Анализ аллельных вариантов Waxy-генов и межмикросателлитных маркеров сортов Triticum aestivum L. Среднего и Южного Урала

• Автор: Бобошина, Ирина Викторовна
• Шифр специальности: 03.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 167 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Биологические особенности Triticum aestivum L

1.2. Сортовая система Т. aestivum

1.3. Молекулярно-генетический анализ Т. aestivum

1.4. Молекулярное маркирование сортов пшеницы мягкой

1.5. Полиморфизм Waxy-генов Т. aestivum

1.6. Анализ подходов сортовой идентификации пшеницы мягкой

ГЛАВА 2. РЕГИОНЫ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Регионы исследований
2.2. Объекты исследований
2.3. Методы исследований
2.3.1. Проращивание семян в лабораторных условиях и выделение ДНК из проростков
2.3.2. Анализ полиморфизма ISSR-маркеров
2.3.3. Компьютерный анализ данных
2.3.4. Определение аллельных вариантов Waxy генов у сортов
Т. aestivum
2.3.5. Разработка молекулярно-генетической идентификации сортов Т. aestivum
ГЛАВА 3. АНАЛИЗ ГЕНЕТИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ СОРТОВ Т. AESTIVUM С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ISSR-МАРКЕРОВ
3.1. Подбор эффективных ISSR-праймеров для анализа полиморфизма ДНК сортов Т. aestivum
3.2. Анализ полиморфизма ISSR-маркеров у сортов Т. aestivum
ГЛАВА 4. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ АЛЛЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ WAXY ГЕНОВ У ИЗУЧЕННЫХ СОРТОВ Т. AESTIVUM
4.1. Полиморфизм аллелей гена Wx-AI
4.2. Аллельные варианты гена Wx-Bl
4.3. Полиморфизм аллельных вариантов гена Wx-Dl
ГЛАВА 5. МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯ СОРТОВ Т. AESTIVUM С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ISSR-МАРКЕРОВ И МАРКЕРОВ К ГЕНАМ WAXY
5.1. Определение ISSR-маркеров для сортовой идентификации
Т. aestivum
5.2. Выявление типичных и специфических ISSR-маркеров сортов

Т. аеэ^ит
5.3. Молекулярно-генетические формулы сортов Т. аеяНуит
5.4. Анонимное тестирование сорта Т. aestivu.ni с использованием полиморфизма 18 БК-маркеров
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ
ПРИЛОЖЕНИЕ
Приложение 1. Объекты исследований
Приложение 2. Данные молекулярно-генетического анализа
Приложение 3. Акты внедрения

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Пшеница является основной зерновой культурой для 35% населения земного шара, под посевами которой занято 216 млн. га (Vasil, 2007). Пшеница мягкая (Triticum aestivum L.) представлена большим числом сортов, как созданных научной селекцией, так и местных сортов и линий. Исследование генетического разнообразия сортов Т. aestivum является важной задачей, так как дает существенную информацию о потенциале сортов для селекционной работы (Sofalian et al., 2009). Поскольку возможность улучшения хозяйственно ценных признаков при внутривидовых (межсортовых) скрещиваниях имеет определенный предел, так как во многих селекционных программах используются определенные наборы элитных сортов, возможны предпосылки «генетической эрозии» сортов. В связи с этим очевидна необходимость постоянного сортообновления (сортосмены) и наличия дополнительных резервов для генетического улучшения сортов пшеницы мягкой (Абугалиева и др., 2012). Ежегодно селекционными учреждениями создаются и передаются для коммерческого использования сотни новых сортов Т. aestivum. Только в 2012 г. в Госреестр селекционных достижений, допущенных к использованию в Российской Федерации, занесено 413 сортов мягкой пшеницы (Госреестр..., 2013). С увеличением числа новых подобных или тесно связанных сортов пшеницы и необходимостью изучения и мониторинга внутривидового генетического разнообразия как в разных географических регионах, так и в коллекциях, сохраняющих генофонд вида, а также для выявления подлинности сортов и их родословных, все более важными и сложными становятся регистрация сорта, его сертификация и защита авторских прав селекционеров (Zhu et al., 2011; Новосельская-Драгович и др., 2013).
К настоящему времени установлено, что генетические различия между отдельными организмами наиболее полно представлены на уровне нуклеотидных последовательностей. С помощью современных

предоставляют возможность селекционерам проводить целенаправленный отбор исходного материала, а также вести контролируемую селекцию в программах, направленных на создание сортов Т. аеяНуит, которые обладают низким уровнем содержания амилозы в крахмале. В связи с повышением спроса на сорта пшеницы с определенными технологическими качествами зерна (мягкозерные, ’\^х-пшеницы) актуальной является своевременная объективная оценка крахмал-содержащего сырья по аллельному состоянию 1Рх-генов.
1.6. Анализ подходов сортовой идентификации пшеницы мягкой
Изучение, сохранение и рациональное использование генетических ресурсов растений, в том числе пшеницы мягкой, является одной из актуальных проблем всего мирового сообщества. Для увеличения продовольственной безопасности и поддержания генетического разнообразия генофонда зерновых культур необходимо создавать новые сорта, конкурентоспособные как на отечественном, так и на мировом рынке (Абугалиева и др., 2012). С увеличением числа сортов, как созданных научной селекцией, так и местных сортов и линий, важными и сложными становятся регистрация сорта, его сертификация и защита авторских прав селекционеров Щ а1., 2011; Новосельская-Драгович и др., 2013).
Идентификация и паспортизация сортов, линий и гибридов сельскохозяйственных растений является неотъемлемым элементом селекции и семеноводства. Она обеспечивает защиту авторских прав селекционных учреждений, позволяет следить за чистотой сорта и соответствием его известному стандарту (Малышев и др., 2006).
Ранее для идентификации растений применяли методы, которые
базировались на оценке ряда морфологических признаков (Малышев и др.,
2006). Для большинства видов и сортов растений характерно большое
разнообразие морфологических признаков. С их помощью в настоящее время