходными генотипами
3.5.1. Оценка идентичности микрорастений, длительно сохраняемых в
условиях in vitro, их полевым аналогам на основе использования ДНК маркеров и оценки морфологических признаков
3.5.2. Модификация методов криоконсервации сортов картофеля
Изучение возможности сокращения продолжительности
воздействия криопротекторов
Изучение возможности использования различных типов

эксплантов для криоконсервации сортов картофеля
3.5.3. Молекулярный анализ регенерантов сортов картофеля после
криоразмораживания
3.6. ВЫВОДЫ
3.7. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
4. ПРИЛОЖЕНИЯ

а также работа с радиоактивной меткой, что, несомненно, ограничивает рутинное использование данного метода.
Одним из перспективных подходов к генотипированию и к оценке генетического разнообразия растений является использование методов, основанных на полимеразной цепной реакции (ПЦР), к которым относятся в частности AFLP, RAPD и SSR анализы. В отличие от RFLP, AFLP (amplified restriction fragment length polymorphism) анализ менее трудоемок. Метод AFLP анализа основан на изучении полиморфизма амплифицированных фрагментов рестрикции, полученных при использовании праймеров, гомологичных участкам с сайтами рестрикции. Изменение числа сайтов рестрикции, происходящее в результате дупликации или делеции внутри участка амплификации, приводит к изменению электрофоретической подвижности соответствующего компонента. Рестрикцию геномной ДНК проводят с использованием 2-х рестриктаз. Полученные фрагменты ДНК лигируют с адапторами, амплифицируют ДНК с праймерами, содержащими в своей последовательности сайты, гомологичные адаптерам и сайтам рестрикции. До проведения ПЦР один или оба праймера, содержащие адаптеры, метят радиоактивным фосфором или флуоресцентной меткой , что делает возможным анализировать полученные с их помощью многочисленные продукты на последующих стадиях при помощи авторадиографии гелей (Ежова и др., 2003). Данный метод получил еще одно название: ДНК-фингерпринтинг, так как он выявляет большое число полиморфных компонентов ДНК. По сравнению с RFLP маркерами использование AFLP маркеров требует больших финансовых затрат и дополнительного дорогостоящего оборудования. Однако этот метод успешно используют для картирования генома растений, генотинирования и реже - для изучения генетического разнообразия. Так, например, с использованием AFLP маркеров построены ультраплотные генетические карты картофеля, содержащие более 10000 AFLP маркеров (de Os et al., 2006). AFLP маркеры с успехом использовали и для генотипирования сортов. Так, Мак Грегор с сотрудниками с помощью только одной комбинации AFLP праймеров различили 39 сортов картофеля (Me Gregor et al., 2000). Однако, такие факторы, как цена метода и необходимость достаточно высокого уровня профессионализма сотрудников