Нуклеотидный полиморфизм генов, определяющих солеустойчивость многолетних видов люцерны

• Автор: Вишневская, Мария Сергеевна
• Шифр специальности: 03.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 97 с. : ил.

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СПЕЦИФИКА СОЛЕВОГО СТРЕССА, СТРАТЕГИИ ВЫЖИВАНИЯ РАСТЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ЗАСОЛЕНИЯ И ГЕНЫ, ОБУСЛАВЛИВАЮЩИЕ ВЫЖИВАНИЕ РАСТЕНИЙ (обзор литературы)
1.1. Засоление почв, адаптивные стратегии растений
1.2. Генетический контроль адаптации растений к засолению
1.3. Культура люцерны
Заключение к Главе
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Объект исследований. Род Medicago L
2.2. Методы оценки образцов люцерны на солеустойчивость
2.3. Методы молекулярно-генетического анализа
ГЛАВА 3. ОЦЕНКА СОЛЕУСТОЙЧИВОСТИ ОБРАЗЦОВ ЛЮЦЕРНЫ В ВЕГЕТАЦИОННЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАХ
3.1. Влияние засоления на прорастание семян
3.2. Влияние засоления на морфометрические показатели в микровегетационном эксперименте
3.3. Влияние засоления на морфометрические показатели и
коэффициент угнетения в вегетационном эксперименте
Заключение к Главе
ГЛАВА 4. ВЫЯВЛЕНИЕ В ГЕНОМЕ М. sativa ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ
ДНК, ОРТОЛОГИЧНЫХ ГЕНАМ Srlk и Zpt2-1, КЛОНИРОВАННЫХ ДЛЯ М. truncatula
4.1. Ген-кандидат Srlk (Salt-Induced Receptor-Like Kinase)
4.2. Ген-кандидат Zpt2-l (TFIIIA-like transcription factor)
4.3. Оценка уровня экспрессии гена рецепторной киназы Srlk у солечувствительного и солеустойчивого образцов многолетней
люцерны в условиях засоления

ГЛАВА 5. НУКЛЕОТИДНЫЙ ПОЛИМОРФИЗМ ГЕНА-КАНДИДАТА Бгік,
КОНТРОЛИРУЮЩЕГО РЕАКЦИЮ ЛЮЦЕРНЫ НА ЗАСОЛЕНИЕ
ГЛАВА 6. ВЫЯВЛЕНИЕ АССОЦИАЦИИ МЕЖДУ НУКЛЕОТИДНЫМ ПОЛИМОРФИЗМОМ ГЕНОВ-КАНДИДАТОВ И УСТОЙЧИВОСТЬЮ
ЛЮЦЕРНЫ К ЗАСОЛЕНИЮ
6Л. Структура аллельного разнообразия генов Бгік и 2рі2-1 в анализируемой выборке растений люцерны и ее ассоциация с выживаемостью в условиях засоления
6.2. Ассоциация БКР, выявленных в последовательностях генов БНк и 2рі2-1, с показателями солеустойчивости
6.3. Разработка аллель-специфичных маркеров для БМ* гена Бгік, ассоциированных с адаптивностью растений люцерны в условиях
засоления
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Засоление возделываемых почв является одним из наиболее распространенных деградационных процессов, понижающих плодородие сельскохозяйственных земель, приводящих к опустыниванию и выключению данных территорий из использования. По данным Международного института окружающей среды и развития около 10% поверхности континентов страдает от засоления. В России засоленные почвы занимают 5% площади почв равнин (Казакова, 2007).
Для эффективного восстановления деградированных земель перспективным является использование растений-биомелиорантов, среди которых виды бобовых имеют приоритетное значение, так как обладают уникальной способностью повышать почвенное плодородие за счет накопления атмосферного азота вследствие симбиоза с клубеньковыми бактериями. Люцерна является важной сидератной культурой, выращиваемой на обширных территориях многих стран (Голобородько, 2009). Помимо симбиотических отношений с азотфиксирующими бактериями, культура люцерны способствует снижению уровня грунтовых вод и рассолению почв.
Создание новых сортов люцерны с повышенным адаптационным потенциалом, пригодных к возделыванию на засоленных почвах, и усовершенствование существующих сортов, становиться все более актуальной задачей для селекции. В этой связи особое внимание уделяется естественному разнообразию аллелей генов, контролирующих устойчивость к засолению, которое представлено в природных популяциях и образцах коллекций генбанков. Анализ естественного разнообразия аллелей генов, контролирующих устойчивость к засолению, представленное в коллекции образцов люцерны генбанка ВИР им. Н.И. Вавилова, представляет первостепенный интерес для селекции солеустойчивых сортов.
Механизмы ответа растения на солевой стресс в последние годы детально изучались на модельном объекте Medicago (гипсаЫа ОаегШ.

Рисунок 3. Испытания образцов люцерны на солеустойчивость в микровегетационном эксперименте.
Центром
В микровегетационном эксперименте засоление среды значимо влияло на длину корня, сухую массу корня и сухую массу побега, причём во всех случаях влияние образца также было значимо, а взаимодействие обоих факторов оказалось недостоверно только для длины корня (табл. 2). Тем не менее, по всем параметрам, и по длине корня в том числе, по результатам теста Тьюки были обнаружены образцы, в меньшей степени страдающие от засоления: хотя измеренные параметры у данных образцов тоже были ниже, однако эта разница оказалась недостоверна статистически (рис. 4). Так, длина корня незначимо уменьшилась под воздействием соли у образцов 1 и 13, сухая масса корня - у образцов 1, 2, 3, 6 и 13, сухая масса побега - у образцов 1, 2, 6 и 13 (эти же четыре образца обнаружили незначимое уменьшение суммарной сухой биомассы под влиянием засоления).