Сравнительный молекулярно-генетический анализ генов Wx у различных видов трибы пшеницевых

• Автор: Климушина, Марина Вячеславовна
• Шифр специальности: 03.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 151 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1Л Производство мягкой пшеницы и значение пшеничного крахмала

1.1.1 Мягкая пшеница - ведущая зерновая культура

1.1.2 Направления использования крахмала пшеницы и его компонентов

1.1.2.1 Применение крахмала в пищевой промышленности

1.1.2.1 Использование крахмала и его компонентов в непищевой промышленности

1.2 Крахмал и его компоненты

1.2.1 Химическая структура и композиция крахмала

1.2.2 Структура крахмальных гранул
1.2.3 Физико-химические свойства крахмала
1.2.4 Пути синтеза амилозы и амилопектина у зерновых
1.3 Строение и функции генов, контролирующих синтез амилозы (1Ет).
1.3.1 Локализация генов ¥х и их номенклатура
1.3.2 Молекулярная структура генов ¥х
1.3.3 Аллельные варианты генов ]Ух, их номенклатура и распространение
1.3.3.1 Аллельные варианты генов ]¥х
1.3.3.2 Распространение аллелей генов Ибс
1.3.4 Нуль-аллели генов Ух
1.3.5 Идентификация аллелей генов 1¥х
1.4 Изучение нуклеотидных последовательностей генов УУх
1.4.1 Изучение нуклеотидных последовательностей генов ¥х у
мягкой пшеницы и ее сородичей
1.4.2 Изучение генов 1¥х у дикорастущих злаков
1.5 Пшенично-пырейные гибриды как инструмент для перенесения пенных генов от дикорастущих сородичей в мягкую пшеницу
1.6 Аллоцитоплазматические гибриды пшеницы

ГЛАВА II МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1 Растительный материал
2.2 Методы исследований
2.2.1 Выделение ДНК из растительного материала
2.2.2 ТТЦР-анализ
2.2.3 Клонирование нуклеотидных последовательностей аллеля ¥х-В1е
и генов 1Ух дикорастущих сородичей пшеницы
2.2.4 Секвенирование и анализ нуклеотидных последовательностей
2.2.5 Выделение крахмала и электрофоретический анализ белков ]Ух
ГЛАВА III РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1 Оценка коллекции сортов мягкой и твердой пшеницы на аллельное состояние генов ]Ух
3.1.1 Применимость ДНК-маркеров для идентификации аллелей генов ¥х для скрининга коллекций и МА8-селекции
3.1.1.1 Ген 1¥х-А
3.1.1.2 Ген Vx-Bl
3.1.1.3 Ген Vx-Dl
3.1.2 Распределение аллелей генов 1¥х в коллекциях мягкой и твердой пшеницы
3.2 Создание гибридов мягкой пшеницы с различным аллельным составом генов Н'х
3.3 Молекулярная характеристика аллеля Vx-BIe мягкой пшеницы
3.3.1 Анализ экзонов
3.3.2 Анализ интронов
3.3.3 Филогенетический и ВЬАБТ» анализ аллеля ]Ух-В1е
3.4 Изучение генов Н/х аллоцитоплазматических гибридов пшеницы
3.4.1 Идентификация аллельных вариантов по генам 1Ух
3.4.2 Анализ фракционного состава крахмальных гранул

3.5 Секвенирование генов Wx некоторых представителей родов Thinopyrum, Dasypyrum и Pseudoroegneria
3.5.1 Подбор и апробация праймеров для амплификации участков генов
Wx у дикорастущих злаков
3.5.1.1 Праймеры для клонирования генов Wx (по Xiu-Qiang Huang)
3.5.1.2 Праймеры для клонирования генов Wx (по Monari)
3.5.1.3 Праймеры для клонирования генов Wx (по Guzman)
3.5.2 Анализ нуклеотидных последовательностей дикорастущих видов
3.5.2.1 Thinopyrum intermedium (PI 383573)
3.5.2.2 Thinopyrumponticum (1158A/19)
3.5.2.3Thinopyrum bessarabicum (W6 21890)
3.5.2.4 Pseudoroegneria stipifolia (W6 21759)
3.5.2.5 Dasypyrum villosum (W6 21717)
3.5.3 Сравнительный анализ полученных нуклеотидных
последовательностей
3.5.3.1 Часть I: экзоны 1-3, интроны
3.5.3.2 Часть II: экзоны 3-6, интроны
3.5.3.3 Часть III: экзоны 6-11, интроны
3.5.4 Филогенетический анализ
3.5.4.1 Экзоны 1-3, интроны
3.5.4.2 Экзоны 3-6, интроны
3.5.4.3 Экзоны 6-11, интроны
3.5.5 Давление естественного отбора на гены Wx у дикорастущих
сородичей пшеницы
3.6 Разработка молекулярного маркера, позволяющего отличать гены
Wx пырейного происхождения от генов Wx мягкой пшеницы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

однако происхождение третьего субгенома остается неизвестным. Возможно, он образовался в результате гибридизации между Thinopyrum и Aegilops (Mahelka et al., 2011).
Для пырея понтийского (2п = 10х = 70) также описано несколько геномных формул (Muramatsu, 1990; Wang et al., 1991). Chen и соавт. (1998) на основании результатов in situ гибридизации предложили, что 77?. ponticum состоит из пяти тесно связанных геномов, представленных формулой JJJJSJS, и что геномы J, J5, Е и St видов Thinopyrum являются близкородственными (Chen et al., 1998).
На рисунке 7 показана предположительная взаимосвязь геномов некоторых дикорастущих видов, используемых для улучшения пшеницы. Цитологические исследования показали, что геномы пырея удлиненного (Je) и пырея бессарабского (Jb) чрезвычайно близки друг к другу (Zhang et al., 1996, 1998). Такая близость позволяет получать межвидовые гибриды между этими пыреями и использовать их в качестве селекционного мостика для передачи отдельных признаков другим видам пырея (Zeng et al., 2008).
Kishii и соавт. (2005) с помощью GISH показали, что геном V Dasypyrum villosum (L.) мог быть также привнесен в геном пырея среднего (Kishii and Wang, 2005).
Th.bessarobicum Pseudoroegneria D. villosum
(Th. elongatum) S (2n=14) V(2n=14)
Рисунок 7. Взаимосвязь геномов дикорастущих сородичей пшеницы